CN108269473A - 基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，其包括加速装置，所述加速装置包括撞块和用于加速撞块的助推机构；减速装置，其包括减速推板和作用在减速推板上面的减速缓冲装置，还包括压力传感器A和可接收压力传感器A信号的上位机，所述压力传感器A设置在撞块或试验箱上，具体地设置在撞块与试验箱撞击时的接触面上。通过设置压力传感器A和可接收压力传感器A信号的上位机，可对撞击力度进行精确的控制，从而使实验具备较高的可重复性和可操作性。

Description

基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置

技术领域

本发明涉及医学研究实验装置，尤其涉及基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置。

背景技术

颅脑撞击伤是交通事故中常见的伤类，根据国外统计资料，颅脑撞击伤的发生率高达54％，是伤后致死、致残的首要原因。行人在道路交通事故中处于弱势地位，再加上我国人车混杂的复杂道路环境，使我国成为行人交通事故多发的国家之一，而颅脑损伤是导致行人死亡的主要原因，因此对行人颅脑撞击伤的研究具有重要意义。加速性脑伤是硬性物撞击于静止的头部时发生的脑损伤；减速性脑伤：运动着的头颅突然碰撞在外物上，迫使其瞬间由动态转为静态，因此而造成的脑损伤。颅脑减速伤在交通事故、坠落事故中较常见，且损伤重。

研究机构在研究减速性脑伤、加速性脑伤上分别采用减速伤致伤装置和加速伤致伤装置，采用两套装置来研究减速性脑伤和加速性脑伤增加了实验成本，而且上述无论是减速伤致伤装置还是加速伤致伤装置都存在可重复性差，实验精度低等缺点。另外，在交通事故中往往是加速伤与减速伤叠加的复合型脑损伤，目前尚没有相关设备可模拟复合型脑损伤。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，该套装置可模拟交通事故造成的加速伤与减速伤相叠加的复合型颅脑损伤，同时本装置具有重复性高，操作安全且数据准确的优点。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

本发明的一种基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，包括以下组件：

试验箱，其用于承装或固定试验对象；

加速装置，其包括撞块和用于加速撞块的助推机构；

减速装置，其包括减速推板和作用在减速推板上面的减速缓冲装置；

导轨，所述撞块和试验箱设置在导轨上且与导轨滑动配合，所述加速装置和减速装置分别设置在导轨的两头，所述撞块沿导轨运动用于撞击导轨上面的试验箱，所述减速装置用于对试验箱进行减速；

还包括压力传感器A和可接收压力传感器A信号的上位机，所述压力传感器A设置在撞块或试验箱上，具体地设置在撞块与试验箱撞击时的接触面上。

进一步，所述减速缓冲装置包括被动摩擦板，所述被动摩擦板设置在减速推板侧面，所述减速推板侧面与被动摩擦板板面之间相互接触。

进一步，所述被动摩擦板对称设置有两个，所述两个被动摩擦板板面与所述减速推板两侧侧面之间采用一一相对的方式设置。

进一步，还包括摩擦力调节装置，所述摩擦力调节装置包括线性执行机构，所述被动摩擦板设置在线性执行机构上，并可在线性执行机构的作用下相对减速推板方向运动。

进一步，所述线性执行机构与被动摩擦板之间设置有压力传感器B，压力传感器B用于检测被动摩擦板施加到减速推板上的压力。

进一步，所述助推机构包括转盘、设置在转盘中部的转轴、设置在转盘下方的用于驱动转轴旋转的电机，所述转轴上设置有向转盘边缘延伸的牵引臂，所述牵引臂端部设置有磁场发生装置，所述撞块由铁磁性物质组成，所述磁场发生装置可操作使铁磁性物质吸引到牵引臂端部。

