時(shí)間:2020-04-13
作者:易科泰
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新陳代謝(metabolism)是生命的最基本特征,其中光合作用是植物最為重要的特征,,而呼吸代謝是作為異養(yǎng)生物的動(dòng)物最為重要的特征,;前者(植物)吸收CO2并利用太陽(yáng)能合成有機(jī)化合物(淀粉等碳?xì)浠衔铮┩瑫r(shí)放出氧氣,,后者(動(dòng)物)攝入植物合成的有機(jī)化合物同時(shí)吸入氧氣,,然后消化分解,,通過(guò)呼吸呼出CO2,。通常把動(dòng)物在一定時(shí)間內(nèi)CO2與O2的消耗量的比值叫做呼吸商(RQ),,呼吸商隨動(dòng)物食物成分的不同而有一定范圍的變化,,可以反映哪一類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是動(dòng)物當(dāng)時(shí)能量的主要來(lái)源,若食物主要成分是糖類(lèi)則RQ接近于1,,若食物成分主要是脂肪,,則RQ接近于0.7。通過(guò)測(cè)量動(dòng)物CO2的呼出量及耗氧量,可以知道動(dòng)物的呼吸代謝情況,。
一,、用途
多通道陸生動(dòng)物呼吸代謝測(cè)量系統(tǒng)由二氧化碳分析儀、氧氣分析儀,、多通道氣路轉(zhuǎn)換器,、氣流控制器、數(shù)據(jù)采集器及程序軟件,、呼吸室等組成,。可根據(jù)研究?jī)?nèi)容及經(jīng)費(fèi)預(yù)算定制單通道至最多8通道(可同時(shí)測(cè)量7個(gè)動(dòng)物的呼吸代謝)系統(tǒng),,或選擇同時(shí)測(cè)量CO2,、O2、RQ及H2O,,亦可根據(jù)要求只選擇測(cè)量CO2或O2的測(cè)量系統(tǒng),。用于精確測(cè)量各種動(dòng)物(昆蟲(chóng)、兩爬,、鳥(niǎo)類(lèi),、哺乳類(lèi)等等)呼出二氧化碳量及耗氧量等,并可計(jì)算呼吸商,,廣泛應(yīng)用于動(dòng)物呼吸代謝有關(guān)的研究如病蟲(chóng)害防治,、預(yù)防醫(yī)學(xué)研究實(shí)驗(yàn)、醫(yī)藥研究,、動(dòng)物生理學(xué),、動(dòng)物生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué),、運(yùn)動(dòng)生理學(xué)等,。
二、性能指標(biāo):
1.氧氣分析測(cè)量?jī)x:測(cè)量技術(shù):燃料電池原理氧氣傳感器,;量程0-100%(用戶可自定義設(shè)置5個(gè)級(jí)別),;精度0.1%(O2濃度2-100%時(shí));分辨率0.0001%O2,;漂移< 0.01%每小時(shí)(溫度恒定情況下);響應(yīng)時(shí)間小于7秒,;24小時(shí)漂移低于0.01%,;20分鐘噪音低于0.002%pk-pk;數(shù)字過(guò)濾(噪音)0-50秒可調(diào),,增幅0.2秒,,內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器分辨率16bits;溫度、壓力補(bǔ)償,;傳感器溫度測(cè)量范圍0-60℃,,精度0.2℃,分辨率0.001℃,;大氣壓測(cè)量分辨率0.0001kPa,,精度為讀數(shù)的1%;適用流量范圍5-2000mL/min,;4通道模擬信號(hào)輸出(0-5V BNC)可輸出氧氣濃度,,大氣壓,傳感器溫度,,用戶自定義,;數(shù)字輸出:RS-232;具兩行文字LCD顯示屏,,帶背光,,可同時(shí)顯示氧氣含量和氣壓;供電12-15VDC,,25-150mA,,配交流電適配器;工作溫度:0-50℃,,無(wú)冷凝,;重量2.8kg;尺寸31cm×10cm×34cm
2.雙通道高精度差分式氧氣分析測(cè)量?jī)x(備選):測(cè)量技術(shù):燃料電池原理氧氣傳感器,,雙通道,;氧氣濃度量程0-100%(用戶可自定義設(shè)置5個(gè)級(jí)別);差值量程±50%,;精度0.1%(O2濃度2-100%時(shí)),;分辨率0.0001%O2;漂移< 0.01%每小時(shí)(溫度恒定情況下),;響應(yīng)時(shí)間小于7秒,;24小時(shí)漂移<0.01%;20分鐘噪音<3ppm RMS,;數(shù)字過(guò)濾(噪音)0-40秒可調(diào),,增幅0.2秒,內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器分辨率16bits,;溫度,、壓力補(bǔ)償;傳感器溫度測(cè)量范圍0-60℃,,精度0.2℃,,分辨率0.001℃,;大氣壓測(cè)量分辨率0.0001kPa,精度為滿量程的0.05%,;適用流量范圍5-2000mL/min,;4通道模擬信號(hào)輸出(0-5V