CN112245058A - 一种动物冲击伤模拟实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动物冲击伤模拟实验装置，包括：高压气瓶、高压管、管体对接机构、膜片、低压管和动物固定机构，所述膜片夹持在所述高压管和所述低压管之间，所述高压气瓶连接所述高压管，所述动物固定机构设置在所述低压管远离所述膜片一端，所述管体对接机构包括：花键、滑移套、第二密封圈、法兰和螺套，所述法兰设置在所述低压管一端，所述滑移套可滑动地套设在所述高压管上，所述第二密封圈设置在所述滑移套靠近所述法兰一侧，所述花键设置在所述滑移套内的高压管上，所述螺套套设在所述低压管上并与所述滑移套螺纹连接，使所述第二密封圈与所述法兰压紧所述膜片。本发明解决了更换膜片操作繁琐，以及高压段管体气密性不佳的问题。
Description
技术领域
本发明涉及冲击伤实验技术领域，具体是涉及一种动物冲击伤模拟实验装置。
背景技术
对于模拟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。现有用于动物实验的激波管装置，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。
采用激波管开始实验之前，管内的膜片阻止产生任何流动，在管的一侧增加压力，然后使膜片破裂产生流动，气体向下扩散到管的另一半。由于在每次实验过程中膜片破裂，所以实验前均需要更换膜片。现有用于激波管膜片固定的结构主要为法兰结构，但利用法兰结构对接高压段和低压段两段管体，而且更换膜片时需打开螺栓螺母，将高压段和低压段分开留出更换膜片的间隙，然后将膜片放入间隙，膜片在高压段和低压段之间无法固定，放好膜片后需要将高压段和低压段合拢压紧膜片，激波管的高压段和低压段移动困难，更换膜片操作繁琐，并且膜片需要良好密封防止漏气，利用法兰结构对接高压段和低压段两段管体，往往导致高压段管体气密性不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动物冲击伤模拟实验装置，以解决更换膜片操作繁琐，以及高压段管体气密性不佳的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种动物冲击伤模拟实验装置，包括：高压气瓶、高压管、管体对接机构、膜片、低压管和动物固定机构，所述膜片夹持在所述高压管和所述低压管之间，所述高压气瓶连接所述高压管，所述动物固定机构设置在所述低压管远离所述膜片一端，所述管体对接机构包括：花键、滑移套、第二密封圈、法兰和螺套，所述法兰设置在所述低压管一端，所述滑移套可滑动地套设在所述高压管上，所述第二密封圈设置在所述滑移套靠近所述法兰一侧，所述花键设置在所述滑移套内的高压管上，所述螺套套设在所述低压管上并与所述滑移套螺纹连接，使所述第二密封圈与所述法兰压紧所述膜片。
可选的，所述花键靠近所述法兰一端设置有弹簧孔，所述弹簧孔内设置有第四弹簧使所述滑移套靠近所述法兰。
可选的，所述高压管的侧壁上设置有破膜机构，所述破膜机构包括：破膜管、滑板、破膜针、第一弹簧、滑块、第二弹簧、密封盖、拉索和击发机构，所述破膜管设置在所述高压管上，所述破膜针设置在所述破膜管内靠近所述膜片一端，所述破膜针与所述膜片呈一夹角，所述滑块设置在所述破膜管内远离所述膜片一端，所述破膜管内设置有第一挡环分隔所述破膜针和所述滑块，所述滑板设置在所述破膜针一端，所述第一弹簧套设在所述破膜针上使所述滑板靠近所述第一挡环，所述第二弹簧设置在所述滑块一侧使所述滑块靠近所述第一挡环，所述密封盖可拆卸地设置在所述破膜管远离所述膜片一端，所述拉索连接所述密封盖和所述滑块，所述击发机构设置在所述破膜管的侧壁上用于解脱所述滑块使所述滑块能够在所述第二弹簧作用下撞击所述滑板。
