一种基于声表面波传感器的牙齿咬合力测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于声表面波传感器的牙齿咬合力测量装置，所述装置包括相互连接的固定端和咬合测量端，所述咬合测量端包括多个声表面波传感模块，所述声表面波传感模块的位置与待测量的牙齿咬合位置相匹配。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有测量精度高、可无源无线化、安全无害、便携性好、可清洗重复使用、成本低等优点。

A tooth occlusal force measurement device based on surface acoustic wave sensor

【技术实现步骤摘要】
一种基于声表面波传感器的牙齿咬合力测量装置
本技术涉及声表面波领域，尤其是涉及一种基于声表面波传感器的牙齿咬合力测量装置。
技术介绍
牙齿咬合力与许多疾病有关，如牙隐裂、牙根纵裂、牙周炎等牙体疾病，且每一颗牙齿的最大咬合力也是牙周组织耐受力的一种表现，测量牙齿咬合力可以判断牙周组织的生理和病理状况，以及在牙齿治疗和修复以后，判断牙齿是否恢复咀嚼功能，故牙齿咬合力的大小常被作为口腔咀嚼功能恢复情况的参考指标。就现有技术而言，譬如光合咬合片和光合咬合仪，可以对咬合接触进行半定量的分析，但难以对咬合接触进行准确定位；电阻应变式测量仪，通过电阻应变片在受力时产生相应的应变导致电阻值发生变化，从而得出所测量的力值，但是厚度较大，干扰较强；压电薄膜式测量仪，在受力时，上下表面产生电荷信号经放大后测出电压，从而测出力值，但此薄膜是一次性使用，检测成本过高。因此急需一种测量精度高且可以循环使用的牙齿咬合力的测量装置。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述问题提供一种基于声表面波传感器的牙齿咬合力测量装置。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于声表面波传感器的牙齿咬合力测量装置，所述装置包括相互连接的固定端和咬合测量端，所述咬合测量端包括多个声表面波传感模块，所述声表面波传感模块的位置与待测量的牙齿咬合位置相匹配。优选地，所述声表面波传感模块包括2个相互反向连接的声表面波传感组件。优选地，所述声表面波传感组件包括声表面波传感器、传力柱和外围保护元件，所述传力柱设置于声表面波传感器上，所述外围保护元件分别与传力柱和声表面波传感器连接。优选地，所述声表面波传感器包括压电材料基片、叉指换能组件和天线芯片，所述传力柱、叉指换能组件和天线芯片均固定于压电材料基片上。优选地，所述叉指换能组件包括叉指换能器和反射栅，所述叉指换能器和反射栅分别设置于压电材料基片的两端。优选地，所述外围保护元件包括柔性材料薄膜和基片支撑柱，所述基片支撑柱均匀的分布在声表面波传感器的顶点处，所述柔性材料薄膜通过基片支撑柱与声表面波传感器连接，所述柔性材料薄膜还与传力柱连接。优选地，所述柔性材料薄膜面向声表面波传感器的一侧中央设有凸起，所述凸起与传力柱连接。优选地，所述声表面波传感模块内的2个声表面波传感组件通过基片支撑柱相互连接。优选地，所述固定端包括一体化连接的手柄和固定底座，所述咬合测量端设置于固定底座上，所述固定底座的形状与口腔形状相匹配。优选地，所述声表面波传感模块的外表面上还覆盖有硅胶保护膜。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：(1)本技术提出的测量装置采用一体化设计，所有元件均集成于咬合装置中，基于声表面波传感器体积小、无源无线的特点，该测量仪整体大小适中，结构设计合理，便于携带和存放。(2)柔性材料薄膜采用凸字形设计，通过基片支撑柱设置于上下两层压电材料基片的外侧，柔性材料薄膜中间凸起部分连接传力柱的一端，传力柱的另一端连接压电基片，采用凸字形设计可以更好地将牙齿咬合产生的压力集中于传力柱上，使得压力信号得到双重集中，测量时更加精确稳定。(3)牙齿咬合力信号与电信号之间的转化可以通过声表面波传感器实现，无需供电，电信号通过芯片天线发送至控制终端，芯片天线与叉指换能器之间无需传输线连接，实现无源无线的工作方式，避免漏电等因素对用户产生安全隐患。(4)声表面波传感器模块契合牙齿分布设置在手柄前端，可一次性测得每一颗牙齿的咬合力大小，提高检测效率，更直观地反映用户牙齿的整体健康状况。(5)硅胶材料保护膜将声表面波传感器组件包裹其中，对组件起到保护作用，同时硅胶材料保护膜对人体安全无害，且可重复清洗使用，降低成本，宜推广使用。(6)采用的声表面波传感器厚度较小，从而确保测量装置尺寸较小，降低对正常咬合的干扰，提高测量精准度。(7)测试者只需要握住手柄，将装置前端按照牙齿分布放入上下两层牙齿之间，随后用力咬下，即可测得咬合力，测量方便，易于操作。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为声表面波传感模块的立体结构图；图3为声表面波传感模块的主视图；其中，1为声表面波传感模块，2为硅胶保护膜，3为固定端，4为柔性材料薄膜，5为压电材料基片，6为叉指换能器，7为反射栅，8为天线芯片，9为传力柱，10为基片支撑柱。