CN102648877B

CN102648877B - 数字可调式微量注射器

Info

Publication number: CN102648877B
Application number: CN201210123452.XA
Authority: CN
Inventors: 朱超; 孙莉莉; 王文; 高昌俊; 每晓鹏; 陈磊; 董玉琳; 李辉; 武胜昔; 李云庆
Original assignee: Fourth Military Medical University FMMU
Current assignee: Fourth Military Medical University FMMU
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2032-04-25
Also published as: CN102648877A

Abstract

本发明涉及一种数字可调式微量注射方法，该注射器至少包括管体，管体由活塞管体和注射器管体构成，注射器管体下端为注射器出液口，活塞管体的活塞腔室通过活塞将腔体分为上腔和下腔，上腔和下腔分别有气输入/输出口和气输出/输入口；注射器活塞下端伸入注射器管体的注射液室，注射液室通过注射器出液口吸入注射液；上腔有压力传感器接口，通过压力传感器接口连接压力传感器；下腔有位移传感器接口，通过位移传感器接口连接位移传感器；气输入/输出口和气输出/输入口连接比例换向阀，比例换向阀连接气泵和气源。本发明的特点是组织损伤小，使用方便快捷，重复性好的立体定位微量给药系统，该注射装置集机械注射与电压离子导入于一体。

Description

数字可调式微量注射器

技术领域

本发明涉及一种注射器，特别是一种数字可调式微量注射方法，用于实验室进液量控制。

背景技术

神经科学的研究方兴未艾。动物脑立体定位给药是神经科学研究中经常用到的实验方法。如大脑核团定位注射束路追踪剂、活性药物、受体激动剂、受体拮抗剂等。这种显微操作要求注射量精确（0.1微升），注射速度恒定，重复性好，组织损伤小。传统的微量注射采用单手推动微量注射器活塞的方法进行，注射速度不能保持恒定，组织损伤大，影响实验结果的判读；且经常发生注射器针头堵塞，影响实验进程，操作精度无法满足上述要求。部分试剂需要电压离子导入，更增加了传统微量注射方法的操作复杂度。

发明内容

本发明的目的是解决传统鼠大脑核团定位注射存在的上述问题，提供一种组织损伤小，使用方便快捷，重复性好的立体定位微量给药系统，该注射装置集机械注射与电压离子导入于一体，完成注射药物抽吸，注射速度及注射量的数字可调式微量注射器及方法。

本发明的目的是这样实现的，数字可调式微量注射方法，其特征是：数字可调式微量注射器至少包括管体，管体由活塞管体和注射器管体构成，注射器管体下端为注射器出液口，活塞管体的活塞腔室通过活塞将腔体分为上腔和下腔，上腔和下腔分别有气输入/输出口和气输出/输入口；注射器活塞下端伸入注射器管体的注射液室，注射液室通过注射器出液口吸入注射液；上腔有压力传感器接口，通过压力传感器接口连接压力传感器；下腔有位移传感器接口，通过位移传感器接口连接位移传感器；气输入/输出口和气输出/输入口连接比例换向阀，比例换向阀连接气泵和气源；输液工作时，通过键盘给处理器输入进液量数据，处理器控制气泵工作，气泵开始工作，处理器一边检测进液/气压力传感器的压量，一边控制比例换向阀开口度，控制活塞杆向下带动活塞杆连杆开始输液，活塞杆连杆在注射器体内移动，通过注射器出液口向注射体注液，同时，处理器检测位移传感器的位移量，控制进液量到设定值时，停止工作；同时，处理单元控制报警电路工作；退出活塞杆时，改变比例换向阀方向，处理器控制气泵工作，使比例换向阀处于退出输液状态。

