用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測(cè)量裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測(cè)量裝置，包括底座、測(cè)量部以及調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)；該調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)包括螺桿、螺桿上的限位軸環(huán)、位于限位軸環(huán)兩側(cè)地螺設(shè)于螺桿上的兩支撐件以及連桿，支撐件上設(shè)置背向分布的鉸軸，鉸軸上鉸接兩個(gè)連桿的第一端，兩連桿的第二端分別鉸接于底座和測(cè)量部。本測(cè)量裝置能夠測(cè)量?jī)墒芰w間壓力和壓力的變化，通過(guò)調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)能夠滿(mǎn)足兩受力體間多種距離變化的需求，使用限位部能夠避免調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)卡死，提高該測(cè)量裝置的使用效率，同時(shí)該測(cè)量裝置還具有自鎖功能，能夠在測(cè)量過(guò)程中保持調(diào)節(jié)到的位置，提高了兩受力體間壓力和壓力變化測(cè)量的準(zhǔn)確度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代工業(yè)及醫(yī)療【技術(shù)領(lǐng)域】中，經(jīng)常需要測(cè)量?jī)蓚€(gè)有一定距離的受力體之間的力的作用，同時(shí)需要調(diào)節(jié)兩受力體之間的距離，使之滿(mǎn)足需求。譬如，在全膝關(guān)節(jié)置換(TotalKnee Arthroplasty, TKA)手術(shù)中，下肢力線(xiàn)對(duì)齊和軟組織平衡是關(guān)乎手術(shù)成敗的兩個(gè)重要因素，直接決定人工關(guān)節(jié)壽命。為此需要測(cè)量股骨，脛骨之間的距離，以及股、脛骨之間的受力分布，給臨床醫(yī)生提供定量力的分布情況以及間隙大??；醫(yī)生還需要根據(jù)所得的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)膝關(guān)節(jié)與內(nèi)外軟組織，使二者達(dá)到平衡狀態(tài)，以使軟組織張力處在最佳的松緊狀態(tài)。制作假肢時(shí)，同樣有上述需求，以使制作者能準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)內(nèi)外軟組織的平衡及選擇合適的人工膝關(guān)節(jié)的大小。
[0003]因此迫切需要一種測(cè)量裝置，該裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)既能裝載測(cè)量所需的元器件，又能準(zhǔn)確調(diào)節(jié)兩受力體之間的距離，并保證各零部件之間保持穩(wěn)定的相對(duì)關(guān)系；壓力測(cè)量元件則需實(shí)時(shí)將采集到的壓力變化信息傳輸出來(lái)以供觀(guān)察。雖然目前已有類(lèi)似設(shè)計(jì)，但其機(jī)械結(jié)構(gòu)仍存在不足之處，例如，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，支撐穩(wěn)定性及使用可靠性欠佳等。因此需要一款操作簡(jiǎn)便，支撐穩(wěn)定性良好，性能可靠的裝置，以便在TKA手術(shù)中及時(shí)掌握膝關(guān)節(jié)間的壓力變化信息，為調(diào)節(jié)軟組織提供可信的依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有測(cè)量裝置中所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置能夠準(zhǔn)確測(cè)量?jī)墒芰w間的壓力及壓力變化，并且對(duì)帶測(cè)量的兩受力體間的距離要求小，測(cè)量時(shí)測(cè)量裝置能夠自鎖，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案。
[0005]一種用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測(cè)量裝置,包括底座、置于所述底座上方的測(cè)量部以及所述底座和測(cè)量部之間的調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)；所述調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)的安裝于所述底座上的螺桿、設(shè)置于所述螺桿上的限位軸環(huán)、位于所述限位軸環(huán)兩側(cè)地螺設(shè)于所述螺桿上的兩支撐件以及連桿，所述支撐件上設(shè)置背向分布的鉸軸，所述鉸軸上鉸接兩個(gè)所述連桿的第一端，兩所述連桿的第二端分別鉸接于所述底座和所述測(cè)量部。
[0006]進(jìn)一步地，所述螺桿上設(shè)置用于限定所述支撐件移動(dòng)范圍的限位部。
[0007]進(jìn)一步地，所述支撐件對(duì)稱(chēng)分布所述限位軸環(huán)的兩側(cè)。
[0008]進(jìn)一步地，所述螺桿在所述限位軸環(huán)兩側(cè)的螺紋螺向相反或相同，對(duì)應(yīng)的，兩所述支撐件各自的所述鉸軸上的兩所述連桿形成的劣角朝向相反或相同。