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。为了解决现有牙齿咬合力测量装置精度不高且成本过大的问题，本实施例提出了一种基于声表面波传感器的牙齿咬合力测量装置，包括相互连接的固定端3和咬合测量端，咬合测量端包括多个声表面波传感模块1，声表面波传感模块1的位置与待测量的牙齿咬合位置相匹配。其中，声表面波传感模块1包括2个相互反向连接的声表面波传感组件。声表面波传感组件包括声表面波传感器、传力柱9和外围保护元件，传力柱9设置于声表面波传感器上，外围保护元件分别与传力柱9和声表面波传感器连接。声表面波传感器包括压电材料基片5、叉指换能组件和天线芯片8，传力柱9、叉指换能组件和天线芯片8均固定于压电材料基片5上。叉指换能组件包括叉指换能器6和反射栅7，叉指换能器6和反射栅7分别设置于压电材料基片5的两端。外围保护元件包括柔性材料薄膜4和基片支撑柱10，基片支撑柱10均匀的分布在声表面波传感器的顶点处，柔性材料薄膜4通过基片支撑柱10与声表面波传感器连接，柔性材料薄膜4还与传力柱9连接。柔性材料薄膜4面向声表面波传感器的一侧中央设有凸起，凸起与传力柱9连接。声表面波传感模块1内的2个声表面波传感组件通过基片支撑柱10相互连接。固定端3包括一体化连接的手柄和固定底座，咬合测量端设置于固定底座上，固定底座的形状与口腔形状相匹配。声表面波传感模块1的外表面上还覆盖有硅胶保护膜2。根据上述结构实现的牙齿咬合力测量装置如图1所示，从图中可以看出，该测量装置包括16个声表面波传感模块1，这样可以对应人体的32颗牙齿，按照牙齿分布式设置于手柄前端的固定底座上，并由硅胶保护膜2包裹，防止声表面波传感模块1遭到损坏。其中，声表面波传感模块1的结构如图2～3所示，包括两个相互反向连接的声表面波传感组件，两个声表面波传感组件通过基片支撑柱10连接，通过两个反向的声表面波传感器，可以同时实现上牙和下牙的咬合力测量，声表面波传感组件包括声表面波传感器、传力柱9和外围保护元件；外围保护元件包括一层柔性材料薄膜4和四根基片支撑柱10。四根基片支撑柱10连接压电材料基片5和柔性材料薄膜4，并形成三个中空内腔；两根传力柱9分别固定于上、下两个中空内腔中心；柔性材料薄膜4采用凸字形设计，通过传力柱9连接压电材料基片5，一方面用于保护压电材料基片5和叉指换能组件，另一方面用于将牙齿咬合压力集中到传力柱9上，继而传递至压电材料基片5中心，使之转换为电信号，并实现电信号与声表面波信号间的转换。声表面波传感器包括压电材料基片5、叉指换能组件和天线芯片8；叉指换能组件和芯片天线8分别设于上、下两个空腔中，并置于压电材料基片5上；叉指换能组件为延迟线型，每组叉指换能组件至少包括一个叉指换能器6和一个反射栅7，且叉指换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于声表面波传感器的牙齿咬合力测量装置，其特征在于，所述装置包括相互连接的固定端和咬合测量端，所述咬合测量端包括多个声表面波传感模块，所述声表面波传感模块的位置与待测量的牙齿咬合位置相匹配；所述声表面波传感模块包括2个相互反向连接的声表面波传感组件；所述声表面波传感组件包括声表面波传感器、传力柱和外围保护元件，所述传力柱设置于声表面波传感器上，所述外围保护元件分别与传力柱和声表面波传感器连接；所述声表面波传感器包括压电材料基片、叉指换能组件和天线芯片，所述传力柱、叉指换能组件和天线芯片均固定于压电材料基片上；所述外围保护元件包括柔性材料薄膜和基片支撑柱，所述基片支撑柱均匀的分布在声表面波传感器的顶点处，所述柔性材料薄膜通过基片支撑柱与声表面波传感器连接，所述柔性材料薄膜还与传力柱连接；所述固定端包括一体化连接的手柄和固定底座，所述咬合测量端设置于固定底座上，所述固定底座的形状与口腔形状相匹配。

【技术特征摘要】
1.一种基于声表面波传感器的牙齿咬合力测量装置，其特征在于，所述装置包括相互连接的固定端和咬合测量端，所述咬合测量端包括多个声表面波传感模块，所述声表面波传感模块的位置与待测量的牙齿咬合位置相匹配；所述声表面波传感模块包括2个相互反向连接的声表面波传感组件；所述声表面波传感组件包括声表面波传感器、传力柱和外围保护元件，所述传力柱设置于声表面波传感器上，所述外围保护元件分别与传力柱和声表面波传感器连接；所述声表面波传感器包括压电材料基片、叉指换能组件和天线芯片，所述传力柱、叉指换能组件和天线芯片均固定于压电材料基片上；所述外围保护元件包括柔性材料薄膜和基片支撑柱，所述基片支撑柱均匀的分布在声表面波传感器的顶点处，所述柔性材料薄膜通过基片支撑柱与声表面波传感器连接，所述柔性材料薄膜还与传力柱连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：季雪咪，李媛媛，方志军，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海,31