。由电极A 71和电极B 72测量这一电信号。
[0022]本实用新型测试系统可以实现对被测试样9加力和加气体压强时互不影响，既可分别施加也可同时施加。若对被测试样9单独加力时，可测量压电信号；对被测试样9单独加气体压强时可测量流动电位；对被测试样9同时加力和加压强时，所测的电信号是压电信号和流动电位的叠加。分析这一信号可以得到两种力电信号之间的耦合关系，这非常重要，因为只有确定力压电信号和流动电位之间的耦合关系，才有可能对骨的力电信号做出更深入的研宄。
[0023]实施例:
[0024]由于该测试系统要测量电信号，考虑有机玻璃的绝缘性，储液器1、锁紧塞2、密封塞3和加力杆4均可采用有机玻璃材料制造。
[0025]储液器I由左腔室5和右腔室6两部分构成，左右腔室均为圆柱形，在储液器I上位于左右腔室的底部钻一水平通孔，用于连通左腔室5和右腔室6，再将储液器I打孔的一侧用有机玻璃堵上，形成图示2所示储液器I左右腔室的连通结构。
[0026]储液器I的左腔室5装有锁紧塞2，锁紧塞2中间设有通孔A，该通孔A的直径大于加力杆4的直径，使得加力杆4穿过该通孔A直接将力加在被测试样9的上表面上，并将电极A71固定在锁紧塞2通孔A的内侧面上，被测试样9放在锁紧塞2下端的凹槽内，再将一圈密封垫8放置在锁紧塞2和左腔室5内的台肩之间，密封垫圈8装好后将锁紧塞2放入储液器I左腔室5中，并用两个螺栓连接件10将其固定在储液器I上，如图3和图4所不O
[0027]储液器I的右腔室6上端安装密封塞3，密封塞3通过螺纹与储液器I连接，密封塞3上钻有两个通孔(通孔B和通孔C)，其中一个电极A 71穿过通孔C 一个孔，然后用密封橡胶11将该孔密封，密封塞3上的通孔B与气管12相连。储液器I的左、右腔室注入适量的缓冲液13 (该缓冲液根据生物材料的工作环境配置，如所测试样为骨或骨替代材料就要配比出与骨液相似的液体，等)，控制缓冲液13液面的高度及与电极之间的位置关系是:既要满足左腔室5内电极A 71的测试部位有一半是浸入缓冲液内，同时，右腔室6中缓冲液13的液面与密封塞3的底面最好保持有一定的距离，左、右腔室内液面高度一致，实验开始阶段左、右腔室内压力相同。
[0028]由于所测电压非常微弱，易受外界电磁场的干扰，因此，将测试单元，即装有待测试样9的储液器I放置在双层电磁屏蔽层14内，外层屏蔽接大地，内层屏蔽接仪器公共端。这种屏蔽方式有效地消除了外界电磁场的干扰。
[0029]将加力杆4安装在电子万能试验机的夹头上，由计算机控制电子万能试验机将力施加在被测试样9的中心部位。由于被测试样9受到压力作用会产生压电电荷，通过储液器I中的两个电极(电极A 71和电极B 72)依次经过超高输入阻抗前置放大器和生物电压放大器输入计算机得到电信号，此时测得的电信号为压电电压。
[0030]将与密封塞3相连的气管12的另一端接入压力控制器，由压力控制器控制诸如到储液器I腔室中气体压强的大小。由于有气体通过气管12输入，储液器I内左、右腔体液体是互通的，驱动缓冲液13由压力高的一侧经过被测试样9流入压力低的一侧，储液器I右腔室6内压力的改变导致测试试样9上、下两端存在压力差，压力作用下缓冲液13由被测试样9的下端流入至上端产生流动电位，通过液体传递给储液器左、右腔室内两个微电极，即为测得的流动电位。
[0031]如图1测得电信号的两个电极的引线接入超高输入阻抗前置放大器，输入阻抗越大越好，一般要大于1015ω，超高输入阻抗前置放大器的输出信号可再经过(生物电压放大器)一级放大或直接输入到计算机中，记录所测量的压电电压和流动电位数值。
