Устройство для определения растворимости эмали зуба

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 1364331 (51) 4 А 61 С 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3998333/28-14 (22) 27.12.85 (46) 07.01.88. Бюл. N-; 1 (71) Омский политехнический институт (72) В.В. Барболин, Б.Н.. Зырянов и Н.Ф. Рожков (53) 616.31(088.8) (56) Биомеханические методы исследования в химической и экспериментальной стоматологии./Под ред. В.К. Леонтьева, Ю.А. Петровича. Омск, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСТВОРИМОСТИ ЭМАЛИ ЗУБА (57) 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

С> позволило автоматизировать процесс измерения. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

40

1 13643

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для определения растворимости эмали зуба при исследовании свойств и для

Б разработки рекомендаций по диагностике состояния предболезни, а также для получения тестов, регистрирующих степень адаптации зубных тканей к экстремальным условиям. 10

Цель изобретения — повышение 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 освещения поверхности зуба, разрез на фиг. 4 — пипетка для подачи раствора на зуб, разрез ; на фиг. 5— схема блока приема отраженного луча, разрез ; на фиг. 6 — приспособление 25 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 30 кодов.

Устройство для определения растворимости эмали зуба содержит камеру 1 для проведения исследований, внутри которой расположено приспособление 2

35 для фиксации зуба, вертикально-гори- зонтальное 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 по- 45 верхность 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, мик родвигатель 17, контактный прерыватель 18) источник 19 питания.

B верхней части камеры 1 (крышке) 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 источника 19 питания, вход которого 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 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 скороети растворения эмали зуба.

Выход порогового элемента 15 связан с одним из входов электронного

1 ключа 25 блока 12 измерения времени растворимости эмали и с одним из входов блока 13 управления. Третий вход электронного ключа 25 блока 12 измерения времени растворимости эмали 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 одновибратора 33, выход которого соедиз 13643 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 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 формирователя 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 программируемый 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- gp ражатель 49, из которого выходят электрические провода 50, проходящие через отверстие завинчивающейся крышки 51 и связывающие точечный источник

9 освещения с источником 19 питания.

Пипетка 10 (фиг. 4) состоит из

35 стеклянного корпуса 52 слегка загнутого на конце со стороны выхода раствора, поршня 21, связанного с микродвигателем 17, и впаянных электрических контактов 22 и 23, связанных посредством проводов с формирователем 24 ймпульсов автоматического запуска. На верхнем конце стеклянного корпуса 52 расположен исполнитель- 45 ный механизм 53 (не показан) контактного прерывателя 18, выполненного в виде микротумблера.

Блок 11 приема отраженного луча (фиг 5 состоит из цилиндрического 50 корпуса 54, линзы 55, фотодатчика 56, закрепленного в шайбе держателя 57, и завинчивающейся крышки 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, 31 4 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 регулировочно-зажимным столиком 60.

Регулировочно-эажимный 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, соединенныи 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 (6668), 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

136433 отраженного луча и с помощью вертикально-горизонтального регулирующего устройства 3 подводят приспособление

2 с маленьким (капельным) зеркальцем

5 к ориентировочному местоположению точки пересечения осей 78.

Далее включают полностью устройство. Поток света, выходящий иэ источника 9 освещения, падает на поверхность маленького (капельного) зеркальца и, отражаясь, должен попадать в блок 11 приема отраженного луча. С помощью устройства 3 проводят более точную регулировку в верти- 15 кально-горизонтальном направлении приспособления 2 и маленького (капельного) зеркальца. Добиваются, чтабы на выходе усилителя 14 был максимальный сигнал. Таким образом, определяют точку, в которой угол падения 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 б 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 б не мог дальше развернуться в сторону приспособления 2, но свободно мог развернуться в обратную сторону. Та35 ким образом, загнутый конец фокусной планки б при повороте до упора с фиксатором 7 в сторону приспособления 2 указывает на местонахождение фокусной точки О. Программируемый фор-4 мирователь 45 команд конструктивно построен так, что с помощью клавиатуры можно формировать команды через

5, 10, 15 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

50 исследуемого зуба так, чтобы иссле- дуемая точка плоскости зуба имела горизонтальное положение, а капля наносимого раствора находилась в фокусной точке О оптической системы (фиг.7).

Для этого штатив 5 с фокусной планкой б поворачивают в сторону исследуемого зуба 20 до упора с фиксатором 7. Загнутый конец фокусной планки

6

6 показывает местонахождение фокус: ной точки О.

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, регулировочным винтом 64 проводят регулировку устройства 2 в горизонтально-поперечном направлении.

При регулировке необходимо соблюдать следующее условие: точка плоскости исследуемого зуба в процессе регулировки должна постоянно находиться в соприкосновении с загнутым концом фокусной планки 6. При необходимости регулировку йовторяют. 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 форме к сферической, равен 0,3 мкл.

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

Включают устройство и проводят измерения времени и скорости растворения эмали 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

13643 и далее, отражаясь от нее, попадает

1 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 в комплексе не работает.

