[实用新型]一种水下冲击伤实验模拟装置

说明书

本实用新型涉及一种水下冲击伤实验模拟装置，包括水下实验支架、动物固定支具和水下呼吸系统。水下实验支架包括内固定圈、外固定圈、辐条和方梁；内固定圈和外固定圈用于稳定水下实验支架的结构；辐条共16根，沿外固定圈直径方向均匀分布，用于固定动物固定支具；方梁用于吊装水下实验支架。动物固定支具由钢管和固定件焊接而成；钢管内部中空，用于输送压缩空气至面罩，固定件用于固定实验动物。水下呼吸系统由压缩空气罐、通气管、钢管和水下呼吸面罩依次连接而成。本实用新型的这种水下冲击伤实验模拟装置，不仅结构简单、设计合理，而且模型可控、安全性高，适用于水下冲击伤等潜水医学科研试验中。

技术领域

本实用新型属于潜水医学，具体涉及一种水下冲击伤实验模拟装置。

背景技术

现代海战中，武器装备和作战方式都发生了重大变化，水下战位人员越来越多，鱼雷、水雷、深水炸弹等水中兵器大规模装备和应用。因此，水下爆炸冲击波致水下战位人员损伤越来越多，已成为世界军事医学关注的热点和难点。水的密度为空气的800倍，且具有相对的不可压缩性，与空气冲击波相比，水下冲击波具有传播速度快、传播距离远及无典型的压缩区和稀疏区等特点，所以其致伤机制和损伤特点不同于空气冲击波。

由于水下爆炸实施难度较高且水下动物呼吸困难，目前国际上尚无成熟、稳定的水下冲击伤实验动物模型。前期研究虽对水下爆炸冲击波致胸腹、四肢等脏器损伤有零星报道，但在其实验过程中，由于未解决动物水下呼吸问题，所以动物头部多在水面以上，无法研究水下冲击波致颅脑损伤的特点及机制。目前国内外对动物专用水下爆炸装置研究较少。中国专利文献CN 101843529 B公开了一种动物水下呼吸系统，用于保证动物在水下正常呼吸，但是也存在相应不足：1、装置稳定性、抗爆性均较低，可承受最大压力仅有5MPa；2、动物分组较少，可布放位点少，每次实验动物较少。中国专利文献CN 201620984808.2公开了一种水下动物试验装置，可以保证动物在水下正常呼吸，但是该专利设计需要吊车等设备，适用于海上等大型作业平台且操作难度较大，无法满足实验室多次重复实验的要求。因此，为了研究水下爆炸冲击波致颅脑、胸腹、四肢等脏器的损伤特点及机制，保证水下动物实验的安全性、科学性及稳定性，亟须研究一种相对简单、稳定性高、抗爆性和可重复性均较好的水下冲击伤实验模拟装置。

发明内容

本实用新型针对上述不足，提供一种水下冲击伤实验模拟装置，不仅可以保证动物在水下正常呼吸，而且可以根据实验需求进行拆卸组装，同时钢体结构大大增加了装置的稳定性及抗爆性。本装置结构简单、设计合理，稳定成熟、可重复性好，可供多只动物同时实验。

本实用新型是通过以下的技术方案实现的，本实用新型包括水下实验支架、动物固定支具和水下呼吸系统。水下实验支架包括内固定圈、外固定圈、辐条和方梁；动物固定支具由钢管和下方的固定件焊接而成；水下呼吸系统由压缩空气罐、通气管、钢管和水下呼吸面罩依次连接而成。

进一步地，所述内固定圈和外固定圈呈同心圆排列，直径分别为900mm和2900mm，均由直径10mm的钢筋围成，用于稳定水下实验支架的结构；辐条由钢板制成，长1100mm，宽28mm，厚8mm，共16根，沿外固定圈直径方向均匀分布，相邻两根辐条之间成22.5度角，每根辐条两端分别与内固定圈和外固定圈焊接相连；在每根辐条上设置三个圆孔，分别位于辐条中心、两端内侧50mm处，直径均为22mm，用于固定动物固定支具；方梁为正方形结构，边长2140mm，由矩形钢围成，与辐条焊接相连，用于实验过程中吊装和定位水下实验支架；矩形钢宽60mm，厚20mm。

进一步地，所述动物固定支具共48套，根据实验要求选择所需数量并组装；钢管内部中空，用于输送压缩空气至水下呼吸面罩，长290mm，外径20mm，内径12mm，通体外螺纹，在辐条的三个圆孔处，使用螺母、垫片与辐条固定连接，螺纹规格为M20*2.5；固定件为工字形，包括上横杆、下横杆和竖杆，上、下横杆均长200mm，竖杆高180mm，均由直径为5mm的钢筋制成，在钢管内部与钢管垂直焊接相连，用于固定实验动物四肢，如大鼠；固定件位于钢管下端，上横杆与钢管下端间距30mm。