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ElectroForece材料生物力学性能测试仪

生物医学研究领域的新进展依赖于对健康以及患病组织力学性能的充分理解，这些理解对于新型“人造”生物材料以及组织工程替代物的性能评估是不可缺少的。由于传统材料测试手段的性能限制，生物材料的动态力学性能测试往被用户所忽略。生物材料的仿生断裂和疲劳试验需要高精度、高动态范围以及适合实验室洁净环境的特性的组合。

Bose ElectroForce系列测试仪器为医疗工作者提供了全新的测试手段，通过宽广的动态测试范围 – 从每小时几微米直至400赫兹，研究开发人员可以在一个很宽的载荷/频率范围研究组织动态力学特性。

电磁驱动的材料动态机械性能（DMA/DMTS）测试仪ELF系列标志着材料的机械疲劳及动态特性测试中的一个革命性的概念，此类仪器专为在测试中要求优异性能、高精度及最强耐用性的研究人员及测试工程师而设计。主要由三大部分组成：以专利设计的Bose^@线性电机为核心的机械系统；WinTest控制系统以及相关测试分析软件（含DMA软件）；相关的高性能夹具及各种环境试验舱。

第一部分：专利设计的Bose^@线性电机为核心的机械系统

          

专利设计的Bose^@线性电机可输出具有优异加载精度、加速性能以及频率特性的线性力，测试工程师的理想设备！此类系统基本上无需维修。ElectroForce系统意味着无油、无输送管道、无噪音、无需维修。空气冷却设计、低噪音运行以及节约能源使该系统成为实验室的最佳设备。

ElectroForce电机利用直接电磁转换施力。该产品获得专利的活动磁铁设计与一个挠性悬挂系统相连。不同于传统的活动语音线圈设计，该产品有固定线圈产生高密度磁场。位于磁场中的低质量、稀土元素磁铁产生于磁极和密度成正比的线性力。

与其他电磁设计相比，该项技术有很多优点：

²    很高的电机输出力与低磁铁质量意味着更高的加速度（200Gs）、更高的频率（超过400Hz）和更高的速度(超过3米/秒) – 意味着从未获得过的高精度载荷控制。

²    线圈位置固定，可更方便地散热，这意味着可产生更大的电机加载能力，以及简单的空气冷却概念，免除了冷却水的需求。

²    没有可能产生疲劳断裂的摆动引线接头 – 高达百亿周期免维护的高可靠性。

²    无摩擦阻力的挠性悬挂系统提供优异的保真度和精确性。

ElectroForce测试仪器系列全部由标准电源插座提供动力，不需要额外的基础设施。其结构紧凑，节约空间，空气冷却，符合无尘室的要求，运行时噪音低。多种线性和扭矩电机可同时安装在同一台仪器上，用于多轴应用程序。

第二部分：WinTest控制系统以及相关测试分析软件

WinTest控制系统提供仪器控制 – WinTest独特的直觉式设计使操作者能在接受最少训练的情况下快速设置试验。WinTest具有一个柔性软件及硬件平台，支持多轴模拟，并实际支持所有的传感器及环境控制箱。

DMA软件可以测试材料在以下条件改变情况下的性能变化，这些条件包括：频率、动态振幅、应力梯度改变、在任一点稳定应力、在任一点稳定温度、温度梯度改变等。DMA数据分析软件可以应用FFT（傅利叶变换）方法计算获得试样材料的粘弹特性，软件计算获得相位角正切（Tan Delta），结合试样尺寸计算出复合模量（E*或G*）、储存弹性模量（E’或G’）、损耗模量（E’’或G’’）等参数，同时所有测试数据可以数据表方式输出至其他软件进行数据分析和处理。

* 对软组织的测试要求低载荷情况下（通常小于2N）极其精确的动态控制。ElectroForce系列测试仪器结合DMA软件正好可以完美地提供此类难以通过传统液压伺服系统进行测试的应用能力，如以下应用领域：

l         软骨和肌腱的移植

l         内部组织器官的声波弹性影响（病灶对某些频率声波不敏感）

l         软组织移植

l         瓣膜移植

l         声带修复

l         膝关节以及髋关节替代植入体

第三部分：高性能夹具及各种环境试验舱

提供各种类型针对生物材料测试用途的高性能的钛合金夹具 – 低重量、高强度、耐腐蚀；创新设计的热电冷却软组织夹具可在测试过程中对软组织进行稳定地夹持。

带有电脑控制自循环系统的不同生物测试环境舱可为测试样品提供仿真环境，如37^oC生理盐水。

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资料下载：

> Bose ElectroForce - 测试性能的新标杆（PDF）

> ElectroForce 测试系统（PDF）