多功能实验动物撞击机的制作方法

本发明涉及一种多功能实验动物撞击机。

背景技术：
随着工业化的进展，世界范围内各种类型的创伤如交通伤、高处坠落伤等急剧上升，世界范围内，每年约有500万人死于各种类型的创伤。通过动物实验研究各种类型创伤的病理生理有着极其重要的临床意义，可为改善创伤病人的预后提供有力的理论基础。但目前国内外建立的创伤动物模型均难以真实有效的模拟创伤的发生和发展，同时也无法精确的测量撞击力度，导致创伤动物实验难以为临床提供良好的理论基础。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种多功能实验动物撞击机，改善现有撞击机难以准确控制撞击强度及数据读取不精准的问题。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：多功能实验动物撞击机，包括台架，设置于台架上部的弹簧发力装置，与弹簧发力装置相连的撞头，以及位于撞头下方的垫板，所述垫板底部设有压力传感器。进一步地，所述弹簧发力装置包括与台架相连的中空圆柱体，设置于中空圆柱体内的弹簧；所述中空圆柱体两侧在轴向方向开有长条形通孔，且在长条形通孔边缘设有刻度；所述中空圆柱体底部中间设有供撞头穿过的圆柱孔；所述撞头一端位于中空圆柱体内并位于弹簧下方，另一端位于中空圆柱体外部。再进一步地，所述撞头包括设置于中空圆柱体内并位于弹簧下方的基座，与基座相连且两端分别贯穿长条形通孔的手柄杆，设置于基座下方并与基座相连的撞击杆，以及设置于撞击杆底端并位于中空圆柱体外部的撞击头；所述撞击杆贯穿圆柱孔。更进一步地，所述台架包括支撑架，以及设置于支撑架底部的底座；所述弹簧发力装置与支撑架相连，所述垫板和压力传感器设置于底座上。另外，所述底座上设有圆环柱；所述底座上设有位于圆环柱内的螺丝钉槽，所述压力传感器通过螺丝钉固定于螺丝钉槽内；所述垫板位于圆环柱上方并与压力传感器接触。此外，所述圆环柱中央设有位于螺丝钉槽旁边的圆柱台；所述垫板底表面设有与压力传感器相接触的凸台。进一步地，所述撞击头与撞击杆螺纹连接。再进一步地，所述中空圆柱体包括与台架固定相连的上盖，以及与上盖螺纹连接的柱体；所述柱体上端开口。更进一步地，所述基座横向设置有供手柄杆穿过的通孔，所述手柄杆贯穿通孔与基座活动相连。另外，所述支撑架为“7”字型。值得说明的是，本发明的弹簧稳定受压将弹性势能转化为动能：通过相互匹配的弹簧和刻度，可以粗略控制撞击力度（当需要重复某一撞击力度的撞击操作可依据前一次该力度对应弹簧压缩时刻度的数据，即可粗略复制出该撞击力度）和量程（由弹簧的参数决定）。另外，可根据实际情况为操作者设计不同型号的撞击头，目的是控制撞击的接触面积，从而控制损伤的性质及范围，从而满足不同实验或撞击条件的需要并可广泛的建立各类创伤模型（如肝脏、胰腺、肾脏、脊柱等不同脏器及部位的不同撞击强度梯度的创伤模型）。此外，本发明除了带刻度的中空圆柱体能够粗略计算出撞击力度，精准测量是通过压力传感器进行测定的，具体地可将压力传感器与显示仪表相连，操作者能够很直观的了解具体的撞击力度。本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）本发明装置简单，经济成本较低廉，功能齐全，撞击发力强度大，建模研究多样化，读取数据精准化。（2）本发明操作简单，可控性及可重复性好，通过压力传感器进行感应，数据更加准确。附图说明图1为本发明的立体图。图2为本发明的主视图。图3为本发明的剖面示意图。其中，附图中标记对应的零部件名称为：1-压力传感器，2-弹簧，3-上盖，4-柱体，5-基座，6-手柄杆，7-撞击杆，8-撞击头，9-支撑架，10-底座，11-圆环柱，12-螺丝钉槽，13-圆柱台，14-凸台，15-垫板。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例如图1～3所示，多功能实验动物撞击机，包括台架，设置于台架上部的弹簧发力装置，与弹簧发力装置相连的撞头，以及位于撞头下方的垫板15，所述垫板底部设有压力传感器1。