[发明专利]一种测量生物活体与物体间粘附力的测力装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明属于力学测量仪器领域，它涉及一种测量生物活体与物体间粘附 力的测力装置及测试方法。

背景技术

测量技术一直以来被认为是科研、生产取得突破的有效手段。所以测量 技术的发展对科研生产等领域的进步起到至关重要的作用。目前，获得物体 间粘附力数值往往是通过探针原子力显微镜(AFM)、力学传感器类仪器得到。 但是，探针原子力显微镜不能以生物活体为测量对象，测试对象的选择有很 大的局限性，而且根据测试目的的不同，往往需要改换某些结构来实现，成 本比较高；力学传感器类仪器对生物活体力学性能测量的制样要求比较高， 尤其是精度较高的传感器很容易在使用过程中被损坏，同时，上述测试手段 都无法观测生物活体在整个测力过程中的动态行为。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供了一种测量生物活体与物体间粘附力的测力 装置及测试方法以解决测量物为生物活体、仪器容易损坏的问题。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

一种测量生物活体与物体间粘附力的测力装置，它包括摄像头、温度传 感器、湿度传感器、电动式微量进样器、存储器内存有图像处理和数据处理 软件的计算机、显示器、打印机、工作台，其特征在于它还包括由放置在工 作台上的外罩和通过铰链连接在外罩前壁上的活动门组成的可开式透明箱 体、可旋转载物台和测力感应件；

所述的可旋转载物台由第一升降调节螺杆、第一升降调节螺母和带有滚 珠轴承的载物圆台组成，第一升降调节螺杆上端与带有滚珠轴承的载物圆台 的滚珠轴承相连，第一升降调节螺杆中部与带有支撑架的第一升降调节螺母 相连，第一升降调节螺杆和带有支撑架的第一升降调节螺母组成第一升降装 置；

所述的测力感应件包括天线式拉杆，磁片固装在天线式拉杆左端下方， 调平小螺母套装在天线式拉杆左右两端，水平仪下方固装在天线式拉杆中心 位置，天线式拉杆右端通过导管和电动式微量进样器与储液器相连，天线式 拉杆中下部连接第二升降调节螺杆上端，第二升降调节螺杆中部与带有支撑 架的第二升降调节螺母相连，第二升降调节螺杆和带有支撑架的第二升降调 节螺母组成第二升降装置。

所述的可开式透明箱体由透明有机玻璃或透明高聚物塑料制成，其形状 是长方体或立方体，长度L为40-60cm、宽度W为30-50cm、高度H为30-50cm， 置于外罩前壁上的活动门长度L’为30-50cm、宽度H’为20-40cm。

一种使用测量生物活体与物体间粘附力的测力装置的测试方法，其特征 在于通过如下步骤实现的：

[1]开启计算机预热十分钟；

[2]打开可开式透明箱体的活动门，旋动测力感应件第二升降装置的第二 升降调节螺杆，以调节天线式拉杆的高度至使摄像头的位置比天线式 拉杆的左端磁片的高度低5-10mm；旋动可旋转载物台的第一升降装 置的第一升降调节螺杆使带有滚动轴承的载物圆台的高度比天线式拉 杆低8-10cm；

[3]根据生物样品与物体间粘附力所要求的测试精度，通过表1查到与此 精度对应的天线式拉杆所需的长度，接着测量天线式杠杆右端的储液 器的中心线与第二升降调节螺杆的中心线间的力臂其值为L_p和测量 左端磁片的中心线与第二升降调节螺杆的中心线间的力臂其值为L_d， 并将L_p、L_d的值输入计算机；

表1

[4]调节天线式拉杆左右两端的调平小螺母，观察天线式拉杆中心的水平 仪的水泡是否在中心位置来调节好天线式拉杆的初始平衡；

[5]将生物样品称其质量为M_d并将其值输入计算机，然后将该只生物样品 固定在现有的制样磁片上，使该制样磁片与天线式拉杆左端下方的磁 片吸合，使生物体样品被悬挂在磁片上，因而使天线式拉杆左端偏重 而略向下倾斜；

[6]将物体放置在可旋转载物台的带有滚动轴承的载物圆台上，旋动带有 滚动轴承的载物圆台使物体移至磁片正下方，旋动可旋转载物台的第 一升降装置的第一升降调节螺杆使带有滚动轴承的载物圆台缓慢上升 至使与生物样品刚刚接触；

[7]调节温度传感器、湿度传感器使可开式透明箱体内环境温湿度控制在 温度20-25℃，湿度65-70％；然后立即关闭可开式透明箱体的活动门；