用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測量裝置制造方法
【專利摘要】一種用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測量裝置，包括底座、測量部以及調(diào)節(jié)支撐機構；該調(diào)節(jié)支撐機構包括螺桿、螺桿上的限位軸環(huán)、位于限位軸環(huán)兩側(cè)地螺設于螺桿上的兩支撐件以及連桿，支撐件上設置背向分布的鉸軸，鉸軸上鉸接兩個連桿的第一端，兩連桿的第二端分別鉸接于底座和測量部。本測量裝置能夠測量兩受力體間壓力和壓力的變化，通過調(diào)節(jié)支撐機構能夠滿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)支撐機構卡死，提高該測量裝置的使用效率，同時該測量裝置還具有自鎖功能，能夠在測量過程中保持調(diào)節(jié)到的位置，提高了兩受力體間壓力和壓力變化測量的準確度。
【專利說明】用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測量裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于測量【技術領域】，具體是一種用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測量裝置。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)代工業(yè)及醫(yī)療【技術領域】中，經(jīng)常需要測量兩個有一定距離的受力體之間的力的作用，同時需要調(diào)節(jié)兩受力體之間的距離，使之滿足需求。譬如，在全膝關節(jié)置換(TotalKnee Arthroplasty, TKA)手術中，下肢力線對齊和軟組織平衡是關乎手術成敗的兩個重要因素，直接決定人工關節(jié)壽命。為此需要測量股骨，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)膝關節(jié)與內(nèi)外軟組織，使二者達到平衡狀態(tài)，以使軟組織張力處在最佳的松緊狀態(tài)。制作假肢時，同樣有上述需求，以使制作者能準確地調(diào)節(jié)關節(jié)內(nèi)外軟組織的平衡及選擇合適的人工膝關節(jié)的大小。
[0003]因此迫切需要一種測量裝置，該裝置的機械結(jié)構既能裝載測量所需的元器件，又能準確調(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)定的相對關系；壓力測量元件則需實時將采集到的壓力變化信息傳輸出來以供觀察。雖然目前已有類似設計，但其機械結(jié)構仍存在不足之處，例如，機構復雜，支撐穩(wěn)定性及使用可靠性欠佳等。因此需要一款操作簡便，支撐穩(wěn)定性良好，性能可靠的裝置，以便在TKA手術中及時掌握膝關節(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)有測量裝置中所存在的問題，本實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量裝置，該測量裝置能夠準確測量兩受力體間的壓力及壓力變化，并且對帶測量的兩受力體間的距離要求小，測量時測量裝置能夠自鎖，為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案。
[0005]一種用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測量裝置,包括底座、置于所述底座上方的測量部以及所述底座和測量部之間的調(diào)節(jié)支撐機構；所述調(diào)節(jié)支撐機構包括可旋轉(zhuǎn)的安裝于所述底座上的螺桿、設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)地螺設于所述螺桿上的兩支撐件以及連桿，所述支撐件上設置背向分布的鉸軸，所述鉸軸上鉸接兩個所述連桿的第一端，兩所述連桿的第二端分別鉸接于所述底座和所述測量部。
[0006]進一步地，所述螺桿上設置用于限定所述支撐件移動范圍的限位部。
[0007]進一步地，所述支撐件對稱分布所述限位軸環(huán)的兩側(cè)。
[0008]進一步地，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，對應的，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]進一步地，所述測量部包括殼體和設置于所述殼體上口部的頂板，所述殼體內(nèi)放置包括至少一個壓力傳感器的壓力測量模塊，所述頂板上面設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應的所述剛性墊片間設置一帶有測量凸點的杠桿，所述杠桿一端與對應的所述壓力傳感器測量點接觸，另一端支撐于所述殼體，所述測量凸點與對應的所述剛性墊片接觸。
[0010]進一步地，所述杠桿上墊設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]進一步地，所述螺桿一端固定安裝一光桿，所述光桿上設置能夠旋轉(zhuǎn)所述光桿的手柄。
[0012]進一步地，所述底座下部固裝可拆卸的墊板。
[0013]本實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量裝置，包括底座、置于所述底座上方的測量部以及所述底座和測量部之間的調(diào)節(jié)支撐機構；
