CN205287095U - 注射泵卡爪位置检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种注射泵卡爪位置检测系统，包括推头壳体和卡爪，卡爪上分别设置有主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮受电机带动转动以夹紧或放松活塞杆，从动齿轮上设有磁铁，推头壳体内还设有霍尔传感器，磁铁靠近霍尔传感器时，霍尔传感器输出的第一采样电压增加，还包括夹紧检测电路，夹紧检测电路包括霍尔检测电路和过载检测电路，过载检测电路包括霍尔检测电路耦接于霍尔传感器，当卡爪转动到预定位置时，霍尔检测电路输出第一夹紧信号；过载检测电路用于检测电机的线电流，电机处于过载状态时，过载检测电路输出第二夹紧信号；夹紧检测电路同时接收到第一夹紧信号和第二夹紧信号时，输出第三夹紧信号。

Description

注射泵卡爪位置检测系统

技术领域

本实用新型涉及医疗设备领域，更具体地说，它涉及一种注射泵卡爪位置检测系统。

背景技术

在医学治疗中，注射器是常用的器具。为了某种治疗目的，通常会使用容量大的注射器具给病人注射药物。由于注射量大，通常需要一定的注射时间。在这种情况下，由医护人员手动操作将十分吃力和不便。并且，手动注射满足要求的注射速度和调整注射速度的要求。

当前市场上已经存在一种注射泵，其中将注射器或类似的器具安装在注射泵上，利用推动装置或推头推动注射器实现注射的目的。其中，申请号为201320406770.7的中国专利公开了一种用于注射泵的卡爪装置以及注射泵，这种注射泵包括：前壳体、后壳体、推头装置和压板装置，在工作时，将注射器安装到前壳体的安装通道上，由压板装置将注射器的注射筒固定住，然后由推头装置上的卡爪组件将注射器的活塞杆夹持住，待安装完成后由推头装置推动活塞杆动作即可进行注射。其中，推头装置上设有夹持装置，该夹持装置会对注射器活塞杆（推柄）起到很好的定位作用，防止过量给药以及虹吸，给患者带来危险。但是现有的这种注射泵上一般仅仅设置了夹持装置，只能对注射器的活塞杆起到夹持作用，这种夹持装置是通过设置的操纵部件手动操作卡爪的夹持与松开的，这样有时在使用时会造成遗忘拨动操纵部件，进而造成卡爪没有夹持到注射器的活塞杆，从而造成过量给药以及虹吸，给患者带来危险，所以较为容易被想到的是通过电机驱动夹持装置进行夹持动作，这样虽然夹持可以减小了带来安全隐患的可能，但是由于是电机控制夹持装置动作，这样就无法判断是否夹紧，造成电机过载以及活塞杆难以动作。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种检测卡爪是否夹紧的注射泵卡爪位置检测系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种注射泵卡爪位置检测系统，包括推头壳体和卡爪，所述卡爪上分别设置有主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮受电机带动转动以夹紧或放松活塞杆，所述从动齿轮上设有磁铁，所述推头壳体内还设有霍尔传感器，所述磁铁靠近霍尔传感器时，所述霍尔传感器输出的第一采样电压增加，还包括夹紧检测电路，所述夹紧检测电路包括霍尔检测电路和过载检测电路，所述过载检测电路包括所述霍尔检测电路耦接于霍尔传感器，当所述卡爪转动到预定位置时，所述霍尔检测电路输出第一夹紧信号；所述过载检测电路用于检测电机的线电流，所述电机处于过载状态时，所述过载检测电路输出第二夹紧信号；所述夹紧检测电路同时接收到第一夹紧信号和第二夹紧信号时，输出第三夹紧信号。

通过电机带动主动齿轮，主动齿轮带动从动齿轮动作，然后通过夹紧检测电路检测卡爪是否被传动到预定位置，当被传动到预定位置时，由于磁铁靠近霍尔传感器运动，使霍尔传感器的输出的第一采样电压出现变化，而霍尔检测电路接收到该变化量判断卡爪是否到位，而过载检测电路通过检测电机的过载状态，由于当卡爪压紧活塞杆时，电机负载增加，电机工作在过载状态，通过过载检测电路对线电流进行检测，所以通过两个电路同时判断卡爪是否夹紧，从而输出第三夹紧信号作为卡爪夹紧的信号，该信号可用于停止电机工作或提醒使用者卡爪夹紧，具体功能不作限定，只提供一种检测卡爪是否夹紧的方案。

进一步地，所述霍尔检测电路包括第一基准模块，配置有第一基准电压；第一比较模块，耦接于第一基准模块与霍尔传感器，当所述第一采样电压大于第一基准电压时，输出第一夹紧信号。

进一步地，所述第一基准模块包括依次串联设置的第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻；所述第一分压电阻和第二分压电阻耦接的节点提供第一基准电压，所述第三分压电阻为可调电阻。

进一步地，所述过载检测电路包括电流互感器模块，用于检测电机输入线电流，并将该电流信号转化为第二采样电压；第二基准模块，用于提供第二基准电压；第二比较模块，包括两个输入端，所述两个输入端分别接于电流互感器模块和第二基准模块，当第二采样电压大于第二基准电压时输出第二过载信号。

进一步地，所述电流互感器模块包括电流互感器，其一次侧绕组与电动机一输入端串联，其二次侧串联有第一采样电阻和第二采样电阻，所述第一采样电阻和第二采样电阻之间的节点提供第二采样电压。通过第二采样电压的设置，保证了电流互感器的线电流转化成第二采样电压。

进一步地：所述基准模块包括第一基准部，所述第一基准部包括依次串联设置的第三电阻、第四电阻和第五电阻，所述第三电阻和第四电阻耦接的节点提供第二基准电压，所述第五电阻为可调电阻。通过可调电阻的设置，可以对第二基准电压进行微调，防止检测过于灵敏或迟钝。

