Устройство для определения растворимости эмали зуба Советский патент 1988 года по МПК A61C19/00 

00 О) 4 СО 00

Риг.}

113643312

Изобретение относится к медицин- источника 19 питания, вход которого ОКОЙ технике, а именно к устройствам связан с выходом блока 13 управления. Пипетка 10 через поршень 21 связана с. микродвигателем 17. На верхней части пипетки 10 расположен контактный прерыватель 18, выход которого

10

для определения растворимости эмали зуба при исследовании свойств и для разработки рекомендаций по диагностике состояния предболезни, а также для получения тестов, регистрирующих степень адаптации зубных тканей к экстремальным условиям.

Цель изобретения - повьшение точности определения растворимости путем повышения точности определения скорости и времени.

На фиг. 1 представлено приспособление для фиксации зуба, общий вид, и блок-схема устройства для определения растворимости эмали; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления; на фиг, 3 - схема источника ос- 20 вещения поверхности зуба, разрез ; на фиг. 4 - пипетка для подачи раствора на зуб, разрез ; на фиг. 5 - схема блока приема отраженного луча, разрез ; н а фиг. 6 - приспособление для, фиксации зуба; на фиг. 7 - схема, поясняющая равенство углов падения и отражения; на фиг. 8 - схема формирователя импульсов автоматического запуска; на фиг. 9 - схема сравнения кодов.

Устройство для определения растворимости эмали зуба содержит камеру 1 для проведения исследований, внутри

связан с одним из входов блока 13 управления, а через электрические контакты 22 и 23 связана с входами формирователя 24 импульсов автоматического запуска. Выход формирователя 24 импульсов автоматического запуска связан с входом блока 13 управления

15 и электронным ключом 25 блока 12 измерения времени.

Выходы блока 13 управления связаны с микродвигателем 17 и коммутатором 26 блока 16 измерения скорости растворения. Блок 11 приема отраженного луча связан с входом усилителя 14, выход которого связан с пороговым элементом 15. Выход усилителя 14 также соединен с входом аналого-цифрово25 го преобразователя 27 блока 16 измерения скорости растворения эмали. Выход аналого-цифрового преобразователя 27 связан с вторым входом коммутатора 26, выход которого связан с

30 цифропечатающим устройством 28 блока 16 измерения скорости растворения эмали зуба..

Выход порогового элемента 15 связан с одним из входов электронного

связан с одним из входов блока 13 управления, а через электрические контакты 22 и 23 связана с входами формирователя 24 импульсов автоматического запуска. Выход формирователя 24 импульсов автоматического запуска связан с входом блока 13 управления

и электронным ключом 25 блока 12 измерения времени.

Выходы блока 13 управления связаны с микродвигателем 17 и коммутатором 26 блока 16 измерения скорости растворения. Блок 11 приема отраженного луча связан с входом усилителя 14, выход которого связан с пороговым элементом 15. Выход усилителя 14 также соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 27 блока 16 измерения скорости растворения эмали. Выход аналого-цифрового преобразователя 27 связан с вторым входом коммутатора 26, выход которого связан с

цифропечатающим устройством 28 блока 16 измерения скорости растворения эмали зуба..

Выход порогового элемента 15 связан с одним из входов электронного

Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения - повышение точности определения растворимости. Устройство содержит камеру для проведения исследований, регулирующее приспособление 3 с отверстием 4, подвижный штатив 5, фокусную планку 6, фиксатор контроля поворота 7 планки 6, регулировочное отверстие 8 местоположения штатива 5, источник освещения, пипетку, блок 11 приема отраженного луча, измери ель 12 времени растворимости эмали зуба, блок управления, усилитель, пороговый элемент, блок 16 измерения скорости растворения эмали зуба, микродвигатель, источник питания. Устройство может быть использовано для .проведения тестов, регистрирующих степень адаптации зубных тканей к экстремальным условиям.Использование устройства позволило автоматизировать процесс измерения. 6 з.п. ф-лы, 9 ил. 1C

которой расположено приспособление 2 ключа 25 блока 12 измерения времедля фиксации зуба, вертикально-горизонтальное регулирующее устройство 3 с регулируемым отверстием 4 в полу камеры 1, подвижный (вокруг своей оси) штатив 5, фокусную планку 6, фиксатор 7 контроля поворота фокусной планки 6 штатива 5, регулировочное отверстие 8 местоположения штатива 5, источник 9 освещения, пипетку 10 для нанесения раствора на поверхность зуба и блок 11 приема отраженного луча, блок 12 измерения времени растворимости эмали зуба, блок 13 управления, усилитель 14,. пороговый элемент 15, блок 16 измерения скорости растворения эмали -зуба, микродвигатель 17, контактный прерыватель 18, источник 19 питания.

