CN208974181U - 一种用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置 - Google Patents
一种用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，包括圆形管道和可调压气泵，圆形管道一端具有开口，另一端依次连接有第一法兰、第二法兰和法兰盲板，第二法兰和法兰盲板通过紧固件与第一法兰连接，它们彼此之间设置有密封环，第一法兰和第二法兰之间还设置有隔离膜，法兰盲板上设有通孔，可调压气泵管道与通孔相连，圆形管道侧面还设置有若干侧孔，每个侧孔连接一个压力传感器。本实用新型将管道内分隔为驱动室和受驱室，并采用电动可调压气泵产生的压缩气体作为动力来源，模拟爆炸时冲击波的传播，利用3个传感器实时动态测量冲击波的传导及变化，模拟效果好。实验装置整体体积小型化，便于操作，大大提高安全系数。
Description
技术领域
本实用新型涉及实验模拟设备，具体涉及一种用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置。
背景技术
爆炸冲击波性脑损伤是近年来国外战争中战斗人员遭受的一种较为严重而又多发的创伤。特别是近年来在不断发生的恐怖袭击中，越来越多的平民遭受着这种外伤的痛苦。一些机构对这种疾病的发生机制及治疗方法已开展研究，人们逐渐认识到这种损伤有别于传统划分的开放性颅脑损伤与闭合性颅脑损伤，但其确切的发病机制及有效的诊断治疗方案仍不确定。这类损伤突发性强，但研究样本数量少，这就需要在平时模拟该损伤场景进行研究，收集大量实验数据。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型公开了一种专用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，结构安全可靠，模拟效果好。
为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，包括圆形管道和可调压气泵，所述圆形管道一端具有开口，另一端依次连接有第一法兰、第二法兰和法兰盲板，所述第二法兰和法兰盲板通过紧固件与第一法兰连接，它们彼此之间设置有密封环，第一法兰和第二法兰之间还设置有隔离膜，所述隔离膜和法兰盲板间形成驱动室，所述法兰盲板上设有通孔，所述可调压气泵设置在圆形管道外，气泵管道与通孔相连，所述圆形管道侧面还设置有若干侧孔，每个侧孔连接一个压力传感器。
进一步的，各压力传感器与多通道采集卡相连。
进一步的，所述气泵管道通过气嘴与软管接头连接，所述软管接头连接在通孔内。
进一步的，所述隔离膜为PTFE膜。
进一步的，所述侧孔为三个，等间距设置在圆形管道侧面。
进一步的，所述管道为不锈钢管道。
进一步的，所述第一法兰焊接在圆形管道上。
进一步的，还包括固定架，所述固定架包括底座、安装在底座上的支撑杆、以及设置在支撑杆顶部的半圆环形托架。
进一步的，还包括半圆环形盖板，所述盖板和托架通过紧固件连接。
进一步的，所述紧固件包括螺栓、螺母。
本实用新型具有如下优点和有益效果：
通过法兰、法兰盲板、管道相配合，组合成稳定的冲击波模拟实验装置，将管道内分隔为驱动室和受驱室，并采用电动可调压气泵产生的压缩气体作为动力来源，模拟爆炸时冲击波的传播，利用3个传感器实时动态测量冲击波的传导及变化，模拟效果好。实验装置整体体积小型化，便于操作，大大提高安全系数。
附图说明
图1为本实用新型提供的用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置剖视图。
图2为图1的右视图。
图3为第一法兰结构示意图。
图4为法兰盲板结构示意图。
图5为带有固定架的用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置结构示意图。
图6为固定架剖视图。
附图标记说明：
1-圆形管道，2-法兰盲板，3-第二法兰，4-第一法兰，5-螺栓套装，6-软管接头，7-橡胶密封环，8-隔离膜，9-开口，10-可调压气泵，11-通孔，12-压力传感器，13-多通道采集卡，14-底座，15-支撑杆，16-托架，17-盖板，18-侧孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1、图2所示的用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，包括不锈钢制的圆形管道1和可调压气泵10，圆形管道1一端具有开口9，另一端自接近圆形管道至远离圆形管道的方向依次连接有第一法兰4、第二法兰3和法兰盲板2，如图3所示，第一法兰4采用DN65PN10不锈钢法兰，焊接在圆形管道上。