CN112504324B - 一种独立通气笼具盒换气次数的检测方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明属于独立通气笼具盒检测领域,具体涉及一种独立通气笼具盒换气次数的检测方法。
背景技术
独立通气笼(IVC)是指在封闭独立单元(笼盒或笼具)内,送入清洁空气,将废气集中排放出去的,可在超净工作台内操作和饲养SPF实验动物的饲养和实验设备,其工作原理是利用隔离器的密闭净化通气技术,把每个饲养单元缩小到最小的程度,用进排风管道连接成一个组合件,使单元与单元之间完全隔离,最大限度地避免了饲养中的交叉污染,提高洁净空气的利用效率,同时利用超净工作台中无菌实验操作技术和方法,使更换垫料、加水、加料等在无菌操作中进行,达到微环境净化屏障和无菌操作的目的。该设备投入及维持费用较低,是目前国内外理想的一种用于饲养实验动物的设备。
IVC中需进行定期的换气,以达到送入清洁空气,供给实验动物必要的氧气,并排出独立通气笼中产生的二氧化碳、氨等有害气体的目的。因此对于独立通气笼中换气次数需有严格的控制。现有标准《实验动物环境及设施GB 14925-2010》附录C中记载了利用热球式电风速机测定换气次数的方法,即当风口为圆形时,直径在200mm以下者,在径向上选取两个测定的进行测定;直径为200mm~300mm时,用同心圆做2个等面积环带,在径向上选取4个测定点进行测定;……风口为方形或长方形者,应将风口截面分成100mm×150mm以下的若干个等分面积,分别测定每个等分面积中心点的风速,求出平均值,作为平均分速。然后根据测定得到的平均风速,根据计算公式德奥标准状态下的换气量,进而得到换气次数。然而该测定方法对于IVC中检测换气次数不适用,一整套IVC中有30-60个数量不等的独立通气笼具盒,每一个独立通气笼具盒的换气次数和静压差测定结果波动大,无法体现每个独立通气笼具盒的准确数据,然而用上述方法测定每个独立通气笼具盒时,其风口直径太小,约30mm,且每个独立通气笼具盒的风口有散流器,会导致风速不均匀,对直接测定得到的风速有较大影响。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题,提供了一种独立通气笼具盒换气次数的检测方法,为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种独立通气笼具盒换气次数的检测方法,由以下步骤组成:
S1.将空心圆台状结构的围护结构的小径端与独立通气笼具盒内侧的进风口连通,所述独立通气笼具盒的体积记为V0,所述围护结构大径端的面积记为S;将围护结构连接在风口处可使出风更集中,测得的风速更准确;
S2.测定所述围护结构大径端的风速,记为v;
S3.测得进风温度,记为t;
S4.根据测得的风速根据计算公式得到独立通气笼具盒的换气次数,所述公式为:换气次数其为温度t的开氏度温度与20℃(即标准温度)的开氏度温度的比值,因此为换算得到的标准温度状态下的换气量,再将其除以独立通气笼具盒的体积V0,即可得到换气次数。
优选地,所述围护结构的小径端的直径为进风口直径的1~1.2倍,当围护结构的小径端的直径过大或过小时都会出现风量流失导致风速测量不准确的情况。
优选地,所述围护结构的小径端内侧粘有橡胶垫,保证围护结构和进风口的紧密连接,避免风量流失导致风速测量出现误差。
优选地,所述围护结构的大径端的直径不小于所述围护结构的小径端的直径的2倍.