所述的处理单元包括键盘、显示器、单片机、存贮器、报警器，单片机分别与键盘、显示器、存贮器、报警器电连接，显示器为液晶显示器，它通过串口与单片机电连接。

所述的单片机是带有8位A/D输入的单片机。

所述的位移传感器和压力传感器与单片机的A/D转换口电连接，单片机的I/O通过阀驱动电路与比例换向阀电连接，通过泵驱动电路与气泵电连接。

所述的活塞管体和注射器管体为一体管体结构，管体由密封口分割为活塞腔室和注射液室，注射液室下端是注射器出液口。

所述的气源输出通道上有过滤器。

本发明的优点是：由于将注射器内的注射器推杆与一个相配合的缸体内的活塞杆固定，使活塞杆与注射器推杆在一条运动轴线上，缸体进液/气口和缸体出液/气口分别通过比例换向阀与液/气源相通过，在液/气源与比例换向阀之间有气泵，缸体分别安装有位移传感器和进液/气压力传感器，前者用于检测进液量是否到位，后者用于控制进液量的速度。这样通过控制比例换向阀和检测位移传感器和进液/气压力传感器的输出值，就能方便控制注射量，达到数字化控制的目的。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明注射器实施例1结构示意图；

图2是处理单元电路原理图；

图3是本发明注射器实施例2结构示意图。

图中，1、活塞管体；2、注射器活塞；3、注射液室；4、注射器出液口；5、活塞杆；6、位移传感器；7、压力传感器；8、比例换向阀；9、泵；10、气源；11、气输入/输出口；12、气输出/输入口；13、密封口；14、活塞腔室；15、注射液室；16、上腔；17、下腔；18、活塞；19、活塞杆连杆；20、注射器管体；111、键盘；112、显示器；113、单片机；114、存贮器；115、报警器；116阀驱动电路；117、泵驱动电路。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种数字可调式微量注射方法，至少包括管体，管体由活塞管体1和注射器管体20构成，注射器管体20下端为注射器出液口4，活塞管体1的活塞腔室14通过活塞18将腔体分为上腔16和下腔17，上腔16和下腔17分别有气输入/输出口11和气输出/输入口12。气输入/输出口11即可以是气输入口，也可以是气输出口；同样，气输出/输入口12即可以是气输出口，也可以是气输入口；注射器活塞2下端伸入注射器管体20的注射液室3，注射液室3通过注射器出液口4吸入注射液；上腔16有压力传感器接口，通过压力传感器接口连接压力传感器7；下腔17有位移传感器接口，通过位移传感器接口连接位移传感器6；气输入/输出口11和气输出/输入口12连接比例换向阀8，比例换向阀8连接气泵9和气源10。输液工作时，通过键盘给处理器输入进液量数据，或将进液量数据存入存贮器中，处理器控制气泵9工作，使比例换向阀8处理输液状态，气泵9开始工作，处理器一边检测进液/气压力传感器7的压量，一边控制比例换向阀8开口度，控制活塞杆5向下带动活塞杆连杆19开始输液，活塞杆连杆19在注射器体20内移动，通过针头4向注射体注液，同时，处理器检测位移传感器6的位移量，控制进液量到设定值时，停止工作。同时，处理单元控制报警电路工作；退出活塞杆5时，改变比例换向阀8方向，处理器控制气泵9工作，使比例换向阀8处于退出输液状态。

如图2所示，所述的处理单元包括键盘111、显示器112、单片机113、存贮器114、报警器115，单片机113分别与键盘111、显示器112、存贮器114、报警器115电连接，显示器112为液晶显示器，它通过串口与单片机113电连接，单片机113是带有8位A/D输入的单片机，存贮器114为24C16，键盘111包括设定键、数字进量键、确定键和光标键。

位移传感器6和进液/气压力传感器7与单片机的A/D转换口电连接，单片机的I/O通过阀驱动电路116与比例换向阀8电连接，通过泵驱动电路117与气泵9电连接。阀驱动电路116和泵驱动电路117采用现有成熟电路。

实施例2

如图3所示，一种数字可调式微量注射器，至少包括管体，管体由活塞管体1和注射器管体20构成，活塞管体1和注射器管体20为一体管体结构，管体由密封口13分割为活塞腔室14和注射液室15，注射液室15下端是注射器出液口4，活塞腔室14通过活塞18将腔体分为上腔16和下腔17，上腔16和下腔17分别有气输入/输出口11和气输出/输入口12。气输入/输出口11即可以是气输入口，也可以是气输出口；同样，气输出/输入口12即可以是气输出口，也可以是气输入口；所述的注射液室15有注射器活塞2，注射器活塞2下端形成注射液室3，注射液室3通过注射器出液口4吸入注射液。

