本實用新型屬于潛水醫學，具體涉及一種動物水下試驗裝置。

背景技術：

潛水醫學又稱水下醫學，是研究和解決水下爆破、援潛救生和水下勘探等潛水作業過程中各種醫學問題的一門學科。在其科學研究過程中，通常需要先進行動物試驗，得出相應數據。然后，在保障人員安全的前提下，逐漸過渡到有人試驗，從而為水下生產實踐提供安全參數等。水下醫學試驗通常采用新西蘭兔、比格犬、荷蘭豬等陸上動物。因此，試驗時最關鍵的問題是如何保證動物在水下的正常呼吸。目前國內外對動物專用水下呼吸裝置研究較少。中國專利文獻CN 101843529 B公開了一種動物水下呼吸系統。該專利設計雖然可以在一定程度上保證動物在水下的正常呼吸，但是同時也存在相應不足：1、裝置穩定性、抗爆性均較低，可承受最大壓力僅有5MPa；2、供氣源位于岸上，極大地限制了裝置的試驗范圍；3、供氣源只有一個，可供動物水下呼吸時間較短；4、動物分組較少，可布放位點少，每次試驗動物較少，且試驗時動物只能采取立姿；5、呼吸系統的正常運行需要卷車、吊車配合，比較復雜；6、系統功能單一，無法搭載其他水下醫學科研設備。因此，為了充分模擬有人實驗，使水下動物試驗更加接近有人試驗條件，保證水下動物試驗的安全性、科學性及穩定性，亟須研究一種相對簡單、穩定性及抗爆性均較高的動物水下試驗裝置。

技術實現要素：

本實用新型針對上述不足，提供一種動物水下試驗裝置，不僅可以保證動物在水下的正常呼吸，而且全鋼體結構大大增加了裝置的穩定性及抗爆性。本裝置結構簡單、設計合理，可供多只動物同時試驗；多個供氣源增加了供氣量，延長了動物在水下的呼吸時間；同時裝置設有載體平臺，可搭載傳感器、水下高速攝影系統等科研設備，豐富了水下科研試驗的功能范疇。

本實用新型是通過以下的技術方案實現的，本實用新型包括水下試驗支架、水下呼吸系統和載體平臺。水下試驗支架包括固定框、吊桿、試驗臂和動物固定支具；水下呼吸系統由壓縮空氣罐、通氣管和水下呼吸面罩依次連接而成。相鄰兩個試驗臂之間、固定框上設置有載體平臺，共4個，為正方形鋼板，邊長1m，厚8mm，可搭載其他科研設備。

進一步地，所述固定框為長方形結構，分上邊、下邊、左邊、右邊，上下邊長8m，左右邊長2m，上下邊采用寬200mm工字鋼制成，兩側邊采用內徑76mm圓鋼制成。

進一步地，所述吊桿位于固定框上方，為三角形結構，上方設有直徑5cm鋼制圓環，可通過鋼絲繩索與吊車連接，便于裝置的上下吊裝，下方通過三角形結構的兩個斜邊及垂線與固定框上邊焊接相連，垂線固定于固定框上邊正中，長1.8m，兩個斜邊分別固定于固定框上邊1/4及3/4處，長2.7m，垂線及兩個斜邊均采用內徑76mm圓鋼制成。

進一步地，所述試驗臂共5根，長1.7m，在固定框內依次排列，相鄰試驗臂間隔2m，試驗臂上方焊接固定于固定框上邊，下方焊接動物固定支具，所有試驗臂均采用內徑76mm圓鋼制成。

進一步地，所述動物固定支具共5套，每套均由四組座椅式結構焊接而成，高0.5m，寬0.6m，背部凹為弧形，采用鋼筋制成，鋼筋之間間隔5cm，底部前伸0.2m，采用8mm厚鋼板制成，距固定框下邊0.3m，動物通過繩索固定于支具上。每個支具可同時固定四只動物，動物在水下可采取坐姿、立姿、面朝前式、背朝前式等姿勢。

進一步地，所述壓縮空氣罐固定于固定框上邊，容積12.3L，公稱工作壓力20MPa，水壓試驗壓力30MPa，高0.7m，外徑0.3m，壁厚12.2mm，采用鋁合金材料，重量15.3kg，通過減壓閥、通氣管與水下呼吸面罩相連接。

進一步地，所述通氣管長2m，內徑8mm，外徑16mm，采用橡膠制成，內有編織鋼絲支撐，一端通過螺紋與壓縮空氣罐上減壓閥相連接，另一端為金屬結構，將其表面磷化后再熱噴涂聚合物，與水下呼吸面罩牢固連接，試驗時通氣管用鐵絲固定于試驗臂上。

進一步地，所述水下呼吸面罩為漏斗形，長10cm，壁厚3mm，采用超高分子量聚乙烯制成，材料拉伸強度3-3.5GPa。面罩一端連接通氣管，內徑16mm，為進氣口，另一端為圓形，直徑為10cm，稍伸出外沿2cm，采用橡膠圈包裹，與動物嘴部皮毛緊密接觸，保證面罩密閉，同時降低動物不適感。動物水下試驗裝置采用正壓通氣，在保證呼吸的同時，可以保持水下呼吸面罩內有一定壓力，可將意外漏進面罩內的水排出。面罩底部安裝有單向通氣閥，水進入面罩時，可因氣壓作用通過單向通氣閥及時排出。