可选的，所述击发机构包括：击发管、第一连杆、第一锁舌、第三弹簧和电磁铁，所述击发管设置在所述破膜管一侧壁上，所述第一锁舌设置在所述击发管靠近所述破膜管一端，所述电磁铁设置在所述击发管远离所述破膜管一端，所述第一连杆设置在所述击发管内并与所述第一锁舌连接，所述第三弹簧套设在所述第一连杆上并连接所述第一锁舌和所述击发管，当所述电磁铁接通吸引所述第一连杆，所述第一锁舌接解脱所述滑块使所述滑块能够撞击所述滑板。
可选的，所述破膜机构为两个且对称设置在所述高压管两侧。
可选的，所述动物固定机构包括：支撑杆、固定板、上护罩和下护罩，所述上护罩和所述下护罩可滑动地设置在所述固定板上，所述上护罩和所述下护罩能够相互靠近或相互远离使待实验动物部分暴露在外，所述支撑杆连接所述低压管和所述固定板。
可选的，所述上护罩上设置有沿其滑动方向延伸的第一腰槽，所述第一腰槽内设置有铆钉与所述固定板连接，相应的，所述下护罩上设置有沿其滑动方向延伸的第二腰槽，所述第二腰槽内设置有铆钉与所述固定板连接。
可选的，所述低压管上设置有锁止机构，所述锁止机构包括：安装座、第二锁舌、第二挡环、第二连杆、第五弹簧和扳手，所述安装座设置在所述低压管上，所述安装座上设置有沿所述低压管轴线方向的径向孔和沿所述低压管径向方向的中心孔，所述支撑杆穿设在所述径向孔内，所述第二挡环设置在所述中心孔内，所述第二连杆一端连接所述第二挡环，所述第二连杆另一端穿过所述安装座连接所述扳手，所述支撑杆上设置有棘齿，所述第二锁舌设置在所述第二挡环上，所述第五弹簧套设在所述第二连杆使所述第二锁舌和所述棘齿卡接。
可选的，所述扳手包括凸轮部，所述第二连杆与所述凸轮部铰接连接。
本发明提供的动物冲击伤模拟实验装置包括：高压气瓶、高压管、管体对接机构、膜片、低压管和动物固定机构，所述膜片夹持在所述高压管和所述低压管之间，所述高压气瓶连接所述高压管，所述动物固定机构设置在所述低压管远离所述膜片一端，所述管体对接机构包括：花键、滑移套、第二密封圈、法兰和螺套，所述法兰设置在所述低压管一端，所述滑移套可滑动地套设在所述高压管上，所述第二密封圈设置在所述滑移套靠近所述法兰一侧，所述花键设置在所述滑移套内的高压管上，所述螺套套设在所述低压管上并与所述滑移套螺纹连接，使所述第二密封圈与所述法兰压紧所述膜片。本发明通过螺套拉紧滑移套，使滑移套和其上的第二密封圈压紧膜片，螺套和滑移套可从高压管和低压管之间接缝移开，不需要移动高压管和低压管就能够方便地更换膜片，同时通过压紧第二密封圈实现密封，解决了更换膜片操作繁琐，以及高压段管体气密性不佳的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1是本发明一实施例提供的动物冲击伤模拟实验装置示意图；
图2是本发明一实施例提供的管体对接机构示意图；
图3是本发明一实施例提供的破膜机构示意图；
图4是本发明一实施例提供的击发机构示意图；
图5是本发明一实施例提供的动物固定机构示意图；
图6是本发明一实施例提供的锁止机构示意图。
其中：1-高压气瓶，101-供气管，2-高压管，3-破膜机构，301-第一缓冲垫圈，302-第二缓冲垫圈，303-第一密封圈，31-破膜管，311-第一挡环，32-滑板，33-破膜针，34-第一弹簧，35-滑块，36-第二弹簧，37-密封盖，38-拉索，39-击发机构，391-击发管，392-第一连杆，393-第一锁舌，394-第三弹簧，395-电磁铁，4-管体对接机构，41-花键，411-弹簧孔，42-滑移套，43-第四弹簧，44-第二密封圈，45-法兰，46-螺套，5-膜片，6-低压管，7-动物固定机构，71-支撑杆，711-棘齿，72-固定板，73-上护罩，731-第一腰槽，74-下护罩，741-第二腰槽，75-铆钉，8-锁止机构，81-安装座，811-径向孔，812-中心孔，82-第二锁舌，83-第二挡环，84-第二连杆，85-第五弹簧，86-扳手，861-凸轮部，9-压力表。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