[0032]尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。
【主权项】
1.一种可同时测量生物材料压电电压和流动电位的测试系统，包括计算机、与所述计算机相连的电子万能试验机和生物电压放大器，所述生物电压放大器通过一超高输入阻抗前置放大器与电极A (71)和电极B (72)相连；其特征在于: 该测试系统还包括压力控制器和测量单元，所述压力控制器与所述计算机相连； 所述测量单元包括储液器(I)，所述储液器包括左腔室(5)和右腔室(6);所述左腔室(5)和右腔室(6)的底部贯通，所述左腔室(5)内设有一水平方向的台肩，自所述左腔室(5)的顶部至所述台肩设有锁紧塞(2)，所述锁紧塞(2)上设有与左腔室(5)贯通的通孔A，所述通孔A内设有与电子万能试验机相连的加力杆(4)，所述电极A(71)置于该通孔A中，所述锁紧塞(2)的底面设有凹槽，所述锁紧塞(2)的底面与所述台肩之间设有密封垫圈⑶； 所述右腔室(6)的顶部设有密封塞(3)，所述密封塞(3)上设有通孔B和通孔C，所述通孔B内设有与压力控制器相连的气管(12)，所述气管与通孔B之间为密封；所述电极B (72)自上端穿入该通孔C，所述电极B (72)的下端穿出该通孔C位于右腔室(6)中，所述通孔C的上部设有密封结构； 相贯通的左腔室(5)和右腔室(6)中设有缓冲液(13)，所述缓冲液(13)的液面低于密封塞⑶的底面，所述电极A(71)和电极B(72)均与缓冲液(13)接触； 被测试样(9)置于所述锁紧塞(2)底面的凹槽内，通过所述锁紧塞(2)将被测试样(9)固定在台肩上； 所述超高输入阻抗前置放大器和固定有被测试样(9)的测试单元放置在双层电磁屏蔽层(14)内，双层电磁屏蔽层(14)的外层屏蔽接大地，双层电磁屏蔽层(14)的内层屏蔽接超高输入阻抗前置放大器的公共端。2.根据权利要求1所述可同时测量生物材料压电电压和流动电位的测试系统，其特征在于，所述密封结构为一球状橡皮塞(11)，电极B(72)的引线穿过所述球状橡皮塞(11)。3.根据权利要求1所述可同时测量生物材料压电电压和流动电位的测试系统，其特征在于，所述锁紧塞(2)通过螺栓连接件(10)固定在所述储液器(I)上。4.根据权利要求1所述可同时测量生物材料压电电压和流动电位的测试系统，其特征在于，所述储液器(1)、锁紧塞(2)、密封塞(3)和加力杆(4)均采用绝缘材料制造。5.根据权利要求4所述可同时测量生物材料压电电压和流动电位的测试系统，其特征在于，所述储液器(1)、锁紧塞(2)、密封塞(3)和加力杆(4)均采用有机玻璃材料制造。
【专利摘要】本实用新型公开了一种可同时测量生物材料压电电压和流动电位的测试系统，包括计算机、电子万能试验机、生物电压放大器、压力控制器和测量单元，生物电压放大器通过一超高输入阻抗前置放大器连接有电极A和电极B；测量单元包括储液器，储液器包括贯通的左、右腔室；左腔室内设有一水平方向的台肩，锁紧塞上设有与左腔室贯通的通孔A，通孔A内设有加力杆和电极A，右腔室的顶部设有密封塞，密封塞上穿过有气管和电极B，相贯通的左腔室和右腔室中设有缓冲液，被测试样置于左腔室中，通过锁紧塞将被测试样固定在台肩上。本实用新型可以同时测量骨或骨替代材料受力和内部液体流动时产生的压电信号和流动电位，也可用于测量其它生物材料的力电性质。
【IPC分类】G01N27/00
【公开号】CN204718981
【申请号】CN201520017256
【发明人】徐莲云, 侯振德, 富东慧, 王 泓
【申请人】天津大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年1月9日