专利名称：虚拟测试生物液实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物医学领域，特别涉及一种可通过虚拟仪器完成生物液 动态测试的实验装置。
背景技术：
生物液表面张力实验在生物医学领域的应用日趋广泛，特别在分析肺表面 活性物质与新生儿呼吸窘迫综合征，成人呼吸窘迫综合征及其他肺部疾患的关 系方面，取得了令人瞩目的成果。生物液表面张力实验是研究表面活性物质表 面特性必可不少的测试手段。目前该类型装置主要依靠进口，存在结构复杂、 价格昂贵、维护困难、难以升级等缺点，因而生物液表面张力实验未得到普及 应用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单可靠、低成本、多 功能的虚拟测试生物液实验装置。
本实用新型的技术方案如下 一种虚拟测试生物液实验装置，在支架的外 侧设置滑槽，该滑槽内的刮板固定于顶杆的一端，顶杆的另一端与支架上的往 复运动机构连接，该往复运动机构由电机提供动力，在支架上靠近滑槽的部位 安装滑线变阻器，该滑线变阻器通过电路与控制采集器连接；所述滑槽内远离
支架的一端设有膜片，该膜片固定于杠杆底面的中部，杠杆顶面的中部由弹簧悬吊，所述杠杆的一端与小支架铰接，杠杆的另一端设置遮光片，该遮光片位 于光源盒的缺口中，在遮光片一侧的光源盒内安装光源，遮光片另一侧的光源 盒上设置光敏尺，所述光敏尺通过电路与控制采集器连接，而控制采集器由导 线连接在计算机上。
采用以上技术方案，将待测生物液装入滑槽中，电机带动往复运动机构， 使刮板在滑槽中往复运动，反复推压生物液，动态的改变生物液的表面张力， 滑线变阻器感应刮板的位置信号，并将刮板的行程距离变化转换为电压变化信 号，传输给控制采集器；生物液表面张力的变化传递给膜片，使杠杆发生转动， 遮光片随杠杆转动的同时，使光源照向光敏尺的光线发生变化，并且光线的变 化与生物液表面张力的变化相适应，光敏尺感应光信号，并将之转换为电压变 化信号，传输给控制采集器。控制采集器实时采集滑线变阻器和光敏尺的电压 信号，并将数据传输到计算机中，由系统软件对数据进行在线分析，自动获取 最大表面张力、最小表面张力、稳定系数、迟滞环面积等特征参数，同时可以 提供测试数据的数据库管理。
上述往复运动机构包括丝杆、螺母、轴承、导向杆、后端行程换向开关和 前端行程换向开关，其中丝杆通过轴承支承在支架的前、后侧板上，并由电机 带动旋转，在丝杆上套装螺母，该螺母与顶杆连接，在所述丝杆的两旁安装导 向杆，两导向杆上分别安装后端行程换向开关和前端行程换向开关，其中后端 行程换向开关靠近支架的后侧板，前端行程换向开关靠近支架的前侧板。
电机带动丝杆旋转，与丝杆螺纹连接的螺母在丝杆上做直线运动，后端行 程换向开关和前端行程换向开关感应螺母的位置信号，并通过电路控制电机反 转，这样螺母每次运动到靠近行程换向开关时，由行程换向开关控制电机转向发生切换，使螺母换向，由此实现顶杆及刮板的往复运动，不仅控制精确可靠， 而且稳定性好。
作为优选，上述丝杆的后端穿过支架的后侧板，并套装从动皮带轮，该从 动皮带轮通过皮带与电机输出轴上的主动皮带轮连接。
在上述滑槽的底端固定有支撑台，该支撑台表面设置的齿条与升降台内的 齿轮相啮合，所述齿轮的安装轴的两端伸出升降台的两端面，并套装有旋钮。 转动旋钮，在齿轮齿条机构的配合下能实现滑槽的上下移动，方便对滑槽的高 度进行调节，以适应滑槽内生物液量的多少，保障实验准确可靠。
上述计算机还通过导线连接有打印机，这样可以将计算机获得的测量与分
析结果输出为Word、 PDF格式文件，通过打印机打印出来。
有益效果本实用新型具有结构简单、维护方便、性价比高、产品升级方
便、运行可靠等特点，可对生物液采用迟滞环、扩散率、吸附率等方式进行动 态表面张力测试实验，自动获取最大表面张力、最小表面张力、稳定系数、迟 滞环面积等特征参数。
图1为本实用新型的结构示意图。
图1中l.后端行程换向开关；2.丝杆；3.皮带；4.螺母；5.主动皮带轮；5' 从动皮带轮；6.电机；7.轴承；8.前端行程换向开关；9.支架；IO.顶杆；11.升降
台；12.旋钮;13.刮板;14.滑槽;15.膜片;16.杠杆;17.弹簧;18.光敏尺;19.
