[实用新型]一种利用热电偶测量动物呼吸频率的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量动物呼吸频率的装置，尤其是利用热电偶测量动物呼吸频率的装置。

背景技术

呼吸运动是指动物在呼吸时，呼吸器官及辅助呼吸器官所表现的一种有戒律而协调的运动。动物的呼吸、脉搏和体温变化，直接反应了机体的物质和能量代谢水平，是衡量其体况的重要生理指标。对于呼吸频率，一些发热性疾病、心脏疾病、贫血、呼吸器官疾病及剧烈疼痛性疾病、某些中毒，如亚硝酸盐中毒引起的血红蛋白变性等常会出现呼吸数增多的症状；而某些脑病、尿毒症等会导致呼吸数减少；此外，一些常见的疾病，如呼吸道疾病，会伴有气喘急促，呼吸困难等症状出现。因此，测定呼吸频率在临床上有很重要的意义。

测定呼吸频率(呼吸运动的强弱常用胸廓运动的频率合幅度变化来表示)的传统方法：一种是用杠杆或记纹鼓的机械描记法，另一种是采用压电晶体、应变电阻或感应线圈等的电学描记法，前者灵敏度低，精确度差，后者虽克服了这些缺点，但结构复杂，且动物需要在固定的条件下进行测定。另外还有利用电张力换能器的方法，但此方法只能反映胸廓运动某一点的进步变化，不能精确的反映整个胸廓变化，实验中容易出现问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用热电偶测量动物呼吸频率的装置，能简单、方便、智能的测得动物的呼吸频率，以获得准确的实验数据。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种利用热电偶测量动物呼吸频率的装置，包括用于测得的动物吸气与呼气温度的热电偶、模数转换模块和微控制器模块，热电偶测得的温差数据接入模数转换模块，模数转换模块把温差数据模拟信号转化为数字信号经SPI总线接口传输入微控制器模块，微控制器模块中的软件程序根据动物吸气与呼气的温差进行呼吸频率的统计分析后输出或显示。

本实用新型还包括用于套挂动物身上的项圈架构，所述热电偶、模数转换模块和微控制器模块固定于项圈架构上。

本实用新型所述热电偶的测温端固定于鼻环或者头套上，使得热电偶1的测温端可以位于动物鼻孔处，以实时测得动物吸气与呼气的温度。

本实用新型所述模数转换模块是带有冷端补偿的热电偶模数转换模块，用于热电偶的冷端补偿和对温度数据模拟信号的模数转换。

本实用新型的有益效果：

(1)通过热电偶测得温差并进行分析统计得到动物的呼吸频率，相比于现有技术，提高了测量灵敏度和精确度；

(2)结构简单，并且动物在测量过程中不需要固定；

(3)可实时连续地测得并记录动物吸气与呼气的温度，并根据动物呼气温度估计动物体内温度，可作为评估动物体况的一项参考值。

附图说明

图1为本实用新型的原理结构框图；

图2为本实用新型的处理流程图。

具体实施方式

如图1所示的一种利用热电偶测量动物呼吸频率的装置，包括热电偶11、模数转换模块12和微控制器模块13，其中，模数转换模块12采用美信MAX6674，微控制器模块13采用德州仪器MSP430F149。将装置利用项圈等方式套在动物身上，热电偶11通过鼻环或头套等方式将热电偶11的测温一端固定位于动物鼻孔，从热电偶11测得温度的模拟信号，然后通过带有冷端补偿的热电偶模数转换模块12，把模拟信号转化为数字信号，再把温度数据传输给微控制器模块13，则可通过这三个模块实时测得并记录当前动物实时的吸气与呼气的温度，利用呼气与吸气的温差即可确定动物的每一次呼吸，以此来测量动物的呼吸频率，微控制器模块13处理后的数据直接显示或输出。

图2是微控制器模块13内部运行的测量动物呼吸频率的软件流程图。首先执行系统启动21；接着进入系统初始化22，执行微控制器运行必须的初始化工作；然后进入智能学习阶段23，学习该动物的呼吸特征参数和环境特征参数作为后期数据分析处理的依据；接着执行连续读取温度并进行数据过滤分析处理24，微控制器13从模数转换模块12处不断的读回当前温度参数，并判断是否出现温差，记录出现温差的特征参数，以之前记录的呼吸特征参数和环境特征参为依据，进行数据的过滤与分析，进行判断是否一次呼吸25，如果是，则进入统计分析结果26，待需要时读取，接着返回连续读取温度并进行数据过滤分析处理24；如果不是，则返回连续读取温度并进行数据过滤分析处理24。

本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均可实现本实用新型目的。