测试夹具及其使用方法与流程

1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及测试力学性能的夹具及其使用方法。


背景技术：

2.膝关节前交叉韧带损伤是最常见而严重的运动创伤之一，其主要是前交叉韧带撕裂引起膝关节不稳，若治疗不当将引起膝关节功能严重障碍。
3.随着骨科运动医学的发展，前后交叉韧带重建手术已经得到越来越广泛的关注和应用，关节镜技术是骨科最早使用的微创技术，而带袢板是近年来逐步发展起来的新型关节镜内技术，主要采用自体移植肌腱或异体移植肌腱或人造移植物重新构建前交叉韧带或后交叉韧带，通过提供足够的力学固定，恢复关节的稳定。
4.由于我国对带袢板的研究起步较晚，因此针对带袢板相应的表征测试方法范围较广，现有技术中，为了测试带袢板的力学性能通常采用夹具直接夹持住待测带袢板的线环端，这样夹持方式会使得带袢板被夹持的部分产生损伤，使得测试结果的误差较大且不精准，影响测试结果，无法满足临床使用的要求。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供测试夹具及其使用方法，以解决现有技术中的一个或多个问题。
6.为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
7.测试夹具，包括牵引装置以及与所述牵引装置同轴的固定装置，待测样品的第一端穿过所述固定装置，所述待测样品的第二端设置于部分牵引装置，使被牵引的所述待测样品与所述牵引装置及所述固定装置同轴。
8.进一步的，所述牵引装置包括牵引部，所述牵引部可拆卸的设置于所述牵引装置，所述牵引部用于供所述待测样品的第二端穿过。
9.进一步的，所述牵引部包括第一部分以及与所述第一部分连接的第二部分，所述第一部分设置于所述牵引部的轴线，所述第一部分与所述第二部分一体连接或可拆卸连接。
10.进一步的，所述第一部分远离所述固定装置的一侧具有第一弧面，以用于使所述被牵引待测样品的牵引力集中于所述第一部分。
11.进一步的，在所述牵引部远离所述固定装置的一侧开设槽，以用于所述待测样品的一部分套入所述槽中。
12.进一步的，所述槽具有开放的槽口，所述槽远离所述槽口处具有第二弧面，以用于使所述被牵引待测样品的牵引力集中于所述槽。
13.进一步的，所述槽的深度不大于所述牵引部直径的三分之一。
14.进一步的，所述固定装置包括本体部，在所述本体部上开设孔，以用于供所述待测样品穿过。
15.进一步的，所述测试夹具还包括耐磨件，所述耐磨件全部或部分设置于所述孔。
16.进一步的，所述耐磨件的边缘设置倒角。
17.进一步的，所述牵引装置还具有第一固定块，以用于通过所述第一固定块将所述牵引装置固定于测试设备的一部分；所述固定装置具有第二固定块，以用于通过所述第二固定块将所述固定装置固定于测试设备的另一部分。
18.一种采用上述测试夹具的使用方法，包括：
19.将牵引装置和固定装置分别固定于测试设备，且使所述牵引装置和所述固定装置同轴布置；
20.将牵引部的一部分与所述牵引装置分离，待测样品的一部分穿过所述固定装置并套设于所述牵引部，然后将所述牵引部的一部分与所述牵引装置连接，使所述待测样品被牵引于牵引部与固定装置之间；
21.启动测试设备读取所述待测样品被牵引测试时的力学性能数据。
22.与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：
23.(一)本发明通过设置具有牵引部的牵引装置，避免传统夹具需要夹持待测样品的线环部分并对线环部分造成损伤，使得测试数据的精准性提高。牵引部的设置使得在试验时保证待测样品的牵引力与所述试验拉力在同一方向，并且待测样品套设在牵引部上不会左右移动，更好的模拟临床使用的环境，提高了试验结果的准确性。
24.(二)弧面的设置不仅可以保证牵引力集中在弧面的中心位置，使线环在安装时不会左右移动，还可以降低线环部分与牵引装置接触处的摩擦力，避免所述线环部分在测试过程中受摩擦力影响过大导致的断裂情况发生，保证试验力牵引方向上保持对中。
25.(三)牵引部可拆卸的设置于牵引装置可以实现待测样品线环部分的快速安装和拆卸，提高了测试效率。
26.(四)固定装置中开设与实际临床手术同等尺寸的孔，且在孔的内部设置具有倒角的耐磨圈，其可以减小线环部分与该孔的磨损，大幅度提高力学性能的可靠性。
27.(五)固定块的设置使得牵引装置和固定装置可以快速与测试设备无缝对接，提升了试验的稳定性和便捷性。
附图说明
28.图1示出了本发明实施例测试夹具及其使用方法中测试夹具的结构示意图。
29.图2示出了本发明实施例测试夹具及其使用方法中牵引部的俯视图。
30.图3示出了本发明实施例测试夹具及其使用方法中待测样品线环部分与牵引部连接的截面示意图。
31.图4示出了本发明实施例测试夹具及其使用方法中固定装置设置耐磨件的结构示意图。
32.附图中标记：1、牵引装置；100、牵引部安装座；101、间隙；102、臂端； 103、安装孔；104、牵引部；1041、第一部分；10411、第一弧面；1042、第二部分；1043、槽；10431、第二弧面；10432、槽口；2、固定装置；200、本体部；201、孔；3、第一固定块；4、待测样品；400、线环部分；401、板体部分； 5、第二固定块；6、耐磨件；601、倒角。
受牵引力影响始终位于该第一弧面10411中，保证待测样品4的牵引力方向与所述牵引装置1、固定装置2保持同轴。上述第一弧面10411也可以减小线环部分400接触部分的摩擦力，避免接触部分因摩擦力过大断裂影响，且第一弧面10411的设置可以使线环部分400的受力更加集中。
