CN101118192A - 测量手术操作器动态扭矩的方法及加载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及测量手术操作器动态扭矩的方法，使用的设备为“微机扭矩仪”和与其配套的“磁电式相位差型扭矩传感器”，其步骤如下：安装加载装置；连接微机扭矩仪；安装手术操作器；扭矩传感器零位调节；启动手术动力装置；检测转速和扭矩。测量手术操作器动态扭矩的加载装置，包括刚性轴座，其特征在于：在刚性轴座上部的圆孔内设有两片左右对称的半轴瓦；在刚性轴座上部的加载机构的两个加力端与两片半轴瓦的外面接触。具有以下优点：能快速测量出被测设备在对应转速下的扭矩，测试结果可靠性高，可以降低手术风险。加载装置的结构简单，容易制造，成本低廉。

Description

测量手术操作器动态扭矩的方法及加载装置
技术领域
本发明涉及扭矩测量方法，具体涉及测量手术操作器动态扭矩的方法及加载装置。
背景技术
目前，测量各种动力机械和动力传输机械的扭矩和转速多为堵转打滑式，直接测量出某一转速下的静态扭矩值，如湘仪动力测试仪器有限公司制造的JW-2A型微机扭矩仪。该仪器能与JC型扭矩传感器配套使用。其测量方法是：被测转轴的转矩施加在JC型扭矩传感器刚性轴的输入端，刚性轴的输出端锁紧固定，当被测转轴的扭矩超过额定扭矩时自动打滑，JW-2A型微机扭矩仪的显示窗口直观地显示出该转轴的扭矩、转速和功率。该仪器能与各种量程的磁电式相位差型扭矩传感器配套使用，可以测量各种发动机、电机、风机、水泵等机械扭矩。但还不能直接用于测量手术操作器的动态扭矩。然而，医疗器械特别是手术操作器(也称手机)装有转动的钻、铣或磨刀具，需要准确知道某一转速下的动态扭矩，以降低手术风险，保证病人安全。CN1266985A公开的名称为“激光动态扭矩测量仪”，由激光发射接收器、光学反射器、信号检测系统组成，激光发射接收器反射两束激光照射在反射镜上，反射激光束被激光接收器接收，产生两列光电信号，信号检测系统测量这两列信号的相位差及其周期，微机系统根据这些初始测量数据运算处理得出结果。这是一种非接触式直接测量转轴动态扭矩和转速的装置，虽然操作简便，但结构较为复杂，制造成本高。
发明内容
本发明的目的是提拱一种适用于测量手术操作器动态扭矩的方法及加载装置，它能测出被测装置在不同转速下对应的动态扭矩，为设计的可靠性和使用的安全性提供参考依据，特别实用于手术操作器的动态扭矩测试。
本发明所述的测量手术操作器动态扭矩的方法，使用的设备为“微机扭矩仪”和与其配套的“磁电式相位差型扭矩传感器”，其步骤如下：
第一步，拆除磁电式相位差型扭矩传感器的刚性轴输出端的锁紧固定装置，将一加载装置安装在锁紧固定装置的位置上，并与磁电式相位差型扭矩传感器的刚性轴的输出端配合；
第二步，将磁电式相位差型扭矩传感器输出的两路信号通过导线分别与微机扭矩仪连接；
第三步，将软轴的一端和脚踏速度控制器与手术动力装置连接，软轴的另一端与手术操作器的一端连接，手术操作器的另一端通过连接套与磁电式相位差型扭矩传感器的刚性轴输入端连接；
第四步，对磁电式相位差型扭矩传感器进行扭矩调零；
第五步，启动手术动力装置，通过软轴带动手术操作器旋转及与其连接的磁电式相位差型扭矩传感器的刚性轴旋转，同时踩踏脚踏速度控制器将旋转速度从零逐渐增加到最大转速；
第六步，操纵加载装置，缓慢对磁电式相位差型扭矩传感器刚性轴的输出端加载，微机扭矩仪的显示窗口即显示出手术操作器在该转速下的扭矩和功率。
所述的测量手术操作器动态扭矩的方法，其使用的微机扭矩仪为JW-2A型微机扭矩仪，与其配套的磁电式相位差型扭矩传感器为JC型扭矩传感器。
本发明的另一个目的是提供一种扭矩动态测量加载装置，它能在与扭矩仪配套的传感器的刚性轴转动的情况下，对刚性轴的输出端进行无级加载。
本发明所述的测量手术操作器动态扭矩的加载装置，包括刚性轴座，其特征在于：在刚性轴座上部的圆孔内设有两片左右对称的半轴瓦；在刚性轴座上部设有加载机构，加载机构的两个加力端从刚性轴座上部的两侧进入与圆孔内的两片半轴瓦的外面的中部接触。采用两片左右对称的半轴瓦，其作用是增大半轴瓦与刚性轴的接触面积，避免测量时对刚性轴的损伤。
所述的测量手术操作器扭矩动态测量加载装置，其特征在于：所述的加载机构为两只旋扭螺钉，两只旋扭螺钉与刚性轴座上部两侧的螺孔配合，两只旋扭螺钉的两个加力端分别与设在圆孔内的两片半轴瓦的外面的中部接触，刚性轴座通过螺钉连接在工作台上。当然，也可以采用其它结构的加载装置，只要能满足两个加力端从刚性轴座上部的两侧进入与圆孔内的两片轴瓦的外面的中部接触的条件即可。
本发明和现有技术相比具有以下优点：操作步骤简单，能快速测量出被测设备在对应转速下的扭矩，测试结果可靠性高，可以为医务人员选择手术操作器的转速和扭矩提供参考依据，降低手术风险。使用的加载装置的结构简单，容易制造，成本低廉。
附图说明
图1是本发明测量手术操作器动态扭矩的示意图。
图2是图1的A-A视图(即加载装置的结构示意图)。
图3是检测的转速和扭矩数据绘成曲线图。
具体实施方式
参见图1和图2，采用本发明的方法和加载装置检测钻手机(即手术操作器)的动态扭矩。使用的设备为湖南省长沙市湘仪动力测试仪器有限公司制造的JW一2A型微机扭矩仪和JC型扭矩传感器。使用的加载装置包括刚性轴座4-1，在刚性轴座上部的圆孔内设有两片左右对称的半轴瓦4-2；在刚性轴座上部安装为两只旋扭螺钉4-3的加载机构，其两只旋扭螺钉4-3的两个加力端从刚性轴座上部的两侧进入与圆孔内的两片半轴瓦的外面的中部接触。
其步骤如下：
第一步，安装加载装置；拆除磁电式相位差型扭矩传感器1的刚性轴输出端2的锁紧固定装置，将一加载装置4安装在锁紧固定装置的位置上，其两只旋扭螺钉4-3的两个加力端从刚性轴座上部的两侧进入与圆孔内的两片半轴瓦的外面的中部接触，两片半轴瓦4-2与磁电式相位差型扭矩传感器的刚性轴的输出端2配合；
第二步，连接微机扭矩仪；将磁电式相位差型扭矩传感器1(JC型扭矩传感器)输出的两路信号通过导线分别与微机扭矩仪5(JW-2A型微机扭矩仪)连接；
第三步，安装手术操作器(钻手机)；将软轴6的一端和脚踏速度控制器7与手术动力装置8连接，软轴的另一端与手术操作器9的一端连接，手术操作器的另一端通过连接套10与磁电式相位差型扭矩传感器1的刚性轴输入端3连接；
第四步，扭矩传感器零位调节；对磁电式相位差型扭矩传感器1进行扭矩调零；
第五步，启动手术动力装置；通过软轴6带动手术操作器9旋转及与其连接的磁电式相位差型扭矩传感器1的刚性轴旋转，同时踩踏脚踏速度控制器7将旋转速度从零逐渐增加到最大转速；
第六步，检测转速和扭矩；操纵加载装置4，缓慢对磁电式相位差型扭矩传感器刚性轴的输出端2加载，微机扭矩仪5的显示窗口即显示出手术操作器在该转速下的扭矩和功率。
参见图3，将检测的转速和扭矩数据绘成曲线，作为医务人员选择手术操作器的转速和扭矩的参考依据。

