Установка для биологического исследования действия пыли на органы дыхания подопотных животных

Установка для биологического исследования действия пыли на органы дыхания подопотных животных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е „„это4о4

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.01.73 (21) 1882910/15 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

А 61 О 7/04

//А 61 М 16/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 05.06.76. Бюллетень № 21 (53) УДК

615 — 032:611.2 (088.8) (45) Дата опубликования опнсания16.07.77

В. А. Карельшгейн (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕЙСТВИЯ ПЫЛИ

НА ОРГАНЫ ДЫХАНИЯ ПОДОПЫТНЫХ ЖИВОТНЫХ

Изобретение относится к медицине, в частности, к биологическому исатедованию действия íà органы дыхания подопытных животных производственных пылей, в том числе гигроскопичных, склонных слеживаться и налипать на поверхность оборудования, например, пыли минеральных удобрений.

Известна установка для биологического исс1тедования действия пыли на органы дыхания подопытных животных, включающая камеру с установленными в ее стенках отсеками для животных.

Недостатком известной установки является сложность конструкции и невозможность обеспечения стабильности концентрации и фракционного состава пыли.

Целью изобретения является упрощение конструкции установки и уменьшение расхода пыли,в частности пыли благородных металлов и камней, Достигается зто тем, что в установке для биологического исследования действия пыли на органы дыхания подопытных животных камера выполнена в виде расширяющегося вверх усеченного конуса, а отсеки для животных расположены на одном уровне h.

На чертеже изображена предлагаемая установка с отсеками для животных, установленными в ее стенках на одном уровне. Камера состоит из обечайки 1, выполненной в виде расширяющегося снизу вверх усеченного конуса, в боковую поверхность которого вмонтированы отсеки 2 для каж5 ЦОГО ЖИВОтнОГО.

Каждый отсек 2 выполнен в виде цилиндрического пенала и состоит из корпуса 3, соединенного с обечайкой 1 гайкой 4, к которой жестко прикреплен усеченный конус 5, стакана 6, поршня 7

10 с плунжером 8, прокладок 9 и 10 и стоп орных винтов 11 и 12.

Для крепления к обечайке 1 отсека 2 корпус 3 резьбовым концом вставляется в отверстие обечайкн 1, а на него навинчивается с внутренней стороны

15 обечайки 1. усеченный конус 5.

Вследствие конической формы камеры (обечайки 1} в последней возникает зффект азрофонтана, заключакицийся в том, что частицы полндисперсной пыли; однажды внесенные в восходящий р11 поток воздуха, поднимаются вверх в зоне, примыкающей к продольной оси камеры, и опускаются вниз в зоне, примыкающей к внутренней поверхности конической камеры. Опускаясь вниз и пронизывая зону дыхания животных (усеченный ко25 нус А8С на чертеже 1), частицы ныли под действием

516404

50 пульсаций восходящего потока воздуха и вдоха животных попадают через полый торец усеченного конуса 5 на периферийные органъ дь1хания животных.

Аэрофонтанирование пыли в конической камере возникает как суммарный результат следующих физических процессов: 1) эффекта различия скоростей воздуха в поперечном сечении потока (максимум скорости имеет место в центре сечения, у стенок камеры скорость равна нулю); 2) турбулентных пульсаций воздушного потока; 3) эффекта различия скоростей воздуха по высоте конической камеры (скорость убывает в направлении снизу вверх).

Вследствие аэрофонтанирования пыли в ограниченном объеме конической камеры пыль не покидает камеру. Поэтому количество пыли, внесенное в камеру в начале эксперимента, остается в ней тем же, что и после окончания эксперимента (исключая в общем незначительный расход IIblJIH животными), Вследствие того, что при конической камере пыль можно вносить в поток воздуха из пробирок, отпадает необходимость как в бункере для хранения пыли, так и в равномерной по времени подаче пыли, т.е. отпадает необходимость в таком сложном устройстве, как дозатор.

После внесения полидисперсной пыли в коническую камеру частицы пыли начинают аэрофонтанировать в определенном объеме, называемом объемом аэрофонтанирования. Этот объем равен объему усеченного конуса обечайки 1, верхнее основание которого проведено через наивысшую точку подъема наименьшей частицы аэрофонтанирующей пыли, а нижнее — через низшую точку опускания наибольшей частицы той же пьпти.

При изменении производительности восходящего воздушного потока изменяются как объем аэрофонтанирования, так и положение его по высоте камеры, а именно: увеличение производительности потока воздуха увеличивает объем аэрофонтанирования и подымает его вверх, а уменьшение производительности уменьшает объем аэрофонтанироваиия и опускает его вниз.

