一种纳米稀土加热的牙胶充填仪的制作方法

1.本发明涉及牙科医疗设备技术领域，具体是一种纳米稀土加热的牙胶充填仪。


背景技术：

2.在根管治疗术中，牙齿根管在被扩大、清理后，需要往根管填充牙胶，以防止根管再次感染。牙胶填充仪可将牙胶加热成熔融状态，并由注胶针注射到牙齿根管中。此方法被称为热熔牙胶填充法，能自适应牙齿根管形状，包括侧枝也可得到有效填充。
3.牙胶填充仪在使用过程中，须先装入固态牙胶棒，再由仪器产生热量对其加热到熔融状态，再由推杆将牙胶挤出，填充到根管。传统牙胶填充仪通常有一个装载牙胶的金属管，多采用电阻丝或电阻膜或对金属管加热，再将热量传导给牙胶，使牙胶软化。这种热传导方式的加热效率较低，有相当一部分的热量会散发到空气中，并且热传导的加热方式速度较慢，因为随着牙胶温度的升高，电阻丝和牙胶的温差变小，热量传递速度显著下降。另外，实际生产中，电阻丝难以紧密贴住金属管，也会降低加热速度。这使得加热时间很长，并且消耗电能过多，在一些电池供电的牙胶填充仪中更明显。
4.而感应加热的方式驱动结构复杂、成本高、加热速度较慢，对输入电源要求高，在驱动电源驱动能力下降后加热速度明显降低，特别是在电池供电系统中尤为明显，而且结构上通常需要在线圈和管子之间加绝缘结构，导致结构变得异常复杂。高频线圈会向空间辐射电磁波，污染环境；其加热部件温度反馈需要使用独立的温度传感器，结构和控制复杂。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种纳米稀土加热的牙胶充填仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种纳米稀土加热的牙胶充填仪，包括电源；所述电源通过导线分别与环境温度传感器、主控装置以及驱动电路电性连接；所述环境温度传感器用于采集当前工作环境的温度t0，结合纳米稀土加热管的特征曲线，得出当前环境温度下的电阻r0；所述为驱动电路，用于产生电压或电流对纳米稀土加热管进行加热；所述纳米稀土加热管通过温度反馈模块与主控装置相连。
8.作为本发明再进一步的方案：所述主控装置为微控制器，根据温度反馈值与设定温度值进行比较，得出此刻需要的输出驱动调整量，对驱动电路的输出进行调整，如果反馈温度大于设定值就降低输出电压或电流，如果反馈温度小于设定值就升高输出电压或电流，进而调节的纳米稀土加热管的发热量，进而调节金属管内牙胶的温度。
9.作为本发明再进一步的方案：所述温度反馈用于采集纳米稀土加热管的实时信号并传递给微控制器，计算出当前电阻r，结合当前采集的环境温度t0，利用纳米稀土加热管
的特性公式：计算出加热管的实时温度t0；其中r为实时电阻，t为实时温度，r0为t0温度下的电阻值，tcr为纳米稀土加热管温度-电阻特性参数，单位为ppm/℃。
10.作为本发明再进一步的方案：所述电源为电池或其他形式电源，给系统各部分提供电能。
11.作为本发明再进一步的方案：所述微处理器采集环境温度传感器，得到当前环境温度t0，从而得到纳米稀土加热管的当前环境温度下的初始电阻r0，然后采集纳米稀土加热管的电压v，以及其流过的电流i，结合采样电阻rs，可以计算出当前纳米稀土加热管的供电电压和工作电流，进而计算出当前其电阻r。
12.作为本发明再进一步的方案：所述纳米稀土加热管的一端设有出胶口；所述纳米稀土加热管的另一端设有密封块；所述密封块中间位置开设有螺纹通孔；所述螺纹通孔内设有推杆；所述推杆与与罗文通孔螺纹连接；所述纳米稀土加热管内部设有牙胶；所述纳米稀土加热管通过引线与驱动电路相连。
13.作为本发明再进一步的方案：所述推杆的末端通过联轴器与伺服电机相连，所述伺服电机通过导线与驱动电路相连。
14.作为本发明再进一步的方案：所述纳米稀土加热管包括柔性纳米稀土发热膜以及金属管；所述柔性纳米稀土发热膜包裹在金属管外侧；且所述柔性纳米稀土发热膜与金属管之间加一层绝缘层并紧密贴合，以达到更高效的热传递效果和绝缘效果；加热纳米稀土发热膜使得金属管发热，以软化金属管内的牙胶。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1、体积小，节省空间，安装方便、成本低、热能利用率高；
17.2、电能直接转化为热能，转化率高达96.4％以上；
18.3、热膨胀系数小，质变概率低；
19.4、平方厘米单位功率高，加热速度快；
20.5、产品表面热负荷大、温度场均匀；
21.6、零电磁污染，为健康100％保障；
