[發明專利]一種環狀組織工程支架軸向滲透的實驗裝置及使用方法

有效

• 申請號: 202110308638.1
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112964623B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 富宏亞;屈華偉;金鴻宇;孫守政;韓振宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;B01D35/02;B01D29/56
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 孟憲會

1.一種環狀組織工程支架軸向滲透的實驗裝置，其特征在于：所述實驗裝置包括頂部進液室(1)、進水口連接件(3)、一號多孔過濾網(5)、實心柱塞(6)、底部滲透工作室(8)、二號多孔過濾網(9)、排水口(10)和溢水杯(11)，所述頂部進液室(1)、進水口連接件(3)和底部滲透工作室(8)由上至下同軸依次設置，且頂部進液室(1)的底端與進水口連接件(3)的頂端拆卸連接，進水口連接件(3)的底端和底部滲透工作室(8)的頂端拆卸連接，一號多孔過濾網(5)設置進水口連接件(3)中，且一號多孔過濾網(5)與進水口連接件(3)拆卸連接，二號多孔過濾網(9)設置在底部滲透工作室(8)中，且二號多孔過濾網(9)與底部滲透工作室(8)拆卸連接，實心柱塞(6)設置在二號多孔過濾網(9)頂部中心處，且實心柱塞(6)與底部滲透工作室(8)同軸設置，實心柱塞(6)與底部滲透工作室(8)內壁之間用于設置空心柱狀組織工程支架(7)，底部滲透工作室(8)側壁的下部設有排水口(10)，溢水杯(11)設置在底部滲透工作室(8)的下方，且溢水杯(11)的頂部開口與排水口(10)對應設置；

所述進水口連接件(3)的內壁上設有一號過濾網凸起，一號多孔過濾網(5)搭接在一號過濾網凸起上，且一號多孔過濾網(5)與空心柱狀組織工程支架(7)的頂部之間留有間隙；

所述底部滲透工作室(8)的內壁上設有二號過濾網凸起，二號多孔過濾網(9)搭接在二號過濾網凸起上。

2.根據權利要求1中所述的一種環狀組織工程支架軸向滲透的實驗裝置，其特征在于：所述頂部進液室(1)的底端套設有一號法蘭盤，且頂部進液室(1)與一號法蘭盤一體成型設置，進水口連接件(3)的頂端套設有二號法蘭盤，且進水口連接件(3)與二號法蘭盤一體成型設置，一號法蘭盤與二號法蘭盤通過若干個連接組件拆卸連接。

3.根據權利要求2中所述的一種環狀組織工程支架軸向滲透的實驗裝置，其特征在于：所述一號法蘭盤與二號法蘭盤通過6個連接組件拆卸連接。

4.根據權利要求3中所述的一種環狀組織工程支架軸向滲透的實驗裝置，其特征在于：所述進水口連接件(3)的底端套設有三號法蘭盤，且進水口連接件(3)與三號法蘭盤一體成型設置，底部滲透工作室(8)的頂端套設有四號法蘭盤，且底部滲透工作室(8)與四號法蘭盤一體成型設置，三號法蘭盤與四號法蘭盤通過若干個連接組件拆卸連接。

5.根據權利要求4中所述的一種環狀組織工程支架軸向滲透的實驗裝置，其特征在于：所述三號法蘭盤與四號法蘭盤通過6個連接組件拆卸連接。

6.根據權利要求5中所述的一種環狀組織工程支架軸向滲透的實驗裝置，其特征在于：所述連接組件包括一個螺栓(2)和一個螺母(4)，所述一個螺栓(2)設置在需要連接的兩個法蘭盤中對應設置的一組連接通孔中，一個螺栓(2)中的螺栓頭設置在位于上部法蘭盤的上方，一個螺栓(2)中的螺紋段延伸至位于下部法蘭盤的外部，一個螺母(4)設置在位于下部法蘭盤的下方，且螺母(4)套設在螺栓(2)中的螺紋段上，螺母(4)與螺栓(2)螺紋連接。

7.根據權利要求6中所述的一種環狀組織工程支架軸向滲透的實驗裝置，其特征在于：所述進水口連接件(3)的內腔端面直徑與底部滲透工作室(8)的內腔端面直徑相同。

8.根據權利要求7中所述的一種環狀組織工程支架軸向滲透的實驗裝置，其特征在于：所述排水口(10)上設有開關閥門。

9.一種利用權利要求8中所述的一種環狀組織工程支架軸向滲透的實驗裝置的使用方法，其特征在于：所述方法是通過以下步驟實現的：

步驟一：將實心柱塞(6)插設在空心柱狀組織工程支架(7)的中心部，再將它們放置于底部滲透工作室(8)中二號多孔過濾網(9)的頂面上；

步驟二：通過多組由螺栓(2)和螺母(4)組成的連接組件將頂部進液室(1)與進水口連接件(3)連接緊固；

步驟三：通過多組由螺栓(2)和螺母(4)組成的連接組件將進水口連接件(3)與底部滲透工作室(8)連接緊固；

步驟四：關閉排水口(10)的開關閥門；

步驟五：從頂部進液室(1)放入足量的液體，使其充滿底部滲透工作室(8)和進水口連接件(3)，并使液面高度達到頂部進液室(1)高度的60-100％；

步驟六：在溢水杯(11)中放入足量的液體，使液面達到溢水杯(11)的溢水口處；

步驟七：記錄當前頂部進液室(1)中的液面距離溢水杯(11)液面的高度，記為H₁；

步驟八：準備秒表(12)，并將秒表(12)清零待用；

步驟九：打開排水口(10)的開關閥門，并在打開排水口(10)上開關閥門的瞬間，按下秒表(12)開始按鈕，使頂部進液室(1)中的液面高度下降一定高度，迅速關閉排水口(10)的開關閥門，并同時按下秒表(12)結束按鈕，所用時間記為t，當前頂部進液室(1)中的液面距離溢水杯(11)液面的高度，記為H₂；

步驟十：在頂部進液室(1)中的液面從高度H₁降為H₂時，液體滲流通過空心柱狀組織工程支架(7)，經排水口(10)進入溢水杯(11)，進而流出，注意頂部進液室(1)中的液體不應完全排出，要留有余量；

步驟十一：試驗結束后，排空裝置內的液體，并記錄關鍵數據，包括頂部進液室(1)中的液面下降一定高度所用時間為t、頂部進液室(1)的初始液面高度為H₁、t時間后的頂部進液室(1)的初始液面高度為H₂、空心柱狀組織工程支架(7)去除中心部空心區域的橫截面積為A、頂部進液室(1)的中心部空心區域的橫截面積為a，空心柱狀組織工程支架(7)的高度h，滲透實驗所用液體的動態粘度為μ、液體的密度為ρ、重力加速度為g；

步驟十二：通過步驟十一獲得的數據，借助下述公式即可獲得空心柱狀組織工程支架(7)的軸向滲透率：