一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置製造方法
2023-05-03 01:52:06
一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置，屬於眼壓計檢測領域。一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置，包括水平底座、電子天平、三坐標調節基座和L型平衡支架；水平底座上靠近其左右短邊分別設有固定柱和水平安裝臺，電子天平放置於水平安裝臺上，L型平衡支架橫跨放置在固定柱和電子天平上；門型支撐臺橫跨在L型平衡支架的水平杆上方，三坐標調節基座放置於門型支撐臺上；所述L型平衡支架與固定柱之間為線接觸，L型平衡支架與電子天平之間為點接觸，利用力矩平衡原理對眼壓計進行檢定。本實用新型的檢定準確度等級高，具有良好的長期穩定性與重複性。
【專利說明】一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬於眼壓計檢測領域，特別涉及一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置。
【背景技術】
[0002] 眼球內部的壓力叫做眼內壓，簡稱眼壓。眼壓是用於診斷眼科疾病、觀察病情、估 測愈後、評價療效等的重要手段和指標之一，尤其是判定臨床高眼壓症，正常眼壓性青光眼 以及原發性開角型青光眼等眼科疾病的重要依據。
[0003] 目前眼壓計可大致分為壓陷式眼壓計、壓平式眼壓計和非接觸眼壓計三大類。 以Goldmann為代表的壓平式眼壓計是目前國際上公認的精度最高的眼壓計，它根據 Imbert-Fick原理：P(眼內壓）=W(壓平角膜的外力）/A(壓平面積），利用壓頭壓平角膜 從而進行間接測量眼內壓，其測量數值不受眼球壁硬度的影響，壓平所致眼球容積改變量 僅為0. 56mm3,其對眼壓值的影響僅約為2. 5%。
[0004] ISO8612-2009國際標準：天平刀口形式的十字平衡機構如圖1所示，難以控制初 始平衡，即便是平衡杆材料密度均勻，完全對稱，雖然理論上兩邊重力產生的扭矩相等，但 是這個屬於不穩定平衡，會以"X"形式穩定。其次，國際標準中判斷平衡的依據為右側刻度 線重合的方式，在難以完全靜止平衡的情況下，對檢定工作的開展造成一定的難度，效率相 對較低，且在長期較高壓重情況下造成刀口鋒利程度下降，刀口與平面從原先的線接觸變 成了面接觸，導致裝置鑑別力下降，並引起誤差，從而影響裝置的長期穩定性與重複性。
[0005] 而國內接觸式壓平眼壓計的檢定裝置只有中國計量科學研宄院具備，但是其裝置 檢測的方法在ISO8612-2009國際標準的基礎上作了簡化，在壓重誤差的測量中採用測量 頭直接與力傳感器接觸讀取力值的方法，這將導致其測量結果的準確度直接依賴於力傳感 器的準確度，更重要的是力傳感器的長期穩定性問題直接導致裝置的測量重複性下降，存 在一定的問題，而且國際上壓重誤差測量是溯源到標準砝碼的質量與平衡支架的力臂，而 中國計量科學研宄院目前採用的方法是直接溯源到力傳感器的示值，這將導致國內的接觸 式壓平眼壓計的檢定裝置在技術上無法與國際檢測水平接軌，在方法上也難以與國際裝置 水平進行比對。 實用新型內容
[0006] 本實用新型的目的在於針對上述問題，提供了一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝 置，與國際上壓重誤差測量是溯源到標準砝碼的質量與平衡支架的力臂保持一致。
[0007] 本實用新型的目的是這樣實現的：
[0008] 一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置，其特徵在於，包括：
[0009] 具有四個水平調節底腳的矩形的水平底座；水平底座的前後中心線上設有第一水 平泡，靠近其左短邊設有垂直向上的矩形的固定柱，靠近其右短邊設有具有水平調節功能 的矩形的水平安裝臺，所述固定柱、水平安裝臺和水平底座的前後對稱中心線重合；所述固 定柱的頂部開有自其左右兩邊沿向其左右對稱中心線方向下凹的V型契口；所述水平底座 上位於固定柱與第一水平泡之間還設有門型支撐臺，所述門型支撐臺橫跨在水平底座的前 後對稱中心線上，其上表面與水平底座平行；
