[实用新型]一种动物水下试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于潜水医学，具体涉及一种动物水下试验装置。

背景技术

潜水医学又称水下医学，是研究和解决水下爆破、援潜救生和水下勘探等潜水作业过程中各种医学问题的一门学科。在其科学研究过程中，通常需要先进行动物试验，得出相应数据。然后，在保障人员安全的前提下，逐渐过渡到有人试验，从而为水下生产实践提供安全参数等。水下医学试验通常采用新西兰兔、比格犬、荷兰猪等陆上动物。因此，试验时最关键的问题是如何保证动物在水下的正常呼吸。目前国内外对动物专用水下呼吸装置研究较少。中国专利文献CN 101843529 B公开了一种动物水下呼吸系统。该专利设计虽然可以在一定程度上保证动物在水下的正常呼吸，但是同时也存在相应不足：1、装置稳定性、抗爆性均较低，可承受最大压力仅有5MPa；2、供气源位于岸上，极大地限制了装置的试验范围；3、供气源只有一个，可供动物水下呼吸时间较短；4、动物分组较少，可布放位点少，每次试验动物较少，且试验时动物只能采取立姿；5、呼吸系统的正常运行需要卷车、吊车配合，比较复杂；6、系统功能单一，无法搭载其他水下医学科研设备。因此，为了充分模拟有人实验，使水下动物试验更加接近有人试验条件，保证水下动物试验的安全性、科学性及稳定性，亟须研究一种相对简单、稳定性及抗爆性均较高的动物水下试验装置。

发明内容

本实用新型针对上述不足，提供一种动物水下试验装置，不仅可以保证动物在水下的正常呼吸，而且全钢体结构大大增加了装置的稳定性及抗爆性。本装置结构简单、设计合理，可供多只动物同时试验；多个供气源增加了供气量，延长了动物在水下的呼吸时间；同时装置设有载体平台，可搭载传感器、水下高速摄影系统等科研设备，丰富了水下科研试验的功能范畴。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的，本实用新型包括水下试验支架、水下呼吸系统和载体平台。水下试验支架包括固定框、吊杆、试验臂和动物固定支具；水下呼吸系统由压缩空气罐、通气管和水下呼吸面罩依次连接而成。相邻两个试验臂之间、固定框上设置有载体平台，共4个，为正方形钢板，边长1m，厚8mm，可搭载其他科研设备。

进一步地，所述固定框为长方形结构，分上边、下边、左边、右边，上下边长8m，左右边长2m，上下边采用宽200mm工字钢制成，两侧边采用内径76mm圆钢制成。

进一步地，所述吊杆位于固定框上方，为三角形结构，上方设有直径5cm钢制圆环，可通过钢丝绳索与吊车连接，便于装置的上下吊装，下方通过三角形结构的两个斜边及垂线与固定框上边焊接相连，垂线固定于固定框上边正中，长1.8m，两个斜边分别固定于固定框上边1/4及3/4处，长2.7m，垂线及两个斜边均采用内径76mm圆钢制成。

进一步地，所述试验臂共5根，长1.7m，在固定框内依次排列，相邻试验臂间隔2m，试验臂上方焊接固定于固定框上边，下方焊接动物固定支具，所有试验臂均采用内径76mm圆钢制成。

进一步地，所述动物固定支具共5套，每套均由四组座椅式结构焊接而成，高0.5m，宽0.6m，背部凹为弧形，采用钢筋制成，钢筋之间间隔5cm，底部前伸0.2m，采用8mm厚钢板制成，距固定框下边0.3m，动物通过绳索固定于支具上。每个支具可同时固定四只动物，动物在水下可采取坐姿、立姿、面朝前式、背朝前式等姿势。

进一步地，所述压缩空气罐固定于固定框上边，容积12.3L，公称工作压力20MPa，水压试验压力30MPa，高0.7m，外径0.3m，壁厚12.2mm，采用铝合金材料，重量15.3kg，通过减压阀、通气管与水下呼吸面罩相连接。

进一步地，所述通气管长2m，内径8mm，外径16mm，采用橡胶制成，内有编织钢丝支撑，一端通过螺纹与压缩空气罐上减压阀相连接，另一端为金属结构，将其表面磷化后再热喷涂聚合物，与水下呼吸面罩牢固连接，试验时通气管用铁丝固定于试验臂上。

进一步地，所述水下呼吸面罩为漏斗形，长10cm，壁厚3mm，采用超高分子量聚乙烯制成，材料拉伸强度3-3.5GPa。面罩一端连接通气管，内径16mm，为进气口，另一端为圆形，直径为10cm，稍伸出外沿2cm，采用橡胶圈包裹，与动物嘴部皮毛紧密接触，保证面罩密闭，同时降低动物不适感。动物水下试验装置采用正压通气，在保证呼吸的同时，可以保持水下呼吸面罩内有一定压力，可将意外漏进面罩内的水排出。面罩底部安装有单向通气阀，水进入面罩时，可因气压作用通过单向通气阀及时排出。