CN105973976A - 磁悬浮血栓弹力图仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁悬浮血栓弹力图仪，属于医疗器械技术领域，包括外壳、机架、若干检测装置与所述检测装置一一对应设置的传动装置，还包括依次套装于探头杆组件外围的轴向磁悬浮机构、径向磁悬浮机构和磁通量检测装置。本发明的磁悬浮血栓弹力图仪采用磁悬浮结构，解决了传统设备中悬垂丝的加工困难、品质难以保证、制造成本较高等问题；并利用一对多极径向磁铁模拟出悬垂丝扭转状态，通过精确调整径向磁铁的间距来改变模拟悬垂丝的扭转刚度，解决了悬垂丝加工完成后参数不能调整的问题。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种磁悬浮血栓弹力图仪。
背景技术
传统的血栓弹力图仪基本采用悬垂丝来测量动态凝血过程切应力的变化，但存在测量精度低、多通道误差大的问题，同时悬垂丝属于敏感、易损器件，对设计、材料、加工工艺、装配等要求较高，导致制造成本、维护成本高，以及悬垂丝加工完成后参数不能改变等问题。
磁悬浮技术是运用磁铁具有“同性相斥，异性相吸”的特性，使磁铁具有平衡载荷重力的能力，产生“磁性悬浮”的效应。现广泛应用于列车、飞机、航天器等方面。但现有的磁悬浮技术基本只利用了其能平衡重力的功能，并没有发现和充分利用其能对磁悬浮后和施加转矩后的物体具有平衡作用的功能，导致无法解决上述问题。
因此，若能提供一种血栓弹力图仪，可在磁力作用下使测杆处于悬浮状态，当外界对测头施加转矩后，能在磁力作用下使测头恢复平衡，从而代替悬垂丝实现对动态凝血过程的检测，则对提高血栓弹力图仪的检测精度、降低制造成本具有重要的意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种磁悬浮血栓弹力图仪，用磁悬浮结构代替悬垂丝，解决了现有技术中悬垂丝的加工困难、品质难以保证、制造成本较高以及悬垂丝加工完成后参数不能调整的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种磁悬浮血栓弹力图仪，包括外壳、机架、若干检测装置与所述检测装置一一对应设置的传动装置，所述检测装置包括壳体、探头杆组件和置于探头杆组件尾部的测量杯，所述壳体包括悬垂框架和底座，所述探头杆组件滑动设置在所述底座上，还包括依次套装于探头杆组件外围的轴向磁悬浮机构、径向磁悬浮机构和磁通量检测装置；
所述轴向磁悬浮机构包括轴向磁铁、轴向磁铁座和与轴向磁铁轴向对应设置的吸力感应垫片；
所述径向磁悬浮机构包括多极径向磁铁Ⅰ、滑动设置在所述悬垂框架上用于固定多极径向磁铁Ⅰ的安装座和与所述多极径向磁铁Ⅰ轴向对应设置的多极径向磁铁Ⅱ；
所述探头杆组件包括探头杆座和固定设置在探头杆座一端的上探头杆及另一端的下探头杆；
所述上探头杆穿过轴向磁铁和吸力感应垫片；所述探头杆座穿过多极径向磁铁Ⅰ和多极径向磁铁Ⅱ。
进一步，所述磁通量检测装置包括多个磁通量传感器、电路板和多个运算放大器，所述电路板固定在所述底座上，所述电路板靠近所述径向磁悬浮机构侧设置有所述多个磁通量传感器，另一侧一一对应设置有多个运算放大器。
进一步，所述轴向磁铁座上还设置有滑动堵头、调节弹簧和调节螺钉，所述滑动堵头滑动设置在所述轴向磁铁座上，一端与穿过所述轴向磁铁的所述上探头杆头接触，另一端与所述调节弹簧接触，所述弹簧的另一端与用于调节所述调节弹簧预紧力的所述调节螺钉接触。
进一步，所述悬垂框架沿圆周方向还设置有多个用于调节所述轴向磁铁座的径向位置的千分尺头Ⅰ。
进一步，所述探头杆座上还设置有用于增强磁导率的感应片。
进一步，所述安装座上靠近所述多极径向磁铁Ⅱ端还设置有多个屏蔽环。
进一步，所述悬垂框架上还设置有用于调节所述多极径向磁铁Ⅰ与所述多极径向磁铁Ⅱ的轴向距离的千分尺头Ⅱ。
进一步，还包括测量杯座，所述测量杯座上设置有驱动轴，所述驱动轴的一端与测量杯固定，另一端与传动装置连接固定，所述加热装置设置于测量杯座内。
进一步，还包括工控机和显示器，所述工控机设置于外壳内，所述显示器镶嵌于外壳上。
本发明的有益效果如下：
1.本发明提供的磁悬浮血栓弹力图仪，采用磁悬浮结构，整个装置无易损件，零部件加工精度要求不高，设计、加工、装配较方便。
2.本发明提供的磁悬浮血栓弹力图仪，利用一对多极径向磁铁模拟出悬垂丝扭转状态，通过精确调整径向磁铁的间距来改变模拟悬垂丝的扭转刚度，解决了悬垂丝加工完成后参数不能调整的问题。