图1是本发明一实施例提供的动物冲击伤模拟实验装置示意图，图2是本发明一实施例提供的管体对接机构示意图，参见图1和图2所示，所述动物冲击伤模拟实验装置包括：高压气瓶1、高压管2、管体对接机构4、膜片5、低压管6和动物固定机构7，所述膜片5夹持在所述高压管2和所述低压管6之间，所述高压气瓶1通过一根供气管101连接所述高压管2，所述动物固定机构7设置在所述低压管6远离所述膜片5一端，所述动物固定机构7用于固定待实验的动物。所述管体对接机构4包括：花键41、滑移套42、第二密封圈44、法兰45和螺套46，所述法兰45设置在所述低压管6左端，所述法兰45与所述低压管6一体成型。所述滑移套42可滑动地套设在所述高压管2上，所述滑移套42右端设置有环槽，所述第二密封圈44设置在所述滑移套42右端的环槽内，所述花键41设置在所述滑移套42内的高压管2上，花键41使滑移套42只能轴线移动不能径向转动，花键41可与高压管2一体成型。所述螺套46套设在所述低压管6上并与所述滑移套42螺纹连接，当拧紧螺套46，滑移套42向右移动，滑移套42的右端将膜片压在法兰45上，同时第二密封圈44将安装膜片5的缝隙密封，防止高压管2漏气。滑移套42和螺套46可以向远离安装膜片5的缝隙滑动，膜片5可以很容易地安装在高压管2和低压管6之间，且不需要移动高压管2和低压管6就可以实现良好的密封。
参见图1和图2所示，所述高压管2上还安装有压力表9用于检测高压管2内的压力。所述花键41靠近所述法兰45一端设置有弹簧孔411，所述弹簧孔411内设置有第四弹簧43使所述滑移套42靠近所述法兰45。当膜片5安装在缝隙中，拧螺套46的过程中膜片5悬空容易掉落，通过设置第四弹簧43使第二密封圈44将膜片5压在法兰45上，防止膜片5在拧螺套46的过程中掉落。
本发明提供的动物冲击伤模拟实验装置可采用压力自然破膜，自然破膜即利用膜片两侧压差使膜片破裂，也可采用主动破膜的方式。现有的主动方法包括L型连接杆破膜法、电加热主动破膜法和针刺破膜法，L型连接杆破膜法在击打的过程中，会使激波管管体振动，影响实验精度，为减小激波管管体振动的，本发明还提供一种破膜机构。图3是本发明一实施例提供的破膜机构示意图，图4是本发明一实施例提供的击发机构示意图，参见图1-图4所示，所述高压管2的侧壁上设置有破膜机构3，所述破膜机构3包括：破膜管31、滑板32、破膜针33、第一弹簧34、滑块35、第二弹簧36、密封盖37、拉索38和击发机构39。所述破膜管31设置在所述高压管2上，所述破膜针33设置在所述破膜管31内靠近所述膜片5一端，所述破膜针33与所述膜片5呈一夹角，破膜针33斜向瞄准膜片5的中心点。所述滑块35设置在所述破膜管31内远离所述膜片5一端，所述破膜管31内设置有第一挡环311分隔所述破膜针33和所述滑块35，第一挡环311中心有小孔。所述滑板32设置在所述破膜针33一端，所述第一弹簧34套设在所述破膜针33上使所述滑板32靠近所述第一挡环311，所述第二弹簧36设置在所述滑块35一侧使所述滑块35靠近所述第一挡环311。所述密封盖37可拆卸地设置在所述破膜管31远离所述膜片5一端，所述拉索38连接所述密封盖37和所述滑块35。所述击发机构39设置在破膜管31的侧壁上用于将滑块35卡在破膜管31的左端，击发机构39可采用顶销，顶销和破膜管31之间采用橡胶圈密封，手动向下拨顶销释放滑块35，滑块35在第二弹簧36作用下向右加速滑动，滑块35撞击滑板32和破膜针33，使破膜针33高速撞击膜片5破膜。实验完成后，拆下密封盖37向后拉拉索38，将滑块35拉向左端，再用顶销顶在滑块35前方。密封盖37和破膜管31之间还设置有第一密封圈303，破膜管31内腔的右侧壁，第一挡环311右侧壁分别设置有第一缓冲垫圈301和第二缓冲垫圈302减小振动。
