CN112370608A - 一种新型精密注射泵及输送系统 - Google Patents
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Abstract
本发明在一种公开一种精密注射泵，属于一种医用专用的微量注射泵。包括永磁体、超磁致伸缩棒，驱动线圈、线圈骨架、输出顶杆、支架、注射器等。所述的永磁体与底座连接在一起，所述的驱动线圈与线圈骨架连接在一起，所述的超磁致伸缩棒与线圈骨架连接在一起，所述的输出顶杆通过联轴器与注射器相连。本发明采用超磁致伸缩材料，通过改变磁场的大小控制其注射器的流量。本发明主要使用与输液系统的药物注射。本发明具的注射精度高、调速范围广、操作简单，能够有效的避免人工操作所产生的误差，提高工作的效率。
Description
技术背景
本发明专利涉及一种输液系统，以及应用于该系统的医用超高精度精密注射泵。
背景技术
目前静脉输液是患者临床治疗中常用的一种给药方式，根据输送药物性质、患者体质的不同，静脉输液速度和用药量也不同。输液速度与用药量不准确会影响预期的治疗效果。目前临床医学主要应用的输液泵主要有两类：一类是采用注推部件的推注式输液泵，又称为针筒微量注射式输液泵(以下简称“注射泵”)，其通常采用电机通过传动机构推动推注部件的活塞推杆进行直线运动，进而实现输注液体的抽吸和推注，具有较高的推注精度和比较平稳的推注速率，但其推注部件的容量限制，使其无法进行大容量的恒速输注；另一类是指压式输液泵，又称为蠕动控制式输液泵(以下简称“蠕动泵”)，其采用指压蠕动的方式依次挤压输液软管，实现输注液体的推注，其优势是输注液体总量没有限制，缺点是指压式压片依次挤压软管时将会造成输注液体的流速的脉动，同时输液期间，指压式压片会期挤压软管导致管壁弹性降低，也会影响到输注液体流速的稳定性。因此，采用严格控制输注速率或者执行可变输注速率的输注方案，已经证明是重要并且有效的临床治疗手段。
超磁致伸缩材料是一种由稀土金属铽(Tb)、镝(Dy)和金属铁(Fe)组成的合金，是一种换能材料、致动材料、传感材料，也是一种智能材料，该材料的形状包括片状、块状、管状等。在常温下由于磁化状态的改变，其长度和体积会发生较大变化，即具有极大的磁致伸缩系数的磁致伸缩材料被称为超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Material简称GMM)。精密致动器位移量大(0.1～0.2％)、驱动力大(对于直径为50mm的棒可产生60kN以上的驱动力)、响应快(微秒级)、精度高(10-1～10-3微米)、可靠性极好(无疲劳和老化)，使之成为新一代的小体积、强力、高速位移执行器；在航天航空，军事，声呐技术，减震防震，精密定位等领域具有广泛的应用前景。
发明内容
本发明提供一种既没有推注部件输液总量的限制，又不影响输液速率的准确性，可以实现恒速输液，且波动度极小的输液系统。
本发明提供了一种保证能够精确的控制给药量以及速度的精密注射泵。
为实现上述目的，本发明设计了一种精密注射泵，主要是通过改变磁场强度来控制超磁致伸缩棒的轴向伸长程度，通过输出顶杆以及传动轴进而控制注射器的注射速度以及给药量的多少。因为超磁致伸缩棒的变形量在60μm左右，采用输出顶杆通过碟形弹簧带动传动轴运动的结构来实现传动。利用特制的支架将注射器和泵体固定在一起，以保证能够精确的控制给药量以及速度。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下:
