水面滑行昆虫水面承载力的测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种水面滑行昆虫水面承载力的测量装置，其包括微量天平、样品支架、盛水容器、盛水容器支架，图像视频录制装置，图像处理和记录装置，所述微量天平上设置有称盘，称盘上设置有固定样品支架的固定装置，所述样品支架的一端可拆卸的固定于称盘上，另一端设置有固定样品装置；所述盛水容器与盛水容器支架固定相连，盛水容器支架固定于微量天平外部，所述盛水容器设置于固定样品装置的下部，且盛水容器不与称盘接触；所述图像视频录制装置，图像处理和记录装置均设置在微量天平的外部，且不与微量天平接触，图像视频录制装置的设置位置能够录制到样品的情况。本实用新型的测量装置精确度高。
【专利说明】
水面滑行昆虫水面承载力的测量装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及生物测量领域，尤其涉及一种水面滑行昆虫腿部承载力测量仪。
【背景技术】
[0002]水黾等类似的小型昆虫能在水面自由的滑行，它们的超大水面承载力引起了人们浓厚的兴趣，成为世界各国科技工作者争相研究的热点问题。
[0003]研究人员发现，水黾的腿能排开300倍于其身体体积的水量，这就是这种昆虫非凡浮力的原因。水黾的一条长腿就能在水面上支撑起15倍于身体的重量而不会沉没。而油脂层和水表面的张力却没有如此大的浮力。水黾以极快的速度在水面上滑行以捕捉猎物。它在水面上每秒钟可滑行100倍于身体长度的距离，这相当于一位身高1.8米的人以每小时400英里的速度游泳。
[0004]水黾腿部特殊的微纳米结构才是真正原因。有研究人员在高倍显微镜下发现，水黾腿部上有数千根按同一方向排列的多层微米尺寸的刚毛。人的头发的直径大约在80-100微米之间，而这些像针一样的微米刚毛的直径不足3微米，表面上形成螺旋状纳米结构的构槽，吸附在构槽中的气泡形成气垫，从而让水黾能够在水面上自由地穿梭滑行，却不会将腿弄湿。水黾的多毛腿一次能够在上面划出4毫米长的波纹。研究人员将水黾腿的这种性质称为超疏水性。
[0005]水黾是利用其腿部特殊的微纳米结构，将空气有效地吸附在这些同一取向的微米刚毛和螺旋状纳米沟槽的缝隙内，在其表面形成一层稳定的气膜，阻碍了水滴的浸润，宏观上表现出水黾腿的超疏水特性。正是这种超强的负载能力使得水黾在水面上行动自如，即使在狂风暴雨和急速流动的水流中也不会沉没。江雷说，水黾腿部刚毛的疏水性类似于鸭子背部的毛，但是，普遍的疏水性(或抗水性)也许会让昆虫在水面上呆一会儿，轻微的触动或扰动就会打破这种平衡。然而，在水黾腿部和水面间形成的空气垫却让它们在水面上快速而稳定地行走或奔跑。他说，像鸭子一样，其它动物也拥有这种疏水的特性，但绝大多数都没有超级疏水特性该研究成果将用于新型水上交通工具。而且，它还利用了水的表面张力，并利用水的表面张力在水上弹射前进。
【发明内容】
[0006]为了研究水黾等类似的小型昆虫在水面的承载力，本实用新型设计了一种检测
目.ο
[0007]本实用新型提供了一种水面滑行昆虫水面承载力的测量装置，其包括微量天平、样品支架、盛水容器、盛水容器支架，图像视频录制装置，图像处理和记录装置，所述微量天平上设置有称盘，称盘上设置有固定样品支架的固定装置，所述样品支架的一端可拆卸的固定于称盘上，另一端设置有固定样品装置;所述盛水容器与盛水容器支架固定相连，盛水容器支架固定于微量天平外部，所述盛水容器设置于固定样品装置的下部，且盛水装置不与称盘接触;所述图像视频录制装置，图像处理和记录装置均设置在微量天平的外部，且不与微量天平接触，图像视频录制装置的设置位置能够录制到样品的情况。
[0008]其中，图像视频录制装置至少为3个，其设置的位置能够以不同角度录制样品情况。
[0009]其中，微量天平上设置有天平罩，盛水容器和样品均设置于天平罩内部。
[0010]其中，所述盛水容器上还设置有注水装置。
[0011]其中，所述注水装置包括注射器，以及一端与注射器相连一端与盛水容器相连的软管。
[0012]其中，图像视频录制装置中设置了CCD。
[0013]其中，图像处理和记录装置为计算机。
[0014]本实用新型的测量装置填补了该领域的空白，精确度高且不仅能够记录承载力竖直，还能够以图像方式进行观察水涡形状和参数。
