本发明专利技术公开了一种超声刀杆耐碰撞性能测试装置，其包括激光测振仪、负载加载组件和碰撞装置；所述激光测振仪用于测量超声刀杆工作部分的振幅和频率；所述负载加载组件用于对超声刀杆工作部分施加加持力；所述碰撞装置用于对超声刀杆施加碰撞。本发明专利技术还公开了一种超声刀杆耐碰撞性能测试方法。本发明专利技术运用能量平衡的原理，通过控制加持力的方式控制摩擦力，进而评测单一状态下摩擦消耗的功率，结合实验前后的数据变化，获得统一的能量传输效能变化量，结合碰撞的强度和次数，评定不同刀杆对碰撞的敏感程度。撞的敏感程度。撞的敏感程度。
【技术实现步骤摘要】
一种超声刀杆耐碰撞性能测试装置及测试方法
[0001]本专利技术涉及一种超声刀杆耐碰撞性能测试装置及测试方法，属于超声刀医疗器械
技术介绍
[0002]随着医学技术发展，内窥镜手术作为一种新型手术发生越来越受到医生和患者的青睐，具有手术创口小等优点。在腹腔镜手术中，超声刀以其良好的切割凝血能力，热损伤小等优势，受术者的青睐。
[0003]在超声刀工作时，其他器械对超声刀的碰撞，会造成刀杆的损坏或者超声能量传递效率的降低，刀杆的耐碰撞性能，即刀杆受到碰撞后对其能量传导能力的影响，是评价超声刀杆性能的一项重要指标，对超声导杆的质量以及稳定性使用有着重要的影响。而目前并没有相应的评价方式对刀杆的耐碰撞性能进行评估。
技术实现思路
[0004]为了为超声导杆的耐碰撞性能进行测试，本专利技术提供一种超声刀杆耐碰撞性能测试装置，具体技术方案如下。
[0005]一种超声刀杆耐碰撞性能测试装置，其特征在于，包括激光测振仪、负载加载组件和碰撞装置；所述激光测振仪用于测量超声刀杆工作部分的振幅和频率；所述负载加载组件用于对超声刀杆工作部分施加加持力；所述碰撞装置用于对超声刀杆施加碰撞。
[0006]进一步地，所述激光测振仪包括激光探头，所述激光探头设置在底座上；所述负载加载组件包括第一加持块、第二加持块和驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述第二加持块，所述驱动机构和所述第二加持块之间设置有压力传感器。优选地，所述所述驱动机构和所述第二加持块之间还设置有缓冲块。
[0007]进一步地，所述碰撞装置包括碰撞电机和碰撞杆，所述碰撞电机用于驱动所述碰撞杆摆动。优选地，所述碰撞电机安装于电机固定支架上，所述电机固定支架固定设置于滑台上，所述滑台与直线驱动机构连接。直接驱动机构能够带动滑台沿着直线运动，从而将碰撞电机移动到超声刀杆的不同位置，实现对不同超声刀杆的不同位置进行碰撞。直线驱动机构可以是丝杆螺母机构、齿轮齿条机构、皮带滑块机构等。
[0008]进一步地，还包括有设置在底座上的刀杆导向座，所述刀杆导向座设置有贯穿的导向孔；所述激光探头对准所述导向孔。
[0009]进一步地，所述第一加持块和第二加持块的内部均设置有冷却系统。冷却系统有助于保持加持块的温度，让摩擦力保持恒定。
[0010]基于同一专利技术构思，本专利技术还涉及一种超声刀杆耐碰撞性能测试方法，其特征在于，采用上述的超声刀杆耐碰撞性能测试装置，主要包括以下步骤：
1）、超声刀杆连接换能器，换能器连接超声主机，将超声主机的输出功率恒定；利用激光测振仪检测超声刀杆工作部分的振幅和频率；2）、利用负载加载组件对超声刀杆的工作部分施加加持力，当超声刀杆的振幅和频率稳定后记录此时的加持力F1；3）、负载加载组件松开对超声刀杆的加持，碰撞装置对超声刀杆施加碰撞，记录碰撞的位置以及次数；4）、利用负载加载组件对超声刀杆的工作部分施加逐渐增加的加持力，当超声刀杆的振幅和频率稳定在与步骤2）中的振幅和频率相当，则记录下此时的加持力F2；如果F1与F2的差值大于预定的数值，则停止测试；如果F1与F2的差值没有达到预定的数值，则重新进行步骤3）。
[0011]其中，“超声刀杆的振幅和频率稳定在与步骤2）中的振幅和频率相当”是指振幅的差值在一定范围内，频率的差值在一定的范围内，即步骤4）中的振幅达到指定的振幅区间。
[0012]进一步地，步骤2）中的振幅大于或者等于在刀杆谐振频率下刀杆达到切割阀值加速度的所需的最小振幅。
[0013]本专利技术的工作原理如下。在超声刀杆剪切作业时，需要维持稳定的振动，而维持振动的条件是其工作部分接受到的能量（换能器传送的能量）和消耗的能量相等，即后端刀杆传输过来的能量和其对组织做功所消耗的能量相等，而被消耗的能量中很大的一部分能量在克服刀杆和组织之间的摩擦力做功，该部分功率的损耗取决于刀杆前端的运动速度和所受的正面压力以及界面的摩擦系数。
[0014]选用指定的材料对超声刀杆的工作部分施加夹持力，优选对夹持块进行液体循环控制温度，保证其接触界面有一个相对稳定的摩擦系数。在保证超声刀杆工作部分的振动频率和振幅稳定的情况下，超声刀杆工作部分的能量损耗与刀杆的正压力成正比。
