[发明专利]一种液体或凝胶电阻抗测量系统及其信息获取方法

说明书

技术领域

本发明归属于电子信息技术、生物医药技术、机械装置等领域，特别涉及一种溶液或凝胶的电阻抗测量系统及其信息获取方法。

背景技术

生物电磁特性的研究包括了生物体所受的电磁辐射、电磁诊疗等具体方向，其中生物仿体的制备是其基础研究的一部分，测量并获得符合生物体真实电特性的仿体模型是其关键环节。考虑到方便性与形状特性，研究中广泛采用盐溶液或盐凝胶来代替真实的生物组织。由于溶液或盐凝胶的导电性溶质的浓度有关，目前在仿体的制作上众说纷纭，并无统一的标准[1]。另外，由于溶液或盐凝胶的流动性，形状不规则，对于被测物的导电性测量的准确性有所降低，同时对于被测物导电性分析的正确性以及分析效率有很大影响。

参考文献：

[1]陈丽梅，程敏熙，肖晓芳等.盐溶液电导率与浓度和温度的关系测量[J].实验室研究与探索，2010，29(5)：39-42.

发明内容

本发明提出了一种溶液或凝胶的电阻抗测量系统及其信息获取方法，本发明实现了具有流动性的液体或凝胶的电阻抗参数的有效测量，从而提高被测物电阻抗的测量的准确性以及导电性分析的效率，详见下文描述：

一种液体或凝胶的电阻抗测量系统包括：阻抗测试盒、电阻抗测量设备、以及微处理器。其中，

所述电阻抗测试盒，包括：圆柱外观主体结构，内部有容纳被测物的规则空间，两侧为螺纹塞，螺纹塞结合电极与导线，其中，

阻抗测试盒制作材料为绝缘体，其尺寸可根据具体情况在制作之前进行更改。

所述腔体，即容纳被测物的空间，为圆柱或棱柱。

所述两侧螺纹塞通过螺纹结构与圆柱相连接。

所述螺纹塞内侧，即与被测物接触的一侧，结合电极，螺纹塞中心打孔引出导线。

所述电极为导电性较好的片状电极。

所述导线与电极通过焊接相连。

一种溶液或凝胶的电阻抗信息获取方法，所述方法包括以下步骤：

(1)按照特定浓度的盐溶液或盐凝胶的不同配比要求配置盐溶液或盐凝胶，分别测量各浓度下的盐溶液或盐凝胶的电阻抗值；

(2)利用最小二乘法或其他算法对所得不同浓度的盐溶液或盐凝胶的电阻抗值进行数据的曲线拟合，得到浓度与电导率、介电常数的曲线；

(3)将任意浓度值带入(2)中所述拟合多项式即可获得该浓度下的盐溶液或盐凝胶的电导率、介电常数值。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

本发明提供了一种溶液或凝胶的电阻抗测量系统及信息获取方法，本发明克服了液体或盐凝胶具有流动性，形状不规则的限制，以及在测试过程中电极接入不均匀的缺点，提高了液体或盐凝胶电阻抗测量的准确性，提高了测试物电导率等其它科学指标的计算效率，为生物电特性研究的仿体制作提供依据。

附图说明

图1为电阻抗测试盒中部盒体图；

图2为螺纹塞图；

图3为电阻抗测试盒整体图；

图4为液体或凝胶电阻抗测量系统示意图；

图5为电阻抗测试盒，阻抗分析仪，计算机组成的阻抗测量、分析系统示意图；

图6为电阻抗测试盒，惠斯通桥式电路组成的阻抗测量系统示意图；

图7为本发明提供的一种液体或凝胶电阻抗信息获取方法的流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

2.1为金属电极；

2.2为导线过孔；

3.1为导线；

3.2为金属电极。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1、2、3选取内腔为圆柱体为例进行描述。

图1、2、3中尺寸参数均可根据实际情况设置。

图1为电阻抗测试盒中部管状图，图2位螺纹塞图，图3所示为电阻抗测试盒整体图。

观察图1、2、3可知，图3是由图1、2通过螺纹结构连接而成。

如图4所示，为一种液体或凝胶电阻抗测量系统及其信息获取方法。其系统由阻抗测试盒，阻抗测量装置，计算机组成。阻抗测试盒连接阻抗测量装置，经阻抗测量装置测得的阻抗数据导入到计算机，利用计算机将数据进行处理得到电阻率-溶液浓度、介电常数-溶液浓度的关系，根据所得电阻率-溶液浓度、介电常数-溶液浓度的关系配置具有特定参数的溶液或凝胶。

进一步地，为了满足实际应用中的多种需要，本发明实施实例中的阻抗测试盒为如图1、图2和图3所描述的阻抗测试盒。