[0009]進(jìn)一步地，所述測(cè)量部包括殼體和設(shè)置于所述殼體上口部的頂板，所述殼體內(nèi)放置包括至少一個(gè)壓力傳感器的壓力測(cè)量模塊，所述頂板上面設(shè)置與所述壓力傳感器數(shù)目相同的剛性墊片，所述壓力傳感器與對(duì)應(yīng)的所述剛性墊片間設(shè)置一帶有測(cè)量凸點(diǎn)的杠桿，所述杠桿一端與對(duì)應(yīng)的所述壓力傳感器測(cè)量點(diǎn)接觸，另一端支撐于所述殼體，所述測(cè)量凸點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的所述剛性墊片接觸。
[0010]進(jìn)一步地，所述杠桿上墊設(shè)一形狀與所述殼體內(nèi)輪廓相同的塑膠薄膜，所述頂板蓋于所述塑膠薄膜上。
[0011]進(jìn)一步地，所述螺桿一端固定安裝一光桿，所述光桿上設(shè)置能夠旋轉(zhuǎn)所述光桿的手柄。
[0012]進(jìn)一步地，所述底座下部固裝可拆卸的墊板。
[0013]本實(shí)用新型還提供另一種用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測(cè)量裝置，包括底座、置于所述底座上方的測(cè)量部以及所述底座和測(cè)量部之間的調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)；
[0014]所述調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)的安裝于所述底座上的螺桿、設(shè)置于所述螺桿上的限位軸環(huán)、對(duì)稱(chēng)分布于所述限位軸環(huán)兩側(cè)地螺設(shè)于所述螺桿上的兩支撐件以及連桿，所述螺桿在所述限位軸環(huán)兩側(cè)的螺紋螺向相反，所述支撐件上設(shè)置背向分布的鉸軸，所述鉸軸上鉸接兩個(gè)所述連桿的第一端，兩所述連桿的第二端分別鉸接于所述底座和所述測(cè)量部，兩所述支撐件各自的所述鉸軸上的兩所述連桿形成的劣角朝向相反；
[0015]所述測(cè)量部包括殼體和設(shè)置于所述殼體上口部的頂板，所述殼體內(nèi)放置包括至少一個(gè)壓力傳感器的壓力測(cè)量模塊，所述頂板上面設(shè)置與所述壓力傳感器數(shù)目相同的剛性墊片，所述壓力傳感器與對(duì)應(yīng)的所述剛性墊片間設(shè)置一帶有測(cè)量凸點(diǎn)的杠桿，所述杠桿一端與對(duì)應(yīng)的所述壓力傳感器測(cè)量點(diǎn)接觸，另一端支撐于所述殼體，所述測(cè)量凸點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的所述剛性墊片接觸；
[0016]所述螺桿上設(shè)置用于限定所述支撐件移動(dòng)范圍的限位部。
[0017]進(jìn)一步地，所述螺桿的螺紋為三角螺紋。
[0018]本實(shí)用新型一種用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測(cè)量裝置能夠測(cè)量?jī)墒芰w間壓力和壓力的變化，通過(guò)調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)能夠滿(mǎn)足兩受力體間多種距離變化的需求，使用限位部能夠避免調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)卡死，提高該測(cè)量裝置的使用效率，同時(shí)該測(cè)量裝置還具有自鎖功能，能夠在測(cè)量過(guò)程中保持調(diào)節(jié)到的位置，提高了兩受力體間壓力和壓力變化測(cè)量的準(zhǔn)確度。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型測(cè)量裝置一實(shí)施方式的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖2為圖1所示實(shí)施方式另一視角的結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖3為圖1所示實(shí)施方式的分解圖。
[0022]附圖中標(biāo)記:頂板1、塑膠薄膜2、杠桿3、壓力測(cè)量模塊4、殼體5、螺桿6、限位部7、第一支撐件8、連桿9、銷(xiāo)釘10、底座11、墊板12、固定銷(xiāo)釘13、光桿14、手柄15、第二支撐件16。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0024]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)描述。
[0025]參照附圖1-3所示為本實(shí)用新型用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測(cè)量裝置一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該測(cè)量裝置包括底座11、調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)和測(cè)量部，其中，調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)包括螺桿6、限位部7、支撐件(第一支撐件8和第二支撐件16)、連桿9、銷(xiāo)釘10、固定銷(xiāo)釘13、光桿14和手柄15，測(cè)量部包括頂板1、塑膠薄膜2、杠桿3、壓力測(cè)量模塊4和殼體5。
