[發明專利]測量手術操作器動態扭矩的方法及加載裝置

有效

• 申請號: 200710092721.X
• 申請日: 2007-09-19
• 公開（公告）號: CN101118192A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 郭毅軍
• 申請（專利權）人: 郭毅軍
• 主分類號: G01L3/02
• 分類號: G01L3/02
• 代理公司: 重慶華科專利事務所
• 代理人: 徐先祿

技術領域

本發明涉及扭矩測量方法，具體涉及測量手術操作器動態扭矩的方法及加載裝置。

背景技術

目前，測量各種動力機械和動力傳輸機械的扭矩和轉速多為堵轉打滑式，直接測量出某一轉速下的靜態扭矩值，如湘儀動力測試儀器有限公司制造的JW—2A型微機扭矩儀。該儀器能與JC型扭矩傳感器配套使用。其測量方法是：被測轉軸的轉矩施加在JC型扭矩傳感器剛性軸的輸入端，剛性軸的輸出端鎖緊固定，當被測轉軸的扭矩超過額定扭矩時自動打滑，JW—2A型微機扭矩儀的顯示窗口直觀地顯示出該轉軸的扭矩、轉速和功率。該儀器能與各種量程的磁電式相位差型扭矩傳感器配套使用，可以測量各種發動機、電機、風機、水泵等機械扭矩。但還不能直接用于測量手術操作器的動態扭矩。然而，醫療器械特別是手術操作器(也稱手機)裝有轉動的鉆、銑或磨刀具，需要準確知道某一轉速下的動態扭矩，以降低手術風險，保證病人安全。CN1266985A公開的名稱為“激光動態扭矩測量儀”，由激光發射接收器、光學反射器、信號檢測系統組成，激光發射接收器反射兩束激光照射在反射鏡上，反射激光束被激光接收器接收，產生兩列光電信號，信號檢測系統測量這兩列信號的相位差及其周期，微機系統根據這些初始測量數據運算處理得出結果。這是一種非接觸式直接測量轉軸動態扭矩和轉速的裝置，雖然操作簡便，但結構較為復雜，制造成本高。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于測量手術操作器動態扭矩的方法及加載裝置，它能測出被測裝置在不同轉速下對應的動態扭矩，為設計的可靠性和使用的安全性提供參考依據，特別實用于手術操作器的動態扭矩測試。

本發明所述的測量手術操作器動態扭矩的方法，使用的設備為“微機扭矩儀”和與其配套的“磁電式相位差型扭矩傳感器”，其步驟如下：

第一步，拆除磁電式相位差型扭矩傳感器的剛性軸輸出端的鎖緊固定裝置，將一加載裝置安裝在鎖緊固定裝置的位置上，并與磁電式相位差型扭矩傳感器的剛性軸的輸出端配合；

第二步，將磁電式相位差型扭矩傳感器輸出的兩路信號通過導線分別與微機扭矩儀連接；

第三步，將軟軸的一端和腳踏速度控制器與手術動力裝置連接，軟軸的另一端與手術操作器的一端連接，手術操作器的另一端通過連接套與磁電式相位差型扭矩傳感器的剛性軸輸入端連接；

第四步，對磁電式相位差型扭矩傳感器進行扭矩調零；

第五步，啟動手術動力裝置，通過軟軸帶動手術操作器旋轉及與其連接的磁電式相位差型扭矩傳感器的剛性軸旋轉，同時踩踏腳踏速度控制器將旋轉速度從零逐漸增加到最大轉速；

第六步，操縱加載裝置，緩慢對磁電式相位差型扭矩傳感器剛性軸的輸出端加載，微機扭矩儀的顯示窗口即顯示出手術操作器在該轉速下的扭矩和功率。

所述的測量手術操作器動態扭矩的方法，其使用的微機扭矩儀為JW—2A型微機扭矩儀，與其配套的磁電式相位差型扭矩傳感器為JC型扭矩傳感器。

本發明的另一個目的是提供一種扭矩動態測量加載裝置，它能在與扭矩儀配套的傳感器的剛性軸轉動的情況下，對剛性軸的輸出端進行無級加載。

本發明所述的測量手術操作器動態扭矩的加載裝置，包括剛性軸座，其特征在于：在剛性軸座上部的圓孔內設有兩片左右對稱的半軸瓦；在剛性軸座上部設有加載機構，加載機構的兩個加力端從剛性軸座上部的兩側進入與圓孔內的兩片半軸瓦的外面的中部接觸。采用兩片左右對稱的半軸瓦，其作用是增大半軸瓦與剛性軸的接觸面積，避免測量時對剛性軸的損傷。

所述的測量手術操作器扭矩動態測量加載裝置，其特征在于：所述的加載機構為兩只旋扭螺釘，兩只旋扭螺釘與剛性軸座上部兩側的螺孔配合，兩只旋扭螺釘的兩個加力端分別與設在圓孔內的兩片半軸瓦的外面的中部接觸，剛性軸座通過螺釘連接在工作臺上。當然，也可以采用其它結構的加載裝置，只要能滿足兩個加力端從剛性軸座上部的兩側進入與圓孔內的兩片軸瓦的外面的中部接觸的條件即可。

本發明和現有技術相比具有以下優點：操作步驟簡單，能快速測量出被測設備在對應轉速下的扭矩，測試結果可靠性高，可以為醫務人員選擇手術操作器的轉速和扭矩提供參考依據，降低手術風險。使用的加載裝置的結構簡單，容易制造，成本低廉。

附圖說明

圖1是本發明測量手術操作器動態扭矩的示意圖。

圖2是圖1的A-A視圖(即加載裝置的結構示意圖)。

圖3是檢測的轉速和扭矩數據繪成曲線圖。

具體實施方式