CN110063809B - 一种用于模拟动物颅脑冲击伤的激波管实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于模拟动物颅脑冲击伤的激波管实验装置。该激波管实验装置包括高压气瓶、高压连接管、驱动段、电磁阀、被驱动段、出口滑动装置和动物胸腹部防护固定装置。高压气瓶经高压连接管与驱动段的一端连接，驱动段的另一段通过电磁阀与被驱动段的一端相连，出口滑动装置固定在被驱动段的另一端，动物胸腹部防护固定装置安装在出口滑动装置上。本发明的激波管实验装置制作简单，操作方便，成本低，安全稳定；建立的动物颅脑冲击伤实验模型，可控性强，可重复性好。

Description

一种用于模拟动物颅脑冲击伤的激波管实验装置
技术领域
本发明涉及到医学研究实验设备技术领域，尤其涉及一种用于模拟动物颅脑冲击伤的激波管实验装置。
背景技术
随着技术的发展，武器装备不断更新，现代战争中高爆性武器广泛应用。基于弹药的爆炸威力，冲击伤已成为战创伤的主要形式之一，同时也是目前军事医学研究的重点。对于颅脑冲击伤的动物实验研究，主要是利用电雷管爆炸或激波管产生冲击波模拟战场冲击环境来建立动物冲击伤模型。由于电雷管运输、存放、安装的复杂性和高危险性，激波管实验装置成为目前模拟动物颅脑冲击伤的主要选择。
我国现有用于动物实验的激波管装置，主要是第三军医大学野战外科研究所设计研制出的BST型生物激波管，它利用激波传播至管口后在空气中迅速释放而获得冲击波，随着激波管出口处的压力迅速衰减，离出口处不同距离、不同位置处的压力都存在变化。目前国内外研究发现冲击过程中胸腹部的损伤会加重颅脑损伤，因此该类装置并不适合模拟单纯的颅脑冲击伤。而且该类激波管膜片固定装置复杂，更换膜片操作繁琐；破膜装置对膜片的要求较为苛刻；由于小型BST生物激波管出口和动物的相对位置不固定，导致每次实验过程中动物承受的冲击压力可能不同，致使实验重复性差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的上述激波管实验装置所存在的问题，提供一种用于模拟动物颅脑冲击伤的新型激波管实验装置。
本发明的目的可通过下述的技术方案来实现：
一种用于模拟动物颅脑冲击伤的激波管实验装置，包括高压气瓶、高压连接管、驱动段、电磁阀、被驱动段、出口滑动装置和动物胸腹部防护固定装置。高压气瓶经高压连接管与驱动段的一端连接，驱动段的另一段通过电磁阀与被驱动段的一端相连，出口滑动装置固定在被驱动段的另一端，动物胸腹部防护固定装置安装在出口滑动装置上。
优选地，所述的驱动段长度为0.2～0.5m，驱动段上设置压力表。
优选地，所述的被驱动段长度为1～1.5m，出口处设置第一压力传感器。
所述的出口滑动装置包括三根螺杆、配套螺母和三角形支架，所述的三角形支架包括三个固定环、连接杆和第二压力传感器，所述的三个固定环与所述的三根螺杆相连接。
优选地，所述的固定环和连接杆以及压力传感器螺纹接口与连接杆之间采用焊接。
所述的动物胸腹部防护固定装置包括胸腹部防护罩、动物头部固定平台和两个固定环，所述的胸腹部防护罩上端带有半圆环行封闭板，所述的胸腹部防护罩焊接在所述的动物头部固定平台下端，所述的动物头部固定平台上设置有牙齿固定杆，所述的两个固定环与所述的螺杆相连。
本发明具有的有益技术效果：
本发明的激波管实验装置借助电磁阀可以精确的控制驱动段和被驱动段之间的压力比，形成稳定和可重复的激波。通过出口滑动装置可以调节实验动物距离激波管出口的位置，保证每次实验过程中动物所受的压力相同。利用动物胸腹部防护装置可以对冲击过程中实验动物的胸腹部进行防护，避免胸腹部损伤对颅脑冲击伤模型造成影响。与现有技术相比，该实验装置制作简单，操作方便，成本低，安全稳定；建立的动物颅脑冲击伤实验模型，可控性强，可重复性好。
附图说明
图1为本发明激波管实验装置主视图。
图2为本发明出口滑动装置结构示意图。
图3为本发明三角形支架结构示意图。
图4（a）为本发明动物胸腹部防护固定装置结构示意图，图4（b）为本发明动物胸腹部防护固定装置主视图，图4（c）为本发明动物胸腹部防护固定装置右视图。
图5为本发明出口滑动装置和动物胸腹部防护固定装置连接示意图。
