CN104740725B - 一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀 - Google Patents

一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀 Download PDF

Info

Publication number
CN104740725B
CN104740725B CN201510131689.6A CN201510131689A CN104740725B CN 104740725 B CN104740725 B CN 104740725B CN 201510131689 A CN201510131689 A CN 201510131689A CN 104740725 B CN104740725 B CN 104740725B
Authority
CN
China
Prior art keywords
screw
shell
grooved rail
screw mandrel
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510131689.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104740725A (zh
Inventor
杜启亮
刘健豪
田联房
王帅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201510131689.6A priority Critical patent/CN104740725B/zh
Publication of CN104740725A publication Critical patent/CN104740725A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104740725B publication Critical patent/CN104740725B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/168—Means for controlling media flow to the body or for metering media to the body, e.g. drip meters, counters ; Monitoring media flow to the body
    • A61M5/16877—Adjusting flow; Devices for setting a flow rate
    • A61M5/16881—Regulating valves

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀，包括丝杆、丝母、滚轮、外壳；外壳的两侧面对称设有两个槽轨，一个是直线槽轨，另一个是曲线槽轨，该直线槽轨位于曲线槽轨上方；丝杆安装在外壳内，能绕其轴线旋转；丝母套装在丝杆上，由丝杆的转动带动丝母的位移，丝母的下端两侧各设有一个凸起块，能够嵌在外壳两侧的直线槽轨中；滚轮与丝母相连，其中部压在穿过外壳的输液管上，其两端分别嵌在外壳两侧的曲线槽轨中，该滚轮随丝母移动而沿曲线槽轨的轨迹移动，达到控制输液管开度的效果。本发明能够让滚轮的位移与液速的变化关系成一线性变化关系，而且能够方便自动输液控制装置对液速进行控制，进而能够实现对输液速度的精确控制。