BNC)可輸出通道1的氧氣濃度,通道2的氧氣濃度,,1和2的差值,,大氣壓;數(shù)字輸出:RS-232,;具4行文字LCD顯示屏,,帶背光,可同時(shí)顯示2個(gè)通道的氧氣含量和它們的差值,,以及大氣壓,;獨(dú)具PID(Proportional-Integral-Derivative)溫控單元,保證內(nèi)部氧氣傳感器溫度恒定,,進(jìn)一步提高了氧氣測(cè)量的精度和穩(wěn)定性,;供電12-24VDC,8A,,配交流電適配器,;工作溫度:5-45℃,無(wú)冷凝,;重量6.4kg,;尺寸43.2cm×35.6cm×20.3cm
3.二氧化碳分析測(cè)量?jī)x:測(cè)量技術(shù):雙波長(zhǎng)無(wú)色散紅外氣體分析器;量程0-5%(用戶可自定義設(shè)置9個(gè)級(jí)別,??啥ㄖ破渌砍蹋痪葹樽x數(shù)的1%,;分辨率0.0001%(1ppm),;漂移<0.001%每小時(shí)(溫度恒定情況下);響應(yīng)時(shí)間小于0.5秒,;24小時(shí)漂移低于0.002%,;20分鐘噪音< 1 ppm RMS;數(shù)字過(guò)濾(噪音)0-50秒可調(diào),,增幅0.2秒,,內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器分辨率16bits;溫度,、壓力補(bǔ)償,;大氣壓測(cè)量分辨率0.001kPa,精度為讀數(shù)的1%,;適用流量范圍5-2000mL/min;4通道模擬信號(hào)輸出(0-5V BNC)可輸出二氧化碳濃度,大氣壓,,傳感器溫度,,用戶自定義;數(shù)字輸出:RS-232,;具兩行文字LCD顯示屏,,帶背光,可同時(shí)顯示氧氣含量和氣壓,;供電12-15VDC,,175-250mA,配交流電適配器,;工作溫度:0-50℃,,無(wú)冷凝;重量2.8kg,,尺寸31cm×10cm×34cm
4.超高精度二氧化碳分析測(cè)量?jī)x(備選):用于測(cè)量微小昆蟲(chóng)(比如果蠅,、蚊子等)或蜱螨類(lèi)微小動(dòng)物的呼吸代謝,可同時(shí)測(cè)量CO2濃度和H2O濃度,;CO2量程0-3000ppm,;準(zhǔn)確度<1%;分辨率0.01ppm,;H2O量程0-60mmol/mol,;準(zhǔn)確度1%;
5.水汽測(cè)量?jī)x(備選),,測(cè)量技術(shù):薄膜電容原理,;量程:0-100%RH,精度1%,,分辨率0.001%RH,;露點(diǎn)溫度量程-40到40℃,精度0.5℃,,分辨率0.002℃,;水蒸氣密度量程0-10ug/ml,分辨率0.0001ug/ml,;水汽壓量程0-20000Pa,,分辨率0.01Pa(0-1000Pa時(shí));漂移<0.01%RH每小時(shí)(溫度恒定情況下),;供電12-15VDC,,175-250mA,配交流電適配器,;工作溫度:0-50℃,,無(wú)冷凝,;適用流量范圍5-2000mL/min;3通道模擬信號(hào)輸出(0-5V BNC)可輸出水汽相對(duì)濕度%RH,,露點(diǎn)溫度(單位℃或℉),,水汽壓(單位kPa或ug/mL);數(shù)字輸出:RS-232,;具兩行文字LCD顯示屏,,帶背光;重量1kg,;尺寸18cm×10cm×18cm
6.甲烷分析測(cè)量?jī)x(備選): 雙波長(zhǎng)紅外技術(shù),,氣壓補(bǔ)償,測(cè)量范圍0-10%,;分辨率1ppm,;精確度1%;適用氣流5-2000ml/分鐘,;噪音小于3ppm,;漂移低于0.002%每小時(shí)(溫度恒定情況下);傳感器溫度測(cè)量精度0.2℃,,分辨率0.001℃,;大氣壓測(cè)量分辨率0.0001kPa,精度為讀數(shù)的1%,;具兩行文字?jǐn)?shù)字LCD顯示屏,,具背光,可同時(shí)顯示CH4含量和氣壓,;16bit分辨率,,具數(shù)碼過(guò)濾(噪音);4通道模擬信號(hào)輸出(0-5V BNC)可輸出甲烷濃度,,大氣壓,,傳感器溫度,用戶自定義,;數(shù)字輸出:RS-232,;工作溫度:18-32℃,無(wú)冷凝,;供電12-15VDC,,170-250mA,配交流電適配器,;大小31x10x34cm,;重量2.8kg