参见图1-图4所示，击发机构还可以采用电击发机构，所述击发机构包括：击发管391、第一连杆392、第一锁舌393、第三弹簧394和电磁铁395，所述击发管391设置在所述破膜管31一侧壁上，所述第一锁舌393设置在所述击发管391靠近所述破膜管31一端，所述电磁铁395设置在所述击发管391远离所述破膜管31一端，所述第一连杆392设置在所述击发管391内并与所述第一锁舌393连接，所述第三弹簧套392设在所述第一连杆392上并连接所述第一锁舌393和所述击发管391。当所述电磁铁接通吸引所述第一连杆392，所述第一锁舌393接解脱所述滑块35使所述滑块35能够撞击所述滑板32，当通过拉索38拉滑块35，滑块35通过第一锁舌393的斜面向下压第一锁舌393，待滑块35通过后第一锁舌393自动弹起将滑块35锁定在破膜管31左端。
参见图1-图4所示，所述破膜机构3为两个且对称设置在所述高压管2两侧。由于破膜机构3是对称设置的，在电磁铁395作用下同步运动，因此可以减小破膜的时候激波管的震动，避免激波管的震动影响实验精度。
图5是本发明一实施例提供的动物固定机构示意图，参见图1-图5所示，所述动物固定机构7包括：支撑杆71、固定板72、上护罩73和下护罩74，所述上护罩73和所述下护罩74可滑动地设置在所述固定板72上，所述上护罩73和所述下护罩74能够相互靠近或相互远离使待实验动物部分暴露在外，所述支撑杆71连接所述低压管6和所述固定板72。例如，待实验的动物为小鼠，通过上护罩73保护小鼠头部，通过下护罩74保护小鼠下腹部，露出小鼠的胸腔，当然也可以用下护罩74保护小鼠驱赶，露出小鼠头部，暴露不同部位，对不同部位进行试验。所述上护罩73上设置有沿其滑动方向延伸的第一腰槽731，所述第一腰槽731内设置有铆钉75与所述固定板72连接，相应的，所述下护罩74上设置有沿其滑动方向延伸的第二腰槽741，所述第二腰槽741内设置有铆钉75与所述固定板72连接。
图6是本发明一实施例提供的锁止机构示意图，参见图1-图6所示，所述低压管6上设置有锁止机构8，所述锁止机构8包括：安装座81、第二锁舌82、第二挡环83、第二连杆84、第五弹簧85和扳手86，所述安装座81设置在所述低压管6上，所述安装座81上设置有沿所述低压管6轴线方向的径向孔811和沿所述低压管6径向方向的中心孔812，所述支撑杆71穿设在所述径向孔811内，所述第二挡环83设置在所述中心孔812内，所述第二连杆84一端连接所述第二挡环83，所述第二连杆84另一端穿过所述安装座81连接所述扳手86，所述支撑杆71上设置有棘齿711，所述第二锁舌82设置在所述第二挡环83上，所述第五弹簧套85设在所述第二连杆84使所述第二锁舌82和所述棘齿711卡接。向左移动支撑杆71，棘齿711通过第二锁舌82的斜面抬起第二连杆84，当需要向右移动支撑杆71，由于棘齿711与第二锁舌82卡接，需要通过扳手86抬起第二连杆84才能向右移动支撑杆71。所述扳手86包括凸轮部861，所述第二连杆84与所述凸轮部861铰接连接。转动扳手86，可以抬起第二连杆84或使第二连杆84下压。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (9)