优选地,所述围护结构的高度为不小于小径端的直径的3倍,围护结构的高度过低会影响风速测量结果以及最终换气次数结果的准确性。
优选地,所述围护结构的高度为小径端的直径的3.33倍,该高度的围护结构测得的换气次数最准确。
优选地,步骤S2中,利用热式风速计测定所述围护结构大径端的风速,所述热式风速计可测量的最小值为0.01m/s。
优选地,步骤S2中,至少选取4个均匀分布的采样点,测定平均风速,作为所述围护结构大径端的风速。
优选地,步骤S1中可将所述围护结构固定于独立通气笼具盒的出风口处,则计算换气次数的公式需乘以校正系数0.8。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)增设了围护结构,可增大出风口直径且出风更集中,避免了因独立通气笼具盒的风口直径过小或风口有散流器导致的风速测定不准确的问题。
(2)可逐一测量每一个独立通气笼具盒的换气次数,从而更准确、真实的反映出每一个独立通气笼具盒准确的换气次数的数据。
附图说明
图1为本发明的独立通气笼具盒的围护结构的结构示意图;
图中:1、独立通气笼具盒的进风口;2、围护结构,其中A为围护结构的大径端直径,B为围护结构的高度,C为围护结构的小径端直径;3、橡胶垫。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如附图1所示,本实施例中独立通气笼具盒的进风口直径为30mm,独立通气笼盒的体积为310mm*205mm*180mm,围护结构中的A为80mm,B为100mm,C为30mm,且C端内侧侧粘有橡胶垫。按照以下步骤检测独立通气笼具盒换气次数:
S1.将上述空心圆台状结构围护结构2的C端利用胶带固定在独立通气笼具盒内侧的进风口1处,其中所述独立通气笼具盒的体积记为V0,根据上述数据得到V0为0.0114m3
S2.将A端分为4个等分面积,利用热式风速计分别测定4个等分面积的中心的风速,求出平均值,得到平均风速v,A端的面积为S,根据上述数据得到S为0.005m2;
S3.利用温度检测仪测得进风温度为t为25℃;
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于:A为60mm,B为90mm,C为30mm,则A端的面积S为0.0028m2。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于:A为72mm,B为120mm,C为36mm,则A端的面积S为0.004m2。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于:B为60mm。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于:A为60mm,B为150mm,C为40mm,则A端的面积S为0.0028m2。
对比例3
本对比例与实施例1的不同之处在于,在独立通气笼具盒的进风口处未安装有围护结构,而是仅在独立通气笼具盒的进风口处用热式风速计测定风速4次并取平均值,得到平均风速,则本对比例中的S为独立通气笼具盒的进风口的面积,即0.0007m2。测量过程中,由于独立通气笼具盒的进风口直径太小,导致无法选取多个点进行风速测定,并且由于进风口处存在散流器,4次测得的风速均存在显著差异,即测得的风速值不稳定。
测试结果
提前预设该独立通气笼具盒的标准换气次数为20次/h。按上述方法分别测定和计算得到了各实施例和对比例的平均风速以及换气次数,如表1和表2所示。
表1各实施例和对比例测得的平均风速和标准差
平均风速(m/s) | 4次风速测量数据的标准差 | |
实施例1 | 0.013 | 0.10% |
实施例2 | 0.024 | 0.18% |
实施例3 | 0.014 | 0.25% |
对比例1 | 0.015 | 0.15% |
对比例2 | 0.018 | 0.41% |
对比例3 | 0.120 | 5.53% |
表2各实施例和对比例计算得到的换气次数
换气次数(次/h) | |
实施例1 | 19.3 |
实施例2 | 21.6 |
实施例3 | 18 |
对比例1 | 24.2 |
对比例2 | 16.2 |
对比例3 | 27.1 |
根据上述结果可知,比起不安装围护结构,在独立通气笼具盒的进风口或出风口处增设围护结构可使得测量得到的风速值的标准差显著降低,即测得的风速值更稳定,计算得到的换气次数更加准确;并且当围护结构的小径端直径与进风口直径相同,大径端直径大于小径端直径2倍且围护结构的高度大于小径端直径的3倍,为小径端直径的3.33倍时,测得的风速以及计算得到的换气次数结果最为准确。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
2.根据权利要求1所述的一种独立通气笼具盒换气次数的检测方法,其特征在于,所述围护结构的小径端内侧粘有橡胶垫。
3.根据权利要求1所述的一种独立通气笼具盒换气次数的检测方法,其特征在于,步骤S2中,利用热式风速计测定所述围护结构大径端的风速,所述热式风速计可测量的最小值为0.01m/s。
4.根据权利要求1所述的一种独立通气笼具盒换气次数的检测方法,其特征在于,步骤S2中,至少选取4个均匀分布的采样点,测定平均风速,作为所述围护结构大径端的风速。
5.根据权利要求1所述的一种独立通气笼具盒换气次数的检测方法,其特征在于,步骤S1中将所述围护结构固定于独立通气笼具盒的出风口处,则计算换气次数的公式应乘以校正系数0.8。
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