Description

一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀
技术领域
本发明涉及静脉输液器的输液速度调节的技术领域，尤其是指一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀。
背景技术
目前，医院传统静脉输液采用重力的方式进行输液，输液的速度通过输液管上的调节阀进行调节。调节阀通过滚轮的上下移动去夹紧或放松输液管，即改变阀门的开度，减少或增加输液管的横截面积，从而控制输液速度。滚轮在槽上的位移与阀门开度是呈现一个线性关系。然而，通过实验得到数据表明，滚轮的位移与液滴速度变化的关系呈现出很强的非线性关系。该非线性关系可用图4中的曲线表示，该曲线可由下式函数拟合。
式中，a1为幅值参数，控制曲线的幅值范围；a2为倾斜参数，控制曲线递增区域的倾斜度；a3为平移参数，控制曲线的左右平移。
在实际使用中，阀门开度往往位于曲线的中间段，如此一来，在滚轮的行程中，对输液液速调节产生明显作用的只占整体量程的一小部分。并且，滚轮的微小移动会带来输液速度的较大变化，使得在使用调节阀对液速进行较为精确的控制时存在一定的困难。
发明内容
本发明为了克服传统静脉输液器液速调节阀滚轮位移与液速变化的非线性关系，提供一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀，该调节阀能够让滚轮的位移与液速的变化关系成一线性变化关系，而且能够方便自动输液控制装置对液速进行控制，进而能够实现对输液速度的精确控制。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀，包括丝杆、丝母、滚轮、外壳；其中，所述外壳的两侧面对称设有两个槽轨，一个是直线槽轨，另一个是曲线槽轨，该直线槽轨位于曲线槽轨上方；所述丝杆安装在外壳内，该丝杆能绕其轴线旋转；所述丝母套装在丝杆上，由丝杆的转动带动丝母的位移，所述丝母的下端两侧各设有一个凸起块，能够嵌在外壳两侧的直线槽轨中，以固定丝母使丝母与外壳不发生相对旋转，且丝母能随直线槽轨相对外壳作直线的位移；所述滚轮与丝母相连，其中部压在穿过外壳的输液管上，其两端分别嵌在外壳两侧的曲线槽轨中，该滚轮随丝母移动而沿曲线槽轨的轨迹移动，达到控制输液管开度的效果。
所述曲线槽轨的曲线轨迹能够弥补输液管开度与液速的非线性特性，其曲线轨迹由下式给出：
式中，a1、a2、a3分别是滚轮的位移与液滴速度变化关系的拟合曲线中的幅值参数、倾斜参数和平移参数；k为曲线轨迹的幅值调节参数，用于调节线性化轨迹的幅值。
所述滚轮能够相对丝母上下移动，但移动的范围保证滚轮不脱离与丝母的连接。
所述丝杆分为两部分，分别是螺纹部分和旋转施力部分；所述螺纹部分长度与直线槽轨长度一致，所述丝母套装在丝杆的螺纹部分上，在丝杆转动下，丝母能够沿直线槽轨的轨迹方向前后移动；所述旋转施力部分半径比螺纹部分大，其表面有划痕增加表面的摩擦力，丝杆安装在外壳内后，其旋转施力部分的顶部高于外壳顶部，但外壳顶部不应高于丝杆界面圆心。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
1、本发明能够通过曲线槽轨的曲线轨迹，使得滚轮的开度与其位移的关系能够补偿阀门开调度与输液液速的非线性关系，进而使得滚轮位移与输液速度间成一线性关系，使得调节阀在整个行程上能够均匀地控制输液的速度。
2、本发明运用在自动输液控制装置中可以简化控制难度，能够方便自动输液控制装置对液速进行控制，进而实现对输液速度的精确控制。
附图说明
图1为本发明所述静脉输液器调节阀的结构示意图。
图2为本发明所述静脉输液器调节阀拆除外壳后的结构示意图。
图3为本发明调节阀的滚轮位移与阀门开度关系图。
图4为传统调节阀的滚轮位移与液速的关系图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，本实施例所述的具有非线性补偿的静脉输液器调节阀，包括有丝杆1、丝母2、滚轮3、外壳4；其中，所述外壳4的两侧面对称设有两个槽轨，一个是直线槽轨6，另一个是曲线槽轨5，该直线槽轨6位于曲线槽轨5上方；所述丝杆1安装在外壳4内，该丝杆1能够绕其轴线旋转，且其轴线与直线槽轨6平行；所述丝母2套装在丝杆1上，由丝杆1的转动带动丝母2的位移，所述丝母2的下端两侧各设有一个凸起块，能够嵌在外壳4两侧的直线槽轨6中，以固定丝母2使丝母2与外壳4不发生相对旋转，并且丝母2能随直线槽轨6相对外壳4作直线的位移；所述滚轮3与丝母2相连，位于丝母2的底部，该滚轮3能够相对丝母2上下移动，但移动的范围保证滚轮3不脱离与丝母2的连接，所述滚轮3的中部压在穿过外壳4的输液管7上，可调整输液管7的开关量，其两端分别嵌在外壳4两侧的曲线槽轨5中，该滚轮3随丝母2移动而沿曲线槽轨5的轨迹移动，达到控制输液管7开度的效果。
所述曲线槽轨5的曲线轨迹能够弥补输液管7开度与液速的非线性特性，其曲线轨迹由下式给出：
式中，a1、a2、a3分别是滚轮的位移与液滴速度变化关系的拟合曲线中的幅值参数、倾斜参数和平移参数；k为曲线轨迹的幅值调节参数，用于调节线性化轨迹的幅值。
上述函数在坐标轴中的曲线如图3所示。
所述丝杆1分为两部分，分别是螺纹部分和旋转施力部分；所述螺纹部分长度与直线槽轨6长度一致，所述丝母2是套装在丝杆1的螺纹部分上，在丝杆1转动下，丝母2能够沿直线槽轨6的轨迹方向前后移动；所述旋转施力部分半径比螺纹部分大，其表面有划痕增加表面的摩擦力，丝杆1安装在外壳4内后，其旋转施力部分的顶部高于外壳4顶部，但外壳4顶部不应高于丝杆1界面圆心。
综上所述，在采用以上方案后，本发明能够让滚轮的位移与液速的变化关系成一线性变化关系，而且能够方便自动输液控制装置对液速进行控制。这相比现有技术，本发明能够实现对输液速度的精确控制，且操作方便，运用在自动输液控制装置中可以简化控制难度，值得推广。
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀，其特征在于：包括丝杆(1)、丝母(2)、滚轮(3)、外壳(4)；其中，所述外壳(4)的两侧面对称设有两个槽轨，一个是直线槽轨(6)，另一个是曲线槽轨(5)，该直线槽轨(6)位于曲线槽轨(5)上方；所述丝杆(1)安装在外壳(4)内，该丝杆(1)能绕其轴线旋转；所述丝母(2)套装在丝杆(1)上，由丝杆(1)的转动带动丝母(2)的位移，所述丝母(2)的下端两侧各设有一个凸起块，能够嵌在外壳(4)两侧的直线槽轨(6)中，以固定丝母(2)使丝母(2)与外壳(4)不发生相对旋转，且丝母(2)能随直线槽轨(6)相对外壳(4)作直线的位移；所述滚轮(3)与丝母(2)相连，其中部压在穿过外壳(4)的输液管(7)上，其两端分别嵌在外壳(4)两侧的曲线槽轨(5)中，该滚轮(3)随丝母(2)移动而沿曲线槽轨(5)的轨迹移动，达到控制输液管(7)开度的效果。
2.根据权利要求1所述的一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀，其特征在于：所述曲线槽轨(5)的曲线轨迹能够弥补输液管(7)开度与液速的非线性特性，其曲线轨迹由下式给出：
<mrow> <mi>g</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>x</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>k</mi> <msub> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </msub> </mfrac> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <msub> <mi>a</mi> <mn>1</mn> </msub> <mi>x</mi> </mfrac> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>ka</mi> <mn>3</mn> </msub> </mrow>
式中，a1、a2、a3分别是滚轮的线性位移与液滴速度变化关系的拟合曲线中的幅值参数、倾斜参数和平移参数；k为曲线轨迹的幅值调节参数。
3.根据权利要求1所述的一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀，其特征在于：所述滚轮(3)能够相对丝母(2)上下移动，但移动的范围保证滚轮(3)不脱离与丝母(2)的连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀，其特征在于：所述丝杆(1)分为两部分，分别是螺纹部分和旋转施力部分；所述螺纹部分长度与直线槽轨(6)长度一致，所述丝母(2)套装在丝杆(1)的螺纹部分上，在丝杆(1)转动下，丝母(2)能够沿直线槽轨(6)的轨迹方向前后移动；所述旋转施力部分半径比螺纹部分大，其表面有划痕增加表面的摩擦力，丝杆(1)安装在外壳(4)内后，其旋转施力部分的顶部高于外壳(4)顶部，但外壳(4)顶部不应高于丝杆(1)界面圆心。
CN201510131689.6A 2015-03-24 2015-03-24 一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀 Expired - Fee Related CN104740725B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510131689.6A CN104740725B (zh) 2015-03-24 2015-03-24 一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510131689.6A CN104740725B (zh) 2015-03-24 2015-03-24 一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104740725A CN104740725A (zh) 2015-07-01
CN104740725B true CN104740725B (zh) 2017-08-25

