一种pm2.5空气污染实验箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种PM2.5空气污染实验箱，包括透明箱体，在箱体顶面上开设有透气孔，透气孔上覆盖有防尘布；箱体内部顶面上安装有风扇，箱体内部侧壁上安装有加热器；该箱体还与鼓风机、测氧仪和PM2.5测试仪连接。本实用新型提供了一种结构简单，能高度模拟PM2.5自然环境的实验箱，填补了国内该领域的空白；该箱体的自动化程度高，不需要试验人员过多地关注各种参数的调节，实验过程简单，适应于长期模拟实验，对自然环境的还原度高，实验结果准确可靠。
【专利说明】一种PM2.5空气污染实验箱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种医学研究实验箱，具体涉及一种PM2.5空气污染实验箱。
【背景技术】
[0002]目前我国冬季各大城市都遭遇到雾霾天气的侵袭，今年以来雾霾情况较往年相比愈发严重，从华北到东南沿海、甚至是西南地区，已经陆续有20多个省份、100多座大中城市空气质量达到严重污染的状况，尤其在雾霾污染严重的西安，监测记录显示空气污染指数甚至已经破千，因此防治雾霾已经到了刻不容缓的地步。
[0003]雾霾天气除了对通行造成严重影响之外，更重要的是其会对人体健康造成严重伤害。雾霾天气中，空气中污染颗粒主要是PM2.5和PM10。空气中粒径在10微米以上的颗粒物，会被阻挡在人的鼻子外边，粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物，能进入上呼吸道，部分颗粒物可通过痰液等排出体外，另一部分也会被鼻腔内的绒毛阻挡，对人体�：ο喽越闲。欢＞对�2.5微米(PM2.5)以下的细颗粒物，其直径不足人类头发丝的1/20，不易被阻挡，被吸入人体后会通过支气管和肺泡进入血液，可影响全身器官，对人体造成严重�：Γ缫鸪沾簟⑻悄虿『托难芗膊〉取�
[0004]随着科学和医学技术的进步，PM2.5对人类健康的危害暴露出其恐怖的一面。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径�。砻婊螅钚郧浚涓酱卸居泻ξ镏矢啵腋菀捉肴颂澹虼硕云溲芯烤哂兄匾囊庖�。目前普遍认为PM2.5会引发支气管和心血管等方面的疾�。云渲虏』�、方式和�：谷狈徊降纳钊胙芯�。
[0005]当前国内对PM2.5的研究主要是将PM2.5颗粒溶于生理盐水，灌入动物气管和肺中，以模拟PM2.5的肺损伤，然而真实情况是PM2.5通过在空气中悬浮、被人体吸入，继而造成对人体的影响，因此如何通过动物实验，使动物长期处于PM2.5的自然环境下，吸入PM2.5颗粒，以观察PM2.5颗粒对机体的损害，成为一个急需解决的问题。
【发明内容】
[0006]针对上述现有技术中提出的问题，本实用新型的目的在于，提供一种PM2.5空气污染实验箱，通过模拟PM2.5环境，利用动物实验来研究PM2.5的�：�。
[0007]为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案:
[0008]一种PM2.5空气污染实验箱，包括透明箱体，在箱体顶面上开设有透气孔，透气孔上覆盖有防尘布；箱体内部顶面上安装有风扇，箱体内部侧壁上安装有加热器；该箱体还与鼓风机、测氧仪和PM2.5测试仪连接。
[0009]进一步地，所述的箱体中安装有温度传感器，温度传感器、加热器均连接至一个设置于箱体外侧壁上的带有显示屏的控制面板。
[0010]进一步地，所述的风扇上安装有计时器。
[0011]进一步地，所述的箱体内部底面上放置有多个装有钠石灰的布袋。
[0012]进一步地，在箱体侧面上开设有操作孔，操作孔上设置有橡胶手套。[0013]优选地，所述的箱体采用亚克力有机玻璃制成。
[0014]本装置与现有技术相比具有以下技术优点:
[0015]1.提供了一种结构简单，能高度模拟PM2.5自然环境的实验箱，填补了国内该领域的空白；
[0016]2.该实验箱能对PM2.5进行接近于实际情况的模拟，并能根据需要调整PM2.5的浓度、箱内的含氧量、温度等参数均可控；
[0017]3.该箱体的自动化程度高，不需要试验人员过多地关注各种参数的调节，实验过程简单，适应于长期模拟实验；
[0018]4.该实验箱体积小，成本低，对自然环境的还原度高，实验结果准确可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本装置的整体结构示意图；
[0020]图中标号代表:1 一计时器，2—透气孔,3 —防尘布,4一箱体,5—加热器，6—控制面板，7—鼓风机，8—测氧仪，9一温度传感器，10—布袋，11 一橡胶手套，12—PM2.5测试仪，13—风扇；
【具体实施方式】