[0026]在使用時(shí)，測(cè)量裝置受限于調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)的最大調(diào)節(jié)距離，可能無(wú)法與兩受力體充分接觸，為了改變這種情況，在底座11的下端增設(shè)墊板12，增加合適數(shù)目的墊板12后，再利用調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)的距離調(diào)節(jié)能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩受力體間壓力和/或者壓力變化的測(cè)量。
[0027]在測(cè)量部中，頂板1、塑膠薄膜2、杠桿3和壓力測(cè)量模塊4依次放置在殼體內(nèi)，塑膠薄膜2與殼體5完全契合，能夠防止工作環(huán)境中液體影響壓力測(cè)量模塊4的正常工作。壓力測(cè)量模塊4上設(shè)置了 4個(gè)壓力傳感器及相應(yīng)電路，頂板I上對(duì)應(yīng)壓力傳感器設(shè)置了 4個(gè)剛性墊片，該剛性墊片能夠增加與受力體接觸面積，獲取可靠的壓力和/或者壓力變化數(shù)據(jù)。在每個(gè)壓力傳感器和剛性墊片之間設(shè)置一杠桿3，該杠桿3 —端與對(duì)應(yīng)的壓力傳感器接觸，另一端與殼體5接觸形成支撐，在杠桿I與剛性墊片相對(duì)的表面設(shè)置了測(cè)量凸點(diǎn)，該測(cè)量凸點(diǎn)與剛性墊片接觸，形成了以與殼體5接觸端為支撐點(diǎn)、測(cè)量凸點(diǎn)為主動(dòng)力點(diǎn)、與壓力傳感器接觸點(diǎn)為從動(dòng)力點(diǎn)的杠桿，改變測(cè)量凸點(diǎn)在杠桿3上的位置，可以改變剛性墊片所受壓力與壓力傳感器測(cè)量值之間的比例關(guān)系，改變測(cè)量裝置的量程。
[0028]在調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)中，螺桿6可旋轉(zhuǎn)的安裝在底座11上，在螺桿6的大約中間部位設(shè)置了限位軸環(huán)(圖中未標(biāo)出)，該限位軸環(huán)限定螺桿6只能繞其軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生軸向或者徑向的位移。限位軸環(huán)兩側(cè)的螺桿6具有螺向相反的螺紋結(jié)構(gòu)，在每段螺桿6上分別設(shè)置了第一支撐件8和第二支撐件16，在第一支撐件8和第二支撐件16上分別設(shè)置背向分布的鉸軸，4個(gè)鉸軸在平行于底座11的平面內(nèi)呈矩形狀分布，在鉸軸上鉸接兩個(gè)連桿的第一端，兩個(gè)連桿形成劣角(包括銳角、直角和鈍角)，兩個(gè)連桿的第二端通過(guò)銷(xiāo)釘10分別鉸接于底座11和殼體5上，第一支撐件8和第二支撐件16的鉸軸上的兩連桿形成的劣角角度相同，朝向相反，這種方式設(shè)置有利于在螺桿軸線(xiàn)方向上受力平衡，在其他實(shí)施方式中，第一支撐件8和第二支撐件16的鉸軸上的兩連桿形成的劣角朝向相反，則在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺桿軸線(xiàn)上產(chǎn)生方向相同的力，對(duì)限位軸環(huán)產(chǎn)生較強(qiáng)的作用力，而在本實(shí)施方式中，限位軸環(huán)兩側(cè)的作用力相抵消。
[0029]為了防止同一鉸軸上的兩連桿出現(xiàn)在同一直線(xiàn)上的現(xiàn)象，在螺桿6上設(shè)置了限位部7，該限位部7可以是螺接在螺桿一端的螺母，阻止第一支撐件8和第二支撐件16出現(xiàn)在使同一鉸軸上的兩連桿呈平角的情況出現(xiàn)。如果兩連桿呈平角，兩連桿處于垂直于底座和殼體5的狀態(tài)，螺桿6將無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使得兩連桿無(wú)法驅(qū)動(dòng)底座和殼體間距離改變，出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象，要想重新獲得操作需在第一支撐桿8或者第二支撐桿16上施加一軸向的力，這將給測(cè)量裝置的使用帶來(lái)極大的不便。
[0030]為了便于調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)，在螺桿6的一端通過(guò)固定銷(xiāo)釘13固定安裝了光桿14，在光桿14的另一端設(shè)置了手柄15，延長(zhǎng)了調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)的可操作距離。
[0031]為保證測(cè)量裝置在調(diào)節(jié)完畢后能夠保持調(diào)節(jié)到的位置，不發(fā)生逆向運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)須具有自鎖功能，因此，螺桿6選擇三角螺紋作為傳動(dòng)螺紋。當(dāng)受力體通過(guò)底座和殼體將外力傳遞給連桿時(shí)，連桿將力傳遞給支撐件，每個(gè)支撐件所受的合力作用為沿螺桿軸線(xiàn)方向的推力，由于螺旋結(jié)構(gòu)具有自鎖功能，支撐件無(wú)法相對(duì)螺桿運(yùn)動(dòng)，因此能夠保證螺旋結(jié)構(gòu)不進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，底座、殼體與調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)也無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，四組連桿各自的夾角不會(huì)改變，保證了底座與殼體之間的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定可靠，不會(huì)發(fā)生側(cè)偏或搖擺，并且調(diào)節(jié)完成后底座與殼體之間的距離不會(huì)有增大或者減小的情況出現(xiàn)。