Claims (4)

1.测量手术操作器动态扭矩的方法，使用的设备为“微机扭矩仪”和与其配套的“磁电式相位差型扭矩传感器”，其步骤如下：
第一步，安装加载装置；拆除磁电式相位差型扭矩传感器(1)的刚性轴输出端(2)的锁紧固定装置，将一加载装置(4)安装在锁紧固定装置的位置上，并与磁电式相位差型扭矩传感器的刚性轴的输出端配合；
第二步，连接微机扭矩仪；将磁电式相位差型扭矩传感器(1)输出的两路信号通过导线分别与微机扭矩仪(5)连接；
第三步，安装手术操作器；将软轴(6)的一端和脚踏速度控制器(7)与手术动力装置(8)连接，软轴的另一端与手术操作器(9)的一端连接，手术操作器的另一端通过连接套(10)与磁电式相位差型扭矩传感器(1)的刚性轴输入端(3)连接；
第四步，扭矩传感器零位调节；对磁电式相位差型扭矩传感器(1)进行扭矩调零；
第五步，启动手术动力装置；通过软轴(6)带动手术操作器(9)旋转及与其连接的磁电式相位差型扭矩传感器(1)的刚性轴旋转，同时踩踏脚踏速度控制器(7)将旋转速度从零逐渐增加到最大转速；
第六步，检测转速和扭矩；操纵加载装置(4)，缓慢对磁电式相位差型扭矩传感器刚性轴的输出端(2)加载，微机扭矩仪(5)的显示窗口即显示出手术操作器在该转速下的扭矩和功率。
2.根据权利要求1所述的测量手术操作器动态扭矩的方法，其特征在于：使用的微机扭矩仪(5)为JW-2A型微机扭矩仪，与其配套的磁电式相位差型扭矩传感器(1)为JC型扭矩传感器。
3.测量手术操作器动态扭矩的加载装置，包括刚性轴座(4-1)，其特征在于：在刚性轴座上部的圆孔内设有两片左右对称的半轴瓦(4-2)；在刚性轴座上部设有加载机构，加载机构的两个加力端从刚性轴座上部的两侧进入与圆孔内的两片半轴瓦的外面的中部接触。
4.根据权利要求3所述的测量手术操作器扭矩动态测量加载装置，其特征在于：所述的加载机构为两只旋扭螺钉(4-3)，两只旋扭螺钉与刚性轴座上部两侧的螺孔配合，两只旋扭螺钉的两个加力端分别与设在圆孔内的两片半轴瓦(4-2)的外面的中部接触。
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