3.本发明提供的磁悬浮血栓弹力图仪，信号采集采用磁通量传感器来检测空间中磁通量的变化，可精确表征动态凝血过程中切应力随时间变化。
4.本发明提供的磁悬浮血栓弹力图仪，该装置高度集成化，对操作及维护人员要求不高，调试过程简便。
5、工控机做信号终端处理，所有功能都在设备内部完成，工控机功能强大、可靠性高，多功能扩展能力较强。
总的来说，本发明不仅利用了磁悬浮技术能平衡重力的功能，而且还利用了其能对磁悬浮后和施加转矩后的物体具有平衡作用的功能，实现了在悬浮状态下进行扭转性能的测试，扩展了磁悬浮技术的应用范围，提高了检测精度，并可促进测试技术的高速发展。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明的总成图；
图2为本发明去除外壳后的结构示意图；
图3为检测装置的结构示意图；
图4为图3的俯视图。
附图标记：
1-外壳、2-机架、3-检测装置、4-传动装置、5-驱动轴、6-工控机、7-测量杯座、8-显示器、9-测量杯、11-底座；12-悬垂框架；21-探头杆座；22-上探头杆；23-下探头杆；30-千分尺头Ⅰ；31-固定套；32-调节旋钮；33-滑动套；34-调节螺钉；35-调节弹簧；36-波形弹簧；37-滑动堵头；38-轴向磁铁；39-吸力感应垫片；41-安装座；42-多极径向磁铁Ⅰ；43-屏蔽环；44-多极径向磁铁Ⅱ；45-感应片；46-千分尺头Ⅱ；51-磁通量传感器；52-电路板；53-运算放大器。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
如图1、2所示，一种磁悬浮血栓弹力图仪，包括外壳1、机架2、工控机6、显示器8、若干检测装置3与检测装置一一对应设置的传动装置4，本实施例共设置四组检测装置3及传动装置4，工控机6设置于外壳内，显示器8镶嵌于外壳上，使其集成为一个整体，利于维护和保养，同时，采用工控机做信号终端处理，所有功能都在设备内部完成，工控机功能强大、可靠性高，多功能扩展能力较强。
本实施例的检测装置3，如图3所示，包括壳体、探头杆组件、调节套组件、轴向磁悬浮机构、径向磁悬浮机构和磁通量检测装置，壳体包括悬垂框架11和底座12，悬垂框架11通过螺栓固定在底座12上，底座12上还设置有用于调整悬垂框架11与底座12对中的偏心调整螺钉；探头杆组件滑动设置在底座12上，探头杆组件包括探头杆座21、上探头杆22和下探头杆23，上探头杆22与探头杆座21通过螺纹链接，下探头杆23插入探头杆座21中通过限位销轴连接；用于调节探头杆组件处于工作状态和待机状态的调节套组件包括调节手柄、外筒、内筒和复位弹簧，外筒通过锁紧螺钉固定在底座下端，当手柄调节到工作位置时内筒压缩复位弹簧使得内筒与探头杆组件上限位销轴脱开，当处于待机状态时通过复位弹簧的弹力使得内筒与探头杆组件上限位销轴接触，将探头杆组件固定在内筒上；轴向磁悬浮机构包括轴向磁铁38、轴向磁铁座和与轴向磁铁轴向对应设置的吸力感应垫片39，轴向磁铁座包括固定套31、滑动套33和调节旋钮32，固定套31固定在悬垂框架12上，滑动套33滑动设置在固定套31上，滑动套33和固定套31之间还设置有多个波形弹簧36，与轴向磁铁38轴向对应设置的吸力感应片39固定在轴向磁铁38下面的上探头杆上22，上探头杆22上端穿过轴向磁铁38与设置在滑动套33内的滑动堵头37接触，滑动堵头37的另一端与用于平衡轴向磁铁38施加给探头杆组件的磁悬浮力的调节弹簧35接触，调节弹簧35的另一端与用于调节调节弹簧35预紧力的调节螺钉34接触；径向磁悬浮机构包括多极径向磁铁Ⅰ42、滑动设置在悬垂框架11上用于固定多极径向磁铁Ⅰ42的安装座41和与多极径向磁铁Ⅰ42轴向对应设置的固定探头杆座21上多极径向磁铁Ⅱ44；磁通量检测装置包括多个磁通量传感器51、电路板52和多个运算放大器53，电路板52固定在底座12上，电路板52靠近径向磁悬浮机构侧设有多个磁通量传感器51，另一侧一一对应设置有多个运算放大器53；实施例中的轴向磁悬浮机构，整个装置无易损件，零部件加工精度要求不高，设计、加工、装配较方便，解决了传统设备中悬垂丝的加工困难、品质难以保证、制造成本较高等问题；径向磁悬浮机构利用一对多极径向磁铁模拟出悬垂丝扭转状态，通过精确调整径向磁铁的间距来改变模拟悬垂丝的扭转刚度，解决了悬垂丝加工完成后参数不能改变的问题；磁通量检测装置采用磁通量传感器采集信号，解决传统的电涡流检测中的信号系统灵敏度不高，多通道采集时，误差较大，对环境温度、水平度、振动、加工及装配精度敏感等问题。
