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一款猪用红外体温计原理机的研制与试用

2022-09-08易良杰易斯卿

中国动物检疫 2022年9期
关键词:体温计测温红外

易良杰,王 剑,熊 波,成 谅,易斯卿

(1.湘潭市动物疫病预防控制中心,湖南湘潭 411104;2.韶山市畜牧兽医水产服务中心,湖南韶山 411300;3.英国阿伯丁大学工程学院,英国阿伯丁 AB25 3TX)

体温是生猪的一项重要生理指标,不同生理阶段或病原感染时,体温均会发生变化,因此体温测量是监视生猪健康的重要手段。生猪检疫、猪场生猪健康管理,均需要在短时间内大规模测量生猪体温。传统的生猪体温测量使用水银体温表,每测1 头猪需3~5 min,不仅劳动强度大,测量肥猪、种猪时,还有一定的安全风险。为探索更高效的测温方式,2021 年对红外体温测量方法应用于生猪检疫的可行性进行了实践探索,将红外测温计试用于生猪的产地检疫以及屠宰检疫的宰前检查,发现效果良好[1]。

但在实际应用中发现,目前市售的人用红外体温测量计测量生猪体温时,存在两大主要问题:一是红外体温计枪杆太短,测温时,枪头须靠近生猪,因而操作不方便,易惊扰猪群,存在安全风险;二是测温后,要进行人工标记,因而测温效率不高。为解决上述两个问题,设计了一款猪用红外体温计,并研制了原理机,申请了实用新型专利(证书号:第15890282 号)[2]。将原理机与市售红外体温计测量的数据进行比较分析,发现市售红外体温计与原理机测得的数据基本一致,证明了原理机的可靠性。将原理机试用于生猪批量测温,证明方便实用。研发的猪用红外体温计原理机,可短时间内大规模测量生猪体温,操作简单方便,在生猪检疫、猪场生猪健康管理等方面均具有良好的应用前景。

1 原理机设计与研制

1.1 材料

红外体温计(型号:CK-T1503),深圳长坤科技有限公司生产;不锈钢空心管(长度65 cm,直径约0.5 cm),市场购置;三芯信号线70 cm(规格:0.2),市场购置;计时器,德清拜杰电器有限公司生产。

1.2 设计

在市售的红外体温计基础上,加长枪杆,增大测量距离。将红外感应头固定于枪杆前端,将感应信号通过信号线连接到枪体内的集成电路板上,同时加装标记装置。原理机设计示意图见图1。

1.3 研制

用长65 cm、直径约0.5 cm 的空心不锈钢作为枪杆,将市售的红外体温计打开,用电焊枪将红外感应头与枪内集成电路板之间的短连接线焊开,换成70 cm 长的三芯0.2 信号线,按原来的连接方式焊接好,信号线置于枪杆内,感应头固定于枪杆前端,枪杆后端固定在枪体内,将其他控制装置、显示屏等复原,合上枪体。取直径0.5 cm 的记号笔笔芯,剪成长度约1.5 cm,固定在红外感应头旁,作为标记装置。测温时,在猪的耳根部会自动留下明显的直径约0.5 cm 的黑点,不需另用记号工具标记。

2 原理机试用

2.1 方法

2.1.1 性能可靠性试验 将原理机与同款红外体温计同时测量20 人次的额温、腕温,以及某屠宰场存栏的40 头生猪(经充分休息,体温恢复正常)的耳后温度,将测得的数据用wilcoxon 方法检验,求P值。人的额温、腕温测量,按说明书进行;生猪的耳后温度测温,将市售红外体温计、原理机均设置35~42 ℃的测量区间,测量时将枪头轻按于猪耳根中部,听到“滴”的提示音时即可读数。同时用计时器记录测温所用时间,以验证原理机测量速度。

2.1.2 可行性试验 以屠宰场肥猪为试验对象,模拟两种情况:一是中型猪场/屠宰场生猪测温(存栏10~100 头),选存栏20~70 头大栏,连续快速测量,记录测量头数和所用时间;二是小规模猪场(存栏10 头左右),选存栏12 头的小栏,全部测量,记录所用时间。