1.一种动物冲击伤模拟实验装置，其特征在于，包括：高压气瓶、高压管、管体对接机构、膜片、低压管和动物固定机构，所述膜片夹持在所述高压管和所述低压管之间，所述高压气瓶连接所述高压管，所述动物固定机构设置在所述低压管远离所述膜片一端，所述管体对接机构包括：花键、滑移套、第二密封圈、法兰和螺套，所述法兰设置在所述低压管一端，所述滑移套可滑动地套设在所述高压管上，所述第二密封圈设置在所述滑移套靠近所述法兰一侧，所述花键设置在所述滑移套内的高压管上，所述螺套套设在所述低压管上并与所述滑移套螺纹连接，使所述第二密封圈与所述法兰压紧所述膜片。
2.根据权利要求1所述的动物冲击伤模拟实验装置，其特征在于，所述花键靠近所述法兰一端设置有弹簧孔，所述弹簧孔内设置有第四弹簧使所述滑移套靠近所述法兰。
3.根据权利要求1所述的动物冲击伤模拟实验装置，其特征在于，所述高压管的侧壁上设置有破膜机构，所述破膜机构包括：破膜管、滑板、破膜针、第一弹簧、滑块、第二弹簧、密封盖、拉索和击发机构，所述破膜管设置在所述高压管上，所述破膜针设置在所述破膜管内靠近所述膜片一端，所述破膜针与所述膜片呈一夹角，所述滑块设置在所述破膜管内远离所述膜片一端，所述破膜管内设置有第一挡环分隔所述破膜针和所述滑块，所述滑板设置在所述破膜针一端，所述第一弹簧套设在所述破膜针上使所述滑板靠近所述第一挡环，所述第二弹簧设置在所述滑块一侧使所述滑块靠近所述第一挡环，所述密封盖可拆卸地设置在所述破膜管远离所述膜片一端，所述拉索连接所述密封盖和所述滑块，所述击发机构设置在所述破膜管的侧壁上用于解脱所述滑块使所述滑块能够在所述第二弹簧作用下撞击所述滑板。
4.根据权利要求3所述的动物冲击伤模拟实验装置，其特征在于，所述击发机构包括：击发管、第一连杆、第一锁舌、第三弹簧和电磁铁，所述击发管设置在所述破膜管一侧壁上，所述第一锁舌设置在所述击发管靠近所述破膜管一端，所述电磁铁设置在所述击发管远离所述破膜管一端，所述第一连杆设置在所述击发管内并与所述第一锁舌连接，所述第三弹簧套设在所述第一连杆上并连接所述第一锁舌和所述击发管，当所述电磁铁接通吸引所述第一连杆，所述第一锁舌接解脱所述滑块使所述滑块能够撞击所述滑板。
5.根据权利要求4所述的动物冲击伤模拟实验装置，其特征在于，所述破膜机构为两个且对称设置在所述高压管两侧。
6.根据权利要求1所述的动物冲击伤模拟实验装置，其特征在于，所述动物固定机构包括：支撑杆、固定板、上护罩和下护罩，所述上护罩和所述下护罩可滑动地设置在所述固定板上，所述上护罩和所述下护罩能够相互靠近或相互远离使待实验动物部分暴露在外，所述支撑杆连接所述低压管和所述固定板。
7.根据权利要求6所述的动物冲击伤模拟实验装置，其特征在于，所述上护罩上设置有沿其滑动方向延伸的第一腰槽，所述第一腰槽内设置有铆钉与所述固定板连接，相应的，所述下护罩上设置有沿其滑动方向延伸的第二腰槽，所述第二腰槽内设置有铆钉与所述固定板连接。
8.根据权利要求6所述的动物冲击伤模拟实验装置，其特征在于，所述低压管上设置有锁止机构，所述锁止机构包括：安装座、第二锁舌、第二挡环、第二连杆、第五弹簧和扳手，所述安装座设置在所述低压管上，所述安装座上设置有沿所述低压管轴线方向的径向孔和沿所述低压管径向方向的中心孔，所述支撑杆穿设在所述径向孔内，所述第二挡环设置在所述中心孔内，所述第二连杆一端连接所述第二挡环，所述第二连杆另一端穿过所述安装座连接所述扳手，所述支撑杆上设置有棘齿，所述第二锁舌设置在所述第二挡环上，所述第五弹簧套设在所述第二连杆使所述第二锁舌和所述棘齿卡接。
9.根据权利要求8所述的动物冲击伤模拟实验装置，其特征在于，所述扳手包括凸轮部，所述第二连杆与所述凸轮部铰接连接。
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