CN220490600U - 一种简易压痕装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种简易压痕装置，属于压痕实验技术领域；解决了传统压痕设备体积较大不适用于场地有限或需要移动的场合且专业性较强不易操作的问题，包括底座，底座的一端固定有刻度杆，底座的另一端固定有轴承座，底座的中间固定有载物台，轴承座上连接有丝杆，载物台的上方设置有工作台，工作台的一端与丝杆上的螺母固定连接，工作台的另一端与刻度杆滑动连接；工作台上固定有齿轮传动机构，工作台的下方设置有转动板，转动板通过转动轴与齿轮传动机构相连，转动板的底部固定有压头夹具和激光位移传感器夹具固定件，转动板与压头夹具之间固定有压力传感器，激光位移传感器夹具固定件上设置有激光位移传感器；本实用新型应用于压痕实验。
Description
技术领域
本实用新型提供了一种简易压痕装置，属于压痕实验技术领域。
背景技术
软组织是人体内最广泛的组织之一，对于各种身体机能的正常运行至关重要。测量软组织的生物力学特性，如弹性模量、硬度等，可以更好地了解其生理和病理状态。压痕试验是一种用于测量软组织力学性能的方法，它可以测量不规则形状的组织，并同时测量多种生物力学参数，例如组织的硬度、弹性模量、粘弹性等，这些参数对于研究和评估组织的生物力学性能和特性具有重要意义。
传统的压痕设备通常需要使用电动或液压系统来提供足够的压力，而且还需要专业技术人员进行操作。这些设备一般较大，使用不方便，不适合用于场地有限或需要移动的场合。因此，本实用新型设计了一种小型、轻便的，可以在需要时随时使用的简易压痕装置。此外，该装置简单，只需要旋转丝杆即可完成压痕操作，不需要专业技能，对于需要进行简单压痕操作的人员非常适用。
实用新型内容
本实用新型为了解决传统压痕设备体积较大不适用于场地有限或需要移动的场合且专业性较强不易操作的问题，提出了一种简易压痕装置，目的是通过硬件改进或者结构进行改进从而满足准确测量的同时，具备成本低、便携性强、易操作、适用性广泛等优势。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种简易压痕装置，包括底座，所述底座的一端固定有刻度杆，所述底座的另一端固定有轴承座，所述底座的中间固定有载物台，所述轴承座上固定有轴承盖，所述轴承座上连接有丝杆，丝杆的一端与传动机构相连，所述载物台的上方设置有工作台，所述工作台的一端与丝杆上的螺母固定连接，所述工作台的另一端与刻度杆滑动连接；
所述工作台上固定有齿轮传动机构，所述工作台的下方设置有转动板，所述转动板通过转动轴与齿轮传动机构相连，所述转动板的底部固定有压头夹具和激光位移传感器夹具固定件，所述转动板与压头夹具之间固定有压力传感器，所述压头夹具底部固定有压头，所述激光位移传感器夹具固定件上设置有激光位移传感器水平可调固定器，所述激光位移传感器水平可调固定器上固定有激光位移传感器。
所述底座的中间设置有水域缸，所述载物台固定在水域缸中。
所述丝杆的一端固定有皮带轮，所述皮带轮通过皮带与外接电机的皮带轮相连。
所述齿轮传动机构包括电机、第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述电机通过电机架固定在工作台上，所述电机的输出轴通过联轴器与第一锥齿轮相连，所述第二锥齿轮固定在转动轴的一端，转动轴的另一端固定在转动板上。
所述刻度杆与工作台之间通过润滑套筒相连。
所述压头通过插销固定在压头夹具的插销孔内。
所述激光位移传感器夹具固定件内部开设有第一滑槽，所述激光位移传感器水平可调固定器包括第一水平可调固定器和第二水平可调固定器，其中第一水平可调固定器顶部设置有第一倒梯形滑块，第一倒梯形滑块在激光位移传感器夹具固定件的第一滑槽内移动，所述第一水平可调固定器的底部开设有与第一滑槽垂直的第二滑槽，第二水平可调固定器顶部设置有第二倒梯形滑块，第二倒梯形滑块在第一水平可调固定器底部的第二滑槽内移动，所述第二水平可调固定器的框架内开设有销孔，激光位移传感器通过插销固定在第二水平可调固定器的框架内。