[0015]相对整个超声系统而言，超声主机控制电学输出性能，换能器决定电能到声能的转换效率，而超声刀杆的作用是将换能器的能量传输到刀杆的前端工作部分。而刀杆在碰撞受损的情况下，其能量的传输率会降低。
[0016]在后端的输入一定（超声主机输出功率保持不变，换能器不变）的情况下其前端工作部分接受到的能量减少就完全只有碰撞有关。
[0017]通过调节对工作部分的加持力使其振幅稳定在某一指定区间（工作部分的振动频率不发生变化）时，工作部分消耗的功率与此时的正压力（加持力）成正比。通过记录达到振幅区间所需要的正压力即可评估前端工作部分所接受到的功率，多次反复的碰撞刀杆，然后控制正压力使得超声刀杆的工作部分在指定振幅下振动（正压力变化期间，频率不变），直到正压力的变化值达到预设的要求，及实验完成，通过统计在此期间所受的碰撞情况数据，即可得刀杆传输效率降低至指定范围时刀杆受到的碰撞数据，以此评测其耐碰撞性能。如果经过多次反复碰撞刀杆的传输效率才较低至指定范围，则说明耐碰撞性能好，反之则说明超声刀杆对碰撞非常敏感。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的超声刀杆耐碰撞性能测试装置的示意图；图2为工作台组件的示意图；
图3为碰撞装置的示意图；图4为负载加载组件的示意图。
[0019]图中：激光测振仪1，控制中心2，工作台组件3，超声主机 4，超声刀杆5，激光探头301，底座302，负载加载组件303，刀杆导向座304，碰撞装置305，换能器306，换能器移动装置307,丝杆滑台3051，碰撞杆3052，碰撞杆连接座3053，电机固定支架3054，碰撞电机3055.电动推拉杆3031，加载装置底座3032，压力传感器3033，缓存块3034，夹块A 3035，夹块B 3036。
具体实施方式
[0020]下面结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0021]如图1至图4所示，超声刀杆耐碰撞性能测试装置包括激光测振仪1，控制中心2，工作台组件3，超声主机 4。
[0022]所述激光测振仪用来采集超声刀杆5的工作部分的振动数据，并反馈给控制中心2。超声刀杆5的工作部分是超声刀的刀头，主要用来切割组织，凝闭血管。控制中心2，能控制工作台组件上所有机械部件动作，并能实时显示各传感器的状态和数据。并能根据需要编写相关程序，自动完成测试。也可以通过控制部件手动完成各部件的控制，工作台组件3为工作执行部件，接受控制中心2的指令完成相应动作。并由配备的传感器采集相应的数据反馈给控制中心。超声主机4提供稳定可靠的电学输出，保证换能器306及刀杆5工作在稳定状态。
[0023]如图2所示，所有部件均固定于底座302，激光测振仪1的激光探头301的摆放位置和超声刀杆5的主振幅方向在同一轴本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超声刀杆耐碰撞性能测试装置，其特征在于，包括激光测振仪、负载加载组件和碰撞装置；所述激光测振仪用于测量超声刀杆工作部分的振幅和频率；所述负载加载组件用于对超声刀杆工作部分施加加持力；所述碰撞装置用于对超声刀杆施加碰撞。2.根据权利要求1的一种超声刀杆耐碰撞性能测试装置，其特征在于，所述激光测振仪包括激光探头，所述激光探头设置在底座上；所述负载加载组件包括第一加持块、第二加持块和驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述第二加持块，所述驱动机构和所述第二加持块之间设置有压力传感器。3.根据权利要求2的一种超声刀杆耐碰撞性能测试装置，其特征在于，所述所述驱动机构和所述第二加持块之间还设置有缓冲块。4.根据权利要求1的一种超声刀杆耐碰撞性能测试装置，其特征在于，所述碰撞装置包括碰撞电机和碰撞杆，所述碰撞电机用于驱动所述碰撞杆摆动。5.根据权利要求4的一种超声刀杆耐碰撞性能测试装置，其特征在于，所述碰撞电机安装于电机固定支架上，所述电机固定支架固定设置于滑台上，所述滑台与直线驱动机构连接。6.根据权利要求2的一种超声刀杆耐碰撞性能测试装置，其特征在于，还包括有设置在底座上的刀杆导向座，所述刀杆导向座设置有贯穿的导向孔；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李益民，李霹，鄢家杰，赵志刚，
申请(专利权)人：湖南瀚德微创医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。