2.1.3 快捷性试验 在屠宰场选存栏数分别为15、20、26、40 头的4 栏生猪,分别用红外体温计和原理机测量栏内全部生猪体温。原理机测量由1 人完成,红外体温计测量时,由1 人测量,1 人协助标记。

2.1.4 数据统计 将原理机、市售红外体温计测量得到的体温数据、所用时间和测量头数,用SPSS 软件进行独立样本t检验。

2.2 结果与分析

2.2.1 原理机可靠性

2.2.1.1 人的腕温、额温测量 用原理机、红外体温计同时测量20 人次的腕温、额温,得到20 组数据(表1)。经wilcoxon 方法检验,求得2 组的腕温数据配对中位数M=36.500,额温数据配对中位数M=36.450,P=0.572,说明原理机、红外体温计测得的腕温、额温数据差异不显著(P>0.05,表2)。

表1 原理机、红外体温计测量的人腕温、额温数据 单位:℃

表2 人腕温、额温配对样本分析结果

2.2.1.2 猪的耳后体温测量 用原理机、红外体温计同时测量40 头生猪的耳后体温,得到40 组数据,其中10 组数据完全一致,10 组数据相差0.1 ℃,15 组数据相差0.2 ℃,5 组数据相差0.3℃(表3)。用SPSS 软件进行独立样本t检验(表4),得出原理机平均值为36.43,红外体温计平均值为36.36,两组数据均值差为0.070,95%的置信区间(95%CI)为-0.002~0.142,说明两种测量方法结果基本一致。

表3 原理机、红外体温计测量的猪耳后体温数据 单位:℃

表4 猪耳后体温数据独立样本t 检验结果 单位:℃

2.2.2 原理机可行性 在屠宰场选定7 个大栏,存栏总数为350 头,40 min 内共测量176 头生猪体温,平均每分钟测4 头以上;选9 个小栏,每栏12 头,每测一栏记录所用时间,最短用时98 s,最长176 s,平均每栏用时129 s(表5)。上述结果表明,无论是大栏还是小栏,使用原理机均可方便快速测温。

表5 小栏测量用时结果 单位:s

2.2.3 原理机快捷性 分别用原理机、红外体温计测量屠宰场选定的4 栏生猪,所用时间见表6。结果显示,原理机测量速度明显快于红外体温计,测量速度提高50%~90%,且对大栏测量优势更大。

表6 原理机与红外体温计测量速度对比

3 讨论

3.1 原理机测量体温快捷

试验表明,原理机方便实用,与红外体温计比较,在猪场、生猪屠宰场均可短时间内大批量测量生猪体温,测量存栏30 头以上的大栏时,优势尤其突出,测量效率更高。这与原理机的枪杆及标记笔设计更加合理有关,因此该原理机量产后,具有广泛应用于生猪检疫、猪场内生猪健康管理的潜力。

3.2 原理机测量体温应激小、安全性高

用市售的人用红外体温计测量生猪体温时,一般测量1 min 后,同栏生猪就开始扰动。而用改造的原理机测量时,因加长了枪杆,人与猪之间保持了安全距离,猪群开始扰动一般在4 min 后。

使用市售红外体温计测量时,需站在猪的侧面,并且要离猪的头部较近,而猪群一旦扰动,不仅会抗拒测量,还会有攻击行为,对操作人员有安全风险[3]。而用原理机测量时,可以站在猪的后方测量,离猪的头部较远,不易受到猪的攻击,安全系数大幅提高。

3.3 原理机成本低廉,应用前景广阔

用市售红外体温计改装一台原理机,改装所需材料主要是不锈钢枪杆和信号线,增加的成本不多(估计每台不超过1 元),量产后,生产成本预计只稍高于目前市售红外体温计,具有良好的经济效益潜力。本次原理机的设计与试用对红外体温测量用于生猪临床检查只是进行了一些初步探索,尚未进行大量的实际应用推广,后期将结合大量实际试用情况,进一步完善原理机设计,争取早日生产出合格产品,投入到实际工作中。相信成品的猪用红外体温测量计将具有良好的应用前景。

致谢:

本试验由汇宏实业有限公司提供试验生猪、场地、后勤保障等,保障了相关试验的顺利开展。

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