牙科手機(jī)(高速/低速手機(jī))是口腔治療中不可少的器械,其核心部件為微型電機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng),需在高速旋轉(zhuǎn)(最高達(dá)50萬(wàn)轉(zhuǎn)/分鐘)下穩(wěn)定工作。然而,臨床操作中,手機(jī)可能因遇到硬組織、異物卡阻或機(jī)械故障導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)部件突然堵轉(zhuǎn)。此時(shí),電機(jī)需在短時(shí)間內(nèi)承受數(shù)倍于額定值的扭矩,若設(shè)計(jì)或材料存在缺陷,可能引發(fā)車針斷裂、電機(jī)燒毀甚至患者二次傷害。牙科手機(jī)堵轉(zhuǎn)扭矩測(cè)試儀正是為模擬這一工況而設(shè)計(jì),通過(guò)量化堵轉(zhuǎn)時(shí)的扭矩峰值,評(píng)估手機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度、安全防護(hù)能力及可靠性,成為牙科設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)及質(zhì)量控制的關(guān)鍵工具。
一、堵轉(zhuǎn)測(cè)試的核心價(jià)值:從臨床風(fēng)險(xiǎn)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
牙科手機(jī)堵轉(zhuǎn)并非小概率事件。例如,高速手機(jī)在備洞時(shí)若車針接觸牙釉質(zhì)或金屬修復(fù)體,可能因阻力驟增而卡死;低速手機(jī)在拋光或根管治療中若夾頭松動(dòng),也可能導(dǎo)致傳動(dòng)軸堵轉(zhuǎn)。此類場(chǎng)景下,手機(jī)需通過(guò)以下機(jī)制保障安全:
電機(jī)過(guò)載保護(hù):自動(dòng)切斷電流或降低轉(zhuǎn)速,防止電機(jī)燒毀;
機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度:確保齒輪、軸承等部件不因扭矩過(guò)大而斷裂或變形;
操作安全性:避免車針斷裂飛濺傷及患者或醫(yī)護(hù)人員。
堵轉(zhuǎn)扭矩測(cè)試儀通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化流程,將上述風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)化為可量化的技術(shù)指標(biāo)。
二、牙科手機(jī)堵轉(zhuǎn)扭矩測(cè)試儀的工作邏輯:堵轉(zhuǎn)測(cè)試的核心在于“模擬”與“捕捉”。
固定與加載:將牙科手機(jī)安裝于測(cè)試臺(tái),車針或鉆頭被機(jī)械制動(dòng)裝置(如電磁卡盤)固定,形成堵轉(zhuǎn)狀態(tài);
動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng):電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速啟動(dòng)手機(jī),逐步增加負(fù)載直至堵轉(zhuǎn)發(fā)生;
數(shù)據(jù)采集:高精度扭矩傳感器實(shí)時(shí)記錄堵轉(zhuǎn)瞬間的扭矩峰值,同時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)速衰減曲線;
安全判定:系統(tǒng)對(duì)比實(shí)測(cè)扭矩與標(biāo)準(zhǔn)閾值,判斷手機(jī)是否觸發(fā)過(guò)載保護(hù)(如停機(jī)、報(bào)警)。
這一過(guò)程需解決兩大技術(shù)挑戰(zhàn):
瞬態(tài)捕捉:堵轉(zhuǎn)通常在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)發(fā)生,測(cè)試儀需具備微秒級(jí)采樣率,避免遺漏扭矩峰值;
負(fù)載控制:加載過(guò)程需平滑且可逆,防止因負(fù)載突變損壞手機(jī)或測(cè)試臺(tái)。
通過(guò)精密的機(jī)械設(shè)計(jì)與算法優(yōu)化,現(xiàn)代測(cè)試儀已能實(shí)現(xiàn)“無(wú)損測(cè)試”,即測(cè)試后手機(jī)仍可正常使用,僅需更換車針即可。