CN107503953A - 一种快速验证血泵压力流量曲线的装置和方法 - Google Patents
一种快速验证血泵压力流量曲线的装置和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107503953A CN107503953A CN201710860758.6A CN201710860758A CN107503953A CN 107503953 A CN107503953 A CN 107503953A CN 201710860758 A CN201710860758 A CN 201710860758A CN 107503953 A CN107503953 A CN 107503953A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure flow
- flow curve
- blood pump
- pump pressure
- fast verification
- 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.)
- Granted
Links
- 238000001595 flow curve Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000008280 blood Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000012795 verification Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 18
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 13
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 claims 1
- 238000012549 training Methods 0.000 claims 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0088—Testing machines
-
- 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
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/20—Type thereof
- A61M60/205—Non-positive displacement blood pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
本发明提供了一种快速验证血泵压力流量曲线的装置，包括底座，所述底座上设有电机驱动机构和测试腔体，所述测试腔体包括相连接的上腔体和下腔体，所述测试腔体内设有叶轮，所述叶轮与所述电机驱动机构连接，所述测试腔体连接有输入被测液体的入口管和输出被测液体的出口管。本发明还提供了一种快速验证血泵压力流量曲线的方法。本发明的有益效果是：可以实现血泵压力流量曲线的快速验证，成本较低，验证周期较短。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械，尤其涉及一种快速验证血泵压力流量曲线的装置和方法。
背景技术
压力流量曲线是衡量血泵性能指标的重要参数，如何快速验证血泵的压力流量曲线是否符合设计要求是血泵设计首要考虑的问题。
目前血泵的研发过程中，一般做法是先对血泵模型进行CFD（计算流体力学）仿真，得到仿真设计的压力流量曲线，再用机械加工方法加工出不同方案的整个泵体及其他相关零件，验证压力流量曲线，并选择最接近设计要求的结构进行优化，然后重新加工出泵体样机及其他微型电机等相关零件，进行重新验证，直到测试的结果满足设计要求为止。
目前这种需要将整个样机机械加工出来验证血泵压力流量曲线的方法，需要提前完成整个样机及其微型电机等其他附件的设计和加工，极大的降低了研发效率，增加了研发成本，验证周期也较长。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种快速验证血泵压力流量曲线的装置和方法。
本发明提供了一种快速验证血泵压力流量曲线的装置，包括底座，所述底座上设有电机驱动机构和测试腔体，所述测试腔体包括相连接的上腔体和下腔体，所述测试腔体内设有叶轮，所述叶轮与所述电机驱动机构连接，所述测试腔体连接有输入被测液体的入口管和输出被测液体的出口管。
作为本发明的进一步改进，所述电机驱动机构包括电机、联轴器和传动轴，所述电机通过所述联轴器与所述传动轴连接。
作为本发明的进一步改进，所述传动轴上设有凸台，所述叶轮固定在所述凸台上。
作为本发明的进一步改进，所述底座上设有垫块，所述垫块上设有电机安装支架，所述电机固定在所述电机安装支架上，所述联轴器为梅花联轴器。
作为本发明的进一步改进，所述底座上设有支撑座，所述支撑座上设有滚动轴承、卡环和圆螺母，所述传动轴分别穿设在所述卡环、滚动轴承、圆螺母上，所述滚动轴承位于所述卡环、圆螺母之间，所述卡环较所述滚动轴承靠近所述电机。
作为本发明的进一步改进，所述测试腔体固定在所述支撑座上，所述传动轴、下腔体之间设有唇形密封圈。
本发明还提供了一种快速验证血泵压力流量曲线的方法，包括以下步骤：
S1、进行血泵模型设计；
S2、计算流体动力学（CFD）仿真，得到不同方案的仿真压力流量曲线；
S3、通过快速成型的方法加工出不同方案的上下腔体和叶轮结构；
S4、将实验压力流量曲线与仿真压力流量曲线进行比较，判断是否满足方案设计要求，如果是，则验证通过并结束，如果否，则验证不通过，对血泵模型进行优化，并返回步骤S2。
作为本发明的进一步改进，采用快速成型法加工测试腔体、叶轮、入口管和出口管。
本发明的有益效果是：通过上述方案，可以实现血泵压力流量曲线的快速验证，成本较低，验证周期较短。
附图说明
图1是本发明一种快速验证血泵压力流量曲线的装置的分解示意图。
图2是本发明一种快速验证血泵压力流量曲线的装置的剖面示意图。