[0010] 放置於水平安裝臺上的電子天平；
[0011] 放置於門型支撐臺上的三坐標調節基座；
[0012] 橫跨放置在固定柱和電子天平上的L型平衡支架；所述L型平衡支架由端部垂直 相連的水平杆和豎直杆組成，所述水平杆長於豎直杆；所述豎直杆靠近其頂端處往與水平 杆同向水平凸伸出接觸頭；所述水平杆遠離豎直杆的一端的上、下表面分別設有相對的第 二水平泡和凸起的支點，水平杆的下表面靠近支點處設有砝碼鉤；水平杆與豎直杆的連接 處的下端面設有尖部朝下的V型契塊與V型契口配合；所述V型契塊的尖部夾角小於V型 契口的尖部夾角；所述砝碼鉤至V型契塊的尖部的水平距離等於所述接觸頭的中心至V型 契塊的尖部的垂直距離；
[0013] 所述L型平衡支架通過V型契塊和支點分別放置於固定柱和電子天平上，所述V 型契塊的尖部置於V型契口的尖部內形成線接觸，所述支點與電子天平之間形成點接觸。
[0014] 其中，所述支點為球面朝下的半球體。
[0015] 其中，所述水平底座上的第一水平泡位於水平杆中心的下方。
[0016] 其中，所述V型契塊與L型平衡支架之間為可拆卸連接。
[0017] 其中，所述接觸頭為圓柱形，其遠離豎直杆的圓形端面上具有三條相隔120度的 刻度線。
[0018] 其中，所述電子天平的量程為0-250克，分辨力小於0? 044克。
[0019]本實用新型的有益效果為：
[0020] 1.準確度等級高。把十字架改為L型平衡支架，減輕了一半的平衡支架質量，減 輕V型契塊的尖部由於支撐壓重的變形程度，在水平杆一端底部安裝一個半球形支點，讓 其支撐在右側的電子天平上方，在開展檢定工作時，只要保證每次讓電子天平的示值返回 至初始的平衡狀態數值即為系統的平衡。既解決了原先十字系統的平衡問題，提高了工作 效率，又能通過高精度的電子天平的示值變化來判別系統平衡，相比肉眼判斷刻度線位置 的方法，提高了準確度等級。
[0021] 2.具有良好的長期穩定性與重複性。壓重的數值採用標準砝碼的質量和力矩的力 臂來溯源，電子天平不直接參與壓重的讀數取值，只起到了基準刻度線的作用，是用來判斷 系統平衡狀態回復到初始狀態的判斷標準和依據。因此，只要能保證在同一個壓重測量過 程中，電子天平在短期內的重複性、穩定性不產生變化即可，這樣就能保證準確的判定系統 回復到初始平衡狀態。本裝置很好地保證了壓重測量中良好的復現性，而且在技術上實現 了與國際接軌，在眼壓計壓重誤差的測量中都溯源到標準砝碼的質量與平衡支架的力臂， 可與國際水平進行比對。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022] 圖1為現有技術中使用的天平刀口形式的十字平衡機構的示意圖。
[0023] 圖2為本實用新型一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置的結構示意圖。
[0024] 圖3為圖2中L型平衡支架的結構示意圖。
[0025] 圖4為本實用新型一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置的實施例示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合具體實施例和附圖，進一步闡述本實用新型。
[0027] 如圖2所示，一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置，包括水平底座1、電子天平6、三 坐標調節基座7和L型平衡支架8。
[0028] 所述水平底座1為矩形，具有四個水平調節底腳。水平底座1的前後中心線上設有 第一水平泡2,靠近其左短邊設有垂直向上的矩形的固定柱3,靠近其右短邊設有具有水平 調節功能的矩形的水平安裝臺4,固定柱3、水平安裝臺4和水平底座1的前後對稱中心線 重合。固定柱3的頂部開有自其左右兩邊沿向其左右對稱中心線方向下凹的V型契口 31。 水平底座1上位於固定柱3與第一水平泡2之間還設有門型支撐臺5,門型支撐臺5橫跨在 水平底座1的前後對稱中心線上，其上表面與水平底座1平行。
[0029] 所述電子天平6放置於水平安裝臺4上。
[0030] 所述三坐標調節基座7放置於門型支撐臺5上。
[0031] 所述L型平衡支架8橫跨放置在固定柱3和電子天平6上。