[0014]所述調(diào)節(jié)支撐機構包括可旋轉(zhuǎn)的安裝于所述底座上的螺桿、設置于所述螺桿上的限位軸環(huán)、對稱分布于所述限位軸環(huán)兩側(cè)地螺設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，所述支撐件上設置背向分布的鉸軸，所述鉸軸上鉸接兩個所述連桿的第一端，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]所述測量部包括殼體和設置于所述殼體上口部的頂板，所述殼體內(nèi)放置包括至少一個壓力傳感器的壓力測量模塊，所述頂板上面設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應的所述剛性墊片間設置一帶有測量凸點的杠桿，所述杠桿一端與對應的所述壓力傳感器測量點接觸，另一端支撐于所述殼體，所述測量凸點與對應的所述剛性墊片接觸；
[0016]所述螺桿上設置用于限定所述支撐件移動范圍的限位部。
[0017]進一步地，所述螺桿的螺紋為三角螺紋。
[0018]本實用新型一種用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測量裝置能夠測量兩受力體間壓力和壓力的變化，通過調(diào)節(jié)支撐機構能夠滿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)支撐機構卡死，提高該測量裝置的使用效率，同時該測量裝置還具有自鎖功能，能夠在測量過程中保持調(diào)節(jié)到的位置，提高了兩受力體間壓力和壓力變化測量的準確度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型測量裝置一實施方式的立體結(jié)構圖；
[0020]圖2為圖1所示實施方式另一視角的結(jié)構圖；
[0021]圖3為圖1所示實施方式的分解圖。
[0022]附圖中標記:頂板1、塑膠薄膜2、杠桿3、壓力測量模塊4、殼體5、螺桿6、限位部7、第一支撐件8、連桿9、銷釘10、底座11、墊板12、固定銷釘13、光桿14、手柄15、第二支撐件16。
【具體實施方式】
[0023]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。應當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0024]以下結(jié)合具體實施例對本實用新型做詳細描述。
[0025]參照附圖1-3所示為本實用新型用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測量裝置一實施方式的結(jié)構示意圖，該測量裝置包括底座11、調(diào)節(jié)支撐機構和測量部，其中，調(diào)節(jié)支撐機構包括螺桿6、限位部7、支撐件(第一支撐件8和第二支撐件16)、連桿9、銷釘10、固定銷釘13、光桿14和手柄15，測量部包括頂板1、塑膠薄膜2、杠桿3、壓力測量模塊4和殼體5。
[0026]在使用時，測量裝置受限于調(diào)節(jié)支撐機構的最大調(diào)節(jié)距離，可能無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)支撐機構的距離調(diào)節(jié)能力，實現(xiàn)對兩受力體間壓力和/或者壓力變化的測量。
[0027]在測量部中，頂板1、塑膠薄膜2、杠桿3和壓力測量模塊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量模塊4的正常工作。壓力測量模塊4上設置了 4個壓力傳感器及相應電路，頂板I上對應壓力傳感器設置了 4個剛性墊片，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)。在每個壓力傳感器和剛性墊片之間設置一杠桿3，該杠桿3 —端與對應的壓力傳感器接觸，另一端與殼體5接觸形成支撐，在杠桿I與剛性墊片相對的表面設置了測量凸點，該測量凸點與剛性墊片接觸，形成了以與殼體5接觸端為支撐點、測量凸點為主動力點、與壓力傳感器接觸點為從動力點的杠桿，改變測量凸點在杠桿3上的位置，可以改變剛性墊片所受壓力與壓力傳感器測量值之間的比例關系，改變測量裝置的量程。
[0028]在調(diào)節(jié)支撐機構中，螺桿6可旋轉(zhuǎn)的安裝在底座11上，在螺桿6的大約中間部位設置了限位軸環(huán)(圖中未標出)，該限位軸環(huán)限定螺桿6只能繞其軸線轉(zhuǎn)動，不會產(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，在每段螺桿6上分別設置了第一支撐件8和第二支撐件16，在第一支撐件8和第二支撐件16上分別設置背向分布的鉸軸，4個鉸軸在平行于底座11的平面內(nèi)呈矩形狀分布，在鉸軸上鉸接兩個連桿的第一端，兩個連桿形成劣角(包括銳角、直角和鈍角)，兩個連桿的第二端通過銷釘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，這種方式設置有利于在螺桿軸線方向上受力平衡，在其他實施方式中，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)動時，螺桿軸線上產(chǎn)生方向相同的力，對限位軸環(huán)產(chǎn)生較強的作用力，而在本實施方式中，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)在同一直線上的現(xiàn)象，在螺桿6上設置了限位部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將無法轉(zhuǎn)動，進而使得兩連桿無法驅(qū)動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，這將給測量裝置的使用帶來極大的不便。