Вследствие изменения объема аэрофонтанироваю я изменяется концентрация пыли в этом объеме, а именно: с увеличением объема аэрофонтанирования уменьшается концентрация пыли, а с уменьшением упомянутого объема концентрация пыли увеличивается.

Помимо регулирования концентрации пыли в камере путем изменения производительности воздушного потока концентрацию пыли можно регупировать и внесением определенного количества пыли (заранее отвешенного) в камеру непосредственно из пробирок.

До начала биологического исследования дейст вия конкретной пыли на органы дыхания подопытных животных производят тарирование камеры под эту пыль с целью определения количества пыли, которую необходимо внести в камеру для создания требуемой экспериментом концентрации.

Тарирование: производят следующим образом

В воздушный поток уменьшенной производительности вводят фиксированную навеску пыли и увеличивают производительность потока до тех пор, пока верхняя граница объема аэрофонтанирования не совпадает с нижней границей зоны дыхания (усеченный конус ВАС) . Затем замеряют концентрацию пыли в объеме аэрофонтанирования (концентрацию желательно измерять оптическим способом).

Если концентрация пыли меньше требуемой, то в.камеру следует добавлять пыль до. тех пор, пока концентрация пыли в объеме аэрофонтанирования не станет больше требуемой (определяется измерением концентрации), При повышении концентрации в объеме аэрофонтанирования увеличивают производительность воздушного потока до тех пор, пока нижняя граница объема аэрофонтанирования не совпадает с нижней границей зоны дыхания и замеряют концентрацию пыли в объеме аэрофонтанирования.

Если концентрация пыли меньше требуемой, то уменьшают производительность воздушного потока до тех пор, пока концентрация не станет равна требуемой.

Если концентрация пипи в обоих названных положениях объема аэрофонтанирования окажется больше требуемой, то это означает, что в камеру введено черезмерное количество пьпти, в силу чего достичь требуемой концентрации пыли в зоне дыхания за счет изменения производительности потока нельзя. Поэтому следует уменьшить количество введенной в камеру пыли.

Для этого камеру опорожняют путем соответствующего увеличения производительности воздушного потока. Затем вводят туда пыль в уменьшенном количестве по сравнению с тем, которое ранее было в камере при совпадении нижней границы объема аэрофонтанирования с нижней границей зоны дыхания, но в увеличенном количестве по сравнению с тем, которое было в камере при совпадении верхней границы объема аэрофонтанирования с нижней границей зоны дыхания.

При необходимости количество пыли в камере уменьшают неоднократно, вводя каждый раз все меньшее количество пыли.

В конечном счете добиваются такого положения, при котором концентрация пьпти оказывается требуемой при совпадении верхней границы объема аэрофонтанирования с нижней границей зоны дыхания и меньше требуемой при совпадении нижней границы зоны дыхания с нижней границей oRenu аэрофонтаниров атея.

Соответствующее этому положению количество пыли, введенной в камеру, фиксируют.

Регулированием производительности воздушного потока устанавливают в зоне дыхания такую

816404

ЦНИИПИ Заказ 738/14б

Полгисное

Тираж 629

Филиал ППП *Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4 концентрацию пыли, которая соответствус г программе эксперимента.

Соответствующую этой концентрации производительность воздушного потока фиксируют.

При гигроскопичной пыли во избежание влияния влаги воздуха на свойства пыли тарирование следует производить непосредственно перед биологическим исследованием.

Перед биологическим исследованием подопытное животное (мышь, крыса, кролик и т.д.) помещается в корпус 3 через его полый торец периферийными органами дыхания в сторону усеченного конуса S. Затем на корпус 3 надевается стакан 6 и стопорится винтом 12, Поршнем 7 животное подвигается к усеченному конусу 5 до упора, после чего поршень 7 стопорится винтом 11. Затем создают воздушный поток с уменъшенной по сравнению с фиксированной (при тарировании) производительностью, вводят фиксированное количество пыли и увеличивают производительность потока до величины, равной фиксированной, Запыление органов дыхания подопытных животных проводят в течение времени, определяемого программой эксперимента, При низкой вели шне требуемой концентрации пыли, малом объеме камеры и длительном времени запыления расход пыли подопытными животными может заметно уменьшать концентрацию пыли в

5 зоне дыхания.

Для восстановления требуемой концентрации следует периодически уменьшать производительность воздушного потока, а если регулирование концентрации уменьшением производительности

10 потока будет недостаточным, периодически вводить соответствующее количество пыли.

Формула изобретения

15 1. Установка для биологического исследования действия пыли на органы дыхания подопытных животных, включающая камеру с установленными в ее стенках отсеками для животных, о т л и ч а юLU а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения расхода пыли, камера выполнена в виде расширяющегося вверх усеченного конуса.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что отсеки для животных расположены на одном уровне.