上腔16有压力传感器接口，通过压力传感器接口连接压力传感器7。下腔17有位移传感器接口，通过位移传感器接口连接位移传感器6。

气输入/输出口11和气输出/输入口12连接比例换向阀8，比例换向阀8连接气泵9和气源10。

为了使气源10纯净，气源10输出通道上有过滤器，以防气源10内的杂质进入上腔16和下腔17。

输液工作时，通过键盘给处理器输入进液量数据，或将进液量数据存入存贮器中，处理器控制气泵9工作，处理器一边检测进气压力传感器7的压力，一边控制比例换向阀8开口度，控制活塞杆5向下带动注射器活塞2开始输液，注射器活塞2在注射液室15内移动，通过注射器出液口连接的气输出/输入口12向注射体注液，同时，处理器检测位移传感器6的位移量，控制进液量到设定值时，停止工作。同时，处理单元控制报警电路工作。

退出活塞杆5时，改变比例换向阀8方向，处理器控制气泵9工作，使比例换向阀8处于退出输液状态。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims

1.数字可调式微量注射器，其特征是：数字可调式微量注射器至少包括管体，管体由活塞管体（1）和注射器管体（20）构成，注射器管体（20）下端为注射器出液口（4），活塞管体（1）的活塞腔室（14）通过活塞（18）将腔体分为上腔（16）和下腔（17），上腔（16）和下腔（17）分别有气输入/输出口（11）和气输出/输入口（12）；注射器活塞（2）的上端通过活塞杆（5）与活塞（18）相连，注射器活塞（2）下端伸入注射器管体（20）的注射液室（3），注射液室（3）通过注射器出液口（4）吸入注射液；上腔（16）有压力传感器接口，通过压力传感器接口连接压力传感器（7）；下腔（17）有位移传感器接口，通过位移传感器接口连接位移传感器（6）；气输入/输出口（11）和气输出/输入口（12）连接比例换向阀（8），比例换向阀（8）连接气泵（9）和气源（10）；输液工作时，通过键盘给处理器输入进液量数据，处理器控制气泵（9）工作，气泵（9）开始工作，处理器一边检测进气压力传感器（7）的压量，一边控制比例换向阀（8）开口度，控制活塞杆（5）向下带动活塞杆连杆（19）开始输液，活塞杆连杆（19）在注射器管体（20）内移动，通过注射器出液口（4）向注射体注液，同时，处理器检测位移传感器（6）的位移量，控制进液量到设定值时，停止工作；同时，处理单元控制报警电路工作；退出活塞杆（5）时，改变比例换向阀（8）方向，处理器控制气泵（9）工作，使比例换向阀（8）处于退出输液状态。

2.根据权利要求1所述的数字可调式微量注射器，其特征是：所述的处理单元包括键盘（111）、显示器（112）、单片机（113）、存贮器（114）、报警器（115），单片机（113）分别与键盘（111）、显示器（112）、存贮器（114）、报警器（115）电连接，显示器（112）为液晶显示器，它通过串口与单片机（113）电连接。

3.根据权利要求2所述的数字可调式微量注射器，其特征是：所述的单片机（113）是带有8位A/D输入的单片机。

4.根据权利要求1所述的数字可调式微量注射器，其特征是：所述的位移传感器（6）和压力传感器（7）与单片机的A/D转换口电连接，单片机的I/O通过阀驱动电路（116）与比例换向阀（8）电连接，通过泵驱动电路（117）与气泵（9）电连接。

5.根据权利要求1所述的数字可调式微量注射器，其特征是：所述的活塞管体（1）和注射器管体（20）为一体管体结构，管体由密封口（13）分割为活塞腔室（14）和注射液室（15），注射液室（15）下端是注射器出液口（4）。

6.根据权利要求1所述的数字可调式微量注射器，其特征是：所述的气源（10）输出通道上有过滤器。