附图标记说明：1、高压气瓶；2、高压连接管；3、压力表；4、驱动段；5、电磁阀；6、被驱动段；7、第一压力传感器；8出口滑动装置；8-1、螺杆；8-2、螺母；8-3、固定环；8-4、第二压力传感器；8-5、连接杆；8-6、三角形支架；9、动物胸腹部防护固定装置；9-1、胸腹部防护罩；9-2、封闭板；9-3、动物头部固定平台；9-4、牙齿固定杆；9-5、固定环。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种用于模拟动物颅脑冲击伤的激波管实验装置，其包括依次连接的高压气瓶1、驱动段4、被驱动段6、出口滑动装置8和动物胸腹部防护固定装置9，高压气瓶1通过高压连接管2与驱动段4的一端连接，被驱动段6通过电磁阀5与驱动段4的另一端连接，压力表3安装在驱动段4上，第一压力传感器7安装在被驱动段6出口处，出口滑动装置8焊接在被驱动段出口处，动物胸腹部防护固定装置9安装在出口滑动装置8上。
如图2和图3所示，所述的出口滑动装置8包括螺杆8-1、螺母8-2、固定环8-3、第二压力传感器8-4和连接杆8-5，连接杆8-5和固定环8-3焊接成三角形支架8-6，第二传感器8-4安装在所述的三角形支架8-6上，所述的三角形支架8-6通过固定环8-3安装在螺杆8-1上，利用螺母8-2调节所述的三角形支架8-6与被驱动段6出口处的距离。
如图4所示，所述的动物胸腹部防护固定装置9包括胸腹部防护罩9-1、封闭板9-2、动物头部固定平台9-3、牙齿固定杆9-4和固定环9-5，所述的封闭板9-2固定在胸腹部防护罩9-1上端，动物头部古固定平台9-3焊接在胸腹部防护罩9-1的上端，牙齿固定杆9-4焊接在动物头部固定平台9-3上，固定环9-4焊接在动物头部固定平台9-3上
如图5所示，所述的出口滑动装置8通过螺母8-2将所述的动物胸腹部防护固定装置9的固定环9-4固定在螺杆8-1上，完成出口滑动装置8和动物胸腹部防护固定装置9的连接。
本发明的工作原理如下：
具体来说，实验前，如图1所示，依次连接高压气瓶1、高压连接管2、压力表3、驱动段4、电磁阀5、被驱动段6、第一压力传感器7和出口固定装置8，打开封闭板9-2，将麻醉后的实验动物垂直放入胸腹部防护罩9-1中，关闭封闭板，卡住实验动物颈部，将实验动物牙齿挂在牙齿固定杆9-4上，完成实验动物防护固定。如图5所示，将带有实验动物的动物胸腹部防护固定装置9安装在出口滑动装置8上，通过螺母8-2调节动物胸腹部防护固定装置9与被驱动段6出口的距离。实验过程中，打开高压气瓶1，高压气体经高压连接杆2进入驱动段4，当压力表3显示出适当的压力时，关闭高压气瓶1，打开电磁阀5，高压气体进入被驱动段6形成激波，冲击动物胸腹部防护固定装置9上的实验动物头部，建立动物颅脑冲击伤模型。第一压力传感器7记录被驱动段出口处的冲击波压力，第二压力传感器8-4记录实验动物头部所受的冲击波压力。
以上是本发明一种用于模拟动物颅脑冲击伤的激波管实验装置的详细介绍，需要指出的是，本发明并不局限于上述特定实施方式。本领域技术人员在不脱离本发明原理的前提下对技术方案做出的各种变形和修改，都将落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种用于模拟动物颅脑冲击伤的激波管实验装置，其特征在于：其包括依次连接的高压气瓶（1）、驱动段（4）、被驱动段（6）、出口滑动装置（8）和动物胸腹部防护固定装置（9），高压气瓶（1）通过高压连接管（2）与驱动段（4）的一端连接，被驱动段（6）通过电磁阀（5）与驱动段（4）的另一端连接，压力表（3）安装在驱动段（4）上，第一压力传感器（7）安装在被驱动段（6）出口处，出口滑动装置（8）焊接在被驱动段出口处，动物胸腹部防护固定装置（9）安装在出口滑动装置（8）上；所述的出口滑动装置（8）包括三根螺杆（8-1）、配套螺母（8-2）和三角形支架（8-6），所述的三角形支架（8-6）包括三个支架固定环（8-3）、连接杆（8-5）和第二压力传感器（8-4），所述的三个支架固定环（8-3）与三根螺杆（8-1）相连接；所述的动物胸腹部防护固定装置（9）包括胸腹部防护罩（9-1）、动物头部固定平台（9-3）和两个防护固定环（9-5），所述的胸腹部防护罩（9-1）上端带有半圆环形封闭板（9-2），所述的胸腹部防护罩（9-1）焊接在动物头部固定平台（9-3）下端，所述的动物头部固定平台（9-3）上设置有牙齿固定杆（9-4），所述的两个防护固定环（9-5）与螺杆（8-1）相连。
2.根据权利要求1所述的激波管实验装置，其特征在于：所述的驱动段（4）长度为0.2～0.5m，驱动段上设置压力表（3）。
3.根据权利要求1所述的激波管实验装置，其特征在于：所述的被驱动段（6）长度为1.0～1.5m，出口处设置第一压力传感器（7）。
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