(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（イ）開放蓋６を備えた容器１内に、材料張力が働かない状態で容器１より大きい容積の柔軟袋２を、被測定面８に接触するように備える。
（ロ）柔軟袋２内に加圧調整装置４を介して流体３を流入。
（ハ）被測定面８に校正する接触圧計の受圧センサ９を設置し、加圧調整装置４に圧コントロールされた流体３を、圧力計７で柔軟袋１内圧力を測定する。
以上の如く構成された接触圧校正法。
【請求項２】
容器１の被測定面８を位置する面を開放し、容器１内に収まらない被測定面８への対応や、装置を移動できる請求項１の接触圧校正法。
【請求項３】
柔軟袋２を柔軟膜５に換えても同条件を満たせる請求項１〜２の接触圧校正法。
【請求項４】
容器１と被測定面８の周囲壁の密着を補う可動壁１０から成る請求項２項の接触圧校正法。
【請求項５】
容器１内の温度測定用の温度計１１を備えた請求項１〜２の接触圧校正法。
【請求項６】
容器１内の微圧調整装置１２を備えた請求項１〜２の接触圧校正法。
【請求項７】
容器１に安全弁１３を備えた請求項１〜６の接触圧校正法。
【請求項８】
開放蓋６を脱着でき、柔軟袋２と被測定面８の間に受圧センサ９を位置しても行える請求項１の接触圧校正法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、柔軟面の接触圧測定機器の校正法であり、椅子、ベッドなどに体を預けた時の体圧測定器、衣服を着用した時の着圧測定器、生体治療やケアをする際の拘束力、触診力を測定する機器の精度や再現性の確認などの基準となる校正法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、柔軟面の接触圧校正法として、液体に受圧センサを水平に液体に沈め平面圧を掛け、その深さを測定し、その液体の比重との積で確認する方法があった。その液体は主に水や水銀を使用し、たとえば水の使用した時、高圧の場合は水柱の高さを要するため限度があった。また、比重の大きい水銀を使用すると、環境問題や量の確保が容易で無かった。これらは平面校正となり、実際の測定対象は生体が多く、ほとんどが柔らかく曲面で、加圧力の変化とともに面も変形し、実用面に対する校正としては満足しなかった。
他の方法として、圧力調整できる密閉した容器・チャンバ内に、受圧センサを入れ、容器内の圧力を調整し校正する方法があった。この方法は、四方八方からの加圧であるため立体的な校正となり、面的な接触圧の校正とは云い難い方法であった。もともと流体圧測定を目的としたひずみゲージセンサなどで行われた方法である。
また他の方法として、受圧センサに重石を載せて重量を接触面積で割った積で出する方法がある。しかし、あくまでも垂直加重であり、曲面や柔軟面には適用しがたい方法であった。また、エアバッグでプレスしてバッグ内の圧力値でする方法は、バッグの素材張力が働き、その特性の影響を受け加圧力が必ずしも接触圧はならなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、国際的にも規格が定まってなく、各測定機器メーカーごと独自に校正を行っていたため、機器別に測定値が異なっていた。共通機器を必要とする医療・福祉・看護・リハビリ・被服各分野の研究者などから、校正された測定値が強く求められていたが解決しなかった。
本発明は、柔軟面の接触圧校正法としては面圧を、柔軟、弾力、曲面の物性が加圧力の変化と共に、変化する複雑な状況を再現させ、測定機器がいかに正確に測定を行っているかを、確認できる校正法の確立が求められていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
構成として、容器１内部の柔軟袋２もしくは、柔軟膜５を介し、被測定面８に接触させ、容器１内部圧力を上げる事により面圧として伝わる。また、柔軟袋２または、容器１と柔軟膜５の容積が被計測面６との接触前より、容積が大きいことにより、柔軟袋２及び容器１と柔軟膜５の素材張力が影響しないで、被測定面６に面圧として伝えられる。
【０００５】
【作用】
