CN116951131A - 医疗仪器液路开关电磁阀及控制方法 - Google Patents

医疗仪器液路开关电磁阀及控制方法 Download PDF

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CN116951131A CN202311214040.1A CN202311214040A CN116951131A CN 116951131 A CN116951131 A CN 116951131A CN 202311214040 A CN202311214040 A CN 202311214040A CN 116951131 A CN116951131 A CN 116951131A
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钟志刚
李起程
许修耀
李泽学
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Abstract

本申请涉及分析设备零部件技术领域，特别是涉及一种医疗仪器液路开关电磁阀及控制方法，液路开关电磁阀包括底座以及设置于底座的阀座，阀座具有进入口、第一出口以及第二出口，第一出口以及第二出口分别位于进入口的两侧，阀座中设置有用于控制第一出口以及第二出口通断的翘板结构，翘板结构与阀座转动连接，底座中设置有用于驱动翘板结构的驱动结构，翘板结构与第一出口或第二出口抵接。利用驱动结构带动翘板结构转动继而控制阀座上入口以及出口的导通，结构紧凑且运行稳定，一方面成品体积可以足够小以适配多种环境，另一方面产品集成度高便于生产和制造，使得本发明的液路开关电磁阀能适应有限的安装空间环境，同时便于加工生产。

Description

医疗仪器液路开关电磁阀及控制方法
技术领域
本申请涉及分析设备零部件技术领域，特别是涉及一种医疗仪器液路开关电磁阀及控制方法。
背景技术
液路系统在医疗仪器中非常重要，通过液路，可为反应介质的转移提供动力、对与反应介质接触的器件进行清洗以及将反应后废液收集和排放。在液路系统中，液路电磁阀是常见的流体控制基础元件，其可在液路中调整介质的方向、流量、速度和其他参数，同时可以配合不同的电路来实现对液路的预期的控制，且控制的精度和灵活性都能够保证。
液路电磁阀有很多种，常见的是用于控制液路通断的开关电磁阀，但现有的开关电磁阀大都基于直动式电磁铁进行结构和功能扩展，而由于直动式电磁铁体积较大，现有的开关电磁阀难以适用于小体积免疫分析仪的液路中，安装适配性不佳；同时，开关电磁阀直接于直动式电磁铁上改进，产品难以一体化，其装配时的精密微小零部件较多，制造成品时容易出现缺陷导致不良率高。
发明内容
为了改善相关技术中开关电磁阀安装适配性不佳以及不便于加工的问题，本发明提供一种医疗仪器液路开关电磁阀及控制方法。
一方面，本发明提供一种医疗仪器液路开关电磁阀，包括底座以及设置于所述底座的阀座，所述阀座具有进入口、第一出口以及第二出口，所述第一出口以及第二出口分别位于进入口的两侧，所述阀座中设置有用于控制所述第一出口以及所述第二出口通断的翘板结构，所述翘板结构与所述阀座转动连接，所述底座中设置有用于驱动所述翘板结构的驱动结构，所述翘板结构与所述第一出口或第二出口抵接。
进一步的，所述翘板结构包括设置于所述阀座的隔板以及转动连接于所述阀座的翘板组件，所述隔板贴合于所述翘板组件，所述隔板具有第一配合端以及第二配合端，所述第一配合端与所述第一出口抵接或远离，所述第二配合端与所述第二出口抵接或脱离。
进一步的，所述驱动结构包括设置于所述底座的直线轴承、直线滑杆以及用于驱动所述直线滑杆的驱动组件，所述直线滑杆与所述直线轴承滑动连接，所述直线滑杆抵接于所述翘板组件长度方向的一端；所述翘板组件长度方向的另一端设置有复位组件。
进一步的，所述复位组件包括设置于所述底座的固定座，所述固定座套设固定有第一弹簧，所述第一弹簧与所述翘板组件长度方向相应的一端固定连接。
进一步的，所述驱动组件包括设置于所述底座的轭铁以及线圈，所述轭铁设置有第二弹簧，所述第二弹簧远离所述轭铁的一端设置有压板，所述压板的另一端抵接于所述直线滑杆。
进一步的，所述压板呈“L”型设置，所述压板位于所述线圈相对于所述轭铁的另一侧。
进一步的，所述驱动结构还包括控制组件，所述控制组件包括设置于所述底座的控制模块，所述控制模块与线圈电连接。
另一方面，本发明提供一种控制方法，包括如下步骤：
S1：医疗仪器液路开关电磁阀具有第一状态以及第二状态，判断并获取医疗仪器液路开关电磁阀所需要使用的状态；
