[实用新型]一种水面滑行昆虫腿部承载力测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物测量领域，尤其涉及一种水面滑行昆虫腿部承载力测量仪。

背景技术

水蜘蛛、水黾等小动物能在水面自由的滑行，它们的超大水面承载力引起了人们浓厚的兴趣，成为世界各国科技工作者争相研究的一个热点问题。

现有技术中，公开了水黾的超大承载力是由其腿部特殊微纳米结构导致的超疏水效应实现的，测出水黾单条后腿的最大承载力是其体重15倍；蚊子单条后腿的最大水面承载力是其体重的23倍。但现有技术中未存在测量小动物水面承载力的装置。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种水面滑行昆虫腿部承载力测量仪，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供一种水面滑行昆虫腿部承载力测量仪，其包括伺服电机、丝杠螺母机构、微力测量元件和微机，其中，

所述伺服电机的输出轴通过减速器与丝杠螺母机构中的丝杠连接，螺母与滑块用螺钉固定，在所述滑块上固定有一刻度尺，水面滑行昆虫腿用双面胶带固定在刻度尺上；

在所述昆虫腿下方设置一水杯，以使昆虫腿与水面接触；在所述水杯下设置一微力测量元件，微力测量元件能测出水面滑行昆虫腿部的水面承载力值，并与微机连接；

所述微机与伺服电机控制系统连接。

进一步，所述伺服电机控制系统为两级结构，上位机是一台微机，下位机为处理器，微机与处理器之间通过RS-232C串行接口通信。

进一步，所述滑块设置在导轨上。

进一步，所述刻度尺为钢制材料。

进一步，所述微力测量元件为微量分析天平，所述天平能通过RS-232C接口与微机连接。

进一步，所述上位机与处理器相连接，礠耦耦合器与处理器相连接，礤耦耦合器分别与驱动电路和速度传感器相连接，所述驱动电路与交流伺服电机连接；在所述交流伺服电机上安装有速度传感器。

与现有技术相比较本实用新型的有益效果在于：本实用新型水面滑行昆虫腿部承载力测量仪能够对水面滑行昆虫腿部承载力的测量，该微力测量装置的量程为1～5000μN，精度为0.1μN，最小直线进给速度为1mm/min。

附图说明

图1为本实用新型水面滑行昆虫腿部承载力测量仪的结构示意图；

图2为实用新型伺服控制系统的组成结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1所示，其为本实用新型水面滑行昆虫腿部承载力测量仪的结构示意图，该测量仪包括伺服电机1、丝杠螺母机构、微力测量元件61、微机61，其中，

所述伺服电机1的输出轴通过减速器2与丝杠螺母机构中的丝杠3连接，丝杠螺母机构将交流伺服电动机1的旋转运动变为上下方向的直线运动，螺母31与滑块32用螺钉固定，沿导轨33作直线运动。导轨33能够减小滑块32运动过程中的振荡幅度，保证试验中水面滑行昆虫下行及压向水面的稳定性。

在所述滑块32上固定有一刻度尺4，所述刻度尺4为钢制材料，其可把水面滑行昆虫腿5用双面胶带固定在刻度尺4上。

在所述昆虫腿5下方设置一水杯6，以使昆虫腿5与水面接触；在所述水杯6下设置一微力测量元件61，微力测量元件61能测出水面滑行昆虫腿部的水面承载力值，并可通过RS-232C串行口与微机8进行通讯，把测量数据传输到微机进行分析与处理。

水面滑行昆虫压向水面的进给运动由伺服电机控制系统7接收上位微机8的指令，控制交流伺服电机1进行驱动。

该装置的微力测量元件为微量分析天平，精度为0.01mg。使用天平前，首先调节水平器，使天平保持水平。所述天平能通过RS-232C接口与微机连接，其将称重数据传送到微机。

在传输数据时，通过Rskey通讯方法，天平的称重数据能够连续或者间隔输入到微机的Excel工作表格，然后用Excel软件分析这些数据，用图表把总数、平均数、标准误差、最大值和最小值等显示出来；通过Rskey通讯方法，微机也可发指令到天平，控制天平的操作。

本实用新型选择永磁交流伺服电机作为执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。