44.进一步的，第二部分1042优选采用柱形杆，所述柱形杆的杆直径小于所述安装孔103的孔径，使所述柱形杆可穿入所述安装孔103内。当需要在第一部分1041套入线环部分400时，所述牵引部104可以向左或向右移动，以使得牵引部104左端或右端的第二部分1042脱离牵引部安装座100的臂端102，使得所述待测样品4的线环部分400可从脱离处套入牵引部104的第一部分1041 中。
45.当然，在本发明的其他实施例中，所述第一部分1041可与所述第二部分 1042可拆卸连接或固定连接，其只要满足第一部分1041与第二部分1042连接即可。
46.进一步的，所述牵引部104还具有多个第一固定块3，所述第一固定块3 对称设置在所述牵引部安装座100的上半部分，通过所述第一固定块3可将所述牵引装置1整体嵌入测试设备上半部分的置放槽中，以用于将所述牵引装置 1固定在测试设备中。
47.下面描述固定装置2的具体结构：
48.请继续参考图1，所述固定装置2包括本体部200，在所述本体部200上开设孔201，优选的，所述孔201采用与临床手术同等大小的圆形孔并开设于所述本体部200的中心，以用于通过所述孔201将所述待测样品4的线环部分400 穿过。
49.进一步的，请参考图4，所述测试夹具还包括耐磨件6，所述耐磨件6全部或部分设置于孔201，在所述耐磨件6的边缘设置倒角601，所述倒角601可以分别设置于耐磨件6的上端或下端。优选的，本发明中所述耐磨件6采用橡胶圈，橡胶圈的中心贯通供线环部分400穿过，倒角601可以最大程度的减小测试过程中线环部分400与孔201孔口边缘处的磨损，从而提高了试验的可靠性。
50.进一步的，请参考图1，在本体部200的左右两端还设置第二固定块5，所述第二固定块5与所述本体部200一体连接，以用于通过所述第二固定块5将所述固定装置2固定在测试设备的下半部分。
51.当然，在本发明的其他实施例中，所述第二固定块5与所述本体部200也可以可拆卸连接，其只要满足通过第二固定块5可将固定装置2固定在测试设备中即可。
52.所述测试夹具的使用方法包括如下步骤：
53.s1：将牵引装置1和固定装置2固定于测试设备，优选的，所述测试设备选用万能材料拉伸试验机。具体的，将牵引装置1通过第一固定块3卡入拉伸试验机的上半部试验端的置放槽中，以用于将牵引装置1固定。同样的，固定装置2也通过第二固定块5卡入拉伸试验机下半试验端的置放槽中，以用于将固定装置2固定，在安装完毕之后保证牵引装置1与固定装置2同轴。
54.s2：移动牵引装置1的牵引部104，使牵引部104的一处第二部分1042与牵引部安装座100的臂端102分离，待测样品4的线环部分400穿过所述固定装置2的耐磨件6并从所述分离处套入所述牵引部104的第二部分1042，然后调整线环部分400移动至第一部分1041，将所述拉伸试验机下半部试验端与上半部试验端的间距调整，使得为所述线环部分400增加预加张力，使所述线环部分400通过所述预加张力固定在第一部分1041不移动，同时设置在
安装孔 103的第二部分1042受预加张力的影响被限位且不会在安装孔103内移动。然后再将牵引部104的第二部分1042与牵引部安装座100的臂端102连接，此时待测样品4的线环部分400套在第一部分1041中，所述线环部分400被牵引使得板体部分401牵引力接触固定装置2的本体部200的背面。
55.s3：启动拉伸试验机，缓慢均匀地加载，以记录和读取待测样品4的断裂强度和断裂伸长率。
56.实施例二：
57.本发明实施例二所述测试夹具与实施例一的结构以及使用方法基本相同，对于相同部分不在叙述，以下仅针对不同点描述。
58.请参考图2和图3，实施例二提供的测试夹具中，所述牵引部104远离固定装置2的一侧开设槽1043，以用于待测样品4的一部分套入槽1043中且受牵引力影响不易在槽1043中左右移动。具体的，所述牵引部104整体采用柱形杆结构，所述槽1043设置于所述柱形杆的中心，其中所述槽1043具有开放的槽口10432，所述槽1043远离槽口10432的底面具有第二弧面10431，所述第二弧面10431同样使所述被牵引的待测样品4的牵引力集中于第二弧面10431 的中心位置，所述中心位置即为所述第二弧面10431的弧顶顶点，该弧顶顶点为对称轴与第二弧面10431相交的点b。所述第二弧面10431用于接触待测样品4的线环部分400，利用该第二弧面10431减小线环部分400与其接触的摩擦力，保证拉伸试验时线环部分400不会受摩擦影响断裂，同时第二弧面10431 的设置使线环部分400的受力更为集中。
59.进一步的，所述槽1043的深度l1不大于牵引部104直径的三分之一，避免槽1043的深度过大会使所述线环部分400牵引变形的概率增加。所述槽1043 的宽度l2大于所述线环部分400的线径，使所述线环部分400可以更好的装配在所述槽1043中。
60.需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可，此外，各个实施例之间不同的部分也可互相组合使用，本发明对此不作限定。
61.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
62.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。