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Medición de la curvatura de base y espesor en lentes de contacto blandas


A través de esta nota de aplicación, se explica cómo medir la curvatura de base (o curva base) y el espesor de las lentes de contacto blandas (o lentillas). Conozca el equipamiento recomendado, los métodos de medición y la calibración que debe respetarse para obtener una óptima exactitud.

Ensayos ultrasónicos de lentes de contacto blandas

En la década de los 70, impulsamos por primera vez la adaptación de los medidores de espesores ultrasónicos a los ensayos de lentes de contacto blando(a)s (o lentillas). Con los medidores ultrasónicos es posible medir la altura sagital de las lentes de contacto blandas para calcular la curvatura de base y el espesor de la lente, sin aquellos errores que se generan por la distorsión física de la lente al usar otras técnicas.

La medición ultrasónica es rápida, repetible y fiable, y no es susceptible a la interpretación del operador. El medidor de espesores ultrasónico 39DL PLUS™ junto con la opción de software Multicapa presenta funciones especiales para medir de forma simultánea la altura sagital y el espesor, en combinación con el cálculo de la curvatura de base.

Equipamiento usado para medir el espesor de las lentes de contacto y la curvatura de base

Medidor: Medidor de espesores ultrasónico 39DL PLUS con opción de software Multicapa.
Sonda: M316-SU F-.75 (frecuencia de 20 MHz y diámetro de elemento de 0,125 pulg.)
Soporte: Soporte para lente de contacto (lentilla) B-200 o equivalente
Nota: También es posible usar el medidor de espesores ultrasónico 45MG dotado de la opción de software Sonda monoelemento para medir la altura sagital o el espesor de la lente. Pero, note que este medidor ejecuta solo un tipo de medición a la vez y no calcula automáticamente la curvatura de base.
 


 

Método de medición para las lentes de contacto y curvatura de base

El soporte para la lente de contacto B-200 es un pequeño tanque de plástico que lleva un pedestal tubular, cuyo diámetro se conoce con exactitud. La sonda ultrasónica está sujeta a la base del soporte, cuyo punto de enfoque para la emisión del haz acústico se establece en el centro del pedestal. El soporte también alberga una membrana de plástico fina, que se extiende sobre la parte superior del pedestal, y el tanque se rellena con una solución salina. La lente de contacto debe ir encima del pedestal, con el lado cóncavo hacia abajo. La membrana de plástico se convierte entonces en la cuerda de referencia para la medición de la altura sagital.

En el proceso de medición, la sonda genera un corto impulso dotado de una energía ultrasónica de elevado enfoque que viaja a través de la solución salina. Habrá porciones de esta energía que se reflejarán hacia la sonda a partir de la membrana, la superficie de fondo de la lente, la superficie superior de la lente y, finalmente, la superficie de la solución salina. El medidor registra digitalmente este patrón de ecos y luego mide con precisión los intervalos de tiempo entre el primer y el segundo eco, y entre el segundo y el tercero. El cuarto eco, procedente de la superficie de la solución salina, no es relevante para este ensayo.

El intervalo entre el primer y segundo eco es proporcional a la distancia entre la membrana y la parte inferior de la lente, o la altura sagital. De manera similar, el intervalo de tiempo entre el segundo y el tercer eco es proporcional al espesor de la lente. El medidor aplica la siguiente fórmula:
 

D = VT / 2

donde

D = distancia o espesor
V = velocidad de ondas acústicas en el material bajo ensayo
T = duración del impulso medido en trayectoria de ida y vuelta
 

Con la información de la velocidad acústica que ha sido programada en el medidor, este sencillo cálculo proporciona la información de la altura sagital y el espesor de la lente. El medidor calcula el radio de la curvatura de base a partir de la siguiente fórmula:
 

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

2H

donde

R = radio de curvatura de base
H = altura sagital medida
r = radio de pedestal
 

El medidor mostrará la altura sagital (1), el espesor de la lente (2) y la información de la curvatura de base (R), tal y como se ve a continuación:
 

Visualización de la altura sagital, el espesor de la lente y la curvatura de base
 

Calibración de su medidor para medir el espesor de las lentes de contacto

La exactitud de las medidas obtenidas a partir de mediciones ultrasónicas será correcta sólo si la calibración del instrumento también lo es. En las mediciones de lentes de contacto, esto significa una calibración exacta de la velocidad acústica (o del sonido) relativa a la solución salina que se usa y al material específico de la lente. Hay que tener en cuenta que la velocidad acústica en la solución salina cambia significativamente con la temperatura y la concentración de sal, y que la velocidad acústica de la lente también cambia un poco en función de la temperatura y composición.

El procedimiento recomendado para obtener una óptima exactitud es configurar el instrumento en función de los estándares de referencia, cuya curvatura de base/altura sagital y espesor se conocen con precisión, manteniendo una temperatura constante. El procedimiento general para calibrar la velocidad acústica se describe en detalle en el manual de funcionamiento del medidor de espesores ultrasónico 39DL PLUS. Cuando el instrumento cuenta con la configuración adecuada, la altura sagital y el espesor pueden alcanzar una exactitud a nivel de la medición de +/– 0,01 mm.
 

Olympus IMS

应用所使用的产品

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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