В верхней части камеры 1 (крьш1- ке) вмонтированы под углом к поверхности исследуемого зуба 20 точечный источник 9 освещения, пипетка 10, блок 11 приема отраженного луча. Источник 9 освещения связан с выходом

45

ни растворимости эмали и с одним из входов блока 13 управления. Третий вход электронного ключа 25 блока 12 измерения времени растворимости эма 40 ли зуба связан с выходом генератора 29 опорной частоты, выход которого также связан с одним из входов блока 13 управления. Выход электронног ключа 25 связан с входом счетчика 3 выход которого связан с блоком 31 индикации, входящими также в состав блока 12 измерения времени раствори мости эмали зуба.

Блок 13 управления (фиг. 2) соде .жит ключ 32, одновибраторы 33 и 34, триггеры 35-37, согласующие устройс ва 38 и 39, реле 40 и 41, контакты которых соответственно включены в цепь источника 19 питания и источни 42 питания микродвигателя 17, электронный ключ 43, счетчик 44, програ мируемый формирователь 45 команд. Причем ключ 32 связан с входом одно вибратора 33, выход которого соеди50

55

5

ни растворимости эмали и с одним из входов блока 13 управления. Третий вход электронного ключа 25 блока 12 измерения времени растворимости эма- 0 ли зуба связан с выходом генератора 29 опорной частоты, выход которого также связан с одним из входов блока 13 управления. Выход электронного ключа 25 связан с входом счетчика 30, выход которого связан с блоком 31 индикации, входящими также в состав блока 12 измерения времени растворимости эмали зуба.

Блок 13 управления (фиг. 2) содер- .жит ключ 32, одновибраторы 33 и 34, триггеры 35-37, согласующие устройства 38 и 39, реле 40 и 41, контакты которых соответственно включены в цепь источника 19 питания и источника 42 питания микродвигателя 17, электронный ключ 43, счетчик 44, программируемый формирователь 45 команд. Причем ключ 32 связан с входом одно- вибратора 33, выход которого соеди0

5

нен с первыми входами триггеров 35 и 36, выходы которых соответственно через согласующие устройства 38 и 39 подключены к обмоткам реле 40 и 41, контакты которых включены в цепь подключения питания источника 9 освещения и микродвигателя 17.

Выход порогового элемента 15 подключен к вторым входам триггеров 35 Q и 37. Вход второго одновибратора 34 связан с выходом контактного прерывателя 18, а выход - с вторым входом триггера 36. К первому входу третьего триггера 37 подключен выход фор- 15 мирователя 24 импульсов автоматического запуска. Выход триггера 37 через электронный ключ 43, к второму входу которого подключен генератор 29 опорной частоты, соединен с входом счет- 20 чика 44, выход которого через про- граммируемьй формирователь 45 команд связан с одним из входов коммутатора 26 блока 16 измерения скорости растворимости эмали зуба. . 25

Источник 9 освещения (фиг. 3) состоит из диэлектрического корпуса 46, внутри которого расположен светофильтр 47 зеленого цвета, лампа 48 освещения, которая ввинчивается в от- ЗО ражатель 49, из которого выходят электрические провода 50, проходящие через отверстие завинчивающейся крьш- ки 51 и связывающие точечный источник 9 освещения с источником 19 питания.