22.7、本发明的加热方案工作时电能只转换成热能，不产生光，没有光能的损耗；
23.8、温度采样无需独立温度传感器，利用加热器件本身参数即可实现温度采集。
附图说明
24.图1为一种纳米稀土加热的牙胶充填仪的横剖结构示意图。
25.图2为一种纳米稀土加热的牙胶充填仪的系统框图。
26.图3为一种纳米稀土加热的牙胶充填仪的电路结构图。
27.图中：引线1、推杆2、纳米稀土加热管3、牙胶4、出胶口5。
具体实施方式
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元
件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1～3，本发明实施例中，一种纳米稀土加热的牙胶充填仪，包括电源；所述电源通过导线分别与环境温度传感器、主控装置以及驱动电路电性连接；所述环境温度传感器用于采集当前工作环境的温度t0，结合纳米稀土加热管的特征曲线，得出当前环境温度下的电阻r0；所述为驱动电路，用于产生电压或电流对纳米稀土加热管进行加热；所述纳米稀土加热管通过温度反馈模块与主控装置相连。
32.所述主控装置为微控制器，根据温度反馈值与设定温度值进行比较，得出此刻需要的输出驱动调整量，对驱动电路的输出进行调整，如果反馈温度大于设定值就降低输出电压或电流，如果反馈温度小于设定值就升高输出电压或电流，进而调节的纳米稀土加热管的发热量，进而调节金属管内牙胶的温度。
33.所述温度反馈用于采集纳米稀土加热管的实时信号并传递给微控制器，计算出当前电阻r，结合当前采集的环境温度t0，利用纳米稀土加热管的特性公式：
34.计算出加热管的实时温度t0；其中r为实时电阻，t为实时温度，r0为t0温度下的电阻值，tcr为纳米稀土加热管温度-电阻特性参数，单位为ppm/℃。
35.所述电源为电池或其他形式电源，给系统各部分提供电能。
36.所述微处理器采集环境温度传感器，得到当前环境温度t0，从而得到纳米稀土加热管的当前环境温度下的初始电阻r0，然后采集纳米稀土加热管的电压v，以及其流过的电流i，结合采样电阻rs，可以计算出当前纳米稀土加热管的供电电压和工作电流，进而计算出当前其电阻r。
37.所述纳米稀土加热管3的一端设有出胶口5；所述纳米稀土加热管3的另一端设有密封块；所述密封块中间位置开设有螺纹通孔；所述螺纹通孔内设有推杆2；所述推杆2与与罗文通孔螺纹连接；所述纳米稀土加热管3内部设有牙胶4；所述纳米稀土加热管3通过引线1与驱动电路相连。
38.所述推杆2的末端通过联轴器与伺服电机相连，所述伺服电机通过导线与驱动电路相连。
39.所述纳米稀土加热管3包括柔性纳米稀土发热膜以及金属管；所述柔性纳米稀土发热膜包裹在金属管外侧；且所述柔性纳米稀土发热膜与金属管之间加一层绝缘层并紧密贴合，以达到更高效的热传递效果和绝缘效果；加热纳米稀土发热膜使得金属管发热，以软化金属管内的牙胶。
40.本发明的工作原理是：
41.1)由于纳米涂层非常紧密的贴合于加热管，所有几乎所有的热量都能够直接作用于牙胶，实现了软件牙胶的热能利用率通常高达90％以上。
42.2)纳米涂层具有大功率加热能力(通常30w，而通常的加热丝大概10w，感应加热通常15w)，所有能够以最短的时间时间牙胶的软化(通常10s即可软化牙胶，而通常的加热丝大概需要30s，感应加热通常需要15s)
43.3)；加热丝通常是直径大于1mm，加热丝与金属管的贴合面积通常很小，比如宽度0.5mm。而纳米涂层通常厚度只有0.2mm，纳米涂层与金属管的贴合面积可达3mm。所有在热传递效率上相对加热丝有非常显著的优势。
44.4)感应加热的线圈通常直径需要大于9mm，线圈与金属管的距离通常达到3mm以上，所有感应加热的体积是很大的，通过空间感应对金属管加热的效率也是较低的。
45.5)加热丝通常是一圈一圈的盘在金属管上对金属管加热的，本身的形态就行成了天线电感，当电流流过加热丝的时候就会产生磁场和电场，会对周围环境产生一定的电磁污染；感应加热的原理就是靠电磁感应来对金属管进行加热的，所有加热过程中会产生大量磁场和电场，会对周围环境产生一定的电磁污染。而纳米稀土加热方式是直接加热的方式，加热过程中不会产生任何的电磁污染。
46.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
47.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。