CN113418732B - 注射器的参数标定方法、标定设备及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了注射器的参数标定方法、标定设备及计算机存储介质，应用于标定设备，所述标定设备包括注射泵和距离测量单元，具体的标定步骤包括接收作用于注射泵操作界面的标定启动指令，根据所述标定启动指令启动所述步进电机，以使所述步进电机带动所述推块推动所述目标注射器的活塞芯杆，获取所述距离测量单元采集的所述推块推动所述目标注射器的活塞芯杆移动的距离，并获取所述步进电机的实时脉冲，根据预设目标速度、所述目标注射器的截面积、所述实时脉冲以及所述推块移动的距离，得到所述注射泵的脉冲频率，根据所述注射泵的脉冲频率，标定所述目标注射器的注射参数，通过注射泵与距离测量单元的结合，有效提升了注射器标定的准确性。

Description

注射器的参数标定方法、标定设备及计算机存储介质

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种注射器的参数标定方法、标定设备及计算机存储介质。

背景技术

注射器含有8种以上默认品牌，每种品牌含有截面积不同的共6种容量规格，例如2ml，5ml，10ml，20ml，30ml，50或者60ml。现有校准方案出厂调试需要对多种品牌的各6种规格做精度校准，确保注射器使用以上品牌注射精度满足出厂技术要求，如果单台机器每种规格校准需要1分钟，完成一台机器所有品牌的精度校准至少需要48分钟，对于大批量生产效率低下，消耗了大量人力物力资源。

且现有的标定方案存在客观偏差，会导致最终计算出的目标频率不够精确，因此，亟需一种具有高灵活性、高准确度的注射器参数标定方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种注射器的参数标定方法、标定设备及计算机存储介质，具体方案如下：

第一方面，本公开实施例提供了一种注射器的参数标定方法，应用于标定设备，所述标定设备包括注射泵和距离测量单元，所述注射泵包括步进电机、传动支架以及推块，所述传动支架用于安装待标定的目标注射器，所述推块用于抵接待标定的目标注射器的活塞芯杆的端部；

所述方法包括：

接收作用于注射泵操作界面的标定启动指令；

根据所述标定启动指令启动所述步进电机，以使所述步进电机带动所述推块推动所述目标注射器的活塞芯杆；

获取所述距离测量单元采集的所述推块推动所述目标注射器的活塞芯杆移动的距离，并获取所述步进电机的实时脉冲；

根据预设目标速度、所述目标注射器的截面积、所述实时脉冲以及所述推块移动的距离，得到所述注射泵的脉冲频率；

根据所述注射泵的脉冲频率，标定所述目标注射器的注射参数。

根据本公开的一种具体实施方式，所述注射泵还包括累计计数器，所述获取所述步进电机的实时脉冲的步骤，包括：

在所述步进电机启动时控制所述累计计数器开始记录实时脉冲；

在所述步进电机停止时控制所述累计计数器停止记录实时脉冲；

统计所述累计计数器采集的所述步进电机的实时脉冲。

根据本公开的一种具体实施方式，所述方法还包括：

当所述推块移动至预设距离后，控制所述步进电机停止。

根据本公开的一种具体实施方式，所述目标注射器的截面积为针筒垂直于推进方向的截面积，所述获取所述目标注射器的截面积的步骤，包括：

获取目标注射器的基本数据，所述基本数据包括品牌标识和容量规格；

从预设的数据库中调取与所述目标注射器的品牌标识和容量规格对应的截面积，作为所述目标注射器的截面积。

根据本公开的一种具体实施方式，所述预设的数据库的生成步骤，包括：

将容纳有测试液体的注射器推空，并记录推空距离；

根据所述测试液体的体积和所述推空距离，计算注射器的截面积；

将各注射器的品牌标识、容量规格及截面积对应存储在预设的数据库内。

根据本公开的一种具体实施方式，注射器的截面积的计算公式为：

Kvl＝v/L；

其中，Kvl为针筒截面积，单位为平方毫米；v为注射器容量，单位为毫升；L为推空距离，单位为毫米。

根据本公开的一种具体实施方式，所述根据预设目标速度、所述目标注射器的截面积、所述实时脉冲以及所述推块移动的距离，得到所述注射泵的脉冲频率的步骤，包括：

根据公式Kpl＝p/L，计算脉冲距离比；

根据公式f＝V*(Kpl/Kvl)/3600，计算所述注射泵的脉冲频率；

其中，Kpl为脉冲距离比；Kvl为针筒截面积，单位为平方毫米；p为电机脉冲数；L为推块运行距离，单位为毫米；f为注射泵的脉冲频率，单位为赫兹；V为预设目标速度，单位为ml/s。

