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原文传递基于磁珠浓度和模拟病变体形状的GMI生物磁测装置

专利名称：	基于磁珠浓度和模拟病变体形状的GMI生物磁测装置
摘要：	本发明公开了基于磁珠浓度和模拟病变体形状的GMI生物磁测装置，包括阻抗分析仪、亥姆霍兹线圈、金属纤维、磁通门单轴磁力计、直流电源、电流换向器、数据采集卡、计算机、磁珠浓度可调平台和模拟病变体形状平台，金属纤维固定放置于磁珠浓度可调平台或模拟病变体形状平台上，金属纤维的两端与磁珠浓度可调平台或模拟病变体形状平台的接线端子电连接再与阻抗分析仪的输入端电连接，阻抗分析仪的输出端与计算机电连接，磁珠浓度可调平台或模拟病变体形状平台放置于亥姆霍兹线圈的内部，磁通门单轴磁力计的探头设置在亥姆霍兹线圈的内部，探头、金属纤维和亥姆霍兹线圈共轴线。本发明能实现基于金属纤维GMI效应对磁珠浓度和模拟病变体形状的探测。
专利类型：	发明专利
申请人：	内蒙古工业大学
发明人：	刘景顺;刘瑞;曹贯宇;李泽;王旭峰
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T16:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T07:00:00+0805
申请号：	CN201911291834.1
公开号：	CN110967396A
代理机构：	北京高沃律师事务所
代理人：	王立普
分类号：	G01N27/72;G01N27/74;G01R33/09;G01R33/12;G;G01;G01N;G01R;G01N27;G01R33;G01N27/72;G01N27/74;G01R33/09;G01R33/12
申请人地址：	010051 内蒙古自治区呼和浩特市爱民街49号
主权项：	1.基于磁珠浓度和模拟病变体形状的GMI生物磁测装置，其特征在于：包括阻抗分析仪、亥姆霍兹线圈、金属纤维、磁通门单轴磁力计、直流电源、电流换向器、数据采集卡、计算机、磁珠浓度可调平台和具有若干种曲率半径的模拟病变体形状平台，所述磁珠浓度可调平台或所述模拟病变体形状平台用于盛放磁珠模拟生物液，所述金属纤维固定放置于所述磁珠浓度可调平台或所述模拟病变体形状平台上，所述金属纤维的两端与所述磁珠浓度可调平台或所述模拟病变体形状平台的接线端子电连接再与所述阻抗分析仪的输入端电连接，所述阻抗分析仪的输出端与所述计算机电连接，所述磁珠浓度可调平台或所述模拟病变体形状平台放置于所述亥姆霍兹线圈的内部均匀磁场区，所述磁通门单轴磁力计的探头设置在所述亥姆霍兹线圈的内部，所述探头、所述金属纤维和所述亥姆霍兹线圈共轴线，所述磁通门单轴磁力计与所述计算机电连接，所述亥姆霍兹线圈、所述直流电源、所述电流换向器、所述数据采集卡和所述计算机依次电连接。 2.根据权利要求1所述的基于磁珠浓度和模拟病变体形状的GMI生物磁测装置，其特征在于：所述磁珠浓度可调平台和所述模拟病变体形状平台上的所述接线端子均设有四个，所述磁珠浓度可调平台或所述模拟病变体形状平台与所述阻抗分析仪分别实现四端法连接。 3.根据权利要求1所述的基于磁珠浓度和模拟病变体形状的GMI生物磁测装置，其特征在于：所述磁珠浓度可调平台和所述模拟病变体形状平台均包括底座、滑台、支撑架、导管和控制阀，所述滑台滑动设置在所述底座上，所述滑台上开设有凹槽，所述金属纤维固定在所述凹槽中，所述接线端子均设置在所述滑台上，所述支撑架竖向固定在所述滑台上，所述导管固定在所述支撑架上，所述导管的出口正对所述凹槽，所述控制阀设置在所述导管上，所述磁珠模拟生物液通入所述导管中，所述磁珠浓度可调平台的所述凹槽中用于注入所述磁珠模拟生物液，所述模拟病变体形状平台的所述导管可拆卸连接有可调控磁珠箱体，所述可调控磁珠箱体中用于盛放所述磁珠模拟生物液。 