一种精密注射泵，包括永磁体、超磁致伸缩棒、驱动线圈、线圈骨架、输出顶杆、传动轴、支架、注射器、套筒、端盖、底座等。所述的底座中心、端盖中心与所述的壳体的中心轴线重合，所述的永磁体与超磁致伸缩棒右端连接在一起，所述的驱动线圈与线圈骨架连接在一起，所述的超磁致伸缩棒与线圈骨架连接在一起，所述的输出顶杆通过线圈骨架与超磁致伸缩棒连接在一起，所述的传动轴通过联轴器与注射器相连，所述的超磁致伸缩棒的伸长量通过控制系统调节。
进一步的优选，所述的支架，包括支撑杆、前支撑架、后支撑架，所述的前支撑架通过紧定螺钉与所述的支撑杆相连，所述的后支撑座通过螺纹与支撑杆相连。
进一步的方案，所述的支架通过带有螺纹的支撑杆与所述的壳体相连接。
进一步的方案，所述的注射器通过所述的支撑架支撑。
进一步的方案，所述的输出顶杆与所述的壳体通过端盖相连。
进一步方案，所述的输出顶杆通过碟形弹簧进行复位。
与现有技术对比，本发明的有益效果如下：
第一.本发明的一种精密注射泵，通过改变磁场的强度来精确控制给药量以及速度，能够实现定时定量的精确控制，进而解决了人工控制误差大的问题。
第二.本发明的一种精密注射泵，通过更换不同规格支撑座，可以实现不同规格的注射器在该仪器上使用，扩大了该仪器的使用范围。
附图说明:
图1精密注射泵结构示意图
图2支架结构图
图3注射系统整体连接图
其中：1-支架 2-注射器 3-联轴器 4-输出顶杆 5-碟形弹簧 6-垫片 7-端盖 8-箱体 9-套筒 10-驱动线圈 11-相变材料 12-套筒 13-磁致伸缩棒 14-永磁铁 15-底座
具体实施方法
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
为了更好的说明本发明，下方结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1所述，本发明一种精密注射泵，包括顶出杠杆4、碟形弹簧5、垫片6、线圈骨架9、相变材料11、磁致伸缩棒13、永磁铁14、筒套12、联轴器3、注射器2、支架1等。为了能够实现精确传动，通过控制驱动线圈10的输入电流来改变磁场的大小，进而使得超磁致伸缩棒13的长度发生变化，超磁致伸缩棒13推动输出顶杆4向左运动，输出顶杆4通过联轴器3带动注射器2向右运动。当注射完成时，关闭电源，磁致伸缩棒13恢复原长，输出顶杆4在碟形弹簧的作用下向右运动。
如图2所述，本结构主要是一种精密注射泵的支架，主要包括支撑杆、紧定螺钉、前支撑座、后支撑座。后支撑座通过螺纹与支撑杆连接，前支撑座通过螺钉与支撑杆连接。根据注射器规格的不同，可以通过更换不同的支撑座进行固定或者通过调整前支撑座进行固定。
其整体连接如图3所示。
Claims (5)
1.一种精密注射泵，包括永磁体、超磁致伸缩棒、驱动线圈、线圈骨架、输出顶杆、支架、注射器、端盖、底座等。所述的端盖中心和所述的右端盖中心与所述的箱体的中心轴线重合，所述的永磁体与底座连接在一起，所述的驱动线圈与线圈骨架连接在一起，所述的超磁致伸缩棒与线圈骨架连接在一起，所述的输出顶杆通过联轴器与注射器相连，所述的超磁致伸缩棒的伸长量通过控制系统调节。
2.根据权利要求1所述的一种精密注射泵，其特征在于，所述的支架包括支撑杆、前支撑架、后支撑架，所述的前支撑架通过紧定螺钉与所述的支撑杆相连，所述的后支撑座通过螺纹与支撑杆相连。
3.根据权利要求1所述的一种精密注射泵，其特征在于，所述的支架通过带有螺纹的支撑杆与所述的壳体相连接。
4.根据权利要求1所述的一种精密注射泵，其特征在于，所述的注射器通过所述的支撑架支撑。
5.根据权利要求1所述的一种精密注射泵，其特征在于，所述的活塞通过弹簧进行复位。
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