进一步，所述转盘的边缘设置有一处开口，所述导轨的一端从转盘的切向角度伸入到所述开口中，并围绕转盘边缘设置。

进一步，所述压力传感器A设置在撞块上，所述压力传感器A与撞块之间夹持有弹力可调的弹性元件，所述压力传感器A与撞块之间滑动配合。

进一步，所述撞块的一侧设置有与导轨横截面大小相应的半圆弧形凹槽，所述撞块通过该凹槽与所述导轨滑动配合。

进一步，所述凹槽的高度位于撞块侧面的中上部。

进一步，还包括设置在导轨一侧的用于检测撞块运动速度的速度传感器。

进一步，所述牵引臂的另一端设置有配重，用于平衡旋转时的离心力。

本发明的有益效果：

1)本发明的基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，通过设置压力传感器A和可接收压力传感器A信号的上位机，可对撞击力度进行精确的控制，从而使实验具备较高的可重复性和可操作性；

2)本发明的基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，其包括加速装置，所述加速装置包括撞块和用于加速撞块的助推机构；减速装置，其包括减速推板和作用在减速推板上面的减速缓冲装置。通过设置撞块可精确控制撞击速度和撞击质量，使得实验的可重复性更高；

3)本发明的基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，可完成加速伤与减速伤叠加的复合型脑损伤的致伤实验，不但降低了实验装置成本，同时为研究复合型脑损伤提供了极大的帮助。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置的俯视图；

图2为本发明基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置的立体结构示意图；

图3为本发明基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置的侧视图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

如图1-3所示：

本发明的一种基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，包括以下组件：

试验箱1，其用于承装或固定试验对象；优选的，所述试验箱1采用轻型材料制成，如铝合金材料或塑料材料；

加速装置，其包括撞块2和用于加速撞块的助推机构3；优选的，所述助推机构包括转盘11、设置在转盘11中部的转轴12、设置在转盘11下方的用于驱动转轴旋转的电机13，所述转轴12上设置有向转盘边缘延伸的牵引臂14，所述牵引臂14端部设置有磁场发生装置15，所述撞块由铁磁性物质组成，所述磁场发生装置可操作使铁磁性物质吸引到牵引臂端部；所述转盘的边缘设置有一处开口16，所述导轨的一端从转盘的切向角度伸入到所述开口中，并围绕转盘边缘设置，将导轨的一端伸入到转盘中可使撞块在运动中更加稳定，从而提高装置的安全性；

减速装置，其包括减速推板4和作用在减速推板4上面的减速缓冲装置；所述减速缓冲装置包括被动摩擦板8，所述被动摩擦板设置在减速推板4侧面，所述减速推板4侧面与被动摩擦板8板面之间相互接触，所述被动摩擦板8对称设置有两个，所述两个被动摩擦板8板面与所述减速推板4两侧侧面之间采用一一相对的方式设置；还包括摩擦力调节装置，所述摩擦力调节装置包括线性执行机构9，所述被动摩擦板设置在线性执行机构9上，并可在线性执行机构9的作用下相对减速推板4方向运动。优选的，所述线性执行机构与被动摩擦板之间设置有压力传感器B 10，压力传感器B 10用于检测被动摩擦板8施加到减速推板4上的压力。所述线性执行机构可以是液压缸或气压缸系统，也可以是电磁伸缩缸系统。

导轨5，所述撞块2和试验箱1设置在导轨5上且与导轨5滑动配合，所述加速装置和减速装置分别设置在导轨的两头，所述撞块2沿导轨运动用于撞击导轨上面的试验箱1，所述减速装置用于对试验箱1进行减速；本实施例中，所述撞块的一侧设置有与导轨横截面大小相应的半圆弧形凹槽，所述撞块通过该凹槽与所述导轨滑动配合。优选的，所述凹槽的高度位于撞块侧面的中上部。作为上述方案的进一步改进，所述导轨的一侧设置有用于检测撞块运动速度的速度传感器。