本實用新型的有益效果如下：(1)可以保證比格犬等試驗動物在水下的正常呼吸；(2)裝置全部采用鋼體結構，通氣管內有編織鋼絲支撐，穩定性高，抗爆性強，并在水下沖擊傷試驗中得到證實，在1-8kgTNT水下爆炸試驗中，以比格犬為試驗動物。經多次動物試驗證實，該裝置可至少承受水下20MPa的沖擊壓力；(3)壓縮空氣罐固定于固定框上邊，縮短了通氣管的長度，增加了裝置穩定性；而且與將氣源置于陸上相比，大大增加了裝置活動范圍；(4)該裝置使用5個壓縮空氣罐同時供氣，供氣量大，可供動物水下呼吸時間長；(5)該裝置下設5根試驗臂，可將試驗動物分為5組，動物可布放位點多；可同時裝吊20只動物進行試驗，遠多于前期發明；(6)試驗中動物可采取立姿、坐姿、面朝前式、背朝前式等姿勢，為不同姿勢下動物試驗研究提供可能；(7)該裝置設置有載體結構，可搭載傳感器、水下高速攝影系統等科研設備，豐富了水下醫學科研試驗的功能范疇，科學性好。該裝置結構簡單、設計合理，可以利用吊車直接升降，適合應用于減壓病、水下沖擊傷等潛水醫學科研試驗中。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型的水下呼吸系統結構示意圖。

附圖中的標號分別為：1、水下試驗支架，2、固定框，3、吊桿，4、試驗臂，5、動物固定支具，6、水下呼吸系統，7、壓縮空氣罐，8、通氣管，9、水下呼吸面罩，10、載體平臺，11、圓環，12、減壓閥，13、單向通氣閥。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例以本實用新型技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例

本實用新型的實施例如圖1和圖2所示，本實用新型包括水下試驗支架1、水下呼吸系統6和載體平臺10。水下試驗支架1包括固定框2、吊桿3、試驗臂4和動物固定支具5；水下呼吸系統6由壓縮空氣罐7、通氣管8和水下呼吸面罩9依次連接而成。相鄰兩個試驗臂4之間、固定框2上設置有載體平臺10，共4個，為正方形鋼板，邊長1m，厚8mm，可搭載其他科研設備。

本實施例中，固定框2為長方形結構，分上邊、下邊、左邊、右邊，上下邊長8m，左右邊長2m，上下邊采用寬200mm工字鋼制成，兩側邊采用內徑76mm圓鋼制成。

本實施例中，吊桿3位于固定框2上方，為三角形結構，上方設有直徑5cm鋼制圓環11，可通過鋼絲繩索與吊車連接，便于裝置的上下吊裝，下方通過三角形結構的兩個斜邊及垂線與固定框2上邊焊接相連，垂線固定于固定框上邊正中，長1.8m，兩個斜邊分別固定于固定框上邊1/4及3/4處，長2.7m，垂線及兩個斜邊均采用內徑76mm圓鋼制成。

本實施例中，試驗臂4共5根，長1.7m，在固定框2內依次排列，相鄰試驗臂4間隔2m，試驗臂4上方焊接固定于固定框2上邊，下方焊接動物固定支具5，所有試驗臂4均采用內徑76mm圓鋼制成。

本實施例中，動物固定支具5共5套，每套均由四組座椅式結構焊接而成，高0.5m，寬0.6m，背部凹為弧形，采用鋼筋制成，鋼筋之間間隔5cm，底部前伸0.2m，采用8mm厚鋼板制成，距固定框下邊0.3m，動物通過繩索固定于支具上。每個支具可同時固定四只動物，動物在水下可采取立姿、坐姿、面朝前式、背朝前式等姿勢。

本實施例中，壓縮空氣罐7固定于固定框2上邊，容積12.3L，公稱工作壓力20MPa，水壓試驗壓力30MPa，高0.7m，外徑0.3m，壁厚12.2mm，采用鋁合金材料，重量15.3kg，通過減壓閥12、通氣管8與水下呼吸面罩9相連接。

本實施例中，通氣管8長2m，內徑8mm，外徑16mm，采用橡膠制成，內有編織鋼絲支撐，一端通過螺紋與壓縮空氣罐7上減壓閥12相連接，另一端為金屬結構，將其表面磷化后再熱噴涂聚合物，與水下呼吸面罩9牢固連接，試驗時通氣管8用鐵絲固定于試驗臂4上。

本實施例中，水下呼吸面罩9為漏斗形，長10cm，壁厚3mm，采用超高分子量聚乙烯制成，材料拉伸強度3-3.5GPa。面罩一端連接通氣管8，內徑16mm，為進氣口，另一端為圓形，直徑為10cm，稍伸出外沿2cm，采用橡膠圈包裹，與動物嘴部皮毛緊密接觸，保證面罩密閉，同時降低動物不適感。動物水下試驗裝置采用正壓通氣，在保證呼吸的同時，可以保持水下呼吸面罩9內有一定壓力，可將意外漏進面罩內的水排出。面罩底部安裝有單向通氣閥13，水進入面罩時，可因氣壓作用通過單向通氣閥13及時排出。

本實用新型的這種動物水下試驗裝置，不僅可以保證試驗動物在水下的正常呼吸，而且裝置全部采用鋼體結構，穩定性高，抗爆性強，至少可承受水下20MPa的沖擊壓力，5個壓縮空氣罐同時供氣，可供動物水下呼吸時間長，同時動物可布放位點多，可同時裝吊多只動物。該裝置結構簡單、設計合理，可以利用吊車直接升降，適合應用于減壓病、水下沖擊傷等潛水醫學科研試驗中。

以上所述是本實用新型的優選實施方式，不能以此來限定本實用新型之權利范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，除上述實例外，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型保護的范圍。