第二方面，本公开实施例还提供了一种标定设备，所述标定设备包括处理器、注射泵和距离测量单元；

所述注射泵包括步进电机、传动支架以及推块，所述传动支架用于安装待标定的目标注射器，所述推块用于与所述目标注射器的活塞芯杆的端部抵接；

所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行第一方面所述注射器的参数标定方法。

根据本公开的一种具体实施方式，所述注射泵还包括累计计数器，所述累计计数器连接所述步进电机的输出端。

第三方面，本公开实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行第一方面所述的注射器的参数标定方法。

本公开实施例提供的注射器的参数标定方法，应用于标定设备，所述标定设备包括注射泵和距离测量单元，具体的标定步骤包括接收作用于注射泵操作界面的标定启动指令，根据所述标定启动指令启动所述步进电机，以使所述步进电机带动所述推块推动所述目标注射器的活塞芯杆，获取所述距离测量单元采集的所述推块推动所述目标注射器的活塞芯杆移动的距离，并获取所述步进电机的实时脉冲，根据预设目标速度、所述目标注射器的截面积、所述实时脉冲以及所述推块移动的距离，得到所述注射泵的脉冲频率，根据所述注射泵的脉冲频率，标定所述目标注射器的注射参数，通过注射泵与距离测量单元的结合，有效提升了注射器标定的准确性，并通过预设的算法大大减少了生产标定时间，节省了生产资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1示出了本公开实施例提供的一种注射器的参数标定方法的示意性的方法流程图；

图2示出了本公开实施例提供的一种标定设备的示意性的结构图；

图3示出了本公开实施例提供的另一种标定设备的示意性的结构图。

附图标记：

注射泵-201；距离测量单元-202；推块-203；底座-204；

传动支架-205；固定支架-206；滑动导轨-207；数字天平-208；滑动支架-209；

注射器-301；活塞芯杆-302。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

参考图1，为本公开实施例提供的一种注射器的参数标定方法的示意性的方法流程图。所述注射器的参数标定方法，应用于标定设备，所述标定设备包括注射泵和距离测量单元，所述注射泵包括步进电机、传动支架以及推块，所述传动支架用于安装待标定的目标注射器，所述推块用于抵接待标定的目标注射器的活塞芯杆的端部；

如图1所示，所述方法包括：

S101，接收作用于注射泵操作界面的标定启动指令；

具体实施时，如图2和图3所示，所述标定设备包括有注射泵201和距离测量单元202，其中，所述注射泵201上包括有用于操作所述注射泵工作状态的交互界面、内置的处理器、存储器、步进电机、与步进电机输出端连接的传动结构，与传动结构相连接的推块203、传动支架205。当用户在所述交互界面进行标定启动操作后，所述处理器能够即时接收到所述标定启动指令。

所述距离测量单元202可以为数显卡尺、游标卡尺或其它类型的可以用于测量推块203移动距离的测量设备，在本实施例中优选为数显卡尺。所述数显卡尺测量的距离移动数据可以直接显示在所述游标部分的显示区域。

所述标定设备还包括有用于放置所述注射泵201和所述距离测量单元202的底座204，所述底座204上包括固定支架206、滑动支架209和滑动导轨207等结构，所述固定支架206用于固定所述注射泵201和所述距离测量单元202。所述固定支架206的设置可以根据实际情况进行适应性调整，以使得所述距离测量单元202能够有效测量所述推块203的移动距离。如图2所示，本实施例中所述数显卡尺的游标部分与所述推块203抵接，跟随所述游标部分进行移动测量。

在进行注射器标定步骤前，也就是在将注满测试液体的待标定注射器放置于所述传动支架前，还需要对于标定设备进行调零测试。所述调零测试步骤包括将所述注射泵201和所述距离测量单元202安装在底座204上的固定支架206上后，启动所述注射泵201的步进电机，直至所述距离测量单元202开始读取读数。在所述距离测量单元202开始读取读数后，停止所述步进电机，并将所述距离测量单元的读数清零。

S102，根据所述标定启动指令启动所述步进电机，以使所述步进电机带动所述推块推动所述目标注射器的活塞芯杆；

在所述处理器接收到所述标定启动指令后，执行启动程序以驱动所述注射泵中的步进电机开始运行，并输出电机脉冲。所述步进电机启动后，可以带动所述推块沿传动结构进行伸缩移动。

如图3所示，将所述待标定的注射器安装与所述传动支架205上后，启动所述注射泵201，控制所述步进电机带动所述推块推进所述目标注射器301的活塞芯杆302。所述推进方向如图3中方向F。

在具体实施时，所述方法还包括：

当所述推块移动至预设距离后，控制所述步进电机停止。

所述预设距离为注射器的实际针筒的长度规格，即控制所述步进电机工作，以使得所述推块推空注满测试液体的注射器，当所述推块运行至最大距离后，控制所述步进电机停止工作，并停止输出电机脉冲。