图3是本发明一种快速验证血泵压力流量曲线的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1至图2所示，一种快速验证血泵压力流量曲线的装置，包括底座10，所述底座10上设有电机驱动机构和测试腔体，所述测试腔体包括相连接的上腔体16和下腔体15，所述测试腔体内设有叶轮17，所述叶轮17位于上腔体16、下腔体15之间，所述叶轮17与所述电机驱动机构连接，所述测试腔体连接有输入被测液体的入口管1和输出被测液体的出口管2，采用快速成型法加工测试腔体、叶轮17、入口管1和出口管2。
如图1至图2所示，所述电机驱动机构包括电机7、联轴器6和传动轴5，所述电机7通过所述联轴器6与所述传动轴5连接。
如图1至图2所示，所述传动轴5上设有凸台18，所述叶轮17通过螺栓固定在所述凸台18上。
如图1至图2所示，所述底座10上设有垫块9，所述垫块9上设有L型的电机安装支架8，所述电机7固定在所述电机安装支架8上，所述联轴器6优选为梅花联轴器，经梅花联轴器6与电机7连接，实现了电机7到叶轮17的动力传递。
如图1至图2所示，所述底座10上设有支撑座4，所述支撑座4上设有滚动轴承12、卡环11和圆螺母13，所述传动轴5分别穿设在所述卡环11、滚动轴承12、圆螺母13上，所述滚动轴承12位于所述卡环11、圆螺母13之间，所述卡环11较所述滚动轴承12靠近所述电机7，所述支撑座4上设有固定圆螺母13的紧定螺钉，传动轴5通过滚动轴承12安装在支撑座4上，并通过卡环11和圆螺母13进行定位。
如图1至图2所示，所述测试腔体固定在所述支撑座4上，所述传动轴5、下腔体15之间设有唇形密封圈14。
如图1至图2所示，电机7通电，带动叶轮17旋转，将被测液体源源不断从入口管1吸入，从出口管2泵出。其中唇形密封圈14用于传动轴5和下腔体15之间的间隙密封。
如图3所示，一种快速验证血泵压力流量曲线的方法，包括以下步骤：
S1、进行血泵模型设计；
S2、计算流体动力学（CFD）仿真，得到不同方案的仿真压力流量曲线；
S3、通过快速成型的方法加工出不同方案的上下腔体和叶轮结构；
S4、将实验压力流量曲线与仿真压力流量曲线进行比较，判断是否满足方案设计要求，如果是，则验证通过并结束，如果否，则验证不通过，对血泵模型进行优化，并返回步骤S2。
采用快速成型的加工方法，加工出不同结构形式的入口管1、出口管2、上腔体16、下腔体15以及叶轮17的模型，组合成不同结构形式的血泵，通过通用的电机驱动机构驱动进行压力流量曲线测试，因而能在最短的时间验证CFD仿真设计的准确性。测试完成后可以根据测试数据分析不同结构变量对压力流量曲线的影响，例如叶轮厚度，流道厚度，叶片形式、内腔几何形状、进出口管角度和直径大小等等，进而对血泵模型结构进行有依据的优化。
本发明提供的一种快速验证血泵压力流量曲线的装置和方法，在不加工整个样机的前提下，提出使用通用的电机驱动机构来驱动叶轮17旋转的方法，并结合现有的快速成型加工方法，如3D打印快速成型法，激光固化快速成型法，熔融沉积造型法等，快速验证血泵的压力流量曲线。
本发明提供的一种快速验证血泵压力流量曲线的装置和方法具有以下优点：
1.提高设计效率。本发明采用CFD和快速成型加工相结合的方法，能过快速验证和快速优化设计方案，大大减少了研发时间；同时重复利用的部分不用反复装拆，节省时间。
2.减低研发成本。本发明不需要通过机械加工方法加工出整个泵体及其他附件，只需要通过快速成型方法加工出需要优化的零件（上腔体16、下腔体15、叶轮17），其他部分均可以重复使用，节省了研发成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种快速验证血泵压力流量曲线的装置，其特征在于：包括底座，所述底座上设有电机驱动机构和测试腔体，所述测试腔体包括相连接的上腔体和下腔体，所述测试腔体内设有叶轮，所述叶轮与所述电机驱动机构连接，所述测试腔体连接有输入被测液体的入口管和输出被测液体的出口管。
2.根据权利要求1所述的快速验证血泵压力流量曲线的装置，其特征在于：所述电机驱动机构包括电机、联轴器和传动轴，所述电机通过所述联轴器与所述传动轴连接。
3.根据权利要求2所述的快速验证血泵压力流量曲线的装置，其特征在于：所述传动轴上设有凸台，所述叶轮固定在所述凸台上。
4.根据权利要求2所述的快速验证血泵压力流量曲线的装置，其特征在于：所述底座上设有垫块，所述垫块上设有电机安装支架，所述电机固定在所述电机安装支架上，所述联轴器为梅花联轴器。
5.根据权利要求2所述的快速验证血泵压力流量曲线的装置，其特征在于：所述底座上设有支撑座，所述支撑座上设有滚动轴承、卡环和圆螺母，所述传动轴分别穿设在所述卡环、滚动轴承、圆螺母上，所述滚动轴承位于所述卡环、圆螺母之间，所述卡环较所述滚动轴承靠近所述电机。
6.根据权利要求5所述的快速验证血泵压力流量曲线的装置，其特征在于：所述测试腔体固定在所述支撑座上，所述传动轴、下腔体之间设有唇形密封圈。
7.一种快速验证血泵压力流量曲线的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、进行血泵模型设计；
S2、计算流体动力学仿真，得到仿真压力流量曲线；
S3、通过如权利要求1至6中任一项所述的快速验证血泵压力流量曲线的装置进行压力测量测试，得到实验压力流量曲线；
S4、将实验压力流量曲线与仿真压力流量曲线进行比较，判断是否满足设计要求，如果是，则验证通过并结束，如果否，则验证不通过，对血泵模型进行优化，并返回步骤S2。
8.根据权利要求7所述的快速验证血泵压力流量曲线的方法，其特征在于：采用快速成型法加工测试腔体、叶轮、入口管和出口管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710860758.6A CN107503953B (zh) | 2017-09-21 | 一种快速验证血泵压力流量曲线的装置和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710860758.6A CN107503953B (zh) | 2017-09-21 | 一种快速验证血泵压力流量曲线的装置和方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107503953A true CN107503953A (zh) | 2017-12-22 |
