一种人体能量代谢仓的气体均匀采样系统技术方案

本发明专利技术提供了一种人体能量代谢仓的气体均匀采样系统，设置在人体能量代谢仓的实验仓内，包括混匀装置、采样装置和控制系统，所述混匀装置设置在实验仓的内壁上，所述采样装置设置在实验仓的内壁上，并与气体分析仪连接，所述控制系统与混匀装置和采样装置连接。本发明专利技术设置多级混匀装置将实验仓内的气体进行彻底混匀，避免采集到未混匀的气体导致结果偏差较大；设置采样装置对仓内气体进行同时多点位的同时采样，避免单一点位采样导致的偶然误差，同时也避免了仓内气体未混匀导致的采样误差，配合二次混匀操作实现采样的均匀一致，更加接近仓内气体的真实成分，进而保证实验结果的准确。确。确。

【技术实现步骤摘要】
一种人体能量代谢仓的气体均匀采样系统


[0001]本专利技术属于气体采样
，具体涉及一种人体能量代谢仓的气体均匀采样系统。

技术介绍

[0002]间接测热法是通过测量氧气消耗量以及二氧化碳产生量来计算能量消耗，从而推算食物中糖类、蛋白质、脂肪三大宏观营养素消耗的占比，是人体能量测定的“金标准”。在实验过程中，需要对实验仓内的氧气和二氧化碳的变化进行精确采集，根据采集结果进行分析计算，现有的气体采样一般是通过单一采样管对仓内气体进行采集然后进行分析。但是在实际操作中，由于空气中二氧化碳比氧气和氮气重，二氧化碳沉积至下层，氧气分布在上层。尤其是实验人员长期待在密闭的实验舱中，二氧化碳累积量上升，氧气消耗量下降，一方面，在无扰动或仅仅实验对象的轻微扰动的情况下，仓内气体明显分层，另一方面，实验仓中气体与实验中气体组成差异越来越大。采用单一采样口，采样结果会存在较大误差，如将出气管置于实验舱顶部，则进入的气体中氧气含量偏高，导致采样结果相对于实际环境中二氧化碳含量偏低，反之，进入检测仪中的二氧化碳含量偏高。本专利技术提供一种人体能量代谢仓的气体均匀采样系统解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种人体能量代谢仓的气体均匀采样系统，通过分层采样和多级混匀，保证采集到的气体与仓内气体的实际成分相同，保证实验结果。
[0004]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种人体能量代谢仓的气体均匀采样系统，设置在人体能量代谢仓的实验仓内，包括混匀装置、采样装置和控制系统，所述混匀装置设置在实验仓的内壁上，所述采样装置设置在实验仓的内壁上，并与气体分析仪连接，所述控制系统与混匀装置和采样装置连接；
[0006]所述采样装置包括采样管、第一抽气泵、缓冲箱、混匀箱、出气管和第二抽气泵，所述采样装置的气体流通路径由前至后依次为采样管、缓冲箱、混匀箱、出气管和气体分析仪；所述采样管连接在缓冲箱上，所述第一抽气泵设在采样管上，所述采样管间隔设置在实验仓的内壁上，所述采样管的进气口上下分层设置，所述混匀箱设在缓冲箱的后侧，所述混匀箱通过出气管与气体分析仪连接，所述第二抽气泵设在出气管上。
[0007]进一步地，所述采样管包括第一采样管、第二采样管和第三采样管，所述第一采样管、第二采样管和第三采样管的进气口分别位于实验仓的底部、中部和上部，所述第一采样管、第二采样管和第三采样管的出气口连接在缓冲箱上，所述第一抽气泵设置在第一采样管、第二采样管和第三采样管的出气口部。
[0008]进一步地，所述混匀装置包括第一混匀器和第二混匀器，所述第一混匀器均匀间隔设置在实验仓的内壁上，所述第二混匀器设置在混匀箱中。
[0009]进一步地，所述第一混匀器设置在实验仓内壁的上部，并设置有多级模式。
[0010]进一步地，所述缓冲箱和出气管上设有溢流管，所述溢流管上设有压力阀门。
[0011]进一步地，所述出气管上设有气体流量计和风速传感器。
[0012]进一步地，所述混匀箱通过连接气管与缓冲箱连接，所述混匀箱和缓冲箱均为密闭箱。
[0013]进一步地，所述第一采样管、第二采样管和第三采样管固定连接在实验仓的内壁上。
[0014]本专利技术相比现有技术的有益效果为：
[0015]本专利技术所述的人体能量代谢仓的气体均匀采样系统中，设置多级混匀装置将实验仓内的气体进行彻底混匀，避免采集到未混匀的气体导致结果偏差较大；设置采样装置对仓内气体进行同时多点位的同时采样，避免单一点位采样导致的偶然误差，同时也避免了仓内气体未混匀导致的采样误差，配合二次混匀操作实现采样的均匀一致，更加接近仓内气体的真实成分，进而保证实验结果的准确。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：
[0017]图1为本专利技术的整体结构俯视示意图；
[0018]图2为本专利技术的整体结构主视示意图。
[0019]附图标记：1
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混匀装置，11
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第一混匀器，12
