技術領域：
本實用新型屬于生物力學領域，涉及一種細胞力學加載裝置，具體地說，涉及一種地表環(huán)境下為體外培養(yǎng)的貼壁細胞超重力環(huán)境的加載裝置。
背景技術：
超重力場被人們所應用已有相當長的歷史。從70年代末，科林拉姆蕭教授領導的科學小組為了應征美國太空署關于微重力條件下太空實驗項目所提出了超重力理論，這一理論表明微重力條件下，由于“g”趨近于零，兩相接觸過程的浮力因子Λ (Pg)也趨近于零，兩相不會產(chǎn)生對流現(xiàn)象。而分子間力，如表面張力，將會起主導作用，液體團聚，相間傳遞失去兩相充分接觸的前提條件，從而導致相間質量傳遞效果很差，分離無法進行；反之，“g”越大，Λ (Pg)也越大，流體相對滑動速度也越大。巨大的剪切應力克服了表面張力，可使液體產(chǎn)生巨大的相際接觸界面，從而極大地強化傳質過程。發(fā)明專利CN1438067A中公開了一種具有新型轉子結構的旋轉床超重力裝置，這種應用于化學工程生產(chǎn)領域的超重力裝置，是為了精餾分離而設計，其作用對象為待分離物質，通過更高超重力水平達到更好的傳質效果。該發(fā)明專利中指的超重力機無需考慮被超重物質的承受能力，同時轉子角度固定，被超重物體在超重過程中受到轉子給的切向上的力；同時，由于其很高的超重力水平，可以忽略地表Ig的正常重力干擾。這種超重力裝置不能應用于細胞生物學的科學實驗中，因為其超高的超重力水平，細胞無法承受而死亡；這種超重力裝置在結構上也沒有配備搭載細胞的設備?，F(xiàn)有公開文獻“人用離心機的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢”(《載人航天信息》2001年第4期42 47頁)一文，提出了一種人用超重力設備，用于需要在超重力環(huán)境下工作的人員訓練的超重力機，其特點是超重力機水平旋轉，轉子搭載有吊籃，可為動態(tài)吊籃或者靜態(tài)吊籃，超重力水平低；水平旋轉是由于超重力水平不高，需要考慮地表Ig重力的矢量疊加問題，以此保證超重力水平的穩(wěn)定性。這種超重力裝置體積大，占地面積大，明顯不適用于細胞生物學實驗，亦不能實現(xiàn)一臺超重力裝置同時進行兩個超重力水平的對比使用。
實用新型內(nèi)容：
為了避免現(xiàn)有技術存在的不足，克服其結構復雜，體積較大，超重力裝置不能同時實現(xiàn)兩個超重力水平的對比實驗。本實用新型提出一種用于貼壁細胞超重力環(huán)境的加載裝置，目的在于研究不同超重力場下對貼壁細胞的作用，合理優(yōu)化加載裝置的結構，可同時為兩個不同位置提供不同的超重力場環(huán)境進行對比實驗；具有結構簡單，操作方便，可靠穩(wěn)定的特點，能很好的為超重力場下的細胞試驗提供平臺。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是包括轉臂、轉軸、電機、底座、防護罩、單片計算機，所述底座為其它各部件提供支撐；固定在底座中心部位上的電機的輸出軸通過聯(lián)軸器與轉軸連接，轉軸和連接器配合連接，轉臂固定在連接器上；單片計算機為控制單元，通過連接線與底座相連，控制電機的轉速；底座、電機、轉軸、轉臂、吊籃位于防護罩內(nèi)。所述連接器為多弧面的柱狀體，沿各弧面中心部位豎直方向有燕尾形卡槽，卡槽上寬下窄，每一個弧面對應連接一個轉臂，轉臂沿連接器周向對稱形式分布；連接器中心位置設置有與轉軸配合連接的螺紋孔。旋轉固定于轉軸上，旋轉固定方向與轉軸轉動方向一致，保證在旋轉過程中轉子不會松動。所述轉臂包括主轉臂、副轉臂，位置感應裝置，滑動調(diào)節(jié)固定螺釘，吊籃固定螺栓、燕尾形榫，所述主轉臂為筒形長方體，一端為內(nèi)凹弧面，弧面中心豎直方向設置有燕尾形榫，與連接器上弧面中心部位的燕尾形卡槽固定連接，主轉臂中間部分鏤空為長方形的主吊籃區(qū)，吊籃固定螺栓橫向安裝在主吊籃區(qū)兩側；吊籃繞吊籃固定螺栓自由擺動；主吊籃與轉軸之間的距離固定，在轉速不變時，主吊籃的超重力水平是不變的。