[发明专利]一种环状组织工程支架轴向渗透的实验装置及使用方法

权利要求书

1.一种环状组织工程支架轴向渗透的实验装置，其特征在于：所述实验装置包括顶部进液室(1)、进水口连接件(3)、一号多孔过滤网(5)、实心柱塞(6)、底部渗透工作室(8)、二号多孔过滤网(9)、排水口(10)和溢水杯(11)，所述顶部进液室(1)、进水口连接件(3)和底部渗透工作室(8)由上至下同轴依次设置，且顶部进液室(1)的底端与进水口连接件(3)的顶端拆卸连接，进水口连接件(3)的底端和底部渗透工作室(8)的顶端拆卸连接，一号多孔过滤网(5)设置进水口连接件(3)中，且一号多孔过滤网(5)与进水口连接件(3)拆卸连接，二号多孔过滤网(9)设置在底部渗透工作室(8)中，且二号多孔过滤网(9)与底部渗透工作室(8)拆卸连接，实心柱塞(6)设置在二号多孔过滤网(9)顶部中心处，且实心柱塞(6)与底部渗透工作室(8)同轴设置，实心柱塞(6)与底部渗透工作室(8)内壁之间用于设置空心柱状组织工程支架(7)，底部渗透工作室(8)侧壁的下部设有排水口(10)，溢水杯(11)设置在底部渗透工作室(8)的下方，且溢水杯(11)的顶部开口与排水口(10)对应设置；

所述进水口连接件(3)的内壁上设有一号过滤网凸起，一号多孔过滤网(5)搭接在一号过滤网凸起上，且一号多孔过滤网(5)与空心柱状组织工程支架(7)的顶部之间留有间隙；

所述底部渗透工作室(8)的内壁上设有二号过滤网凸起，二号多孔过滤网(9)搭接在二号过滤网凸起上。

2.根据权利要求1中所述的一种环状组织工程支架轴向渗透的实验装置，其特征在于：所述顶部进液室(1)的底端套设有一号法兰盘，且顶部进液室(1)与一号法兰盘一体成型设置，进水口连接件(3)的顶端套设有二号法兰盘，且进水口连接件(3)与二号法兰盘一体成型设置，一号法兰盘与二号法兰盘通过若干个连接组件拆卸连接。

3.根据权利要求2中所述的一种环状组织工程支架轴向渗透的实验装置，其特征在于：所述一号法兰盘与二号法兰盘通过6个连接组件拆卸连接。

4.根据权利要求3中所述的一种环状组织工程支架轴向渗透的实验装置，其特征在于：所述进水口连接件(3)的底端套设有三号法兰盘，且进水口连接件(3)与三号法兰盘一体成型设置，底部渗透工作室(8)的顶端套设有四号法兰盘，且底部渗透工作室(8)与四号法兰盘一体成型设置，三号法兰盘与四号法兰盘通过若干个连接组件拆卸连接。

5.根据权利要求4中所述的一种环状组织工程支架轴向渗透的实验装置，其特征在于：所述三号法兰盘与四号法兰盘通过6个连接组件拆卸连接。

6.根据权利要求5中所述的一种环状组织工程支架轴向渗透的实验装置，其特征在于：所述连接组件包括一个螺栓(2)和一个螺母(4)，所述一个螺栓(2)设置在需要连接的两个法兰盘中对应设置的一组连接通孔中，一个螺栓(2)中的螺栓头设置在位于上部法兰盘的上方，一个螺栓(2)中的螺纹段延伸至位于下部法兰盘的外部，一个螺母(4)设置在位于下部法兰盘的下方，且螺母(4)套设在螺栓(2)中的螺纹段上，螺母(4)与螺栓(2)螺纹连接。

7.根据权利要求6中所述的一种环状组织工程支架轴向渗透的实验装置，其特征在于：所述进水口连接件(3)的内腔端面直径与底部渗透工作室(8)的内腔端面直径相同。

8.根据权利要求7中所述的一种环状组织工程支架轴向渗透的实验装置，其特征在于：所述排水口(10)上设有开关阀门。

9.一种利用权利要求8中所述的一种环状组织工程支架轴向渗透的实验装置的使用方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：

步骤一：将实心柱塞(6)插设在空心柱状组织工程支架(7)的中心部，再将它们放置于底部渗透工作室(8)中二号多孔过滤网(9)的顶面上；

步骤二：通过多组由螺栓(2)和螺母(4)组成的连接组件将顶部进液室(1)与进水口连接件(3)连接紧固；

步骤三：通过多组由螺栓(2)和螺母(4)组成的连接组件将进水口连接件(3)与底部渗透工作室(8)连接紧固；

步骤四：关闭排水口(10)的开关阀门；

步骤五：从顶部进液室(1)放入足量的液体，使其充满底部渗透工作室(8)和进水口连接件(3)，并使液面高度达到顶部进液室(1)高度的60-100％；

步骤六：在溢水杯(11)中放入足量的液体，使液面达到溢水杯(11)的溢水口处；

步骤七：记录当前顶部进液室(1)中的液面距离溢水杯(11)液面的高度，记为H₁；

步骤八：准备秒表(12)，并将秒表(12)清零待用；

步骤九：打开排水口(10)的开关阀门，并在打开排水口(10)上开关阀门的瞬间，按下秒表(12)开始按钮，使顶部进液室(1)中的液面高度下降一定高度，迅速关闭排水口(10)的开关阀门，并同时按下秒表(12)结束按钮，所用时间记为t，当前顶部进液室(1)中的液面距离溢水杯(11)液面的高度，记为H₂；

步骤十：在顶部进液室(1)中的液面从高度H₁降为H₂时，液体渗流通过空心柱状组织工程支架(7)，经排水口(10)进入溢水杯(11)，进而流出，注意顶部进液室(1)中的液体不应完全排出，要留有余量；

步骤十一：试验结束后，排空装置内的液体，并记录关键数据，包括顶部进液室(1)中的液面下降一定高度所用时间为t、顶部进液室(1)的初始液面高度为H₁、t时间后的顶部进液室(1)的初始液面高度为H₂、空心柱状组织工程支架(7)去除中心部空心区域的横截面积为A、顶部进液室(1)的中心部空心区域的横截面积为a，空心柱状组织工程支架(7)的高度h，渗透实验所用液体的动态粘度为μ、液体的密度为ρ、重力加速度为g；

步骤十二：通过步骤十一获得的数据，借助下述公式即可获得空心柱状组织工程支架(7)的轴向渗透率：