使用方法如下：将所需撞击对象暴露于垫板上，将其固定，双手向上缓慢拉动撞头，压缩弹簧发力装置，然后瞬间放松撞头，在弹簧发力装置恢复原状的过程，产生强劲动力推动撞头快速打击垫板上的研究对象，撞击后，压力传感器感应撞击力，从而测出实际的压力大小。具体地，所述弹簧发力装置包括与台架相连的中空圆柱体，设置于中空圆柱体内的弹簧2；所述中空圆柱体两侧在轴向方向开有长条形通孔，且在长条形通孔边缘设有刻度；所述中空圆柱体底部中间设有供撞头穿过的圆柱孔；所述撞头一端位于中空圆柱体内并位于弹簧下方，另一端位于中空圆柱体外部。通过上述设置，弹簧位于中空圆柱体内顶部，而撞头的顶部与弹簧接触，当操作者将撞头向上移动时，弹簧则会被压缩，当松手后，由于弹簧的弹力，撞头则会快速向下运动，从而撞击垫板上的待撞物，操作十分方便。另外，采用上述设置，能够更换弹簧，根据不同实验需求选择合适的弹簧，从而满足需求，提高了本发明的适用性。由于在中空圆柱体上设置了刻度，这样就能够测出弹簧被压缩的长度，从而计算出弹簧的弹力；同时刻度还能够确保撞头是否处于水平，从而提高撞击准确性及稳定性，减少偏差。为了更好的实现本发明，所述中空圆柱体底部具有一定的厚度，这样撞头穿过圆柱孔时，圆柱孔能够对撞头的轨迹进行限定，能够确保撞头的运动轨迹，因为底部具有一定厚度，那么圆柱孔必然具有一定长度，这样就能够使撞头是顺着圆柱孔竖直向下运动，能够减少撞击过程的偏差，提高撞击的精准和稳定。具体地，所述撞头包括设置于中空圆柱体内并位于弹簧下方的基座5，与基座相连且两端分别贯穿长条形通孔的手柄杆6，设置于基座下方并与基座相连的撞击杆7，以及设置于撞击杆底端并位于中空圆柱体外部的撞击头8；所述撞击杆贯穿圆柱孔。通过设置基座，能够很好的将弹簧进行压缩，具体是基座的上表面与弹簧接触，撞头向上运动时，基座就会将弹簧压缩，从而使弹簧具备弹力；手柄杆是为了方便操作者握持，从而拉动撞头向上移动，而且手柄杆与刻度相配合，能够精准的知道基座是否存在倾斜，具体是根据手柄杆两端是否存于同一个刻度来进行判定。上述撞击杆与圆柱孔进行配合，能够限定撞头的运动轨迹，减少撞击过程的偏差。值得说明的是，所述撞击头可以根据实际情况设置成饼状、球状等等。具体地，所述台架包括支撑架9，以及设置于支撑架底部的底座10；所述弹簧发力装置与支撑架相连，所述垫板和压力传感器设置于底座上。作为一种优选，所述支撑架为“7”字型。通过设置支撑架，能够缓冲并减弱撞击过程所产生的应力（剪切力），保护台架以免损伤。具体地，所述底座上设有圆环柱11；所述底座上设有位于圆环柱内的螺丝钉槽12，所述压力传感器通过螺丝钉固定于螺丝钉槽内；所述垫板位于圆环柱上方并与压力传感器接触。通过设置圆环柱，在撞击时能够限制垫板向下移动的距离，可以对压力传感器起到一定的保护作用，另外，还能够辅助固定压力传感器。具体地，所述圆环柱中央设有位于螺丝钉槽旁边的圆柱台13；所述垫板底表面设有与压力传感器相接触的凸台14。上述圆柱台能够辅助进行固定压力传感器，避免螺丝钉发生倾斜，因为螺丝钉位于圆环柱和圆柱台之间，这样就使得螺丝钉不会向两边倾斜。上述凸台外壁可设置螺纹，且螺纹与压力传感器上的螺纹相匹配，从而能够使垫板与压力传感器适宜地恰好接触并帮助压力传感器稳定测量。具体地，所述撞击头与撞击杆螺纹连接。其中，撞击头中部设有带螺纹的凹槽，而撞击杆底部设有外螺纹，从而使撞击头和撞击杆螺纹连接，方便更换撞击头，从而提高本发明的实用性。具体地，所述中空圆柱体包括与台架固定相连的上盖3，以及与上盖螺纹连接的柱体4；所述柱体上端开口。通过上述设置，能够实现更换弹簧和将撞头从中空圆柱体中取出进行维护，操作简单，方便。具体地，所述基座横向设置有供手柄杆穿过的通孔，所述手柄杆贯穿通孔与基座活动相连。通过上述设置，能够轻松的将基座、撞击杆从中空圆柱体中取出。按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。