一種生物軟組織力學性能的測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物力學技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生物軟組織力學性能的測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，生物軟組織的力學性能測量大部分依舊停留在軸向拉伸實驗階段，比如單軸拉伸和雙軸拉伸。軸向拉伸作為探究生物軟組織力學性能的一種實驗方式，能夠在一定程度上反映生物軟組織的力學性質(zhì)，但由于生物軟組織在結(jié)構(gòu)上的多層性和成分上的多樣性，僅僅由軸向拉伸實驗獲得的數(shù)據(jù)并不能完全反映出其復(fù)雜的各項異性的力學特性。為了更加全面地得到生物軟組織的力學特性，我們需要采用另外一種實驗方法，即剪切實驗。簡單地說，剪切實驗采用立方體的實驗樣品，并且把它固定在上下兩個平行的平臺，其中一個平臺是固定的，通過橫向移動(X或Y方向)另外一個平臺讓樣品產(chǎn)生剪切形變從而測量剪切力，同時也可以豎向(Z方向)移動該平臺來測量拉力和壓力。
[0003]現(xiàn)有的測量生物軟組織力學性能的剪切設(shè)備中，測量X和Y軸方向的力的銅環(huán)和不銹鋼梁等部件直接連接在一起的，這樣會造成不同軸向之間較大的相互影響，而且呈現(xiàn)非線性，導致測量數(shù)據(jù)誤差大;另外，載物容器固定在下平臺上，當下平臺移動時，載物容器內(nèi)的生理溶液產(chǎn)生震蕩，給測量帶來進一步誤差；同時，Z軸方向是手動控制，測量時操作不便，精度難以把握。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種生物軟組織力學性能的測量裝置，具有結(jié)構(gòu)輕巧，靈敏性好，準確度高，操作方便的優(yōu)點。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種生物軟組織力學性能的測量裝置，包括機架，機架包括機架底板和機架上板，機架底板與機架上板之間設(shè)置有機架支柱，其特征在于:所述的機架底板上設(shè)置有電機機座和Z軸自動滑臺機構(gòu)，Z軸自動滑臺機構(gòu)固定在電機機座側(cè)面，Z軸自動滑臺機構(gòu)頂部設(shè)置有Z軸傳感器，Z軸傳感器上部設(shè)置有載物容器，機架上板下表面設(shè)置有Y軸自動滑臺機構(gòu)和Y軸驅(qū)動導軌，Y軸驅(qū)動導軌下方銜接有Y軸驅(qū)動板，Y軸驅(qū)動板與Y軸自動滑臺機構(gòu)連接，Y軸驅(qū)動板上平面X軸負方向一側(cè)設(shè)置有X軸驅(qū)動導軌，Y軸驅(qū)動板上平面X軸正方向一側(cè)設(shè)置有X軸自動滑臺機構(gòu)，X軸自動滑臺機構(gòu)連接有X軸驅(qū)動板，X軸驅(qū)動板X軸方向的邊框下部與X軸驅(qū)動導軌銜接，X軸驅(qū)動板Y軸方向的邊框下部設(shè)置有Y軸從動導軌，Y軸從動導軌下方銜接有Y軸從動板，Y軸從動板上平面設(shè)置有X軸從動導軌，X軸從動導軌上方銜接有上剪切平臺，X軸驅(qū)動板與Y軸從動板之間設(shè)置有Y軸傳感器，上剪切平臺與Y軸從動板之間設(shè)置有X軸傳感器。
[0006]所述的Y軸驅(qū)動板X軸負方向一側(cè)是框體，X軸正方向一側(cè)是實體，X軸驅(qū)動導軌設(shè)置在框體上，X軸自動滑臺機構(gòu)設(shè)置在實體上。X軸驅(qū)動板和Y軸從動板均為框體。
[0007]所述的X軸自動滑臺機構(gòu)、Y軸自動滑臺機構(gòu)、Z軸自動滑臺機構(gòu)均包括電機、與電機銜接的滑臺、與滑臺連接的驅(qū)動連接板。
[0008]所述的電機均為步進電機。
[0009]所述的X軸傳感器、Y軸傳感器、Z軸傳感器均為拉壓傳感器。
[0010]所述的四個銜接處:Y軸驅(qū)動導軌與Y軸驅(qū)動板、X軸驅(qū)動導軌與X軸驅(qū)動板、Y軸從動導軌與Y軸從動板、X軸從動導軌與上剪切平臺之間均由滑塊銜接。
[0011]所述的Y軸驅(qū)動導軌、X軸驅(qū)動導軌、Y軸從動導軌、X軸從動導軌均為燕尾導軌，滑塊為與導軌配合的燕尾滑塊。
[0012]本發(fā)明具有如下積極效果:
[0013]1、本發(fā)明采用了雙層結(jié)構(gòu)分別測量X、Y軸的剪切力，很大程度上減少了兩個方向的相互影響，從而減少了實驗誤差，保證了數(shù)據(jù)的精確度。
[0014]2、載物容器只在最初裝載樣品的時候沿著Z軸方向做上下移動，在測量過程中保持固定，從而減少載物容器內(nèi)生理溶液的震蕩，避免外界因素對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。
[0015]3、對X軸、Y軸、Z軸方向上的控制，均采用自動滑臺機構(gòu)控制，提高了操作的方便性本發(fā)明設(shè)備簡單輕巧，體積小，便于攜帶，可以與其他實驗設(shè)備結(jié)合使用，從而多方面、多角度對樣品進行測量。
【附圖說明】
[0016]圖1為生物軟組織力學性能的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為生物軟組織力學性能的測量裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為生物軟組織力學性能的測量裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為生物軟組織力學性能的測量裝置的機架上板下部仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為生物軟組織力學性能的測量裝置的機架上板下方局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1.機架上板2.X軸驅(qū)動連接板3.X軸電機4.滑塊5.Z軸滑臺6.Y軸驅(qū)動板7.Y軸從動板8.Z軸驅(qū)動連接板9.Z軸電機I 0.機架底板11.機架支柱12.上剪切平臺
13.X軸傳感器14.Y軸傳感器15.X軸驅(qū)動板16.載物容器17.Z軸傳感器18.電機機座
19.X軸驅(qū)動導軌20.X軸從動導軌21.Y軸驅(qū)動導軌22.Y軸從動導軌23.Y軸驅(qū)動連接板24.Y軸電機25.機架26.Z軸自動滑臺機構(gòu)27.Y軸自動滑臺機構(gòu)28.X軸自動滑臺機構(gòu)29.X軸滑臺30.Y軸滑臺。
【具體實施方式】
[0022]實施例1，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種生物軟組織力學性能的測量裝置，包括機架25，機架25包括機架底板10和機架上板I，機架底板10與機架上I板之間設(shè)置有機架支柱11，其特征在于:所述的機架底板10上設(shè)置有電機機座18和Z軸自動滑臺機構(gòu)26，Z軸自動滑臺機構(gòu)26固定在電機機座18側(cè)面，Z軸自動滑臺機構(gòu)26包括Z軸電機9、與Z軸電機9銜接的Z軸滑臺5、與Z軸滑臺5連接的Z軸驅(qū)動連接板8，Z軸驅(qū)動連接板8上設(shè)置有Z軸傳感器17，Z軸傳感器17上方設(shè)置有載物容器16，機架上板I下表面設(shè)置有Y軸自動滑臺機構(gòu)27和Y軸驅(qū)動導軌21，Y軸自動滑臺機構(gòu)27包括Y軸電機24、與Y軸電機24銜接的Y軸滑臺30、與Y軸滑臺30連接的Y軸驅(qū)動連接板23; Y軸驅(qū)動導軌21與Y軸驅(qū)動板6通過滑塊4銜接，Y軸驅(qū)動板6與Y軸自動滑臺機構(gòu)27連接，Y軸驅(qū)動板6上方X軸負方向一側(cè)設(shè)置有X軸驅(qū)動導軌19，Y軸驅(qū)動板6上方X軸正方向一側(cè)設(shè)置有X軸自動滑臺機構(gòu)28，Y軸驅(qū)動板6的X軸負方向一側(cè)是框體，X軸正方向一側(cè)是實體，X軸驅(qū)動導軌19設(shè)置在框體上，X軸自動滑臺機構(gòu)28設(shè)置在實體上。X軸自動滑臺機構(gòu)28連接有X軸驅(qū)動板15，X軸自動滑臺機構(gòu)28包括X軸電機3、與X軸電機3銜接的X軸滑臺29，與X軸滑臺29連接的X軸驅(qū)動連接板2，X軸驅(qū)動連接板2與X軸驅(qū)動板15連接，X軸驅(qū)動板15下方Y(jié)方向通過滑塊與X軸驅(qū)動導軌19銜接，X軸驅(qū)動板15下方X方向設(shè)置有Y軸從動導軌22，Y軸從動導軌2