特殊的，所述预设距离可以根据实际需要进行设置，此处不作具体限定。

S103，获取所述距离测量单元采集的所述推块推动所述目标注射器的活塞芯杆移动的距离，并获取所述步进电机的实时脉冲；

在所述步进电机停止工作后，获取所述距离测量单元采集的移动距离数据，所述移动距离数据即所述目标注射器的活塞芯杆移动的距离。

根据本公开的一种具体实施方式，所述注射泵201还包括累计计数器，所述获取所述步进电机的实时脉冲的步骤，包括：

在所述步进电机启动时控制所述累计计数器开始记录实时脉冲；

在所述步进电机停止时控制所述累计计数器停止记录实时脉冲；

统计所述累计计数器采集的所述步进电机的实时脉冲。

所述累计计数器分别与所述步进电机和所述处理器连接，用于在步进电机输出电机脉冲控制所述推块移动时记录所述步进电机的实时脉冲。当将所述距离测量单元清零时，即将所述推块移动至起始端时，将所述累计技术器记录的数据清零。

S104，根据预设目标速度、所述目标注射器的截面积、所述实时脉冲以及所述推块移动的距离，得到所述注射泵的脉冲频率；

具体的，计算所述注射泵的脉冲频率的步骤包括：

根据公式Kpl＝p/L，计算脉冲距离比；

根据公式f＝V*(Kpl/Kvl)/3600，计算所述注射泵的脉冲频率；

其中，Kpl为脉冲距离比；Kvl为针筒截面积，单位为平方毫米；p为电机脉冲数；L为推块运行距离，单位为毫米；f为注射泵的脉冲频率，单位为赫兹；V为预设目标速度，单位为ml/s。所述计算公式中参数的单位可以根据参数的实际单位数量级适应性调整。

通过计算脉冲距离比的方式，能够有效消除机器传动机构的细微误差。且由于所述目标速度以及所述目标注射器的截面积均已存储在所述标定设备的存储器中，在获取所述脉冲距离比后，即可以通过公式f＝V*(Kpl/Kvl)/3600，计算出所述注射泵的脉冲频率，完成对于注射器目标输液速度所需的脉冲频率的标定。

具体的，所述目标注射器的截面积为针筒垂直于推进方向的截面积，所述获取所述目标注射器的截面积的步骤，包括：

获取目标注射器的基本数据，所述基本数据包括品牌标识和容量规格；

从预设的数据库中调取与所述目标注射器的品牌标识和容量规格对应的截面积，作为所述目标注射器的截面积。

在确定进行注射器参数标定的待标定目标注射器后，通过所述注射泵的交互界面输入所述目标注射器的基本数据。其中，所述基本数据包括所述目标注射器对应的品牌数据和规格数据，例如所述目标注射器为品牌A，10ml容量规格。

所述处理器即可以根据所述目标注射器的品牌标识和容量规格从预设的数据库中调取对应的注射器截面积，其中，所述注射器的截面积为针筒垂直于推进方向的截面积。

根据本公开的一种具体实施方式，所述预设的数据库的生成步骤，包括：

将容纳有测试液体的注射器推空，并记录推空距离；

根据所述测试液体的体积和所述推空距离，计算注射器的截面积；

将各注射器的品牌标识、容量规格及截面积对应存储在预设的数据库内。

其中，注射器的截面积的计算公式为：

Kvl＝v/L；

其中，Kvl为针筒截面积，单位为平方毫米；v为注射器容量，单位为毫升；L为推空距离，单位为毫米。

在具体应用中，所述截面积数据库可以由厂家进行统计获取。厂家使用校准治具收集各个品牌对应各种规格的注射器的品牌数据和规格数据，并通过各所述注射器的规格数据计算出对应所述注射器品牌和规格的截面积数据，并根据所述截面积数据形成预设的数据库。

特殊的，所述预设数据库可以通过空中下载技术(Over-the-Air Technology，简称OTA)下载更新至所述标定设备中。

如图3所示，在收集所述注射器的截面积数据时，所述标定设备还包括数字天平208，所述待收集的注射器为装满测试液体的注射器，且所述待收集的注射器的针孔部分通过延长管连接至所述数字天平208。

将注满测试液体的注射器放置于所述标定设备的传动支架205后，启动所述注射泵的步进电机，即可以控制推块推进所述待收集注射器。根据所述数字天平208获取的重量数据确定所述待收集注射器推出的容量数据，例如，所述数字天平208获取的重量数据为10g，即所述待收集注射器退出的容量数据为10ml。根据所述距离测量单元获取所述推块移动的距离L。最后，通过公式Kvl＝v/L即可计算出所述待收集注射器的截面积数据。

通过形成注射器截面积数据库的方式，在进行注射器的注射参数标定时，仅需要通过所述标定设备获取脉冲距离比，即可计算出所述注射泵的实际驱动频率。从而大大提升了对于注射器的标定速度，提高了注射器的出厂检验效率。