本实施例的检测装置3还包括测量杯座7，所述测量杯座7上设置有驱动轴5，所述驱动轴5的一端与测量杯座7固定，另一端与传动装置连接固定，所述加热装置设置于测量杯座7内。具体的，还设置有驱动测量杯座7沿探头杆的轴向运动的驱动装置，驱动装置包括T型丝杠、线性导轨、步进电机Ⅰ，步进电机Ⅰ驱动测量杯座7沿探头杆的轴向运动，步进电机Ⅱ的主轴与驱动轴5固定，实现对测量杯9的旋转驱动。
本实施例中的悬垂框架11沿圆周方向还设置有多个用于调节轴向磁铁座的径向位置的千分尺头Ⅰ30。实施例中共设置两个千分尺头Ⅰ30，且其间的夹角呈90°，如图4所示，可从两个相互垂直的半径方向微调轴向磁铁座的中心位置。
本实施例中的探头杆座21上还设置有用于改变磁场空间分布的感应片45。如图3所示，实施例中的用于增强磁导率的感应片45固定在探头杆座21上，并位于多极径向磁铁Ⅱ44的下端。
本实施例中的安装座41上靠近多极径向磁铁Ⅱ44端还设置有多个屏蔽环43。实施例中设置在安装座上的多个屏蔽环43位于多极径向磁铁Ⅰ42和多极径向磁铁Ⅱ44之间，用于调节多极径向磁铁Ⅰ42和多极径向磁铁Ⅱ44之间的吸力。
本实施例中的悬垂框架12上还设置有用于调节多极径向磁铁Ⅰ42与多极径向磁铁Ⅱ44的轴向距离的千分尺头Ⅱ46，如图3所示。实施例中的千分尺头Ⅱ46用于微调多极径向磁铁Ⅰ42与多极径向磁铁Ⅱ44的轴向距离。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种磁悬浮血栓弹力图仪，包括外壳、机架、若干检测装置与所述检测装置一一对应设置的传动装置，所述检测装置包括壳体、探头杆组件和置于探头杆组件尾部的测量杯，所述壳体包括悬垂框架和底座，所述探头杆组件滑动设置在所述底座上，其特征在于：还包括依次套装于探头杆组件外围的轴向磁悬浮机构、径向磁悬浮机构和磁通量检测装置；
所述轴向磁悬浮机构包括轴向磁铁、轴向磁铁座和与轴向磁铁轴向对应设置的吸力感应垫片；
所述径向磁悬浮机构包括多极径向磁铁Ⅰ、滑动设置在所述悬垂框架上用于固定多极径向磁铁Ⅰ的安装座和与所述多极径向磁铁Ⅰ轴向对应设置的多极径向磁铁Ⅱ；
所述探头杆组件包括探头杆座和固定设置在探头杆座一端的上探头杆及另一端的下探头杆；
所述上探头杆穿过轴向磁铁和吸力感应片；所述探头杆座穿过多极径向磁铁Ⅰ和多极径向磁铁Ⅱ。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮血栓弹力图仪，其特征在于：所述磁通量检测装置包括多个磁通量传感器、电路板和多个运算放大器，所述电路板固定在所述底座上，所述电路板靠近所述径向磁悬浮机构侧设置有所述多个磁通量传感器，另一侧一一对应设置有多个运算放大器。
3.根据权利要求1所述的磁悬浮血栓弹力测试装置，其特征在于：所述轴向磁铁座上还设置有滑动堵头、调节弹簧和调节螺钉，所述滑动堵头滑动设置在所述轴向磁铁座上，一端与穿过所述轴向磁铁的所述上探头杆头接触，另一端与所述调节弹簧接触，所述弹簧的另一端与用于调节所述调节弹簧预紧力的所述调节螺钉接触。
4.根据权利要求1所述的磁悬浮血栓弹力图仪，其特征在于：所述悬垂框架沿圆周方向还设置有多个用于调节所述轴向磁铁座的径向位置的千分尺头Ⅰ。
5.根据权利要求1所述的磁悬浮血栓弹力图仪，其特征在于：所述探头杆座上还设置有用于改变磁场空间分布的感应片。
6.根据权利要求1所述的磁悬浮血栓弹力图仪，其特征在于：所述安装座上靠近所述多极径向磁铁Ⅱ端还设置有多个屏蔽环。
7.根据权利要求1所述的磁悬浮血栓弹力图仪，其特征在于：所述悬垂框架上还设置有用于调节所述多极径向磁铁Ⅰ与所述多极径向磁铁Ⅱ的轴向距离的千分尺头Ⅱ。
8.根据权利要求1所述的磁悬浮血栓弹力图仪，其特征在于：还包括测量杯座，所述测量杯座上设置有驱动轴，所述驱动轴的一端与测量杯固定，另一端与传动装置连接固定，所述加热装置设置于测量杯座内。
9.根据权利要求1所述的磁悬浮血栓弹力图仪，其特征在于：还包括工控机和显示器，所述工控机设置于外壳内，所述显示器镶嵌于外壳上。
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