4.根据权利要求3所述的基于磁珠浓度和模拟病变体形状的GMI生物磁测装置，其特征在于：所述底座上开设有滑槽，所述滑台的底部设有与所述滑槽相匹配的滑块，所述导管包括依次固定且连通的竖直一部、水平部和竖直二部，所述竖直一部的进口用于通入所述磁珠模拟生物液，所述水平部固定在所述支撑架上，所述竖直二部的出口正对所述凹槽。 5.根据权利要求3所述的基于磁珠浓度和模拟病变体形状的GMI生物磁测装置，其特征在于：所述支撑架上固定连接有连接杆，所述连接杆上固定连接有两个装夹板，所述可调控磁珠箱体的一端安装在两个所述装夹板之间，两个所述装夹板利用长螺栓、螺母固定连接。 6.根据权利要求3所述的基于磁珠浓度和模拟病变体形状的GMI生物磁测装置，其特征在于：所述可调控磁珠箱体为U型管结构，若干个所述可调控磁珠箱体的曲率半径均不相同。 7.根据权利要求3所述的基于磁珠浓度和模拟病变体形状的GMI生物磁测装置，其特征在于：所述底座、所述滑台、所述支撑架、所述导管、所述控制阀和可调控磁珠箱体均由有机玻璃制成。 8.根据权利要求6所述的基于磁珠浓度和模拟病变体形状的GMI生物磁测装置，其特征在于：所述磁珠的浓度范围为0-500μg/mL，所述可调控磁珠箱体的曲率半径范围为1-4mm。 9.根据权利要求1所述的基于磁珠浓度和模拟病变体形状的GMI生物磁测装置，其特征在于：所述阻抗分析仪通过GPIB与所述计算机电连接，所述磁通门单轴磁力计通过RS-232C连接器与所述计算机电连接，所述电流换向器通过USB接口与所述计算机电连接。 10.一种权利要求1-9中任一项中所述的基于磁珠浓度和模拟病变体形状的GMI生物磁测装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，放置探测目标，将所述磁珠浓度可调平台中注入一定浓度的磁珠模拟生物液，或者在不同曲率半径的所述模拟病变体形状平台中注入同一浓度的磁珠模拟生物液，并将所述磁珠浓度可调平台或所述模拟病变体形状平台放置在所述亥姆霍兹线圈的内部支架上；第二步，磁场校正，将所述亥姆霍兹线圈垂直于地磁场方向放置，避免地磁场的干扰，先将所述探头沿所述亥姆霍兹线圈的轴向固定在所述亥姆霍兹线圈中，且所述探头的位置与所述金属纤维所在高度平行一致，调整所述亥姆霍兹线圈的位置使得所述磁通门单轴磁力计显示磁场为0T，完成零磁场校正；打开所述直流电源，打开所述计算机的数据采集系统，设置1Oe磁场下进行频率扫描，观察所述磁通门单轴磁力计的示数与设置值的差距，可通过调整所述数据采集系统中的磁场变换系数使两数值接近，完成磁场校正；第三步，通过调节直流电源获得不同的外磁场值；第四步，改变所述磁珠模拟生物液的浓度或改变所述模拟病变体形状平台的曲率半径，获得并分析所述金属纤维的磁阻抗输出特性，其中影响规律的分析方式如下：磁阻抗变化率：绝对变化量：Δη＝\|ΔZ/Z'max-ΔZ/Zmax\|；其中，ΔZ为不同外磁场下的阻抗与最大外磁场下的阻抗差值；Z'max为添加磁珠模拟生物液后的最大外磁场下的阻抗；Zmax为未添加磁珠模拟生物液时的最大外磁场下的阻抗；Z(Hex)为特定外磁场下的阻抗值；Z(Hmax)为最大外磁场下的阻抗值。
所属类别：	发明专利