Пипетка 10 (фиг. 4) состоит из стеклянного корпуса 52 слегка загнутого на конце со стороны выхода раствора, поршня 21, связанного с микродвигателем 17, и впаянных электри- о ческих контактов 22 и 23, связанных посредством проводов с формирователем 24 импульсов автоматического запуска. На верхнем конце ;теклянно35

который состоит из тисков 61, с помощью которых фиксируют исследуемый зуб винтами 62.Тиски 61 жестко связаны с кронштейном 63, в котором подвижно завальцован регулировочный винт 64, имеющий винтовую связь с ре- гулировочно-зажимным столиком 60. Регулировочно-зажимный столик 60 имеет пазы 65, в которых за счет полозьев свободно передвигаются тиски 61 с помощью регулировочного винта 64, осуществляя таким образом регулировку в горизонтально-поперечном направлении. Приспособление 2 содержит также регулирующее устройство 3 для вертикального и горизонтального перемещения регулировочно-зажимного столика 60, выполненное в виде четырех регулируемых кронштейнов. Первый кронштейн 66, на котором закреплен столик 60, имеет направляющий стержень 67, соединенный с вторым кронштейном 68 с помощью отверстия 69 и имеющий винт 70 для жесткой фиксации кронштей на 66. С помощью кронштейна 66 и подвижного кронштейна 68 проводится регулировка в горизонтально-продольном направлении.

Подвижный кронштейн 68 соединен с третьим кронштейном 71, выполняющим роль подвижной опоры с помощью шарнирного соединения 72. Третий подвижный шарнир 71 соединяется с четвертым кронштейном 73 с помощью направляющего стержня 74. Четвертый кронштейн 73 в нижней части имеет резьбу, на которой расположены микрометрические гайки 75 для фиксации и регулировки всего приспособления 2 в вертикальном направлении. В днище камеры 1 предусмотрено горизонтальное регулируемое отверстие 4 в форме дуги радиусом, равным длине горизонго корпуса 52 расположен исполнитель- тального регулировочного стержня (6,6- ный механизм 53 (не показан) контакт- 68), на котором укреплен столик 60, 18, выполненного в

ного прерывателя виде микротумблера.

Блок 11 приема отраженного луча (фиг. 5) состоит из цилиндрического корпуса 54, линзы 55, фотодатчика 56, закрепленного в шайбе держателя 57, .i и завинчивающейся крьш1ки 58 с отверстием, через которые выходят провода 59 от фотодатчика 56 к усилителю 14.

Приспособление 2 для фиксации зуба (фиг. 6) расположено в камере 1 для проведения исследований и содержит регулировочно-зажимный столик 60,

50

55

для перемещения приспособления по горизонтали.

Перед -началом работы с устройством необходимо произвести настройку некоторых узлов и блоков. Для настройки фокусной планки 6 в тиски 61 (фиг. 7) зажимают прямоугольный брусок 76, на верхнюю гладкую поверхность которого кладут маленькое (капельное) зеркальце 77. Затем с помощью угольника или угломера определяют ориентировочно точку пересечения осей 78 источника 9 освещения и блока 11 приема

Q 5 0 5

О

о

5

который состоит из тисков 61, с помощью которых фиксируют исследуемый зуб винтами 62.Тиски 61 жестко связаны с кронштейном 63, в котором подвижно завальцован регулировочный винт 64, имеющий винтовую связь с ре- гулировочно-зажимным столиком 60. Регулировочно-зажимный столик 60 имеет пазы 65, в которых за счет полозьев свободно передвигаются тиски 61 с помощью регулировочного винта 64, осуществляя таким образом регулировку в горизонтально-поперечном направлении. Приспособление 2 содержит также регулирующее устройство 3 для вертикального и горизонтального перемещения регулировочно-зажимного столика 60, выполненное в виде четырех регулируемых кронштейнов. Первый кронштейн 66, на котором закреплен столик 60, имеет направляющий стержень 67, соединенный с вторым кронштейном 68 с помощью отверстия 69 и имеющий винт 70 для жесткой фиксации кронштейна 66. С помощью кронштейна 66 и подвижного кронштейна 68 проводится регулировка в горизонтально-продольном направлении.