[0021]现有的研究方式明显不能满足研究PM2.5对人体�：淼难芯啃枨螅ü黄仁降南蚨锾迥谧⑸浜蠵M2.5的生理盐水，其与自然条件下PM2.5进入机体的方式有着很大的不同，因此研究该问题的关键是提供一种长期与自然条件下PM2.5环境相同的实验条件，让动物长期处于该环境下，这样的研究结果才更加符合实际情况，也更准确。基于该思路，本实用新型给出了一种实验箱。
[0022]遵从上述技术方案，如图1所示，一种PM2.5空气污染实验箱，包括透明箱体4，在箱体4顶面上开设有透气孔2，透气孔2上覆盖有防尘布3 ;箱体4内部顶面上安装有风扇13，箱体4内部侧壁上安装有加热器5 ;该箱体4还与鼓风机7、测氧仪8和PM2.5测试仪12连接。
[0023]该实验箱的主体结构为一个亚克力有机玻璃制成的透明箱体4，亚克力有机玻璃具有强度高、不易破损、修复性强和不易被污染的特点，使颗粒物不易吸附在箱体4的内表面以影响观察，即使长期的颗粒环境使少量的粉尘附着在玻璃的内表面，只需要建议的擦拭即可去掉吸附的颗粒，最大程度地减小透明度对实验的影响。在一个较好的实施例中，箱体4的尺寸米用80cm*80cm*80cm。
[0024]箱体4顶面的透气孔2主要是为了使箱体4中气体能与外界交换，保证箱体4中的氧气浓度与自然环境中氧气浓度相同；在透气孔2上覆盖有防尘布3，防止外界颗粒、杂物等对箱内实验环境造成影响，同时也保证箱内PM2.5颗粒不会弥散到箱外。
[0025]自然环境中PM2.5颗粒是处于悬浮状态的，而箱体4中的风扇13可以为箱体4中提供PM2.5的环境:在箱体4中添加了 PM2.5颗粒后，每小时开启风扇13持续I分钟，以确保箱内的PM2.5颗粒处于悬浮状态。在风扇13上安装有计时器1，设置好时间，在计时器I每过I小时后，接通风扇13电源I分钟，可对风扇13进行自动控制，减小工作人员的劳动强度。[0026]实验要求箱体4内温度应在10?37°C范围内，因此在箱体4内壁上安装有加热器5，箱内温度过低时，对箱体4进行加热。箱体4内部还安装有温度传感器9，温度传感器9、加热器5连接至一个带有显示屏的控制面板6，该控制面板6中设置有单片机，其对传感器数据进行转换，并通过显示屏显示；使工作人员能直观地了解到箱内的温度情况。也可以通过单片机设置温度范围对温度进行动态地自动调节:单片机内设置好温度范围阈值，单片机采用阈值判断法，当温度超过阈值时，发送信号给加热器5，使其开始、停止工作，达到温度的自动控制。
[0027]箱体4上连接有鼓风机7、测氧仪8和PM2.5测试仪12 ;本实施例中，测氧仪8采用SCY-1测氧仪，PM2.5测试仪12采用PC-3A型激光可吸入粉尘连续测试仪；测氧仪8对箱内氧气浓度进行实时监控，并设定报警值，当箱内氧气浓度低于17%时，测氧仪8发出报警信号，此时工作人员打开鼓风机7，对箱内进行氧气的补充；而PM2.5测试仪12可实时了解到箱内当前的PM2.5浓度，是否在实验要求的0.001?5mg/m3(1-999999粒/L)之内，如果PM2.5浓度不符，则应立即对其进行调整。PM2.5测试仪12的采样频率宜设置为I次/分钟。
[0028]箱内底面上放置有多个装有钠石灰的布袋10，以吸收动物呼出的二氧化碳，同时也可以对动物排泄物中的水分进行吸收。
[0029]箱体4侧面上开设有操作孔，操作孔上设置有橡胶手套11，通过橡胶手套11可以对箱内进行操作，如投食、清洁、检查动物等。
[0030]本实用新型适用于质量在0.1g-1OOOOg范围内的动物研究，如小鼠、大鼠和兔子等；通过本实验箱，可以长期模拟类似于自然环境的PM2.5条件，使动物实验更加接近于实际情况，因而研究结果更加准确，具有更高的参考价值。
【权利要求】
1.一种PM2.5空气污染实验箱，其特征在于，包括透明箱体(4)，在箱体(4)顶面上开设有透气孔(2)，透气孔(2)上覆盖有防尘布(3);箱体(4)内部顶面上安装有风扇(13)，箱体(4)内部侧壁上安装有加热器(5);该箱体(4)还与鼓风机(7)、测氧仪(8)和PM2.5测试仪(12)连接。
2.如权利要求1所述的PM2.5空气污染实验箱，其特征在于，所述的箱体(4)中安装有温度传感器(9)，温度传感器(9)、加热器(5)均连接至一个设置于箱体(4)外侧壁上的带有显示屏的控制面板(6)。
3.如权利要求1所述的PM2.5空气污染实验箱，其特征在于，所述的风扇(13)上安装有计时器(I)。
4.如权利要求1所述的PM2.5空气污染实验箱，其特征在于，所述的箱体(4)内部底面上放置有多个装有钠石灰的布袋(10)。
5.如权利要求1所述的PM2.5空气污染实验箱，其特征在于，在箱体(4)侧面上开设有操作孔，操作孔上设置有橡胶手套(11)。
【文档编号】G01N15/00GK203720050SQ201420016797
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】贾济, 熊利泽, 王强, 翟茜 申请人:中国人民解放军第四军医大学
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