S2：根据医疗仪器液路开关电磁阀所需要使用的状态，当开关电磁阀需要使用第一状态时，断电以使得医疗仪器液路开关电磁阀处于自然状态；当开关电磁阀需要使用第二状态时，外部输入信号源以使得医疗仪器液路开关电磁阀通电状态；
S3：当医疗仪器液路开关电磁阀长时间处于第二状态时，以低功率维持开关电磁阀运行。
进一步的，所述S2还包括：记录并获取医疗仪器液路开关电磁阀从使用第一状态起到需要使用第二状态所耗时间t1，预设最短切换时间ta，若t1小于或等于ta，则医疗仪器液路开关电磁阀不通电。
进一步的，所述S3的具体步骤为：记录并获取医疗仪器液路开关电磁阀从进入所述第二状态起所耗时间t2，预设延迟时间tb，若t2小于或等于tb，则使用高电平维持开关电磁阀运转；若t2大于tb，则使用pwm斩波控制医疗仪器液路开关电磁阀运转，使得医疗仪器液路开关电磁阀以低功耗运行。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明的医疗仪器液路开关电磁阀，通过设置底座以及阀座，并在阀座中设置翘板结构，在底座中设置驱动结构，利用驱动结构带动翘板结构转动继而控制阀座上入口以及出口的导通，结构紧凑且运行稳定，一方面成品体积可以足够小以适配多种环境，另一方面产品集成度高便于生产和制造，使得本发明的医疗仪器液路开关电磁阀能适应有限的安装环境，同时便于加工生产。
2.本发明的医疗仪器液路开关电磁阀，翘板结构利用可转动的翘板组件带动隔板进行旋转继而控制第一出口和第二出口的导通，驱动结构利用直线滑杆、复位组件以及驱动组件对翘板结构进行驱动，驱动结构在底座内紧凑设置，空间利用率高，便于医疗仪器液路开关电磁阀的小体积生产，医疗仪器液路开关电磁阀的结构巧妙且可靠性强，便于进行生产和制造。
3.本发明的控制方法，对开关电磁阀从使用第一状态起到需要使用第二状态所耗时间t1进行记录和获取，并根据t1的反馈进一步控制医疗仪器液路开关电磁阀的通断，能避免开关电磁阀误判的情况；同时，还通过记录并获取开关电磁阀从进入所述第二状态起所耗时间t2，根据t2的反馈使用低功耗位置开关电磁阀运转，有效降低资源消耗，对环境友好。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一种医疗仪器液路开关电磁阀的结构示意图；
图2为本申请实施例一种医疗仪器液路开关电磁阀的内部结构示意图；
图3为本申请实施例一种医疗仪器液路开关电磁阀的剖面结构示意图；
图4为医疗仪器液路开关电磁阀在自然状态以及通电状态的示意图；
图5为本申请实施例控制方法的步骤示意图；
图6为采用本申请实施例控制方法时低功率运行的状态示意图。
附图标记说明：
底座；2、阀座；21、进入口；22、第一出口；23、第二出口；3、翘板结构；31、隔板；311、第一配合端；312、第二配合端；32、翘板组件；33、销钉；4、驱动结构；41、直线轴承；42、直线滑杆；43、复位组件；431、固定座；432、第一弹簧；44、驱动组件；441、轭铁；442、线圈；443、第二弹簧；444、压板；45、控制组件；451、控制模块。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
实施例一：
参照图1和图2，一方面，本发明提供一种医疗仪器液路开关电磁阀，包括底座1以及设置于底座1的阀座2，阀座2中设置有翘板结构3，底座1中设置有用于驱动翘板结构3的驱动结构4。医疗仪器液路开关电磁阀工作时，驱动结构4带动翘板结构3进行旋转，旋转的翘板结构3会抵接于阀座2的不同位置从而控制阀座2的导通，继而实现各个液路的通断。
参照图2和图3，具体地，阀座2的上方具有进入口21、第一出口22以及第二出口23，第一出口22以及第二出口23分别位于进入口21的两侧。翘板结构3用于控制第一出口22以及第二出口23通断，翘板结构3与阀座2转动连接，翘板结构3与第一出口22或第二出口23抵接。
更具体地，翘板结构3包括设置于阀座2的隔板31以及转动连接于阀座2的翘板组件32。翘板组件32通过一根销钉33转动连接于阀座2内，翘板组件32长度方向的一端对应位于第一出口22的下方，翘板组件32长度方向的另一端对应位于第二出口23的下方，销钉33位于搅拌组件的中部，翘板组件32以销钉33为转动轴进行旋转从而使得翘板组件32长度方向的两端靠近或远离第一出口22和第二出口23。