Сигнал с одновибратора 33 также поступает на вход триггера 36 и ус- 10 танавливает 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 О. Когда уровень раствора, выходящего из автоматической пипетки 10, опускается ниже электрического контакта 23, происходит разрыв электрической связи с 25 контактом 22, после чего формирователь 24 импульсов автоматического запуска вырабатывает сигнал, который поступает на вход электронного ключа

25 блока 12 измерения времени раство- 30 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 вателя 18, воздействует на него. Контактный прерыватель 18 вырабатывает импульс, который поступает в блок 13 управления на одновибратор 34. Сигнал с одновибратора 34 устанавливает триг-45

rep 36 в положение логического "0", таким образом исчезает сигнал с согласующего устройства 39 и реле 41, контакты которого отключают источник

42 питания от микродвигателя 17, ко- .50 торый 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

31 8

44 импульсов, информация которого поступает на вход программируемого формирователя 45 команд, выполненного по схеме сравения кодов со счетчика 44 (задается ручным способом с помощью переключателей). При совпадении кодов программируемый формирователь 45 команд вырабатывает сигнал, который 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 .поступает на вход порогового элемента 15 и на вход аналого-цифрового преобразователя 27 блока 16 измерения скорости растворения эмали зуба.

С выхода аналого-цифрового преобразователя 27 сигнал через коммутатор 26 поступает на вход цифропечатающего устройства 28. По окончании реакции воздействия капли раствора на поверхность исследуемого зуба 20, которое характеризуется изменением окраски 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 эмали, 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 счетных 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 состояние 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

Формула изобретения

1. Устройство для определения растворимости эмали зуба, содержащее камеру, приспособление для фиксации зуба, источник питания, источник освещения исследуемой поверхности зуба, пипетку для нанесения раствора на поверхность зуба и измеритель времени, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения растворимости путем повышения точности определения скорости и времени, в него введены блок управления, 25 формирователь импульсов автоматического запуска блока измерения времени, генератор опорной частоты, блок приема отраженного луча, контактный прерыватель, усилитель, пороговый.эле- 30 мент, блок измерения скорости растворения, микродвигатель, причем источник питания подключен к источнику освещения исследуемой поверхности зуба, выход блока приема отраженного

35 луча через усилитель подключен к первому входу блока измерения скорости растворения и к пороговому элементу, выход которого связан с первым входом 3. Устройство по п. 1, о т л и— блока измерения времени, к второму 40 ч а ю щ е е с я тем, что блок извходу блока измерения скорости раст- мерения времени содержит счетчик, ворения подключен первый выход блока управления, второй выход которого соединен с источником питания, третий — с обмоткой микродвигателя, свя- 4> занного с поршнем пипетки, контакты тического запуска, и третий вход — с которой, расположенные в нижней части, соединены с входами формирователя импульсов автоматического запуска бло- счетчика, выход которогб соединен с ка измерения времени, а выход форми-,блоком индикации. рователя импульсов автоматического . 4. Устройство но п.I о т л и— 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 управблок индикации и электронный ключ, первый вход которого соединен с пороговым элементом, второй вход — с выходом формирователя импульсов автомагенератором опорной частоты, а выход электронного ключа соединен с входом ч а ю щ е е с я тем, что блок измерения скорости растворения содержит коммутатор, цифропечатающее устройство и аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход — с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом блока управТаким образом, устройство регистрирует общее время и скорость раство- 5 рения эмали зуба. Применение предлагаемого устройства позволит автоматизировать процесс измерения, уменьшить погрешность измерения.

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

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит ключ, два одновибратора, три триггера, два согласующих устройства, два реле, источник питания, электронный ключ, счетчик, программируемый формирователь команд, причем ключ связан с входом первого одновибратора, выход которого соединен со счетными входами первого и второго триггеров, выходы которых через согласующие устройства подключены к обмоткам реле, контакты которых включены соответственно в цепь питания источника освещения и микродвителя, выход порогового элемента

1 подключен к сбрасывающему входу первого и третьего триггеров, к сбрасы" вающему входу второго триггера подключен выход второго одновибратора, 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 коммутатора блока измерения скорости.

11 1364331

12 ления, выход коммутатора соединен с источника освещения и блок приема входом цифро-печатающего. устройства. отраженного луча.

5. Устройство по п.1, о т л и— 6. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что приспособ- ч а ю щ е е с я тем, что источник ление для фиксации зуба в процессе

5 освещения имеет диэлектрический корисследования расположено в камере для пус, внутри которого расположена проведения исследования и выполнено электролампа и светофильтр зеленого в виде вертикально-горизонтального цвета. регулирующего устройства с регулируемым отверстием в полу камеры, под- 7. Устройство по п. 1, о т л и— вижного штатива с фокусной планкой ч а ю щ е е с я тем, что блок прин фиксатором контроля поворота фокус- ема отраженного луча имеет цилиндриной планки, причем в верхней крышке ческий корпус, внутри которого раскамеры над центром столика для фик- 15 положена фокусирующая линза и фотосации исследуемого зуба вмонтирована приемник, выходы которого подключены пипетка, под углом к столику в верх- к входу усилителя и далее к входу поней крышке камеры вмонтированы корпус рогового устройства.

1364331

1364331

22

Составитель В. Скоробогатова

Редактор В, Петраш Техред Л.Олийнык Корректор А.Обручар

Заказ 6505/5 Тираж 655

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4