[发明专利]一种模拟失重干浸装置

说明书

本发明公开一种模拟失重干浸装置，包括水槽、防水布、升降单元、加温单元、数据交互单元，水槽与外部水源相连通，防水布与水槽的开口相连，升降单元设置于水槽与防水布围成的腔体内，升降单元能够托举受试者并带动受试者沿竖直方向往复运动，加温单元能够控制进入水槽中的水的温度。受试者平卧在防水布上，防水布的面积较大，相当于受试者自由悬浮在水中，实现在地面上模拟人体失重环境，升降单元能够带动受试者升降，数据交互单元能够监测采集受试者心电、血压、血氧、体温等基础生理指标信息，本发明实现了失重生理效应模拟的同时自动采集记录基础生理指标，为研究失重生理效应和研发有效防护措施提供了更加高效的实验平台。

技术领域

本发明涉及地面模拟仿真设备及其相关配套设施技术领域，特别是涉及一种模拟失重干浸装置。

背景技术

航天员太空飞行时所面临的失重环境会导致心血管功能失调、肌肉萎缩、骨丢失等失重生理效应，严重影响航天员的健康及工作，需研究失重生理效应及机制并研发高效的失重防护措施，保障航天员在轨工作能力和健康返回。

在地面上研究失重生理效应、研发失重防护措施，需建立模拟失重生理效应平台为开展研究提供必要的平台基础。-6°头低位卧床是航天医学领域公认的模拟失重生理效应模型，能够模拟失重所引起的人体体液头向分布和运动减少对人体的影响，被广泛应用于人体失重生理效应机制研究，以及失重防护措施研发验证研究。干浸是另一种在地面上模拟人体失重生理效应的实验方法，人体处在干浸装置所产生的生理效应如体液再分配、立位性低血压、肌肉活动减少、代谢降低等与失重产生的影响十分相似。与头低位卧床模型相比，干浸产生失重生理效应的效率更高，模拟效果也更接近真实失重环境下的人体生理变化。

因此，如何提供一种干浸实验装置，模拟并监测人体失重状态下的生理效应，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟失重干浸装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现地面对失重生理效应的模拟，同时在模拟失重时实时监测受试者的基础生理指标。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种模拟失重干浸装置，包括水槽、防水布、升降单元、加温单元、数据交互单元，所述水槽为顶部敞口容器，所述水槽与外部水源相连通，所述防水布与所述水槽的开口相连，所述升降单元设置于所述水槽与所述防水布围成的腔体内，所述升降单元能够托举受试者并带动受试者沿竖直方向往复运动，所述防水布由柔性、防水材质制成，所述防水布的面积不小于所述水槽的底面积与侧面积之和，所述加温单元与所述水槽相连通，所述加温单元能够控制进入所述水槽中的水的温度，所述数据交互单能够监测受试者的生理指标信息。

优选地，所述水槽为双层中空结构，所述水槽包括外壳和内胆，所述外壳与所述内胆之间具有间隙，所述外壳与所述内胆之间设置保温层，所述保温层由泡沫材质制成。

优选地，所述水槽为棱柱状结构，所述水槽的横截面为八边形，所述内胆的拐角处作倒圆角处理。

优选地，所述水槽设置观察窗，所述观察窗贯穿所述保温层并与所述内胆、所述外壳密封相连，所述观察窗由透明材质制成。

优选地，所述升降单元包括托板和升降台，所述升降台设置于所述水槽的底部，所述托板与所述升降台相连，所述升降台能够带动所述托板沿竖直方向往复运动，所述托板平行于所述水槽的底面设置，所述升降台为剪叉式升降台。

优选地，所述托板上设置有多个通过孔，所述通过孔为通孔，多个所述通过孔等间距均布。

优选地，所述水槽与所述防水布可拆卸连接。

优选地，所述水槽设置有进水管和出水管，所述进水管、所述出水管均与所述水槽相连通，所述进水管与外部水源相连通，所述进水管、所述出水管均设置阀门，所述加温单元与所述进水管相连通。