本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：
低成本：价格更加亲民，成本更低，可以更加广泛地应用于科研、教育和临床等领域。
便携性：简易压痕装置通常体积小、重量轻，易于携带和使用，可以在实验室、医院等多种场合使用，使得测量更加方便。
易操作：简易压痕装置通常操作简单，不需要复杂的设置和调试，使得使用者能够更加快速地进行实验。
适用性广泛：简易压痕装置不仅可以用于测量硬组织，还可以测量软组织如肌肉、皮肤、软骨等的硬度和弹性，能够更加全面地评估生物组织的性质。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为图1的背视图；
图3为图1的右视图；
图4为图1中A-A的剖视结构示意图；
图5为图1中B-B的剖视结构示意图；
图6为激光位移传感器夹具固定件的结构示意图；
图中：1是底座，2是载物台，3是刻度杆，4是压头，5是压头夹具，6是压力传感器，7是激光位移传感器，8是第二锥齿轮，9是润滑套筒，10是联轴器，11是电机，12是插销孔，13是轴承盖，14是水域缸，15是丝杆，16是转换板，17是螺母，18是工作台，19是电机架，20是激光位移传感器夹具固定件，21是第一水平可调固定器，22是第二水平可调固定器。
具体实施方式
如图1至图6所示，本实用新型的简易压痕装置的结构如下：包括底座1，在底座1的一端固定有刻度杆3，在底座1的另一端设置有丝杆15，在底座1的中间设置有水域缸14，水域缸14内固定有载物台2，载物台2上用于放置实验样本，在丝杆15一端的底座1上设置有轴承座，轴承座上还固定有轴承盖13，轴承座内部可以固定轴承和皮带轮，轴承与丝杆15配合，皮带轮固定在丝杆15底部，使用时通过皮带将皮带轮与外接电机上的皮带轮相连，通过外接电机实现对丝杆15的驱动；丝杆15上连接有螺母17，螺母17上固定有工作台18的一端，工作台18的另一端滑动连接在刻度杆3上。工作台18与刻度杆3通过润滑套筒9相连，工作台18可以通过润滑套筒9在刻度杆3上移动。
工作台18上固定有电机架19，电机架19上固定有电机11，电机11的输出端通过联轴器10连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮8相互啮合，工作台18的下方设置有转换板16，第二锥齿轮8与转动轴的顶端固定连接，转动轴的底部穿过工作台18与转换板16固定连接，转换板16底部固定有激光位移传感器夹具固定件22和压头夹具5，压头夹具5与转换板16之间还固定有压力传感器6。压头夹具5底部固定有压头4，压头4通过插销24与压头夹具5进行连接固定；激光位移传感器夹具固定件20上设置有激光位移传感器水平可调固定器，激光位移传感器水平可调固定器上固定有激光位移传感器7。激光位移传感器夹具固定件20上开设有第一滑槽，第一水平可调固定器21上有第一倒梯形滑块，第一倒梯形滑块可以在第一滑槽内进行移动，第二水平可调固定器22顶部设置有第二倒梯形滑块，第二倒梯形滑块在第一水平可调固定器21底部的第二滑槽内移动，第二水平可调固定器22的框架内开设有销孔，激光位移传感器7通过插销固定在第二水平可调固定器22的框架内，第一滑槽和第二滑槽两个呈十字形，通过分别调节第一水平可调固定器21和第二水平可调固定器22可以实现对激光位移传感器7的左右和前后位置移动。
本实用新型的原理如下：使用该装置时，首先需对载物台2上样本测厚。为计算样本厚度，确保压痕深度不超过样本厚度的10%，要求在样本置于载物台2前后，分别使用激光位移传感器7进行测距。具体操作如下：激光位移传感器7通过插销将其固定在激光位移传感器水平可调固定器上，通过螺钉将激光位移传感器夹具固定件20与工作台18进行固定。并通过电机11首先将激光位移传感器7旋转至载物台2上方，然后打开激光位移传感器7进行测距。上样前，测量的是激光位移传感器7与载物台2之间的距离，上样后，测量的是激光位移传感器7与样本之间的距离，两次测量的距离之差，即就是样本厚度。在这一过程中，可通过滑动激光位移传感器水平可调固定器调整激光位移传感器7前后、左右位置，完成对同一样本的多次测量。根据样本的平均厚度确定压痕深度。