Подвижный кронштейн 68 соединен с третьим кронштейном 71, выполняющим роль подвижной опоры с помощью шарнирного соединения 72. Третий подвижный шарнир 71 соединяется с четвертым кронштейном 73 с помощью направляющего стержня 74. Четвертый кронштейн 73 в нижней части имеет резьбу, на которой расположены микрометрические гайки 75 для фиксации и регулировки всего приспособления 2 в вертикальном направлении. В днище камеры 1 предусмотрено горизонтальное регулируемое отверстие 4 в форме дуги радиусом, равным длине горизонтального регулировочного стержня (6,6- 68), на котором укреплен столик 60,

для перемещения приспособления по горизонтали.

Перед -началом работы с устройством необходимо произвести настройку некоторых узлов и блоков. Для настройки фокусной планки 6 в тиски 61 (фиг. 7) зажимают прямоугольный брусок 76, на верхнюю гладкую поверхность которого кладут маленькое (капельное) зеркальце 77. Затем с помощью угольника или угломера определяют ориентировочно точку пересечения осей 78 источника 9 освещения и блока 11 приема

отраженного луча и с помощью вертикально-горизонтального регулирующего устройства 3 подводят приспособление 2 с маленьким (капельным) зеркальцем к ориентировочному местоположению точки пересечения осей 78,

Далее включают полностью устройство. Поток света, выходящий из источника 9 освещения, падает на пог- верхность маленького (капельного) зеркальца и, отражаясь, должен попадать в блок 11 приема отраженного луча. С помощью устройства 3 проводят более точную регулировку в верти кально-горизонтальном направлении приспособления 2 и маленького (капельного) зеркальца. Добиваются, чтобы на выходе усилителя 14 был максимальный сигнал. .Таким образом, опре- деляют точку, в которой угол падени луча из источника 9 освещения равен углу отражения, поступающему в блок 11 приема отраженного луча, т.е. фокусную точку О. После этого загнутый конец фокусной планки 6 регулируют с помощью регулировочного отверстия 8 так, чтобы он соприкасался с поверхностью маленького зеркальца 77 расположенного на приспособлении 2. Далее закрепляют упор фиксатора 7, чтобы штатив 5 с фокусной планкой 6 не мог дальше развернуться в сторону приспособления 2, но свободно мог развернуться в обратную сторону. Таким образом, загнутый конец фокусной планки 6 при повороте до упора с фиксатором 7 в сторону приспособления 2 указывает на местонахождение

фокусной точки о. Программируемый фор- форме к сферической, равен 0,3 мкл мирователь 45 команд конструктивно построен так, что с помощью клавиаАвтоматическая пипетка 10 разверну так, что ее выходное отверстие нахо дится над исследуемой поверхностью зуба 20 в точке оптического фокуса

туры можно формировать команды через 5, 10, 13 и 20 с. Устройство работает следующим образом.

Предварительно; обработанный и подготовленный к исследованию зуб 20 (фиг. 1) помещают в тисках 61 (фиг.5) и зажимают его с помощью винтов 62. Затем проводят регулировку плоскости исследуемого зуба так, чтобы иссле- дуемая точка пло скости зуба имела горизонтальное положение, а капля наносимого раствора находилась в фокусной точке О оптической системы (фиг.7) Для этого штатив 5 с фокусной планкой 6 поворачивают в сторону иссле- . дуемого зуба 20 до упора с фиксатором 7. Загнутый конец фокусной планки

g о

6 показывает местонахождение фокусной точки 0.

Далее с помощью вертикально-горизонтального регулирующего устройства 3 и регулируемого отверстия 4 проводят регулировку точки плоскости исследуемого зуба по вертикали и горизонтали так, чтобы исследуемая точка плоскости зуба соприкоснулась с загнутым концом фокусной планки 6 (фиг. 1), и все приспособление 2 фиксируют микрометрическими гайками 75 (фиг. 6). Затем с помощью кронштейна 66, направляющего стержня 67, подвижного кронштейна 68 с отверстием 69 и винта 70 фиксации проводят регулировку в горизонтально-продольном направлении (фиг. 6), а с помощью пазов 65, в которых свободно передвигаются тиски-61, регулировочн ым винтом 64 проводят регулировку устройства 2 в горизонтально-поперечном направлении.