[0032] 如圖3所示，L型平衡支架8具體由端部垂直相連的水平杆81和豎直杆82組成， 水平杆81長於豎直杆82。豎直杆82靠近其頂端處往與水平杆81同向水平凸伸出接觸頭 83。水平杆81遠離豎直杆82的一端的上、下表面分別設有相對的第二水平泡84和凸起的 支點85,該支點85具體為球面朝下的半球體，水平杆81的下表面靠近支點85處設有砝碼 鉤86。水平杆81與豎直杆82的連接處的下端面設有尖部朝下的V型契塊87與V型契口 31配合，V型契塊87的尖部夾角小於V型契口 31的尖部夾角。砝碼鉤86至V型契塊87 的尖部的水平距離等於接觸頭83的中心至V型契塊87的尖部的垂直距離。
[0033] 考慮到接觸式壓平眼壓計的通用尺寸約為80mmX30mmX185mm，而且底部還需預 留足夠的三坐標基座7調節空間及門型支撐臺5的高度，所以L型平衡支架8的豎直杆82 上的接觸頭83的中心到V型契塊87的尖部的垂直距離設為260mm，水平杆81上的砝碼鉤 86到V型契塊87的尖部的水平距離也設為260mm。為了減輕L型平衡支架8的重量，此處 L型平衡支架8的厚度設為20mm。
[0034] 所述L型平衡支架8通過V型契塊87和支點85分別放置於固定柱3和電子天平 6上，V型契塊87的尖部置於V型契口 31的尖部內形成線接觸，支點85與電子天平6之間 形成點接觸。
[0035] 為進一步保證L型平衡支架8的水平杆81所在的平面保持水平，將水平底座1上 的第一水平泡2設置於水平杆81中心的下方。
[0036] 本裝置中，L型平衡支架8的重量都壓在V型契塊87的尖部和半球體形的支點85 上，導致V型契塊87的尖部很容易損壞，因此這裡將V型契塊87與L型平衡支架8之間設 計為可拆卸連接，可以在L型平衡支架8的主體不更換的情況下，通過更換V型契塊87保 證V型契塊87的尖部置於V型契口 31的尖部內始終形成線接觸，保證測量數據的準確性。
[0037] 接觸頭83為圓柱形，其遠離豎直杆82的圓形端面上具有三條相隔120度的刻度 線，便於使用時觀察眼壓計的測量頭和接觸頭83的中心對準情況。
[0038] 根據測量要求，本裝置中的電子天平6選用量程為0-250克，分辨力小於0. 044克 的電子天平。
[0039] 前述裝置使用時，應儘可能滿足如下環境條件：
[0040] ①控制室溫（20±0.I)°C;②光線避免強光照射；③儘可能減少周圍空氣波動。
[0041] 以下以通用的接觸式壓平眼壓計為例，闡述本裝置對其做檢定的具體操作步驟。
[0042] (1)調節水平底座的四個水平調節底腳，通過第一水平泡觀察其水平度，調節至第 一水平泡至中為止，表明此時水平底座已調至水平。
[0043] (2)調節水平安裝臺，使L型平衡支架上的第二水平泡至中，表明此時L型平衡支 架已調至平衡狀態。
[0044] (3)讀取此時電子天平的示值，記為mQ，表明此時為初始檢測狀態。
[0045] (4)將待測眼壓計放置於三坐標調節基座上，使其測量頭朝向L型平衡支架上的 接觸頭，觀察接觸頭表面的三條刻度線，調節三坐標調節基座上的調節旋鈕，使測量頭圓 形外緣在三條刻度線上的截距相等，表明此時眼壓計的測量頭與L型平衡支架上的接觸頭 中心已對準。
[0046] (5)進一步調節三坐標調節基座上的調節旋鈕，使眼壓計的測量頭往L型平衡支 架上的接觸頭方向緩慢移動，此時觀察電子天平的示值，當示值減少時，停止調節；
[0047] (6)反向調節三坐標調節基座上的調節旋鈕，使眼壓計的測量頭往L型平衡支架 上的接觸頭反方向緩慢移動，並時刻觀察電子天平的示值，當示值回復到初始的Hltl時，立即 停止調節；根據力矩平衡，得到初始檢定狀態等式：
[0048] M水平=mQ ?gXL0
[0049] 其中，M7w表示L型平衡支架水平杆的重力對V型契口的頂部產生的力矩；Ltl表示 水平杆下方的支點與電子天平的接觸點到V型契口的頂部之間的距離，即為電子天平作用 力到V型契口的頂部的力臂；g表示當地重力加速度。
[0050] (7)在L型平衡支架的砝碼鉤上掛上0. 05g的標準砝碼，觀察電子天平的示值，若 示值增大，則表示本裝置具有足夠的靈敏度與鑑別力，完成後取下〇. 〇5g的標準砝碼，使其 回復至步驟6的狀態。
[0051] (8)在L型平衡支架的砝碼鉤上掛上測試用標準砝碼，此時電子天平的示值增大， 接著緩慢旋動被測眼壓計上的壓重旋鈕，至電子天平的示值恰好回復到初始的Hltl時，立即 停止旋動壓重旋鈕，記錄此時眼壓計的計壓重示值F1;根據力矩平衡，得到此時狀態等式：