[0030]為了便于調(diào)節(jié)支撐機構的調(diào)節(jié)，在螺桿6的一端通過固定銷釘13固定安裝了光桿14，在光桿14的另一端設置了手柄15，延長了調(diào)節(jié)支撐機構的可操作距離。
[0031]為保證測量裝置在調(diào)節(jié)完畢后能夠保持調(diào)節(jié)到的位置，不發(fā)生逆向運動，調(diào)節(jié)支撐機構須具有自鎖功能，因此，螺桿6選擇三角螺紋作為傳動螺紋。當受力體通過底座和殼體將外力傳遞給連桿時，連桿將力傳遞給支撐件，每個支撐件所受的合力作用為沿螺桿軸線方向的推力，由于螺旋結(jié)構具有自鎖功能，支撐件無法相對螺桿運動，因此能夠保證螺旋結(jié)構不進行相對運動，底座、殼體與調(diào)節(jié)支撐機構也無相對運動，四組連桿各自的夾角不會改變，保證了底座與殼體之間的運動穩(wěn)定可靠，不會發(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有增大或者減小的情況出現(xiàn)。
[0032]以上通過具體實施例對本實用新型做了詳細的說明，這些具體的描述不能認為本實用新型僅僅限于這些實施例的內(nèi)容。本領域技術人員根據(jù)本實用新型構思、這些描述并結(jié)合本領域公知常識作出的任何改進、等同替代方案，均應包含在本實用新型權利要求的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種用于獲知兩受力體間壓力和壓力變化的測量裝置，其特征在于，包括底座、置于所述底座上方的測量部以及所述底座和測量部之間的調(diào)節(jié)支撐機構；所述調(diào)節(jié)支撐機構包括可旋轉(zhuǎn)的安裝于所述底座上的螺桿、設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)地螺設于所述螺桿上的兩支撐件以及連桿，所述支撐件上設置背向分布的鉸軸，所述鉸軸上鉸接兩個所述連桿的第一端，兩所述連桿的第二端分別鉸接于所述底座和所述測量部。
2.根據(jù)權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述螺桿上設置用于限定所述支撐件移動范圍的限位部。
3.根據(jù)權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述支撐件對稱分布在所述限位軸環(huán)的兩側(cè)。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的測量裝置，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，對應的，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)權利要求1-3任一項所述的測量裝置，其特征在于，所述測量部包括殼體和設置于所述殼體上口部的頂板，所述殼體內(nèi)放置包括至少一個壓力傳感器的壓力測量模塊，所述頂板上面設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應的所述剛性墊片間設置一帶有測量凸點的杠桿，所述杠桿一端與對應的所述壓力傳感器測量點接觸，另一端支撐于所述殼體，所述測量凸點與對應的所述剛性墊片接觸。
6.根據(jù)權利要求5所述的測量裝置，其特征在于，所述杠桿上墊設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)權利要求1-3任一項所述的測量裝置，其特征在于，所述螺桿一端固定安裝一光桿，所述光桿上設置能夠旋轉(zhuǎn)所述光桿的手柄。
8.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的測量裝置，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量裝置，其特征在于，包括底座、置于所述底座上方的測量部以及所述底座和測量部之間的調(diào)節(jié)支撐機構； 所述調(diào)節(jié)支撐機構包括可旋轉(zhuǎn)的安裝于所述底座上的螺桿、設置于所述螺桿上的限位軸環(huán)、對稱分布于所述限位軸環(huán)兩側(cè)地螺設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，所述支撐件上設置背向分布的鉸軸，所述鉸軸上鉸接兩個所述連桿的第一端，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； 所述測量部包括殼體和設置于所述殼體上口部的頂板，所述殼體內(nèi)放置包括至少一個壓力傳感器的壓力測量模塊，所述頂板上面設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應的所述剛性墊片間設置一帶有測量凸點的杠桿，所述杠桿一端與對應的所述壓力傳感器測量點接觸，另一端支撐于所述殼體，所述測量凸點與對應的所述剛性墊片接觸； 所述螺桿上設置用于限定所述支撐件移動范圍的限位部。
10.根據(jù)權利要求9所述的測量裝置，其特征在于，所述螺桿的螺紋為三角螺紋。
【文檔編號】A61B5/00GK203400134SQ201320252788
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年5月11日 優(yōu)先權日:2013年5月11日
【發(fā)明者】吳劍, 高鵬, 孔龍陽 申請人:清華大學深圳研究生院