一种用于动物机能实验的环境温度调控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于动物机能实验的环境温度调控系统，属于温度控制技术领域，具体包括温度传感器

【技术实现步骤摘要】
一种用于动物机能实验的环境温度调控系统


[0001]本专利技术涉及温度控制
，具体涉及一种用于动物机能实验的环境温度调控系统
。

技术介绍

[0002]动物机能实验是科学研究中常用的一种方法，通过在活体动物身上进行实验，以了解生物体的生理
、
生化
、
神经或行为方面的机能
。
这些实验可以用来研究疾病机制
、
药物研发
、
基础科学研究等
。
[0003]随着科技进步和实验动物科学的发展，对实验动物生存质量的要求越来越严格
。
实验动物是开展生命与医学科学研究的重要载体，具有非常重要的作用
。
实验动物是专门培育供实验用的动物，主要指作为医学
、
药学
、
生物学
、
兽医学等的科研
、
教学
、
医疗
、
鉴定
、
诊断
、
生物制品制造等需要为目的而驯养
、
繁殖
、
育成的动物
。
[0004]为了让实验动物能够更好地存活，以达到所需实验要求的目的，需要为动物提供稳定适宜的环境，而对于动物生长而言，实验环境温度的稳定非常重要，而实验环境温度的稳定不仅仅由主动的温度调节机构控制，还受外界环境的温度变化造成的热量交换的影响，因此只有当实验环境的内外热量交换达到平衡状态，才能使实验环境长期保持在适宜动物生存的温度，于是，本专利技术提供了一种用于动物机能实验的环境温度调控系统，用于实现长期适宜恒温的动物实验环境
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于动物机能实验的环境温度调控系统，解决以下技术问题：而实验环境温度的稳定不仅仅由主动的温度调节机构控制，还受外界环境的温度变化造成的热量交换的影响，因此只有当实验环境的内外热量交换达到平衡状态，才能使实验环境长期保持在适宜动物生存的温度
。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于动物机能实验的环境温度调控系统，包括温度传感器
、
温度调节机构
、
高温控制模块
、
低温控制模块
、
数据处理模块和热量设定模块，其中：温度传感器，用于采集实验动物所处实验环境的实时温度
T
；参数设定模块，用于获取实验动物当前生长阶段的适宜温度区间
[L,H]，将适宜温度区间的中值标记为
M
；高温控制模块，用于当外界温度高于
H
时，若实时温度
T
＜
L
，则控制温度调节机构进行升温至
L
，然后停止工作，待实时温度
T
自然升至
M
；若实时温度为
L≤T
＜
M
，则控制温度调节机构停止工作，待实时温度
T
自然升至
M
；若实时温度
T
＞
M
，则先控制温度调节机构进行降温至
L
，然后停止工作，待实时温度
T
自然升至
M
；低温控制模块，用于当外界温度低于
L
时，若实时温度
T
＞
H
，则控制温度调节机构
进行降温至
H
，然后停止工作，待实时温度
T
自然降至
M
；若实时温度为
M
＜
T≤H
，则控制温度调节机构停止工作，待实时温度
T
自然降至
M
；若实时温度
T
＜
M
，则先控制温度调节机构进行升温至
H
，然后停止工作，待实时温度
T
自然降至
M
；数据处理模块，用于分别绘制自然升至
M
和降至
M
过程中实时温度
T
随时间变化的曲线
S1
和
S2
，分别获取曲线
S1
和
S2
中实时温度等于
M
时坐标点的切线斜率
k1
和
k2
，分别根据切线斜率
k1
和
k2
获取实时温度等于
M
时的温度上升速度
v1
和温度下降速度
v2
，根据
v1
和
v2
分别计算实验环境每秒的热量增加量
Q1
和热量损失量
Q2
；热量设定模块，用于接收数据处理模块计算的
Q1
和
Q2
，当外界温度高于
H
时，且实时温度自然升至
M
后的未来时间段
t
内，将
Q1
设定为温度调节机构每秒的额定热量吸收量，所述未来时间段
t
的长度为外界温度变化2摄氏度的时长；当外界温度低于
L
时，且实时温度自然降至
M
后的未来时间段
t
内，将
Q2
设定为温度调节机构每秒的额定热量输出量；当未来时间段
t
结束后，重新计算
Q1
和
Q2
并对原有的设定值进行更新；所述数据处理模块中，热量增加量
Q1
和热量损失量
Q2
的计算公式为：
Q1=
μ
×
c
×
V
×
ρ
×
v1
，
Q2=
μ
×
c
×
V
×
ρ
×
v2
，其中，
μ
为预设修正系数，
c
为空气的比热容，
V
为实验环境的空气体积，
ρ
为空气的密度，且
v1=k1
，
v2=k2
，将
v1
和
v2
的单位设为摄氏度每秒
。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：当外界温度处于适宜温度区间
[L,H]内时，所述温度调节机构不进行工作
。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：所述高温控制模块仅在外界温度高于
H
时进行工作，所述低温控制模块仅在外界温度低于
L
时进行工作
。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述实验环境中包括若干个温度传感器，将实验环境均匀划分为若干个子区域，每个子区域对应一个温度传感器，将所有温度传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于动物机能实验的环境温度调控系统，其特征在于，包括温度传感器
、
温度调节机构
、
高温控制模块
、
低温控制模块
、
数据处理模块和热量设定模块，其中：温度传感器，用于采集实验动物所处实验环境的实时温度
T
；参数设定模块，用于获取实验动物当前生长阶段的适宜温度区间
[L,H]
，将适宜温度区间的中值标记为
M
；高温控制模块，用于当外界温度高于
H
时，若实时温度
T
＜
L
，则控制温度调节机构进行升温至
L
，然后停止工作，待实时温度
T
自然升至
M
；若实时温度为
L≤T
＜
M
，则控制温度调节机构停止工作，待实时温度
T
自然升至
M
；若实时温度
T
＞
M
，则先控制温度调节机构进行降温至
L
，然后停止工作，待实时温度
T
自然升至
M
；低温控制模块，用于当外界温度低于
L
时，若实时温度
T
＞
H
，则控制温度调节机构进行降温至
H
，然后停止工作，待实时温度
T
自然降至
M
；若实时温度为
M
＜
T≤H
，则控制温度调节机构停止工作，待实时温度
T
自然降至
M
；若实时温度
T
＜
M
，则先控制温度调节机构进行升温至
H
，然后停止工作，待实时温度
T
自然降至
M
；数据处理模块，用于分别绘制自然升至
M
和降至
M
过程中实时温度
T
随时间变化的曲线
S1
和
S2
，分别获取曲线
S1
和
S2
中实时温度等于
M
时坐标点的切线斜率
k1
和
k2
，分别根据切线斜率
k1
和
k2
获取实时温度等于
M
时的温度上升速度
v1
和温度下降速度
v2
，根据
v1
和
v2
分别计算实验环境每秒的热量增加量
Q1
和热量损失量
Q2
；热量设定模块，用于接收数据处理模块计算的
Q1
和
Q2
，当外界温度高于
H...

【专利技术属性】
技术研发人员：王芳芳，苏青，张欣，薛晶文，胡宇，
申请(专利权)人：佳木斯大学，
类型：发明
国别省市：