[0052] M水平 +Am*gXL=m0*gXL0+F* ?L
[0053] 其中，Am為砝碼質量，g為當地重力加速度，^為被測眼壓計對L型平衡支架豎 直杆接觸頭表面的作用力；
[0054] (9)根據步驟7和步驟8得到的兩個等式計算可得：Fh"=Am?g;進一步計算得 到被測眼壓計的實際壓重誤差AF為：AF=F1-P=F廠Am?g;
[0055] (10)重複步驟8和步驟9,從Ig?8g逐步增加標準砝碼lg，分別對應於0? SOmmHg的眼壓值，記錄計算得到的每次被測眼壓計的實際壓重誤差AF，並將該實際壓重 誤差AF與下列接觸式壓平眼壓計的壓重允差對照：
【權利要求】
1. 一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置，其特徵在於，包括： 具有四個水平調節底腳的矩形的水平底座（1);水平底座（1)的前後中心線上設有第 一水平泡（2)，靠近其左短邊設有垂直向上的矩形的固定柱（3)，靠近其右短邊設有具有水 平調節功能的矩形的水平安裝臺（4)，所述固定柱（3)、水平安裝臺（4)和水平底座（1)的 前後對稱中心線重合；所述固定柱（3)的頂部開有自其左右兩邊沿向其左右對稱中心線方 向下凹的V型契口（31);所述水平底座（1)上位於固定柱（3)與第一水平泡（2)之間還設 有門型支撐臺（5)，所述門型支撐臺（5)橫跨在水平底座（1)的前後對稱中心線上，其上表 面與水平底座（1)平行； 放置於水平安裝臺（4)上的電子天平（6); 放置於門型支撐臺（5)上的三坐標調節基座（7); 橫跨放置在固定柱（3)和電子天平（6)上的L型平衡支架（8);所述L型平衡支架（8) 由端部垂直相連的水平杆（81)和豎直杆（82)組成，所述水平杆（81)長於豎直杆（82);所 述豎直杆（82)靠近其頂端處往與水平杆（81)同向水平凸伸出接觸頭（83);所述水平杆 (81)遠離豎直杆（82)的一端的上、下表面分別設有相對的第二水平泡（84)和凸起的支點 (85)，水平杆（81)的下表面靠近支點（85)處設有砝碼鉤（86);水平杆（81)與豎直杆（82) 的連接處的下端面設有尖部朝下的V型契塊（87)與V型契口（31)配合；所述V型契塊（87) 的尖部夾角小於V型契口（31)的尖部夾角；所述砝碼鉤（86)至V型契塊（87)的尖部的水 平距離等於所述接觸頭（83)的中心至V型契塊（87)的尖部的垂直距離； 所述L型平衡支架（8)通過V型契塊（87)和支點（85)分別放置於固定柱（3)和電子 天平（6)上，所述V型契塊（87)的尖部置於V型契口（31)的尖部內形成線接觸，所述支點 (85)與電子天平（6)之間形成點接觸。
2. 根據權利要求1所述的一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置，其特徵在於，所述支點 (85)為球面朝下的半球體。
3. 根據權利要求1所述的一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置，其特徵在於，所述水平 底座（1)上的第一水平泡（2)位於水平杆（81)中心的下方。
4. 根據權利要求1所述的一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置，其特徵在於，所述V型契 塊（87)與L型平衡支架（8)之間為可拆卸連接。
5. 根據權利要求1所述的一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置，其特徵在於，所述接觸 頭（83)為圓柱形，其遠離豎直杆（82)的圓形端面上具有三條相隔120度的刻度線。
6. 根據權利要求1所述的一種接觸式壓平眼壓計的檢定裝置，其特徵在於，所述電子 天平（6)的量程為0-250克，分辨力小於0? 044克。
【文檔編號】A61B3/16GK204233101SQ201420697208
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月19日 優先權日:2014年11月19日
【發明者】張進明, 張忠立, 胡安倫, 洪扁, 周毅冰, 章天霈 申請人:上海市計量測試技術研究院