遮光片；20.光源；2U骨线变阻器；22.电器箱；23.打印机24.计算机；25.控
制采集器26.小支架；27.光源盒；28.导向杆；29.支撑台。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
如图1所示，在支架9前、后侧板之间的上部通过轴承7支承丝杆2，该丝
杆2的后端穿过支架9的后侧板，并套装从动皮带轮5'，该从动皮带轮5'通 过皮带3与电机6输出轴上的主动皮带轮5连接，电机6安装在丝杆2的下方。 在所述丝杆2的两旁安装导向杆28，两导向杆28与丝杆2同向布置，且两导向 杆28上分别安装后端行程换向开关1和前端行程换向开关8，其中后端行程换 向开关1靠近支架9的后侧板，前端行程换向开关8靠近支架9的前侧板。螺 母4位于支架9前、后侧板之间并套装在丝杆2上，该螺母4与顶杆10的后端 连接，顶杆10的前端伸入滑槽14中，顶杆10前端部固定的刮板13能在滑槽 14内往复运动。在所述支架9前侧板的上部安装滑线变阻器21，该滑线变阻器 21通过电路与控制采集器25连接。
从图1中可知，滑槽14位于支架9的前侧，该滑槽14内远离支架9的一 端设有膜片15，膜片15固定于杠杆16底面的中部，杠杆16顶面的中部由弹簧 17悬吊，所述杠杆16的一端与小支架26铰接，杠杆16的另一端设置遮光片 19，该遮光片19位于光源盒27前部的缺口中，在光源盒27的后端安装光源20， 光源20可选用灯泡，光源盒27的前端设置光敏尺18，所述光源20和光敏尺 18分居在遮光片19的两侧，并且光敏尺18通过电路与控制采集器25连接，控 制采集器25由导线连接在计算机24上，计算机24还通过导线连接有打印机23。
从图1中进一步可知，在支架9旁边、光源盒27的后侧具有电器箱22，以 便于集中安装控制电路所必须的电器元件。在滑槽14的底端固定有支撑台29， 该支撑台29表面设置的齿条与升降台11内的齿轮相啮合，所述齿轮的安装轴 的两端伸出升降台11的两端面，并套装有旋钮12。转动旋钮12，在齿轮齿条机构的配合下能实现滑槽14的上下移动，方便对滑槽14的高度进行调节，以 适应滑槽14内生物液量的多少，保障实验准确可靠。 本实用新型的工作原理如下
参见图1，将待测生物液装入滑槽14中，电机6带动主动皮带轮5旋转， 主动皮带轮5通过皮带3带动从动皮带轮5'及丝杆2运转，与丝杆2螺纹配合 的螺母4在丝杆2上做直线运动，当螺母4向前运动到靠近前端行程换向开关8 时，前端行程换向开关8感应螺母4的位置信号，并输出控制指令，通过电路 控制电机6反转，使螺母4换向向后运动；当螺母4向后运动到靠近后端行程 换向开关1时，后端行程换向开关1感应螺母4的位置信号，并输出控制指令， 通过电路控制电机6的转向切换，使螺母4向前运动，如此反复。螺母4运动 的过程中通过顶杆10带动刮板13在滑槽14中往复运动，反复推压生物液，动 态的改变生物液的表面张力，滑线变阻器21感应刮板13的位置信号，并将刮 板13的行程距离变化转换为电压变化信号，传输给控制采集器25;生物液表面 张力的变化传递给膜片15，使杠杆16转动，遮光片19随杠杆16转动的同时， 使光源20照向光敏尺18的光线发生变化，并且光线的变化与生物液表面张力 的变化相适应，光敏尺18感应光信号，并将之转换为电压变化信号，传输给控 制采集器25。控制采集器25通过PCI总线数据采集卡实时采集滑线变阻器21 和光敏尺18的电压信号，并将数据传输到计算机24中，由系统软件对数据进 行在线分析，自动获取最大表面张力、最小表面张力、稳定系数、迟滞环面积 等特征参数，同时可以提供测试数据的数据库管理，或者通过打印机23输出 Word、 PDF格式文件的报表。
尽管以上结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但本实用新型不限于上述具体实施方式