7.氣流發(fā)生與控制單元:MFS-2氣流發(fā)生控制器,內(nèi)置氣泵,、精密針閥,、質(zhì)量流量計(jì),;氣泵采用PID控制技術(shù),無(wú)刷電機(jī)隔膜泵,;流量范圍75-2000mL/min,;精度為讀數(shù)的2%;分辨率1mL/min,;具備2行顯示LCD顯示屏;帶0-5V BNC模擬信號(hào)輸出,;數(shù)字輸出RS-232,;供電12-15VDC,20-800mA,,配交流電適配器,;工作溫度:0-50℃,無(wú)冷凝,;重量3kg,;尺寸21cm×15cm×36cm;可選MFS-5氣流發(fā)生控制器,,流量范圍100-4000ml/min
8. 大流量氣流發(fā)生控制器:適用于大型動(dòng)物,,內(nèi)置氣泵、質(zhì)量流量計(jì),、二次抽樣泵,、二次抽樣流量計(jì);氣泵采用PID控制技術(shù),,旋轉(zhuǎn)泵,,低能耗、靜音,;Flowkit分3個(gè)型號(hào),,F(xiàn)K-100流量范圍10-90L/min,F(xiàn)K-500流量范圍80-450L/min,,F(xiàn)K-2000流量范圍400-1650L/min,;精度2%;分辨率1L/min,;氣流管道為1.5英寸螺線管,,帶快速接口;二次抽樣接頭為0.125英寸接頭,;具備2行顯示LCD顯示屏,;帶0-5V BNC模擬信號(hào)輸出;數(shù)字輸出RS-232,;供電90-240VAC,,3-8A,;工作溫度:0-50℃,無(wú)冷凝,;重量9kg,;尺寸53cm×32cm×31cm;
9.雙通道超高精度微小氣體流量控制器,,和高精度氣流控制閥配合使用,,用于測(cè)量微小昆蟲(chóng)時(shí)精確控制微小氣流;分多款型號(hào),,最小控制流量范圍為0-10mL/min,,最大控制流量范圍為0-10L/min; 控制端口15針D型接口,;帶0-5V BNC模擬信號(hào)輸出,;具備2行顯示LCD顯示屏;供電12-24VDC,,帶交流電適配器,;工作溫度:0-50℃,無(wú)冷凝,;重量1.4kg,;尺寸15.2cm×15.2cm×7.6cm;
10.氣路轉(zhuǎn)換器:8個(gè)氣路通道(包括一個(gè)Baseline通道)自動(dòng)切換或手動(dòng)切換均支持,;可多臺(tái)組合成16通道或24通道,;反應(yīng)時(shí)間<50毫秒;支持push或pull兩種氣流方向,;支持stop ?ow或?ow-through兩種氣路切換模式,;具備2行顯示LCD顯示屏;供電12-15VDC,,配交流電適配器,;工作溫度:5-45℃,無(wú)冷凝,;重量3.6kg,;尺寸20.3cm×30.5cm×15.2cm;
11.二次抽樣單元:內(nèi)置氣泵,、精密針閥,、質(zhì)量流量計(jì),可用來(lái)給氣流樣本做二次抽樣,,也可單獨(dú)作為氣源使用,;流量范圍5-2000mL/min;精度為讀數(shù)的10%;分辨率1mL/min,;具備2行顯示LCD顯示屏,;帶0-5V BNC模擬信號(hào)輸出;數(shù)字輸出RS-232,;供電12-15VDC,,20-350mA,配交流電適配器,;工作溫度:0-50℃,,無(wú)冷凝;重量1.5kg,;尺寸16cm×13cm×20cm,;
12.數(shù)據(jù)采集器:12個(gè)信號(hào)輸入通道,其中8個(gè)模擬輸入通道可以測(cè)量-5.12V到+5.12V的電壓信號(hào),,16bits數(shù)模轉(zhuǎn)換;4個(gè)溫度輸入專(zhuān)用通道專(zhuān)門(mén)連接溫度傳感器,,溫度測(cè)量范圍-5到60℃,;2個(gè)模擬信號(hào)輸出通道,0-5V,,12位分辨率,;1個(gè)16bits計(jì)數(shù)器;8個(gè)數(shù)字輸出用于系統(tǒng)控制,,TTL電平,;采樣頻率100Hz;USB數(shù)據(jù)線,;具備2行顯示LCD顯示屏,;帶0-5V BNC模擬信號(hào)輸出;數(shù)字輸出RS-232,;USB直接供電,;工作溫度:0-50℃,無(wú)冷凝,;重量0.9kg,;尺寸17cm×15cm×7cm;
13.呼吸室,,材質(zhì)高硼硅玻璃,,火焰拋光,Viton?超低滲透性墊圈,,超低二氧化碳和水氣吸收或通透性,;有3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)(其他規(guī)格可定制):RC,內(nèi)徑2cm,,內(nèi)部長(zhǎng)度3.8cm,,容積30ml,,適用于小型昆蟲(chóng);RC-2,,內(nèi)徑4.4cm,,內(nèi)部長(zhǎng)度15.2cm,容積350ml,,適用于大型昆蟲(chóng),、小型嚙齒類(lèi)動(dòng)物;RC-3,,內(nèi)徑7cm,,內(nèi)部長(zhǎng)度25.5cm,容積700ml,,適用于大型嚙齒類(lèi)動(dòng)物,;
下圖為幾個(gè)呼吸代謝測(cè)量系統(tǒng)配置示例:
三、產(chǎn)地:美國(guó)