【附图说明】
[0015]图1为在体样品超大承载力测量装置示意图。
[0016]1-注射器、2-软管、3-图像处理和记录装置、4-图像视频录制装置、5-盛水容器支架、6-样品、7-盛水容器、8-天平罩、9-样品支架、10-称盘、11-微量天平。
【具体实施方式】
[0017]结合附图1对本实用新型进行说明。本实用新型提供一种水面滑行昆虫水面承载力的测量装置，其包括微量天平U、样品支架9、盛水容器7、盛水容器支架5，图像视频录制装置4，图像处理和记录装置3，所述微量天平上设置有称盘10，称盘10上设置有固定样品支架9的固定装置，所述样品支架9的一端可拆卸的固定于称盘10上，另一端设置有固定样品装置;所述盛水容器7与盛水容器支架5固定相连，盛水容器7支架固定于微量天平11外部，所述盛水容器7设置于固定样品装置的下部，且盛水容器7不与称盘10接触;所述图像视频录制装置4，图像处理和记录装置3均设置在微量天平11的外部，且不与微量天平11接触，图像视频录制装置4的设置位置能够录制到样品6的情况。
[0018]其中，图像视频录制装置4至少为3个，其设置的位置能够以不同角度录制样品6情况。
[0019]其中，微量天平11上设置有天平罩8，盛水容器7和样品6均设置于天平罩内部。
[0020]其中，盛水容器7上还设置有注水装置。
[0021 ] 其中，所述注水装置包括注射器I，以及一端与注射器I相连一端与盛水容器相连的软管2。
[0022 ]其中，图像视频录制装置4中设置了 CXD。
[0023]其中，图像处理和记录装置3为计算机。
[0024]将样品支架固定在微量天平(日本A&D公司制造的GH252型微量分析天平)称盘上，利用粘贴方法将水黾等样品通过样品固定装置固定在样品支架上，利用放置在桌面上的盛水容器支架支撑盛水器皿，盛水容器与微量天平不接触，盛水量的多少不影响试样承载力的测量结果。测量过程中，先对微量天平进行调零处理，不计入样品支架自重对测量结果的影响，以便观察水面对样品承载力的大小，然后利用注射器平稳缓慢地向盛水容器中注水，使水面升高，当水面与试验开始接触时，由于承载力的方向与重力方向相反，则微量天平示值发生变化，利用数据线将测量结果导入到计算机中进行记录和显示，通过承载力变化曲线，观察最大承载力的结果。同时，利用布置在三维空间上的3个CCD摄像机拍摄试样压入水涡的变化情况，通过连续变倍体视显微镜(北京泰克仪器有限公司制造XTS20/30型)将视频输出到计算机中进行处理，以便观察和测量试样(如水黾)压入水涡的形状及参数。
【主权项】
1.一种水面滑行昆虫水面承载力的测量装置，其包括微量天平、样品支架、盛水容器、盛水容器支架，图像视频录制装置，图像处理和记录装置，所述微量天平上设置有称盘，称盘上设置有固定样品支架的固定装置，所述样品支架的一端可拆卸的固定于称盘上，另一端设置有固定样品装置;所述盛水容器与盛水容器支架固定相连，盛水容器支架固定于微量天平外部，所述盛水容器设置于固定样品装置的下部，且盛水容器不与称盘接触;所述图像视频录制装置，图像处理和记录装置均设置在微量天平的外部，且不与微量天平接触，图像视频录制装置的设置位置能够录制到样品的情况。2.根据权利要求1所述的水面滑行昆虫水面承载力的测量装置，其中，图像视频录制装置至少为3个，其设置的位置能够以不同角度录制样品情况。3.根据权利要求1所述的水面滑行昆虫水面承载力的测量装置，其中，微量天平上设置有天平罩，盛水容器和样品均设置于天平罩内部。4.根据权利要求1所述的水面滑行昆虫水面承载力的测量装置，其中，所述盛水容器上还设置有注水装置。5.根据权利要求4所述的水面滑行昆虫水面承载力的测量装置，其中，所述注水装置包括注射器，以及一端与注射器相连一端与盛水容器相连的软管。6.根据权利要求1所述的水面滑行昆虫水面承载力的测量装置，其中，图像视频录制装置中设置了 (XD。7.根据权利要求1所述的水面滑行昆虫水面承载力的测量装置，其中，图像处理和记录装置为计算机。
【文档编号】G01N13/00GK205620267SQ201620441824
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】孙艳红, 杨晓东, 杨卓娟
【申请人】吉林工程技术师范学院