压痕试验开始前，启动电机11通过联轴器10带动第二锥齿轮8，从而使转换板16转动，实现压力传感器6与激光位移传感器7之间的位置切换，从而将压力传感器6所在的压头4一侧旋转至载物台2的样本上方。通过在插销孔12内插入插销将压头4固定在压头夹具5上。通过皮带外机电机将皮带轮12与外机电机上的皮带轮相连，启动外接电机转动带动皮带轮12转动，从而使动丝杆15转动，实现工作台18的上下移动，并将压头4压在载物台2的样本上，并通过压力传感器6对压头4上的压力进行采集，工作台18的位移可用激光位移传感器7进行测量。实验过程中，为避免软组织失水造成测量误差，可在水域缸14中注入生理盐水。
本实用新型可以提高测试的准确性：可以避免测试误差，帮助正确地选择适合的压头形状和硬度，并进行必要的调整，从而提高压痕实验的测量结果准确性。还能提高测试效率和可靠性：当压头没有和样本接触时，测试结果是无效的。使用能准确判断压头和样本之间接触的压痕试验机可以及时发现并停止这些无效测试，从而提高测试效率和可靠性，同时减少测试时间和成本。
关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、相互间连接方式以及，由上述技术特征带来的常规使用方法、可预期技术效果，除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的专利、期刊论文、技术手册、技术词典、教科书中已公开内容，或属于本领域常规技术、公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种简易压痕装置，其特征在于：包括底座，所述底座的一端固定有刻度杆，所述底座的另一端固定有轴承座，所述底座的中间固定有载物台，所述轴承座上固定有轴承盖，所述轴承座上连接有丝杆，丝杆的一端与传动机构相连，所述载物台的上方设置有工作台，所述工作台的一端与丝杆上的螺母固定连接，所述工作台的另一端与刻度杆滑动连接；
所述工作台上固定有齿轮传动机构，所述工作台的下方设置有转动板，所述转动板通过转动轴与齿轮传动机构相连，所述转动板的底部固定有压头夹具和激光位移传感器夹具固定件，所述转动板与压头夹具之间固定有压力传感器，所述压头夹具底部固定有压头，所述激光位移传感器夹具固定件上设置有激光位移传感器水平可调固定器，所述激光位移传感器水平可调固定器上固定有激光位移传感器。
2.根据权利要求1所述的一种简易压痕装置，其特征在于：所述底座的中间设置有水域缸，所述载物台固定在水域缸中。
3.根据权利要求1所述的一种简易压痕装置，其特征在于：所述丝杆的一端固定有皮带轮，所述皮带轮通过皮带与外接电机的皮带轮相连。
4.根据权利要求1所述的一种简易压痕装置，其特征在于：所述齿轮传动机构包括电机、第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述电机通过电机架固定在工作台上，所述电机的输出轴通过联轴器与第一锥齿轮相连，所述第二锥齿轮固定在转动轴的一端，转动轴的另一端固定在转动板上。
5.根据权利要求1所述的一种简易压痕装置，其特征在于：所述刻度杆与工作台之间通过润滑套筒相连。
6.根据权利要求1所述的一种简易压痕装置，其特征在于：所述压头通过插销固定在压头夹具的插销孔内。
7.根据权利要求1所述的一种简易压痕装置，其特征在于：所述激光位移传感器夹具固定件内部开设有第一滑槽，所述激光位移传感器水平可调固定器包括第一水平可调固定器和第二水平可调固定器，其中第一水平可调固定器顶部设置有第一倒梯形滑块，第一倒梯形滑块在激光位移传感器夹具固定件的第一滑槽内移动，所述第一水平可调固定器的底部开设有与第一滑槽垂直的第二滑槽，第二水平可调固定器顶部设置有第二倒梯形滑块，第二倒梯形滑块在第一水平可调固定器底部的第二滑槽内移动，所述第二水平可调固定器的框架内开设有销孔，激光位移传感器通过插销固定在第二水平可调固定器的框架内。
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