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第二混匀器，2
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采样装置，21
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采样管，22
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第一抽气泵，23
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缓冲箱，24
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混匀箱，25
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出气管，26
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第二抽气泵。
具体实施方式
[0020]下面将结合说明书附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
[0022]如图1、2所示，一种人体能量代谢仓的气体均匀采样系统，设置在人体能量代谢仓的实验仓内，包括混匀装置1、采样装置2和控制系统，所述混匀装置1设置在实验仓的内壁上，所述采样装置2设置在实验仓的内壁上，并与气体分析仪连接，所述控制系统与混匀装置1和采样装置2连接。
[0023]本专利技术用于实验仓内气体采样，在实验对象进入实验仓前，持续开启第一混匀器11对实验仓内的空气进行持续混匀，采样装置2进行气体采样并记录数据，实验对象进入实验仓后，根据实验对象的能量消耗情况对第一混匀器11进行适应性调节，保证混匀效果，采样装置2对气体采样并记录数据，将前后两次数据进行对比得出能量消耗数据。本专利技术的第一混匀器11持续将仓内气体进行混合，保证仓内气体的一致性，上下分层设置的采样管21通过对仓内气体进行多点采样并汇入缓冲箱23中，汇集的采样气体进入混匀箱24中经由第
二混匀器12进行第二次混合后，经由出气管25进入气体分析仪进行分析记录。
[0024]如图1、2所示，所述采样装置2包括采样管21、第一抽气泵22、缓冲箱23、混匀箱24、出气管25和第二抽气泵26，所述采样装置2的气体流通路径由前至后依次为采样管21、缓冲箱23、混匀箱24、出气管25和气体分析仪；所述采样管21连接在缓冲箱23上，所述第一抽气泵22设在采样管21上，所述采样管21间隔设置在实验仓的内壁上，所述采样管21的进气口上下分层设置，所述混匀箱24设在缓冲箱23的后侧，所述混匀箱24通过出气管25与气体分析仪连接，所述第二抽气泵26设在出气管25上。
[0025]进一步地，根据实际情况，采样管21在上下间隔设置3
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6个采样点位，并在实验仓内壁上间隔设置4
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20组采样管21用于采样。
[0026]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人体能量代谢仓的气体均匀采样系统，设置在人体能量代谢仓的实验仓内，其特征是，包括混匀装置(1)、采样装置(2)和控制系统，所述混匀装置(1)设置在实验仓的内壁上，所述采样装置(2)设置在实验仓的内壁上，并与气体分析仪连接，所述控制系统与混匀装置(1)和采样装置(2)连接；所述采样装置(2)包括采样管(21)、第一抽气泵(22)、缓冲箱(23)、混匀箱(24)、出气管(25)和第二抽气泵(26)，所述采样装置(2)的气体流通路径由前至后依次为采样管(21)、缓冲箱(23)、混匀箱(24)、出气管(25)和气体分析仪；所述采样管(21)连接在缓冲箱(23)上，所述第一抽气泵(22)设在采样管(21)上，所述采样管(21)间隔设置在实验仓的内壁上，所述采样管(21)的进气口上下分层设置，所述混匀箱(24)设在缓冲箱(23)的后侧，所述混匀箱(24)通过出气管(25)与气体分析仪连接，所述第二抽气泵(26)设在出气管(25)上。2.根据权利要求1所述的一种人体能量代谢仓的气体均匀采样系统，其特征是：所述采样管(21)包括第一采样管、第二采样管和第三采样管，所述第一采样管、第二采样管和第三采样管的进气口分别位于实验仓的底部、中部和上部，所述第一采样管、第二采样...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蓉，任发政，何晶晶，李依璇，张炎，王然，方冰，王鹏杰，王希藩，陈冲，张伟博，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：