隔板31贴合于翘板组件32，隔板31具有一定的弹性以适配翘板组件32，隔板31具有第一配合端311以及第二配合端312，第一配合端311贴合于翘板组件32长度方向的一侧与第一出口22对应，第二配合端312贴合于翘板组件32长度方向的另一侧与第二出口23对应。转动翘板组件32即可使得第一配合端311与第一出口22抵接或远离，使得第二配合端312与第二出口23抵接或脱离。
第一配合端311由塑料和橡胶制成，当第一配合端311抵紧于第一出口22时，第一出口22封闭，进入口21与第二出口23导通；同样的，第二配合端312由塑料和橡胶制成，当第二配合端312抵紧于第二出口23时，第二出口23封闭，进入口21与第一出口22导通。
驱动结构4包括设置于底座1的直线轴承41、直线滑杆42以及用于驱动直线滑杆42的驱动组件44；翘板组件32长度方向的另一端设置有复位组件43。
具体地，直线轴承41位于底座1靠近阀座2的一侧，直线轴承41的位置与第一出口22对应，在本实施例中，直线轴承41的轴线与第一出口22的轴线重合，直线滑杆42与直线轴承41滑动连接，直线滑杆42抵接于翘板组件32长度方向的一端，直线滑杆42可沿着直线轴承41的长度方向向靠近或远离第一配合端311的方向移动。
复位组件43包括设置于底座1的固定座431，固定座431位于第二配合端312的下方，固定座431套设固定有第一弹簧432，第一弹簧432的一端与固定座431固定连接，第一弹簧432的另一端与翘板组件32长度方向相应的一端固定连接。
驱动组件44包括设置于底座1的轭铁441以及线圈442，轭铁441贴附于底座1的内壁，轭铁441的形状呈“L”字型，线圈442贴附设置于轭铁441远离底座1的一侧，轭铁441与线圈442位于直线轴承41与直线滑杆42的下方。轭铁441远离直线滑杆42的一侧设置有第二弹簧443，第二弹簧443的弹簧力比第一弹簧432的弹簧力大，在本实施例中，第二弹簧443的弹簧力比第一弹簧432的弹簧力要大。
第二弹簧443远离轭铁441的一端设置有压板444，压板444的一端抵接于直线滑杆42，压板444的另一端与轭铁441铰接以实现转动，可以理解的是，压板444也可以铰接于底座1的内壁。为了提高空间利用率，压板444呈“L”型设置，压板444位于线圈442相对于轭铁441的另一侧。驱动结构4还包括控制组件45，控制组件45包括设置于底座1的控制模块451，控制模块451与线圈442电连接。
参照图4，在自然状态下，压板444在第一弹簧432以及第二弹簧443的弹簧力作用下有远离线圈442的运动趋势，直线滑杆42在第二弹簧443的作用力下向靠近阀座2的方向移动，直线滑杆42带动第一配合端311向第一出口22移动并抵紧于第一出口22，继而实现第一出口22的封闭，此时进入口21和第二出口23导通。
在通电状态下，控制模块451接受外界给予的电压输入，线圈442有电流通过在导线周围空间产生磁场将压板444吸合，磁力克服第一弹簧432以及第二弹簧443的作用力将压板444向靠近线圈442的方向吸合，向靠近线圈442方向移动的压板444带动直线滑杆42向远离阀座2的方向移动。翘板组件32受到第一弹簧432的推力被抬起，继而带动隔板31的第二配合端312抵紧于第二出口23，继而实现第二出口23的封闭，此时进入口21和第一出口22导通。
实施例二：
参照图5，另一方面，本发明提供一种控制方法，包括如下步骤：
S1：医疗仪器液路开关电磁阀具有第一状态以及第二状态，判断并获取医疗仪器液路开关电磁阀所需要使用的状态；
具体地，医疗仪器液路开关电磁阀的第一状态为进入口21以及第一出口22导通，第二出口23关闭；开关电磁阀的第二状态为进入口21以及第二出口23导通，第一出口22关闭。根据实际情况或设定流程判断医疗仪器液路开关电磁阀所需要使用的状态并获取。
S2：根据医疗仪器液路开关电磁阀所需要使用的状态，当医疗仪器液路开关电磁阀需要使用第一状态时，断电以使得医疗仪器液路开关电磁阀处于自然状态；当开关电磁阀需要使用第二状态时，外部输入信号源以使得医疗仪器液路开关电磁阀通电状态；
具体地，根据S1中所获取的状态，对开关电磁阀进行通电或断电以使得开关电磁阀处于第一状态或第二状态。此外，S2还包括：记录并获取开关电磁阀从使用第一状态起到需要使用第二状态所耗时间t1，预设最短切换时间ta，ta即开启响应时间，若t1小于或等于ta，则医疗仪器液路开关电磁阀不通电。
通过设置t1，避免医疗仪器液路开关电磁阀由于误判而在短时间内切换至第二状态的情况，从而有效对医疗仪器液路开关电磁阀进行保护。
S3：当开关电磁阀长时间处于第二状态时，以低功率维持开关电磁阀运行。