第二法兰也采用DN65PN10法兰，如图4所示，法兰盲板2采用带中心螺孔的DN65PN10法兰盲板，第二法兰3和法兰盲板2通过M16外六角螺栓套装5与第一法兰4连接，M16外六角螺栓套装具体包括螺丝螺母平垫弹垫等。显然，该螺栓套装也可替换成其他能够将其紧密连接的紧固件。第一法兰4和第二法兰3之间，第二法兰3和法兰盲板2之间均设置有橡胶密封环7。第一法兰4和第二法兰3之间还设置有隔离膜8，隔离膜8和法兰盲板2间形成驱动室，隔离膜8优选采用PTFE(聚四氟乙烯)膜。法兰盲板2上具有通孔11(即中心螺孔)，可调压气泵10设置在圆形管道1外，气泵管道与通孔11相连，圆形管道侧面还设置有3个侧孔18，每个侧孔连接一个压力传感器12。侧孔数量可以根据需要调整，一般等间距设置，压力传感器优选采用高频动态压力变送器。各压力传感器还连接着多通道采集卡。多通道采集卡还外接有专用压力波显示仪器。
更为具体的说，气泵采用220v电动可调压气泵，含压力表、防爆加粗延长管、金属气嘴，延长管通过气嘴与软管接头6连接，软管接头通过螺纹连接在法兰盲板2上通孔11内。
进一步的，如图5所示，在圆形管道外还设有固定架，所述固定架包括底座14、安装在底座上的支撑杆15，以及设置在支撑杆顶部的托架16，托架有两个，呈半圆环形，与圆形管道外侧面形状相匹配。如图6所示，在托架上还优选设有盖板17，盖板为与托架形状相同的半圆环形，当圆形管道放在托架上时，将盖板覆盖在托架上并通过紧固件将盖板和托架固定在一起，形成稳定连接。紧固件可采用螺栓、螺母等能够将两部件紧密连接的常规零部件。
应用本冲击波管道装置时，我们将小鼠固定于接近主体管道气流出口最近侧孔的管道内，头部朝内。随着电动泵的启动，压缩空气导致法兰驱动室内压力上升，当升至PTFE膜的受力阈值时，膜破裂，这时就产生了高压气流并冲向主体管道的出口，根据膜厚度不同，可以产生不同峰值的冲击波，模拟不同程度的爆炸性脑损伤的效果与国外文献一致。专用压力波显示仪器上产生的压力波曲线与标准Friedlander波变化一致，可以较准确的模拟爆炸时冲击波的传播。
本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，其特征在于：包括圆形管道和可调压气泵，所述圆形管道一端具有开口，另一端依次连接有第一法兰、第二法兰和法兰盲板，所述第二法兰和法兰盲板通过紧固件与第一法兰连接，它们彼此之间设置有密封环，第一法兰和第二法兰之间还设置有隔离膜，所述隔离膜和法兰盲板间形成驱动室，所述法兰盲板上设有通孔，所述可调压气泵设置在圆形管道外，气泵管道与通孔相连，所述圆形管道侧面还设置有若干侧孔，每个侧孔连接一个压力传感器。
2.根据权利要求1所述的用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，其特征在于：各压力传感器与多通道采集卡相连。
3.根据权利要求1或2所述的用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，其特征在于：所述侧孔为三个，等间距设置在圆形管道侧面。
4.根据权利要求1所述的用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，其特征在于：所述气泵管道通过气嘴与软管接头连接，所述软管接头连接在通孔内。
5.根据权利要求1所述的用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，其特征在于：所述隔离膜为PTFE膜。
6.根据权利要求1所述的用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，其特征在于：所述管道为不锈钢管道。
7.根据权利要求1所述的用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，其特征在于：所述第一法兰焊接在圆形管道上。
8.根据权利要求1所述的用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，其特征在于：还包括固定架，所述固定架包括底座、安装在底座上的支撑杆、以及设置在支撑杆顶部的半圆环形托架。
9.根据权利要求8所述的用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，其特征在于：还包括半圆环形盖板，所述盖板和托架通过紧固件连接。
10.根据权利要求1所述的用于模拟爆炸性脑损伤的冲击波管道装置，其特征在于：所述紧固件包括螺栓、螺母。
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