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Misura dello spessore e della curva di base delle lenti a contatto morbide


Questa nota applicativa tratta la modalità di misura della curva di base e dello spessore delle lenti a contatto morbide. Scopri l'apparecchiatura, i metodi di misura e la taratura consigliati per ottenere una precisione ottimale.

Controlli ad ultrasuoni di lenti a contatto morbide

Negli anni 70' siamo stati pionieri nell'adattamento dei misuratori di spessori ad ultrasuoni per il controllo di lenti a contatto morbide. Con i misuratori ad ultrasuoni è possibile misurare l'altezza sagittale delle lenti a contatto morbide per il calcolo della curva di base e lo spessore delle lenti, senza errori introdotti dalla distorsione fisica delle lenti quando si utilizzano altre tecniche.

La misura ad ultrasuoni è veloce, ripetibile e affidabile. Inoltre non è soggetta all'interpretazione dell'operatore. Il misuratore di spessori ad ultrasuoni 39DL PLUS™ con il software Multilayer integra delle funzioni speciali per la misura simultanea di altezze e spessori sagittali, combinate con il calcolo della curva di base.

Apparecchiatura usata per misurare lo spessore delle lenti a contatto e la curva di base

Misuratore: Misuratore 39DL PLUS con l'opzione software Multilayer
Trasduttore: M316-SU F-.75 (20 MHz, diametro dell'elemento 0,125 in.)
Dispositivo di supporto: Dispositivo di supporto della lente a contatto B-200 o dispositivo equivalente
Nota: È inoltre possibile usare il misuratore 45MG con il software Single Element per misurare l'altezza sagittale o lo spessore della lente. Tuttavia questo strumento effettua solo un tipo di misura alla volta e non calcola automaticamente la curva di base.
 


 

Metodo di misura per lo spessore della lente a contatto e la curva di base

Il dispositivo di supporto della lente a contatto B-200 è un contenitore in plastica di ridotte dimensioni con all'interno una base tubolare con un preciso diametro. Il trasduttore ad ultrasuoni è mantenuto sulla base del dispositivo di supporto, indirizzando un fascio sonoro focalizzato nel centro della base tubolare. Una membrana di plastica molto sottile è tirata nella parte superiore della base tubolare e il contenitore è riempito di soluzione salina. La lente a contatto è posizionata nella parte superiore della base tubolare, con il lato concavo rivolto verso il basso. Quindi la membrana in plastica diventa la corda di riferimento per la misura dell'altezza sagittale.

Nel processo di misura il trasduttore genera un breve impulso di energia ultrasonora focalizzata fortemente che viene trasmessa attraverso al soluzione salina. Parti di questa energia vengono riflesse verso il trasduttore dalla membrana, la superficie inferiore della lente, la superficie superiore della lente e, infine, dalla superficie della soluzione salina. Il misuratore registra digitalmente questo schema degli echi e, in seguito, misura con precisione l'intervallo di tempo tra la prima e la seconda eco, oltre a quella tra la seconda e la terza eco. La quarta eco, dalla superficie della soluzione salina, non è significativa per questo test.

L'intervallo di tempo tra la prima e la seconda eco è proporzionale alla distanza tra la membrana e la parte inferiore della lente o l'altezza sagittale. Allo stesso modo, l'intervallo di tempo tra la seconda e la terza eco è proporzionale allo spessore della lente. Il misuratore si applica alla seguente formula:
 

D = VT / 2

dove

D = Distanza o spessore
V = Velocità di propagazione dell'onda sonora nel materiale da misurare
T = Tempo di trasmissione dell'impulso in andata-ritorno misurato
 

Utilizzando le informazioni della velocità di propagazione sonora definite nel misuratore, questo semplice calcolo fornisce le informazioni relative all'altezza sagittale e allo spessore della lente. Il misuratore calcola il raggio della curva di base attraverso la seguente formula:
 

H2 + r2
R = ------------

2H

dove

R = Raggio della curva di base
H = Altezza sagittale misurata
r = Raggio della base tubolare
 

In seguito il misuratore visualizza le informazioni relative all'altezza digitale (1), allo spessore della lente (2) e alla curva di base (R) come illustrato di seguito:
 

Visualizzazione di altezza digitale, spessore della lente e curva di base
 

Taratura del misuratore per le misure di spessori di lenti a contatto

La precisione di una misura ad ultrasuoni è correlata alla taratura dello strumento. Nel caso di misure di lenti a contatto questo significa che deve essere usata una taratura precisa della velocità di propagazione dell'onda sonora per la soluzione salina e per lo specifico materiale della lente a contatto. Notare che la velocità di propagazione dell'onda sonora nella soluzione salina cambia significativamente con la temperatura e la concentrazione salina, inoltre anche la velocità di propagazione dell'onda sonora della lente cambierà in una certa misura con la temperatura e la composizione.

La procedura consigliata per ottenere una precisione ottimale è quella di configurare lo strumento con l'ausilio di campioni di riferimento con curva di base, altezza sagittale e spessore precisamente noti, mantenendo una temperatura costante. La procedura generale per la taratura della velocità di propagazione dell'onda sonora è descritta in dettaglio nel manuale operativo 39DL PLUS. Con un'ottimale configurazione dello strumento, l'altezza sagittale e lo spessore possono essere misurati con una precisione pari a +/- 0,01 mm.
 

Olympus IMS

Prodotti per l'applicazione

The 39DL PLUS™ gauge is field-proven and reliable for virtually every ultrasonic thickness inspection. It works as a precision or corrosion thickness gauge to meet the challenges of demanding applications across industries, including maintenance, manufacturing, and energy production. With world-class ultrasonic capability, fast scanning speeds, and fully integrated wireless connectivity, this handheld gauge delivers results you can trust in a seamless workflow.

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