Medición de fuerza y temperatura en equipos médicos y farmacéuticos
En resumen
Una célula de carga colocada encima de una bolsa de perfusión o de un elevador de pacientes mide la fuerza de tracción de la carga que cuelga debajo; células de carga entre una prótesis y el cuerpo o el suelo miden las fuerzas de reacción en tres direcciones. El camino de carga a través de cada transductor está diseñado para minimizar la diafonía, y cada célula de carga se entrega con un certificado de calibración trazable al NIST. Para la temperatura, el amplificador MicroTC ofrece una salida lineal de 5 mV/°C a partir de un termopar tipo K en una unidad de 3,9 g.
- NIST
- trazabilidad del certificado de calibración
- 4,4 kN
- capacidad por eje del TR3D-B-1K, 25,4 × 25,4 × 12,7 mm
- 5 mV/°C
- salida del MicroTC, −25 a 400 °C
Trayectoria de la carga
Los equipos de laboratorio como las máquinas de diálisis experimentan pequeñas variaciones de carga. El líquido de una bolsa de perfusión se pesa de la misma manera: una célula de carga encima de la bolsa la sostiene y mide la fuerza de tracción de su peso.
A mayor escala, una célula de carga encima de un elevador de pacientes mide la fuerza vertical Fz durante el diseño del elevador. A lo largo de ciclos de elevación repetidos, supervisa la carga respecto a la capacidad máxima admisible y la resistencia de los cables.
Prótesis e instrumentos
Para las prótesis de pie y de pierna, unas células de carga miden las reacciones entre el cuerpo y el componente protésico, o entre el componente y el suelo. Para una mano o un brazo, la fuerza de prensión se mide durante el desarrollo. La fuerza de prensión también se mide durante la calibración de los instrumentos laparoscópicos, a fin de que no se ejerza ninguna fuerza innecesaria sobre los tejidos.
Instrumentación
| Cargas de tracción | una célula de carga por encima de la bolsa de perfusión o del elevador de pacientes, en la cadena de suspensión |
|---|---|
| Prótesis, tres fuerzas | Célula de carga triaxial TR3D-B-1K, 4,4 kN por eje, 25,4 × 25,4 × 12,7 mm, momento máximo de 65 N·m |
| Prótesis, fuerzas y momentos | una célula de carga de seis ejes, tres fuerzas y tres momentos en un mismo cuerpo |
| Diafonía | el camino de la carga a través del transductor y sus elementos de galgas extensométricas está diseñado para minimizar la sensibilidad a las cargas fuera de eje |
| Calibración | certificado trazable al NIST con cada célula de carga |
| Temperatura | MicroTC, conector de termopar tipo K y amplificador en un mismo cuerpo de 3,9 g, con compensación de unión fría, 5 mV/°C de −25 a 400 °C |
Cadena de medida
Cada eje de fuerza es un puente de galgas extensométricas. Una caja amplificadora SGA3A alimenta los tres puentes de una célula de carga triaxial a ± 5 V o ± 2,5 V y entrega ± 10 V por eje, con calibración por shunt a distancia para la verificación del fondo de escala.
Los termopares se utilizan en implantes, sondas y sensores externos. El MicroTC se conecta al conector miniatura tipo K, compensa la unión fría y amplifica la señal a una salida lineal de 5 mV/°C, lo que reduce el ruido captado en los cables del termopar.
Procedimiento
- 01
Elija la célula de carga
Según la dirección de la carga, en tracción por encima de una carga suspendida o en tres direcciones bajo una prótesis, según su rango de medida y según el espacio disponible en el equipo.
Células de carga - 02
Colóquela en el camino de la carga
Por encima de la bolsa o del elevador, o entre la prótesis y el cuerpo o el suelo, mediante bridas previstas para el equipo.
- 03
Acondicionar los puentes
Un registrador con excitación del puente, o una caja SGA3A para una célula de carga triaxial, ± 10 V por eje.
Caja amplificadora SGA3A - 04
Amplifique el termopar en el conector
El MicroTC se conecta al conector miniatura tipo K y entrega 5 mV/°C en dos cables hacia el registrador.
Amplificador para termopar MicroTC
Resultado
Señales de fuerza, de momento y de temperatura en el propio equipo, desde un instrumento laparoscópico hasta un elevador de pacientes. Cada célula de carga se suministra con un certificado de calibración trazable al NIST.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se mide el peso de una bolsa de perfusión?
Un transductor de fuerza situado encima de la bolsa la sostiene y mide la fuerza de tracción debida a su peso. El mismo principio detecta las pequeñas variaciones de carga en equipos de laboratorio como las máquinas de diálisis.
¿Cómo se miden las fuerzas en un pie o una pierna protésica?
Unos transductores de fuerza miden las reacciones entre el cuerpo y el componente protésico, o entre el componente y el suelo, en tres direcciones.
¿Por qué utilizar un amplificador de termopar en un equipo médico?
Reduce el ruido de la señal y mejora la precisión de la lectura. El MicroTC combina un conector tipo K y un amplificador con compensación de unión fría en una unidad de 3,9 g.
¿Los transductores de fuerza se entregan con una calibración trazable?
Sí. Cada transductor de fuerza de Michigan Scientific se entrega con un certificado de calibración trazable al NIST.
Aplicaciones similares
Todas las aplicaciones-
Componente Robótica y prótesis Fuerzas en tres direcciones y momentos en un brazo de robot o un pie protésico, con una célula de carga lo bastante pequeña para caber en el conjunto. -
Banco de ensayo Plataforma de fuerzas y momentos Fuerzas netas y momentos netos sobre un sistema, calculados a partir de cuatro células de carga triaxiales. -
Componente Fuerzas en el asiento Fx, Fy y Fz en cada fijación de asiento, en rodaje y en caso de impacto, con el asiento a su altura de serie.