[0032]以上通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做了詳細(xì)的說(shuō)明，這些具體的描述不能認(rèn)為本實(shí)用新型僅僅限于這些實(shí)施例的內(nèi)容。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思、這些描述并結(jié)合本領(lǐng)域公知常識(shí)作出的任何改進(jìn)、等同替代方案，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測(cè)量裝置，其特征在于，包括底座、置于所述底座上方的測(cè)量部以及所述底座和測(cè)量部之間的調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)；所述調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)的安裝于所述底座上的螺桿、設(shè)置于所述螺桿上的限位軸環(huán)、位于所述限位軸環(huán)兩側(cè)地螺設(shè)于所述螺桿上的兩支撐件以及連桿，所述支撐件上設(shè)置背向分布的鉸軸，所述鉸軸上鉸接兩個(gè)所述連桿的第一端，兩所述連桿的第二端分別鉸接于所述底座和所述測(cè)量部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述螺桿上設(shè)置用于限定所述支撐件移動(dòng)范圍的限位部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述支撐件對(duì)稱(chēng)分布在所述限位軸環(huán)的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述螺桿在所述限位軸環(huán)兩側(cè)的螺紋螺向相反或相同，對(duì)應(yīng)的，兩所述支撐件各自的所述鉸軸上的兩連桿形成的劣角朝向相反或相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)量部包括殼體和設(shè)置于所述殼體上口部的頂板，所述殼體內(nèi)放置包括至少一個(gè)壓力傳感器的壓力測(cè)量模塊，所述頂板上面設(shè)置與所述壓力傳感器數(shù)目相同的剛性墊片，所述壓力傳感器與對(duì)應(yīng)的所述剛性墊片間設(shè)置一帶有測(cè)量凸點(diǎn)的杠桿，所述杠桿一端與對(duì)應(yīng)的所述壓力傳感器測(cè)量點(diǎn)接觸，另一端支撐于所述殼體，所述測(cè)量凸點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的所述剛性墊片接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述杠桿上墊設(shè)一形狀與所述殼體內(nèi)輪廓相同的塑膠薄膜，所述頂板蓋于所述塑膠薄膜上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述螺桿一端固定安裝一光桿，所述光桿上設(shè)置能夠旋轉(zhuǎn)所述光桿的手柄。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述底座下部固裝可拆卸的墊板。
9.一種用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測(cè)量裝置，其特征在于，包括底座、置于所述底座上方的測(cè)量部以及所述底座和測(cè)量部之間的調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)； 所述調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)包括可旋轉(zhuǎn)的安裝于所述底座上的螺桿、設(shè)置于所述螺桿上的限位軸環(huán)、對(duì)稱(chēng)分布于所述限位軸環(huán)兩側(cè)地螺設(shè)于所述螺桿上的兩支撐件以及連桿，所述螺桿在所述限位軸環(huán)兩側(cè)的螺紋螺向相反，所述支撐件上設(shè)置背向分布的鉸軸，所述鉸軸上鉸接兩個(gè)所述連桿的第一端，兩所述連桿的第二端分別鉸接于所述底座和所述測(cè)量部，兩所述支撐件各自的所述鉸軸上的兩連桿形成的劣角朝向相反； 所述測(cè)量部包括殼體和設(shè)置于所述殼體上口部的頂板，所述殼體內(nèi)放置包括至少一個(gè)壓力傳感器的壓力測(cè)量模塊，所述頂板上面設(shè)置與所述壓力傳感器數(shù)目相同的剛性墊片，所述壓力傳感器與對(duì)應(yīng)的所述剛性墊片間設(shè)置一帶有測(cè)量凸點(diǎn)的杠桿，所述杠桿一端與對(duì)應(yīng)的所述壓力傳感器測(cè)量點(diǎn)接觸，另一端支撐于所述殼體，所述測(cè)量凸點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的所述剛性墊片接觸； 所述螺桿上設(shè)置用于限定所述支撐件移動(dòng)范圍的限位部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)量裝置，其特征在于，所述螺桿的螺紋為三角螺紋。
【文檔編號(hào)】A61B5/00GK203400134SQ201320252788
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年5月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月11日
【發(fā)明者】吳劍, 高鵬, 孔龍陽(yáng) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)深圳研究生院