S105，根据所述注射泵的脉冲频率，标定所述目标注射器的注射参数。

在计算出所述注射泵的脉冲频率后，能标定所述目标注射器在预设输液速度时所需要的电机控制频率，即完成了对于目标注射器输液参数的标定。

参考图2和图3，本公开实施例还提供了一种标定设备，所述标定设备包括处理器、注射泵201和距离测量单元202；

所述注射泵201包括步进电机、传动支架205以及推块203，所述传动支架205用于安装待标定的目标注射器301，所述推块203用于与所述目标注射器301的活塞芯杆302的端部抵接；

所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行上述实施例中所述注射器的参数标定方法。

根据本公开的一种具体实施方式，所述注射泵201还包括累计计数器。

所述结构的连接及安装关系可以参考上述实施例中的描述，此处不再赘述。

另外，本公开实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行上述实施例中所述的注射器的参数标定方法。

综上所述，本申请实施例公开了一种注射器的参数标定方法、标定设备及计算机存储介质，使用了带有距离测量单元和注射泵的标定设备，本申请通过形成注射器截面积数据库的方式，仅需要通过所述标定设备获取待标定的目标注射器的脉冲距离比，即可通过预设计算方法得到所述目标注射器在预设输液速度下所需要的电机控制频率。本申请公开的注射器的参数标定方法大大提升了对于注射器的标定速度，且通过就算脉冲距离比的方式，有效排除了注射泵传动机构的细微误差，有效提高了对于注射器参数标定的标定精度。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种注射器的参数标定方法，其特征在于，应用于标定设备，所述标定设备包括注射泵和距离测量单元，所述注射泵包括步进电机、传动支架以及推块，所述传动支架用于安装待标定的目标注射器，所述推块用于抵接待标定的目标注射器的活塞芯杆的端部；

所述方法包括：

接收作用于注射泵操作界面的标定启动指令；

根据所述标定启动指令启动所述步进电机，以使所述步进电机带动所述推块推动所述目标注射器的活塞芯杆；

获取所述距离测量单元采集的所述推块推动所述目标注射器的活塞芯杆移动的距离，并获取所述步进电机的实时脉冲；

根据预设目标速度、所述目标注射器的截面积、所述实时脉冲以及所述推块移动的距离，得到所述注射泵的脉冲频率；

根据所述注射泵的脉冲频率，标定所述目标注射器的注射参数；

所述根据预设目标速度、所述目标注射器的截面积、所述实时脉冲以及所述推块移动的距离，得到所述注射泵的脉冲频率的步骤，包括：

根据公式Kpl=p/L，计算脉冲距离比；

根据公式f=V*(Kpl/Kvl)/3600，计算所述注射泵的脉冲频率；

其中，Kpl为脉冲距离比；Kvl为针筒截面积，单位为平方毫米；p为电机脉冲数；L为推块运行距离，单位为毫米；f为注射泵的脉冲频率，单位为赫兹；V为预设目标速度，单位为ml/s。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述注射泵还包括累计计数器，所述获取所述步进电机的实时脉冲的步骤，包括：

在所述步进电机启动时控制所述累计计数器开始记录实时脉冲；

在所述步进电机停止时控制所述累计计数器停止记录实时脉冲；

统计所述累计计数器采集的所述步进电机的实时脉冲。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述推块移动至预设距离后，控制所述步进电机停止。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标注射器的截面积为针筒垂直于推进方向的截面积，所述获取所述目标注射器的截面积的步骤，包括：

获取目标注射器的基本数据，所述基本数据包括品牌标识和容量规格；

从预设的数据库中调取与所述目标注射器的品牌标识和容量规格对应的截面积，作为所述目标注射器的截面积。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设的数据库的生成步骤，包括：

将容纳有测试液体的注射器推空，并记录推空距离；

根据所述测试液体的体积和所述推空距离，计算注射器的截面积；

将各注射器的品牌标识、容量规格及截面积对应存储在预设的数据库内。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，注射器的截面积的计算公式为：

Kvl=v/L；

其中，Kvl为针筒截面积，单位为平方毫米；v为注射器容量，单位为毫升；L为推空距离，单位为毫米。

7.一种标定设备，其特征在于，所述标定设备包括处理器、存储器、注射泵和距离测量单元；

所述注射泵包括步进电机、传动支架以及推块，所述传动支架用于安装待标定的目标注射器，所述推块用于与所述目标注射器的活塞芯杆的端部抵接；

所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时执行权利要求1-6任一项所述注射器的参数标定方法。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述注射泵还包括累计计数器，所述累计计数器连接所述步进电机的输出端。

9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行权利要求1-6中任一项注射器的参数标定方法。

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