| CN107503953B CN107503953B (zh) | 2024-07-05 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109019137A (zh) * | 2017-06-08 | 2018-12-18 | 江苏云瑞新型材料科技有限公司 | 一种用于绕线的可升降转盘装置 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9501514D0 (sv) * | 1995-04-25 | 1995-04-25 | Abs Pump Prod Ab | Sätt att bestämma momentana driftsförhållanden för en centrifugalpump |
| CN101158346A (zh) * | 2007-11-07 | 2008-04-09 | 奇瑞汽车有限公司 | 一种油泵性能检测系统 |
| CN103047132A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-17 | 采埃孚转向泵金城（南京）有限公司 | 流量随速可调助力转向泵 |
| CN103161737A (zh) * | 2012-06-15 | 2013-06-19 | 余昌海 | 一种流量检测控制器及采用该控制器的自控水泵 |
| CN103191476A (zh) * | 2012-08-03 | 2013-07-10 | 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 | 一种单支点磁动力离心式血泵 |
| CN103335794A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-02 | 长沙山水节能研究院有限公司 | 动态环形间隙的液体泄漏量测试方法、装置及系统 |
| FR3015586A1 (fr) * | 2013-12-24 | 2015-06-26 | Wilo Salmson France | Procede de depannage d'une installation hydraulique domestique |
| CN105545764A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-05-04 | 江苏大学 | 一种用于船用泵摇摆性能测试的装置 |
| CN106678056A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-05-17 | 浙江工业大学 | 一种通用离心泵口环试验台 |
| CN106943637A (zh) * | 2016-01-06 | 2017-07-14 | 哈尔滨理工大学 | 一种自制血泵的体外溶血实验测试装置 |
| CN207568879U (zh) * | 2017-09-21 | 2018-07-03 | 深圳核心医疗器械有限公司 | 一种快速验证血泵压力流量曲线的装置 |
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9501514D0 (sv) * | 1995-04-25 | 1995-04-25 | Abs Pump Prod Ab | Sätt att bestämma momentana driftsförhållanden för en centrifugalpump |
| CN101158346A (zh) * | 2007-11-07 | 2008-04-09 | 奇瑞汽车有限公司 | 一种油泵性能检测系统 |
| CN103161737A (zh) * | 2012-06-15 | 2013-06-19 | 余昌海 | 一种流量检测控制器及采用该控制器的自控水泵 |
| CN103191476A (zh) * | 2012-08-03 | 2013-07-10 | 上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心 | 一种单支点磁动力离心式血泵 |
| CN103047132A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-17 | 采埃孚转向泵金城（南京）有限公司 | 流量随速可调助力转向泵 |
| CN103335794A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-02 | 长沙山水节能研究院有限公司 | 动态环形间隙的液体泄漏量测试方法、装置及系统 |
| FR3015586A1 (fr) * | 2013-12-24 | 2015-06-26 | Wilo Salmson France | Procede de depannage d'une installation hydraulique domestique |
| CN106943637A (zh) * | 2016-01-06 | 2017-07-14 | 哈尔滨理工大学 | 一种自制血泵的体外溶血实验测试装置 |
| CN105545764A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-05-04 | 江苏大学 | 一种用于船用泵摇摆性能测试的装置 |
| CN106678056A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-05-17 | 浙江工业大学 | 一种通用离心泵口环试验台 |
| CN207568879U (zh) * | 2017-09-21 | 2018-07-03 | 深圳核心医疗器械有限公司 | 一种快速验证血泵压力流量曲线的装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109019137A (zh) * | 2017-06-08 | 2018-12-18 | 江苏云瑞新型材料科技有限公司 | 一种用于绕线的可升降转盘装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105201901B (zh) | 基于流固耦合计算的离心泵叶轮水力及结构设计方法 | |