その面圧を被計測面８が柔軟物であった場合、圧力を受けることにより変形し、それに対し大き目の柔軟袋２、もしくは、緩めの柔軟膜５は、それらの材料張力が働かず変形面に密着する。つまり、容器１内の無負荷状態の容積Ａは、被計測面８を設置し、加圧し面圧かけた状態の容積Ｂよりも大きい条件下では、柔軟袋２、柔軟膜５の膨張時の材料張力の影響を受けないことになる。
したがって、容器１内圧力を加圧測定して、柔軟袋２、もしくは、柔軟膜５が被計測面８に面圧として伝達し、接触圧を知ることができる。この時、柔軟袋２、柔軟膜５の柔軟性が反発応力となり伝達誤差が生じるが、その柔軟性を高める事により高精度、高感度に繋がる。したがって、加圧調整装置４により容器１内部圧力を調整する事により、面圧、接触圧をコントロールし校正できる。
【０００６】
【実施例】
この発明の実施例として、図１に於いて、容器１の内部に容器１より大きい容積の柔軟袋２を備え、その柔軟袋２内に、加圧調整装置４に圧コントロールされた流体３を封入し、圧力計７で柔軟袋１内圧力を測定する。それに図６に於いて、被測定面８を置き、その表面に接触圧計の受圧センサ９を設置し、調整加圧装置４及び１２は微圧調整装置にて、柔軟袋２内に加圧することで、被測定面８に面圧をかけることができる。被測定面８が柔軟体であれば加圧と共に変形する被測定面８に柔軟袋２が密着し続け、その柔軟袋２の容積に余裕がある限り、材料張力の影響受けずに面圧を掛ける事ができる。
したがって、被測定面８の表面に接触圧計の受圧センサ９を設置する事で、その受圧センサ９の受圧信号値と、基準圧力計７との比較で、各々の許容誤差を考慮し基準とすることで校正できる。
また、図２、図４に於いては、容器１の被測定面８を位置する面を開放した場合の実施例で、図７の様に、容器１内に収まらない被測定面８や、移動できない被測定面８の場合校正装置自体を移動して校正する実施例である。図３、図４は柔軟袋１ではなく、柔軟膜５で同条件を満たした実施例である。図５は、図２、図４に於いて、接触曲面に密着対応できるように、容器１の周壁を可動壁１０にした実施例で、図７の様に、容器１の開放面に柔軟袋２の外面に被測定面８を密着させた実施例である。この時、容器１と被測定面８を密着する時、被測定面８が柔軟物で変形により周辺に隙間ができ密着されない場合、可動壁１０にて行った例である。
また、被測定面近くの温度を測定し、圧力値と流体３の熱影響を補正する事により精度の高い校正が行える。安全弁１３を設け、加圧調整装置４や１２は微圧調整装置の故障時に弁を開放し、容器１などの破壊を防ぎ安全に備える。
【０００７】
【発明の効果】
本発明により、容器１より大きい容積の柔軟袋２、もしくは、容器１と柔軟膜５を要いることにより、容器１内部に掛けた圧力とほぼ同じ圧力を、被測定面８に面圧として加圧できる。つまり、容器１内圧を加圧調整する事で、曲面や柔軟体の接触圧を知ることができる。
したがって、曲面、柔軟体の接触圧計の再現性、精度の確認や外圧に対する変形、緩和などが知ることができ、それらの測定機器の向上と、国際的な計量規格化などに繋がるものと期待出来る。また、経時的に外圧を変え、柔らかい被測定面８の緩和状態、変形、柔らかさ特性などを明確にし、生体の皮膚表面、臓器などに対する外圧の数値化を行い影響・治療・予防・対策、ケア、教育が行える展望が開ける興味深い接触圧校正法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成の断面図
【図２】本発明の容器の一面を開放した断面図
【図３】本発明の容器の一面に緩く柔らかい膜を備えた断面図
【図４】本発明の容器開放面に柔らかい膜を設けた断面図
【図５】本発明の可動壁を備えた断面図
【図６】本発明の実施例の断面図
【図７】本発明の容器の一面を開放した実施例の断面図
【符号の説明】
１は容器
２は柔軟袋
３は流体
４は加圧調整装置
５は柔軟膜
６は開放蓋
７は圧力計
８は被測定面
９は受圧センサ
１０は可動壁
１１は温度計
１２は微圧調整装置
１３は安全弁
Ａは被測定面の設置前の容積
Ｂは被測定面を設置した容積
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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