参照图6，具体地，S3的具体步骤为：记录并获取医疗仪器液路开关电磁阀从进入第二状态起所耗时间t2，预设延迟时间tb，若t2小于或等于tb，则使用高电平维持开关电磁阀运转；若t2大于tb，则使用pwm斩波控制开关电磁阀运转，使得开关电磁阀以低功耗运行。通过设置t2，根据t2的反馈使用低功耗位置开关电磁阀运转，有效降低资源消耗，使得开关电磁阀能节能高效地运转，限制电磁铁做功发热导致的产品失效。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种医疗仪器液路开关电磁阀，其特征在于，包括底座(1)以及设置于所述底座(1)的阀座(2)，所述阀座(2)具有进入口(21)、第一出口(22)以及第二出口(23)，所述第一出口(22)以及第二出口(23)分别位于进入口(21)的两侧，所述阀座(2)中设置有用于控制所述第一出口(22)以及所述第二出口(23)通断的翘板结构(3)，所述翘板结构(3)与所述阀座(2)转动连接，所述底座(1)中设置有用于驱动所述翘板结构(3)的驱动结构(4)，所述翘板结构(3)与所述第一出口(22)或第二出口(23)抵接。
2.根据权利要求1所述的医疗仪器液路开关电磁阀，其特征在于，所述翘板结构(3)包括设置于所述阀座(2)的隔板(31)以及转动连接于所述阀座(2)的翘板组件(32)，所述隔板(31)贴合于所述翘板组件(32)，所述隔板(31)具有第一配合端(311)以及第二配合端(312)，所述第一配合端(311)与所述第一出口(22)抵接或远离，所述第二配合端(312)与所述第二出口(23)抵接或脱离。
3.根据权利要求2所述的医疗仪器液路开关电磁阀，其特征在于，所述驱动结构(4)包括设置于所述底座(1)的直线轴承(41)、直线滑杆(42)以及用于驱动所述直线滑杆(42)的驱动组件(44)，所述直线滑杆(42)与所述直线轴承(41)滑动连接，所述直线滑杆(42)抵接于所述翘板组件(32)长度方向的一端；所述翘板组件(32)长度方向的另一端设置有复位组件(43)。
4.根据权利要求3所述的医疗仪器液路开关电磁阀，其特征在于，所述复位组件(43)包括设置于所述底座(1)的固定座(431)，所述固定座(431)套设固定有第一弹簧(432)，所述第一弹簧(432)与所述翘板组件(32)长度方向相应的一端固定连接。
5.根据权利要求3或4所述的医疗仪器液路开关电磁阀，其特征在于，所述驱动组件(44)包括设置于所述底座(1)的轭铁(441)以及线圈(442)，所述轭铁(441)设置有第二弹簧(443)，所述第二弹簧(443)远离所述轭铁(441)的一端设置有压板(444)，所述压板(444)的另一端抵接于所述直线滑杆(42)。
6.根据权利要求5所述的医疗仪器液路开关电磁阀，其特征在于，所述压板(444)呈“L”型设置，所述压板(444)位于所述线圈(442)相对于所述轭铁(441)的另一侧。
7.根据权利要求5所述的医疗仪器液路开关电磁阀，其特征在于，所述驱动结构(4)还包括控制组件(45)，所述控制组件(45)包括设置于所述底座(1)的控制模块(451)，所述控制模块(451)与所述线圈(442)电连接。
8.一种用于控制如权利要求1-7任一项所述的医疗仪器液路开关电磁阀的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：医疗仪器液路开关电磁阀具有第一状态以及第二状态，判断并获取医疗仪器液路开关电磁阀所需要使用的状态；
S2：根据医疗仪器液路开关电磁阀所需要使用的状态，当开关电磁阀需要使用第一状态时，断电以使得医疗仪器液路开关电磁阀处于自然状态；当开关电磁阀需要使用第二状态时，外部输入信号源以使得医疗仪器液路开关电磁阀通电状态；
S3：当医疗仪器液路开关电磁阀长时间处于第二状态时，以低功率维持开关电磁阀运行。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述S2还包括：记录并获取医疗仪器液路开关电磁阀从使用第一状态起到需要使用第二状态所耗时间t1，预设最短切换时间ta，若t1小于或等于ta，则医疗仪器液路开关电磁阀不通电。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述S3的具体步骤为：记录并获取医疗仪器液路开关电磁阀从进入所述第二状态起所耗时间t2，预设延迟时间tb，若t2小于或等于tb，则使用高电平维持开关电磁阀运转；若t2大于tb，则使用pwm斩波控制开关电磁阀运转，使得开关电磁阀以低功耗运行。
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