При регулировке необходимо соблюдать следующее условие: точка плоскости исследуемого зуба в процессе регулировки должна по стоянно находиться в соприкосновении с загнутым кон- 0 цом фокусной планки 6. При необходимости регулировку повторяют. Далее в пипетку 1-0 набирают раствор так, чтобы верхний уровень раствора доходил до электрического контакта 23. Благодаря электропроводности раствора электрический контакт 23 связан с электрическим контактом 22. Объем наносимой капли раствора с условием, что капля максимально приближена по

5

5

форме к сферической, равен 0,3 мкл

45

50

гэ5

Автоматическая пипетка 10 развернута так, что ее выходное отверстие находится над исследуемой поверхностью зуба 20 в точке оптического фокуса 0.

Включают устройство и проводят измерения времени и скорости растворения змали зуба следующим образом. При включении ключа 32 одновибратор 33 блока 13 управления вырабатывает .сигнал, который устанавливает триггер 35 в состояние логической 1, которая через согласующее устройство 38 включает реле 40, контакты которого включают источник 19 питания. С источника 19 питания напряжение по проводам 50 поступает на электролампочку 48, которая начинает светиться, и луч ее через светофильтр 47 попадает на плоскость исследуемого зуба 20

и далее, отражаясь от нее, попадает в блок 11 приема отраженного луча, где через фокусную линзу 55 отраженный луч попадает на фотодатчик 56. Однако, пока раствор находится в автоматической пипетке 10, устройство комплексе не работает.

Сигнал с одновибратора 33 также поступает на вход триггера 36 и устанавливает его в состояние логической 1, которая через согласующее устройство 39 включает реле 41, через контакты которой подключается источник 42 питания к микродвигателю 17. Последний начинает воздействовать на поршень 21 автоматической пипетки 10, заставляя его перемещаться вниз, тем самым вьщавливая раствор на исследуемую плоскость зуба 20 в точку оптического фокуса 0. Когда уровень раствора, выходящего из автоматической пипетки 10, опускается ниже электрического контакта 23, происходит разрыв электрической связи с контактом 22, после чего формирователь 24 импульсов автоматического запуска вырабатывает сигнал, который поступает на вход электронного ключа

25 блока 12 измерения времени раство- зо характеризуется изменением окраски

римости эмали зуба, разрешая счет импульсов с генератора 29 опорной частоты счетчиком 30.

Третий вход электронного ключа 25 связан с выходом порогового элемента 15. Информация, записанная в счетчик 30, поступает в блок 31 индикации. Поршень 21, выдавив всю жидкость из автоматической пипетки 10, своей

вершиной дойдя до контактного преры- 40 регистрации скорости растворения эма- вателя 18, воздействует на него. Кон- ли, и на вход порогового элемента 15, тактный прерыватель 18 вырабатывает где при совпадении величины сигнала с импульс, который поступает в блок 13 усилителя 14 с опорным напряжением, управления на .одновибратор 34, Сигнал . выбранным из условия величины уровня с одновибратора 34 устанавливает тркг- напряжения, соответствующего моменту гер 36 в положение логического

О ,

таким образом исчезает сигнал с согласующего устройства 39 и реле 41, контакты которого отключают источник 42 питания от микродвигателя 17, который перестает работать и воздействовать на поршень 21.

Сигнал с формирователя 24 импульсов автоматического запуска поступает в блок 13 управления на вход триггера 37, сигнал которого поступает на вход электронного ключа 43, разрешая прохождение импульсов с генератора 29 опорной частоты на счетчик

изменения окраски капли раствора, на выходе порогового элемента 15 появляется сигнал запрета, который поступает на вход электронного ключа 25, : .CQ тем самым запрещает прохождение счет- ,ных импульсов с генератора 29 опорной частоты на счетчик 30. Сигнал запрета также поступает на вход блока 13 управления( на триггеры 35 и 37, возвращая их в начальное состоя55

ние логического

О

т.е. через триггер 35 сигнал с порогового элемента 15 отключает источник 9 освещения, а через триггер 37 - блок 16 измере0