还包括压力传感器A 6和可接收压力传感器A 6信号的上位机7，所述上位机为带有显示器的计算机，所述压力传感器A 6设置在撞块2或试验箱1上，具体地设置在撞块2与试验箱1撞击时的接触面上。本实施例中，所述压力传感器A 6设置在撞块2上，所述压力传感器A与撞块之间夹持有弹力可调的弹性元件，所述压力传感器A与撞块之间滑动配合。所述线性执行机构、速度传感器和压力传感器B 10分别与所述上位机7连接。

本发明的一种基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，其实验方法和原理为：

步骤1)首先将实验对象固定在试验箱中，然后将试验箱设置在导轨中部位置；

步骤2)将撞块设置在牵引臂端部，电力驱动磁场发生装置15产生磁场，使所述撞块磁性吸附于牵引臂端部；

步骤3)开通电机驱动转轴、牵引臂和撞块同步旋转；

步骤4)当电机达到设定转速时，通过开关控制磁场发生装置15关闭，从而使撞块与牵引臂相分离；

步骤4)撞块沿导轨运动，从转盘开口处出去，并撞击导轨上面的试验箱，从而对试验箱内的对象造成加速伤，试验箱受撞击后沿导轨运动，受到减速装置的作用后对试验箱内的对象造成造成加速伤。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，其特征在于，包括以下组件：

试验箱，其用于承装或固定试验对象；

加速装置，其包括撞块和用于加速撞块的助推机构；

减速装置，其包括减速推板和作用在减速推板上面的减速缓冲装置；

导轨，所述撞块和试验箱设置在导轨上且与导轨滑动配合，所述加速装置和减速装置分别设置在导轨的两头，所述撞块沿导轨运动用于撞击导轨上面的试验箱，所述减速装置用于对试验箱进行减速；

还包括压力传感器A和可接收压力传感器A信号的上位机，所述压力传感器A设置在撞块或试验箱上，具体地设置在撞块与试验箱撞击时的接触面上。

2.根据权利要求1所述的基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，其特征在于：所述减速缓冲装置包括被动摩擦板，所述被动摩擦板设置在减速推板侧面，所述减速推板侧面与被动摩擦板板面之间相互接触。

3.根据权利要求2所述的基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，其特征在于：所述被动摩擦板对称设置有两个，所述两个被动摩擦板板面与所述减速推板两侧侧面之间采用一一相对的方式设置。

4.根据权利要求3所述的基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，其特征在于：还包括摩擦力调节装置，所述摩擦力调节装置包括线性执行机构，所述被动摩擦板设置在线性执行机构上，并可在线性执行机构的作用下相对减速推板方向运动。

5.根据权利要求4所述的基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，其特征在于：所述线性执行机构与被动摩擦板之间设置有压力传感器B，压力传感器B用于检测被动摩擦板施加到减速推板上的压力。

6.根据权利要求5所述的基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，其特征在于：所述助推机构包括转盘、设置在转盘中部的转轴、设置在转盘下方的用于驱动转轴旋转的电机，所述转轴上设置有向转盘边缘延伸的牵引臂，所述牵引臂端部设置有磁场发生装置，所述撞块由铁磁性物质组成，所述磁场发生装置可操作使铁磁性物质吸引到牵引臂端部。

7.根据权利要求6所述的基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，其特征在于：所述转盘的边缘设置有一处开口，所述导轨的一端从转盘的切向角度伸入到所述开口中，并围绕转盘边缘设置。

8.根据权利要求7所述的基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，其特征在于：所述压力传感器A设置在撞块上，所述压力传感器A与撞块之间夹持有弹力可调的弹性元件，所述压力传感器A与撞块之间滑动配合。

9.根据权利要求7所述的基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，其特征在于：所述撞块的一侧设置有与导轨横截面大小相应的半圆弧形凹槽，所述撞块通过该凹槽与所述导轨滑动配合。

10.根据权利要求9所述的基于典型交通事故中复合型颅脑损伤的致伤实验装置，其特征在于：所述凹槽的高度位于撞块侧面的中上部。