主吊籃處可以實現(xiàn)2g飛g的超重力水平。所述副轉臂亦為筒形長方體，副轉臂的一端嵌套在主轉臂的另一端筒體上，位置感應裝置安裝在副轉臂筒體內(nèi)側，副轉臂沿主轉臂筒體兩側滑軌可伸縮滑動，主轉臂與副轉臂相連部位設置有滑動調(diào)節(jié)固定螺釘，在滑動調(diào)節(jié)副轉臂位置后旋緊滑動調(diào)節(jié)固定螺釘；副轉臂的另一端呈“凹”字形，凹空部位為搭載細胞的副吊籃區(qū)，吊籃固定螺栓橫向安裝在副吊籃區(qū)兩側，副吊籃繞吊籃固定螺栓自由擺動；副轉臂可伸長或者縮短，調(diào)節(jié)副吊籃到轉軸之間的距離，以調(diào)節(jié)副吊籃處的超重力水平。所述位置感應裝置安裝在副轉臂筒體內(nèi)側，其本質是一個滑動變阻器，副轉臂滑動的同時改變電流的大小，電流大小可以定位副轉臂滑動的位置。所述副轉臂最大伸縮長度為主轉臂長度的一倍，最小伸縮長度為主轉臂長度的1/5。所以副吊籃處可以實現(xiàn)2. 4g^l0g的超重力水平。所述轉臂沿連接器周向對稱分布不少于2個。單片計算機為控制單元，通過輸入主吊籃處的重力水平值N±(g)，單片計算機計算出轉子以需定的轉速n (r/min)旋轉；計算方法為先通過矢量疊加原理算出水平方向上的超重力水平N水平。
權利要求：
1.一種用于貼壁細胞超重力環(huán)境的加載裝置，其特征在于包括轉臂、轉軸、電機、底座、防護罩、單片計算機，所述底座為其它各部件提供支撐；固定在底座中心部位上的電機的輸出軸通過聯(lián)軸器與轉軸連接，轉軸和連接器配合連接，轉臂固定在連接器上；單片計算機為控制單元，通過連接線與底座相連，控制電機的轉速；底座、電機、轉軸、轉臂、吊籃位于防護罩內(nèi)；所述連接器為多弧面的柱狀體，沿各弧面中心部位豎直方向有燕尾形卡槽，卡槽上寬下窄，連接器中心設有螺紋孔；所述轉臂包括主轉臂、副轉臂，位置感應裝置，滑動調(diào)節(jié)固定螺釘，吊籃固定螺栓、燕尾形榫，所述主轉臂為筒形長方體，一端為內(nèi)凹弧面，弧面中心豎直方向設置有燕尾形榫，與連接器上弧面中心部位的燕尾形卡槽固定連接，主轉臂中間部分鏤空為長方形的主吊籃區(qū)，吊籃固定螺栓橫向安裝在主吊籃區(qū)兩側；所述副轉臂亦為筒形長方體，副轉臂的一端嵌套在主轉臂的另一端筒體上，位置感應裝置安裝在副轉臂筒體內(nèi)側，副轉臂沿主轉臂筒體兩側滑軌可伸縮滑動，主轉臂與副轉臂相連部位設置有滑動調(diào)節(jié)固定螺釘，在滑動調(diào)節(jié)副轉臂位置后旋緊滑動調(diào)節(jié)固定螺釘；副轉臂的另一端呈“凹”字形，凹空部位為搭載細胞的副吊籃區(qū)，吊籃固定螺栓橫向安裝在副吊籃區(qū)兩側。
2.根據(jù)權利要求I所述的用于貼壁細胞超重力環(huán)境的加載裝置，其特征在于所述副轉臂最大伸縮長度為主轉臂長度的一倍，最小伸縮長度為主轉臂長度的1/5。
3.根據(jù)權利要求I所述的用于貼壁細胞超重力環(huán)境的加載裝置，其特征在于所述轉臂沿連接器周向對稱分布不少于2個。
專利摘要：
本實用新型涉及一種用于貼壁細胞超重力環(huán)境的加載裝置，包括轉臂、轉軸、電機、底座、防護罩、單片機組成，固定在底座中心部位上的電機的輸出軸通過聯(lián)軸器與轉軸連接，轉軸和連接器配合連接，轉臂固定在連接器上；單片機為控制單元連接在底座上；將底座、電機、轉軸、轉臂及吊籃罩在防護罩內(nèi)。本實用新型結構簡單，易于操作，能很好的為超重力場下的細胞試驗提供平臺；可同時為兩個不同位置提供不同的超重力場環(huán)境進行對比實驗；并且由于其體積小的特點，可將除了單片機以外的設備放入細胞培養(yǎng)箱中，保證其體外培養(yǎng)的貼壁細胞pH及溫度的恒定；為體外培養(yǎng)的貼壁細胞提供可靠穩(wěn)定的超重力加載裝置。
