缝合针切割力测试仪用于精准测定缝合针在穿刺及切割组织过程中的受力情况,确保其质量与性能符合医疗使用标准。其核心测试原理基于力的测量与转换。
力施加与模拟
测试仪通过特定机械装置模拟缝合针在实际医疗操作中穿透组织的过程。这一装置能够精确控制运动参数,如穿刺速度、角度等,保证每次测试条件的一致性与重复性。它以稳定且可调节的速率推动缝合针,向模拟组织材料(通常选用具有特定力学性能、与人体组织特性相近的材料)施加压力,使缝合针逐渐刺入并切割材料。
力的感知与测量
在穿刺和切割过程中,缝合针所受的力传递至高精度力传感器。力传感器作为测试仪的关键部件,能够敏锐感知极微小的力变化,并将其转化为电信号。力传感器一般基于应变片原理或压电效应工作。基于应变片原理的传感器,当受到外力作用时,应变片发生形变,导致电阻值改变,通过测量电阻变化得出力的大小;基于压电效应的传感器,则是在受力时产生与作用力成正比的电荷,通过测量电荷来确定力值。
数据处理与分析
力传感器输出的电信号通常较弱且伴有噪声,需经过信号调理电路进行放大、滤波等处理,以提高信号质量。之后,经过处理的信号传输至数据采集系统,该系统以高速、高精度方式将模拟信号转换为数字信号,并记录下来。最后,利用配套的软件对采集到的数据进行分析,可绘制力 - 位移曲线,直观呈现缝合针在切割过程中的受力变化情况,计算出最大切割力、平均切割力等关键性能指标,为评估缝合针的切割性能提供量化依据。