Family

ID=53581331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510131689.6A Expired - Fee Related CN104740725B (zh) 2015-03-24 2015-03-24 一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104740725B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110152117B (zh) * 2019-04-26 2021-05-04 杭州电子科技大学 一种静脉输液检测装置及其检测方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4911399A (en) * 1989-06-06 1990-03-27 Anglo-American, Inc. Cam valve for regulation of fluid flow through flexible tubing
CN2536241Y (zh) * 2002-01-31 2003-02-19 安永寿 一次性输液器
CN101569769A (zh) * 2009-05-22 2009-11-04 张亚平 一种凸轮式输液调节器
CN201370848Y (zh) * 2009-03-28 2009-12-30 付武良 输液调控器
CN203989285U (zh) * 2014-08-11 2014-12-10 浙江欧健保灵医疗设备有限公司 一种输液用的流量调节器
CN204582165U (zh) * 2015-03-24 2015-08-26 华南理工大学 一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012065650A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Carefusion Corporation Roller clamp

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4911399A (en) * 1989-06-06 1990-03-27 Anglo-American, Inc. Cam valve for regulation of fluid flow through flexible tubing
CN2536241Y (zh) * 2002-01-31 2003-02-19 安永寿 一次性输液器
CN201370848Y (zh) * 2009-03-28 2009-12-30 付武良 输液调控器
CN101569769A (zh) * 2009-05-22 2009-11-04 张亚平 一种凸轮式输液调节器
CN203989285U (zh) * 2014-08-11 2014-12-10 浙江欧健保灵医疗设备有限公司 一种输液用的流量调节器
CN204582165U (zh) * 2015-03-24 2015-08-26 华南理工大学 一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
静脉输液过程中滴速自动控制系统的建模与仿真;杜启亮 等;《控制技术》;20140831;第22卷(第8期);第2478-2481页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104740725A (zh) 2015-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204563597U (zh) 8字轨迹重力势能无碳小车
CN206984927U (zh) 一种agv用载物输送平台
CN204274727U (zh) 仿生手大拇指
CN104740725B (zh) 一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀
CN105561442A (zh) 一种输液流速调节器
CN204582165U (zh) 一种具有非线性补偿的静脉输液器调节阀
CN204601274U (zh) 液体流速调节装置
CN203154455U (zh) 一种输液管流量调节装置
CN203940020U (zh) 一种高密封性流量调节阀
CN104057755B (zh) 一种摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线反求机构
CN204563596U (zh) 具有方向控制功能的自行机构
CN205774064U (zh) 制瓶机喷火头位置调节装置
CN203938248U (zh) 胶带导开卷取装置中的纠偏机构
CN206086873U (zh) 一种履带机用双泵单杆操纵机构
CN205567136U (zh) 一种调速装置
CN103948989A (zh) 一种节流式静脉输液流量调节装置
CN201825842U (zh) 玻璃管成型装置的闸板升降调节机构
CN103949376B (zh) 新能源电动自行车的太阳能电池板的点胶装置
CN110425104B (zh) 一种智能注液泵机构
CN106439058A (zh) 多功能截止阀
CN204036018U (zh) 一种钻孔攻丝机
CN103542058B (zh) 具有双中间滚轮转向变径机构的摩擦式无级变速装置
CN207710149U (zh) 一种精度可调的直线滑台
CN208785469U (zh) 一种输液调节器
CN204137102U (zh) 一种前轮转向控制机构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170825

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee