软组织各向异性剪切力学特性测试仪制造技术

本发明专利技术公开了一种软组织各向异性剪切力学特性测试仪，该测试仪包括底座，位于底座上的样本夹持机构、剪切力检测机构和剪切力产生机构，其中样本放入样本夹持机构内，通过剪切力产生机构用于使样本夹持机构产生剪切力，并且通过剪切力检测机构来检测对样本施加的剪切力大小，通过该测试仪可精确测量不同几何形态样本，并可测量各向异性组织剪切力学特性。

Testing instrument for anisotropic shear mechanical properties of soft tissue

The invention discloses a soft tissue anisotropy of shear mechanical characteristic testing instrument, the instrument comprises a base, is located on the base of the sample clamping mechanism, shear force detection mechanism and shear force generating mechanism, in which the sample is placed into a sample clamping mechanism, the shear force generating mechanism for the sample clamping mechanism to produce shear force, and to detect the sample shear force applied by the detection mechanism of shear stress, the tester can accurately measure the geometry of different samples, and can be cut to measure the mechanical properties of anisotropic tissue.

【技术实现步骤摘要】
软组织各向异性剪切力学特性测试仪
本专利技术涉及一种软组织各向异性剪切力学特性测试仪,属于软组织的检测设备。
技术介绍
生物组织的力学特性测试在组织工程、医疗器械的研究与开发过程中是重要的环节。由于生物软组织根据其本身的不同及形态、特征的不同，其力学特性也不同，目前主要的生物组织力学特性测试包括挤压测试、拉伸测试和剪切测试，其中现有的针对剪切测试的测试仪如UTS-2060系列，Test-Resource100系列，均存在如下缺点：1.测试对象比较单一，现有的每种测试试验仪器仅可以实现对特定几何尺寸样本的测试，且测试量程和测试范围均有限制；2.测试功能比较单一，现有的每种测试试验仪器仅能在一个或有限个方向进行剪切测试，不可以在任意方向进行剪切测试；3.由于测试对象比较单一和测试功能比较单一，所以使得需要对某一种测试物进行检测时，需要多台测试试验仪器完成，造成了高成本。有鉴于上述的缺陷，本专利技术设计了一种新型结构的软组织各向异性剪切力学特性测试仪，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
本专利技术目的是：提供一种生物软组织力学特性测试仪，其可实现对生物软组织的剪切测试，实现测量在任意剪切方向下软组织各向异性剪切力学特性。本专利技术的技术方案是：一种软组织各向异性剪切力学特性测试仪，包括底座以及位于所述底座上的样本夹持机构、检测机构和剪切力产生机构，其中所述样本夹持机构包括样本夹持基座以及位于样本夹持基座上的上载物板和下载物板，所述上、下两块载物板上通过滚动轴承分别连接有上夹板和下夹板，同时还包括一定位板，所述定位板上设有卡合结构，用于卡合所述夹板；所述剪切力产生机构包括电机及用于固定并驱动所述电机升降的升降机构，所述电机的转轴通过一输出轴与所述下载物板连接并驱动所述下载物板进行剪切运动；所述检测机构包括剪切力检测机构和剪切位移检测机构，其中所述剪切力检测机构包括立柱及固定在所述立柱上的剪切力传感器，并且剪切力传感器与所述上载物板相连，所述剪切位移检测机构包括位移传感器，固定位移传感器的支架及与位移传感器配合的反射板，其中反射板与所述下载物板之间相连，且与所述下载物板共同被电机驱动进行剪切运动。进一步的，所述位移传感器为激光位移传感器，所述反射板为激光反射板。进一步的，所述定位板设置在所述上载物板上。进一步的，所述上、下载物板上还设有螺栓孔，所述上、下夹板的对应位置也设有螺栓孔，通过定位螺栓将载物板与夹板之间固定连接。进一步的，所述升降机构、立柱、支架以及样本夹持基座均通过螺栓连接固定在所述底座上。进一步的，所述定位板上根据夹板位置设有上、下两个卡位槽，所述上夹板插入所述上卡位槽内，所述下夹板插入所述下卡位槽内。进一步的，所述反射板上底部设置有卡槽，所述下载物板可卡入所述卡槽内，并通过螺栓与所述反射板固定连接。本专利技术的优点是：1．本专利技术所述测试仪中的下夹板可进行自由升降，使得不同几何形状的样本均可放入夹板内进行测量，提高了测试仪的适应性;2．测试仪中的夹板可进行自由旋转，因此可测量生物软组织的各向剪切运动力学特性，并且，通过加入定位板，实现了两个夹板的同步旋转，防止样本的损坏;3．通过剪切力传感器与位移传感器的配合，可准确测量剪切运动的力学特性，并且其中剪切力传感器上置并固定，可防止剪切运动对力测量信号的干扰。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术所述测试仪的正面结构示意图；图2为本专利技术所述测试仪的反面结构示意图；其中：1底座；2上载物板；3下载物板；4上夹板；5下夹板；6定位板；7剪切力传感器；8电机；9升降机构；10位移传感器；11反射板；12定位螺栓。具体实施方式实施例：如附图1-2所述，本专利技术所述的一种软组织各向异性剪切力学特性测试仪，包括底座1以及位于所述底座1上的样本夹持机构、检测机构和剪切力产生机构，其中所述样本夹持机构包括样本夹持基座以及位于样本夹持基座上的上载物板2和下载物板3，所述上、下两块载物板上通过滚动轴承分别连接有上夹板4和下夹板5，所述上夹板4在上载物板2上转动，所述下夹板5在下载物板3上转动，同时还包括一定位板6，所述定位板6上设有卡合结构，用于卡合所述夹板，通过定位板的卡合左右使上夹板4和下夹板5之间同步旋转；所述剪切力产生机构包括电机8及用于固定并驱动所述电机升降的升降机构9，所述电机的转轴通过一输出轴与所述下载物板3连接并驱动所述下载物板3进行剪切运动；所述检测机构包括剪切力检测机构和剪切位移检测机构，其中所述剪切力检测机构包括立柱及固定在所述立柱上的剪切力传感器7，并且剪切力传感器7与所述上载物板2相连，所述剪切位移检测机构包括位移传感器10，固定位移传感器的支架及与位移传感器配合的反射板11，其中反射板11与所述下载物板3之间相连，且与所述下载物板3共同被电机8驱动进行剪切运动。在本实施例中，所述位移传感器10为激光位移传感器，所述反射板11为激光反射板。在本实施例中，所述定位板6设置在所述上载物板2上。在本实施例中，所述定位板6上根据夹板位置设有上、下两个卡位槽，所述上夹板插入所述上卡位槽内，所述下夹板插入所述下卡位槽内。在本实施例中，所述上、下载物板上还设有螺栓孔，所述上、下夹板的对应位置也设有螺栓孔，通过定位螺栓将载物板与夹板进行连接。在本实施例中，所述升降机构10、立柱、支架以及样本夹持基座均通过螺栓连接固定在所述底座1上。在本实施例中，所述反射板11上底部设置有卡槽，所述下载物板3可卡入所述卡槽内，并通过螺栓与所述反射板固定连接。具体工作时，将样本放置于上、下夹板之间，并调节夹板的位置角度和下载物板的高度，同时上、下夹板会进行同步旋转，使样本放置在最合适的位置，然后通过电机8驱动下载物板3进行剪切运动，对样本的各向异性剪切力进行测量，其中剪切力由上载物板2传递到剪切力传感器7进行剪切力测量，剪切位移由位移传感器10进行测量。当然上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软组织各向异性剪切力学特性测试仪，其特征在于：包括底座(1)以及位于所述底座(1)上的样本夹持机构、检测机构和剪切力产生机构，其中所述样本夹持机构包括样本夹持基座以及位于样本夹持基座上的上载物板(2)和下载物板(3)，所述上、下两块载物板上通过滚动轴承分别连接有上夹板(4)和下夹板(5)，同时还包括一定位板(6)，所述定位板(6)上设有卡合结构，用于卡合所述夹板；所述剪切力产生机构包括电机(8)及用于固定并驱动所述电机升降的升降机构(9)，所述电机的转轴通过一输出轴与所述下载物板(3)连接并驱动所述下载物板(3)进行剪切运动；所述检测机构包括剪切力检测机构和剪切位移检测机构，其中所述剪切力检测机构包括立柱及固定在所述立柱上的剪切力传感器(7)，并且剪切力传感器(7)与所述上载物板(2)相连，所述剪切位移检测机构包括位移传感器(10)，固定位移传感器的支架及与位移传感器配合的反射板(11)，其中反射板(11)与所述下载物板(3)之间相连，且与所述下载物板(3)共同被电机(8)驱动进行剪切运动。

【技术特征摘要】
1.一种软组织各向异性剪切力学特性测试仪，其特征在于：包括底座(1)以及位于所述底座(1)上的样本夹持机构、检测机构和剪切力产生机构，其中所述样本夹持机构包括样本夹持基座以及位于样本夹持基座上的上载物板(2)和下载物板(3)，所述上、下两块载物板上通过滚动轴承分别连接有上夹板(4)和下夹板(5)，同时还包括一定位板(6)，所述定位板(6)上设有卡合结构，用于卡合所述夹板；所述剪切力产生机构包括电机(8)及用于固定并驱动所述电机升降的升降机构(9)，所述电机的转轴通过一输出轴与所述下载物板(3)连接并驱动所述下载物板(3)进行剪切运动；所述检测机构包括剪切力检测机构和剪切位移检测机构，其中所述剪切力检测机构包括立柱及固定在所述立柱上的剪切力传感器(7)，并且剪切力传感器(7)与所述上载物板(2)相连，所述剪切位移检测机构包括位移传感器(10)，固定位移传感器的支架及与位移传感器配合的反射板(11)，其中反射板(11)与所述下载物板(3)之间相连，且与所述下载物板(3)共同被电机(8)驱动进行剪切运动。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯原，黄珑，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32