44 импульсов, информация которого поступает на вход программируемого формирователя 45 команд, выполненного по схеме сравения кодов со счётчика 44 (задается ручным способом с помощью переключателей). При совпадении кодов программируемый формирователь 45 команд вырабатьшает сигнал, которьш поступает на вход коммутатора 26, разрешая прохождение сигнала с аналого-цифрового преобразователя 27 на цифропечатающее устройство 28 блока 16 измерения скорости растворения эмали зуба. Световой поток луча, отраженный от поверхности капли раствора, попадает на фотодатчик 56, сигнал с которого поступает на вход усилителя 14. С выхода усилителя 14 сигнал

Q .поступает на вход порогового элемента 15 и на вход аналого-цифрового преобразователя 27 блока 16 измерения скорости растворения эмали зуба. С выхода аналого-цифрового преобразо5 вателя 27 сигнал через коммутатор 26 поступает на вход цифропечатающего устройства 28. По окончании реакции воздействия капли раствора на поверхность исследуемого зуба 20, которое

5

5

раствора по кольцу от краев капли к середине от желтой до зеленой, световой поток, отраженный от поверхности капли, возрастает и тем самым увеличивает величину выходного сигнала с усилителя 14. Сигнал с усилителя 14 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 27, где он преобразуется из аналогового в цифровой для

регистрации скорости растворения эма- ли, и на вход порогового элемента 15, где при совпадении величины сигнала с усилителя 14 с опорным напряжением, выбранным из условия величины уровня напряжения, соответствующего моменту

изменения окраски капли раствора, на выходе порогового элемента 15 появляется сигнал запрета, который поступает на вход электронного ключа 25, : тем самым запрещает прохождение счет- ных импульсов с генератора 29 опорной частоты на счетчик 30. Сигнал запрета также поступает на вход блока 13 управления( на триггеры 35 и 37, возвращая их в начальное состоя

ние логического

О

т.е. через триггер 35 сигнал с порогового элемента 15 отключает источник 9 освещения, а через триггер 37 - блок 16 измере1364331

ния скорости зуба.

растворения эмали

Таким образом, устройство регист- рирует общее время и скорость раство- рения эмали зуба. Применение предлагаемого устройства позволит автоматизировать процесс измерения, уменьшить погрешность измерения.

Формула изобретения

формирователь импульсов автоматического запуска, блока измерения времени, генератор опорной частоты, блок приема отраженного луча, контактньй прерыватель, усилитель, пороговый.эле- мент, блок измерения скорости растворения, микродвигатель, причем источник питания подключен к источнику освещения исследуемой поверхности зуба, выход блока приема отраженного луча через усилитель подключен к первому входу блока измерения скорости растворения и к пороговому элементу, выход которого связан с первым входом блока измерения времени, к второму входу блока измерения скорости растворения подключен первый выход блока управления, второй выход которого соединен с.источником питания, тре

тий - с обмоткой микродвигателя, свя- 45 ходом формирователя импульсов автома- занного с поршнем пипетки, контакты которой, расположенные в нижней части, соединены с входами формирователя импульсов автоматического запуска блотического запуска, и третий вход - с генератором опорной частоты, а выход электронного ключа соединен с входом счетчика, выход которого соединен с .блоком индикации.

ка измерения времени, а выход формирователя импульсов автоматического запуска соединен с первым входом блока управления и вторым входом блока измерения времени растворимости, выход генератора опорной частоты соединен с вторым входом блока управления и третьим входом блока измерения времени, выход порогового элемента подключен к третьему входу блока управ

5

0

50

10

ления, выход контактного прерывателя, связанного с пипеткой, подключен к четвертому входу блока управления .

5

вход которого связан с контактным прерывателем, к счетному входу третьего триггера подключен выход формирователя импульсов автоматического запуска, выход третьего триггера через электронный ключ, к второму, входу которого подключен выход генератора опорной частоты, соединен с входом счетчика, выход, которого через программируемый формирователь команд . соединен с вторым входом ког-мутатора блока измерения скорости.

тического запуска, и третий вход - с генератором опорной частоты, а выход электронного ключа соединен с входом счетчика, выход которого соединен с .блоком индикации.

источника освещения и блок приема отраженного луча.

6, Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что источник освещения имеет диэлектрический корпус, внутри которого расположена электролампа и светофильтр зеленого цвета.

6

47

cpuz.3

fpUd.6

Z1

-5Z Ю

5

ffS

fpi/гА

Фиг. 5

rf..

71

7S

77