，上述具体实施方式
仅仅是示意性的而不是限定性的， 本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权 利要求的前提下，可以作出多种类似的表示，如根据前、后端行程换向开关与 丝杆的距离改变螺母的形状，或者更改电机与丝杆之间的传动方式，这样的变 换均落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种虚拟测试生物液实验装置，其特征在于在支架(9)的外侧设置滑槽(14)，该滑槽(14)内的刮板(13)固定于顶杆(10)的一端，顶杆(10)的另一端与支架(9)上的往复运动机构连接，该往复运动机构由电机(6)提供动力，在支架(9)上靠近滑槽(14)的部位安装滑线变阻器(21)，该滑线变阻器(21)通过电路与控制采集器(25)连接；所述滑槽(14)内远离支架(9)的一端设有膜片(15)，该膜片(15)固定于杠杆(16)底面的中部，杠杆(16)顶面的中部由弹簧(17)悬吊，所述杠杆(16)的一端与小支架(26)铰接，杠杆(16)的另一端设置遮光片(19)，该遮光片(19)位于光源盒(27)的缺口中，在遮光片(19)一侧的光源盒(27)内安装光源(20)，遮光片(19)另一侧的光源盒(27)上设置光敏尺(18)，所述光敏尺(18)通过电路与控制采集器(25)连接，而控制采集器(25)由导线连接在计算机(24)上。
2、 根据权利要求l所述的虚拟测试生物液实验装置，其特征在于所述往 复运动机构包括丝杆(2)、螺母(4)、轴承(7)、导向杆(28)、后端行程换向 开关(1)和前端行程换向开关(8)，其中丝杆(2)通过轴承(7)支承在支架(9)的前、后侧板上，并由电机(6)带动旋转，在丝杆(2)上套装螺母(4)， 该螺母(4)与顶杆(10)连接，在所述丝杆(2)的两旁安装导向杆(28)，两 导向杆(28)上分别安装后端行程换向开关(1)和前端行程换向开关(8)，其 中后端行程换向开关(1)靠近支架(9)的后侧板，前端行程换向开关(8)靠 近支架(9)的前侧板。
3、 根据权利要求2所述的虚拟测试生物液实验装置，其特征在于所述丝杆(2)的后端穿过支架(9)的后侧板，并套装从动皮带轮(5')，该从动皮带轮(5')通过皮带(3)与电机(6)输出轴上的主动皮带轮(5)连接。
4、 根据权利要求1所述的虚拟测试生物液实验装置，其特征在于在所述滑槽(14)的底端固定有支撑台(29),该支撑台(29)表面设置的齿条与升降 台(11)内的齿轮相啮合，所述齿轮的安装轴的两端伸出升降台(11)的两端 面，并套装有旋钮(12)。
5、 根据权利要求1所述的虚拟测试生物液实验装置，其特征在于所述计 算机(24)还通过导线连接有打印机(23)。
专利摘要一种虚拟测试生物液实验装置，滑槽内的刮板固定于顶杆的一端，顶杆的另一端与支架上的往复运动机构连接，在支架上安装滑线变阻器，该滑线变阻器与控制采集器连接；滑槽内远离支架的一端设有膜片，该膜片固定于杠杆底面的中部，杠杆顶面的中部由弹簧悬吊，杠杆的一端与小支架铰接，杠杆的另一端设置遮光片，在遮光片一侧的光源盒内安装光源，遮光片另一侧的光源盒上设置光敏尺，光敏尺通过电路与控制采集器连接，控制采集器连接在计算机上。本实用新型具有维护方便、性价比高、产品升级方便、运行可靠等特点，可对生物液采用迟滞环、扩散率、吸附率等方式进行动态表面张力测试实验，自动获取最大表面张力、最小表面张力、稳定系数、迟滞环面积等特征参数。
文档编号G01N13/02GK201255714SQ20082009954
公开日2009年6月10日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日
发明者刘小峰, 林 柏, 磊 金 申请人:重庆大学