[實用新型]一種水面滑行昆蟲腿部承載力測量儀

有效

• 申請號: 201420262601.5
• 申請日: 2014-05-18
• 公開（公告）號: CN203824841U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 王慶成;楊曉東;楊卓娟;尚廣瑞
• 申請（專利權）人: 吉林工程技術師范學院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及生物測量領域，尤其涉及一種水面滑行昆蟲腿部承載力測量儀。

背景技術

水蜘蛛、水黽等小動物能在水面自由的滑行，它們的超大水面承載力引起了人們濃厚的興趣，成為世界各國科技工作者爭相研究的一個熱點問題。

現有技術中，公開了水黽的超大承載力是由其腿部特殊微納米結構導致的超疏水效應實現的，測出水黽單條后腿的最大承載力是其體重15倍；蚊子單條后腿的最大水面承載力是其體重的23倍。但現有技術中未存在測量小動物水面承載力的裝置。

鑒于上述缺陷，本實用新型創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本創作。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種水面滑行昆蟲腿部承載力測量儀，用以克服上述技術缺陷。

為實現上述目的，本實用新型提供一種水面滑行昆蟲腿部承載力測量儀，其包括伺服電機、絲杠螺母機構、微力測量元件和微機，其中，

所述伺服電機的輸出軸通過減速器與絲杠螺母機構中的絲杠連接，螺母與滑塊用螺釘固定，在所述滑塊上固定有一刻度尺，水面滑行昆蟲腿用雙面膠帶固定在刻度尺上；

在所述昆蟲腿下方設置一水杯，以使昆蟲腿與水面接觸；在所述水杯下設置一微力測量元件，微力測量元件能測出水面滑行昆蟲腿部的水面承載力值，并與微機連接；

所述微機與伺服電機控制系統連接。

進一步，所述伺服電機控制系統為兩級結構，上位機是一臺微機，下位機為處理器，微機與處理器之間通過RS-232C串行接口通信。

進一步，所述滑塊設置在導軌上。

進一步，所述刻度尺為鋼制材料。

進一步，所述微力測量元件為微量分析天平，所述天平能通過RS-232C接口與微機連接。

進一步，所述上位機與處理器相連接，礠耦耦合器與處理器相連接，礤耦耦合器分別與驅動電路和速度傳感器相連接，所述驅動電路與交流伺服電機連接；在所述交流伺服電機上安裝有速度傳感器。

與現有技術相比較本實用新型的有益效果在于：本實用新型水面滑行昆蟲腿部承載力測量儀能夠對水面滑行昆蟲腿部承載力的測量，該微力測量裝置的量程為1～5000μN，精度為0.1μN，最小直線進給速度為1mm/min。

附圖說明

圖1為本實用新型水面滑行昆蟲腿部承載力測量儀的結構示意圖；

圖2為實用新型伺服控制系統的組成結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。

請參閱圖1所示，其為本實用新型水面滑行昆蟲腿部承載力測量儀的結構示意圖，該測量儀包括伺服電機1、絲杠螺母機構、微力測量元件61、微機61，其中，

所述伺服電機1的輸出軸通過減速器2與絲杠螺母機構中的絲杠3連接，絲杠螺母機構將交流伺服電動機1的旋轉運動變為上下方向的直線運動，螺母31與滑塊32用螺釘固定，沿導軌33作直線運動。導軌33能夠減小滑塊32運動過程中的振蕩幅度，保證試驗中水面滑行昆蟲下行及壓向水面的穩定性。

在所述滑塊32上固定有一刻度尺4，所述刻度尺4為鋼制材料，其可把水面滑行昆蟲腿5用雙面膠帶固定在刻度尺4上。

在所述昆蟲腿5下方設置一水杯6，以使昆蟲腿5與水面接觸；在所述水杯6下設置一微力測量元件61，微力測量元件61能測出水面滑行昆蟲腿部的水面承載力值，并可通過RS-232C串行口與微機8進行通訊，把測量數據傳輸到微機進行分析與處理。

水面滑行昆蟲壓向水面的進給運動由伺服電機控制系統7接收上位微機8的指令，控制交流伺服電機1進行驅動。

該裝置的微力測量元件為微量分析天平，精度為0.01mg。使用天平前，首先調節水平器，使天平保持水平。所述天平能通過RS-232C接口與微機連接，其將稱重數據傳送到微機。

在傳輸數據時，通過Rskey通訊方法，天平的稱重數據能夠連續或者間隔輸入到微機的Excel工作表格，然后用Excel軟件分析這些數據，用圖表把總數、平均數、標準誤差、最大值和最小值等顯示出來；通過Rskey通訊方法，微機也可發指令到天平，控制天平的操作。

本實用新型選擇永磁交流伺服電機作為執行元件，把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。