| CN107389267B (zh) | 一种转子系统动平衡激励识别方法 | |
| CN201090462Y (zh) | 一种闭式高能头模型级 | |
| Shi et al. | Numerical investigation and experiment on pressure pulsation characteristics in a full tubular pump | |
| CN106122062A (zh) | 一种利用超临界二氧化碳流体为工质的压气机性能预测与评估方法 | |
| CN105889136B (zh) | 一种用来降低离心泵内部压力脉动的离心泵改进方法 | |
| CN103077292A (zh) | 一种离心泵水力噪声预测方法 | |
| CN107273565A (zh) | 一种基于les/lbm的离心泵内流动诱导噪声数值计算方法 | |
| CN112861288B (zh) | 一种流体机械校核方法 | |
| Sun et al. | Numerical study and experimental validation of a Roots blower with backflow design | |
| CN102937104A (zh) | 一种透平压缩机测试系统 | |
| CN106599422A (zh) | 叶片泵转子系统的振动仿真分析方法及其装置 | |
| CN111400941A (zh) | 一种叶片泵内部回流及回流旋涡空化的数值预测方法 | |
| CN107122512B (zh) | 液环泵非稳态气体流场及吸入压缩性能的简化计算方法 | |
| CN207568879U (zh) | 一种快速验证血泵压力流量曲线的装置 | |
| CN107503953A (zh) | 一种快速验证血泵压力流量曲线的装置和方法 | |
| Ivanov et al. | Technique for axial pump characteristics predicting in CFD package Openfoam | |
| Bing et al. | Experimental study of the influence of flow passage subtle variation on mixed-flow pump performance | |
| George et al. | CFD Analysis of Performance Characteristics of Centrifugal Pump Impeller to Minimizing Cavitation | |
| Kurilla et al. | CFD Analysis of Flow in a Single-blade Impeller | |
| CN106198026A (zh) | 一种冷却塔水轮机试验台的控制方法 | |
| Gulabrao et al. | Optimization of centrifugal pump impeller outlet vane angle by using modal analysis | |
| Brahmbhatt et al. | Performance Enhancement of IND 25 Centrifugal Fan by CFD Analysis | |
| CN204386907U (zh) | 一种水泵汽蚀模拟系统 | |
| Lebedev et al. | Unsteady processes in a centrifugal compressor: from a physical experiment to a virtual stand |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 518000 factory building a qiugu 202, fengyeyuan industrial plant, Liuxian Er Road, Xingdong community, Xin'an street, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: SHENZHEN CORE MEDICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 518000 Guangdong Shenzhen City, Shenzhen Nanshan District Taoyuan Street Li Shan Road University City Pioneer Park 1106 room Applicant before: SHENZHEN HEXIN MEDICAL DEVICES Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 518000 1601, building D3, Nanshan Zhiyuan, No. 1001, Xueyuan Avenue, Changyuan community, Taoyuan Street, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Applicant after: Shenzhen Core Medical Technology Co.,Ltd. Address before: 518000 qiugu 202, workshop a, fengyeyuan industrial plant, Liuxian 2nd Road, Xingdong community, Xin'an street, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: SHENZHEN CORE MEDICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| GR01 | Patent grant |