进一步地：所述夹紧检测电路还包括一二输出与门，其输入端分别接收第一夹紧信号和第二夹紧信号，其输出端输出第三夹紧信号。通过与门电路，简单的实现夹紧检测的逻辑判断功能，当两个电路的输出均为高电平时，第三夹紧信号为高电平。

通过采用上述技术方案，通过电机带动主动齿轮，主动齿轮带动从动齿轮动作，然后通过夹紧检测电路检测卡爪是否被传动到预定位置，当被传动到预定位置时，由于磁铁靠近霍尔传感器运动，使霍尔传感器的输出的第一采样电压出现变化，而霍尔检测电路接收到该变化量判断卡爪是否到位，而过载检测电路通过检测电机的过载状态，由于当卡爪压紧活塞杆时，电机负载增加，电机工作在过载状态，通过过载检测电路对线电流进行检测，所以通过两个电路同时判断卡爪是否夹紧，从而输出第三夹紧信号作为卡爪夹紧的信号，该信号可用于停止电机工作或提醒使用者卡爪夹紧，具体功能不作限定，只提供一种检测卡爪是否夹紧的方案。

附图说明

图1为注射器轴测图；

图2为推头壳体内部结构图；

图3为霍尔检测电路图；

图4为过载检测电路图。

附图标记：1a、注射器；11a、活塞杆；2a、推头壳体；5a、主动齿轮；6a、从动齿轮；7a、磁铁；8a、霍尔传感器；9a、卡爪；112、第一基准模块；113、第一比较模块；1、电流互感器模块；11、电流互感器；12、检测部；13、低通滤波部；2、第二基准模块；3、第二比较模块；4、触发模块。

具体实施方式

参照图1和图2对本实用新型实施例做进一步说明。

参照图1和图2所示，一种注射泵卡爪9a位置检测系统，包括推头壳体2a和卡爪9a，所述卡爪9a上分别设置有主动齿轮5a和从动齿轮6a，所述主动齿轮5a受电机带动转动以夹紧或放松活塞杆11a，所述从动齿轮6a上设有磁铁7a，所述推头壳体2a内还设有霍尔传感器8a，所述磁铁7a靠近霍尔传感器8a时，所述霍尔传感器8a输出的第一采样电压增加，还包括夹紧检测电路，所述夹紧检测电路包括霍尔检测电路和过载检测电路，所述过载检测电路包括所述霍尔检测电路耦接于霍尔传感器8a，当所述卡爪9a转动到预定位置时，所述霍尔检测电路输出第一夹紧信号S1；所述过载检测电路用于检测电机的线电流，所述电机处于过载状态时，所述过载检测电路输出第二夹紧信号S2；所述夹紧检测电路同时接收到第一夹紧信号S1和第二夹紧信号S2时，输出第三夹紧信号S3。

参照图3所示，霍尔检测电路包括第一基准模块112，用于提供一基准电压；第一比较模块113，耦接于第一采样电压111和第一基准模块112，当第一采样电压小于基准电压时，输出控制信号；所述第一基准模块112包括依次串联设置的第一分压电阻R11、第二分压电阻R12和第三分压电阻R13，所述第一分压电阻R11和第二分压电阻R12耦接的节点提供基准电压。所述第三分压电阻R13为可调分压电阻。所述第一比较模块113包括比较器，所述比较器的负输入端接收第一采样电压，所述比较器的正输入端接收基准电压，当第一采样电压小于基准电压时，输出控制信号。第一比较模块113的比较器设置为LM355，其输出端耦接有串联设置的第五分压电阻R15和第六分压电阻R16，第五分压电阻R15和第六分压电阻R16耦接的节点接于NPN管的基极，所述NPN管的发射极输出第一检测信号。

参照图4所示，还包括一过载检测电路，所述过载检测电路包括

电流互感器11模块1，用于检测电动机输入线电流，并将该电流信号转化为检测电压；电流互感器11，其一次侧绕组与电动机一输入端串联，其二次侧串联有第一采样电阻R1和第二采样电阻R2组成的检测部12，所述第一采样电阻R1和第二采样电阻R2之间的节点提供检测电压。第一采样电阻R1阻值选为47欧姆，第二采样电阻R2阻值选为100欧姆。电流互感器11和检测部12之间还连接有第八采样电阻R8和第一电容组成的低通滤波部13，用于滤去电流互感器感应电流中的谐波，第一电容容量选为0.5F，第八采样电阻R8阻值优选为1欧姆。

第二基准模块2，用于提供一基准电压；第一基准部，所述第一基准部包括依次串联设置的第三采样电阻R3、第四采样电阻R4和第五采样电阻R5，所述第三采样电阻R3和第四采样电阻R4耦接的节点提供基准电压。第五采样电阻R5为可调采样电阻，其最大阻值为100欧姆，第四采样电阻R4阻值选为47欧姆，而第三采样电阻R3阻值选为20欧姆；通过分压的方式得到稳定的基准电压，并可根据电路实际情况进行调节。

第二比较模块3，包括两个输入端，所述两个输入端分别接于电流互感器11模块1和第二基准模块2，用于比较基准电压和检测电压，当检测电压大于基准电压时输出异常信号；一比较器U1，其输出端用于输出异常信号。比较器U1型号选为LM335。

触发模块4，耦接于第二比较模块3，当接收到异常信号时，输出触发信号；依次串联的第六采样电阻R6和第七采样电阻R7，所述第六采样电阻R6和第七采样电阻R7之间的节点提供触发信号。第六采样电阻R6阻值和第七采样电阻R7阻值均设置为10欧姆，其连接的节点接于一开关管Q1，输出第二夹紧信号S2。

夹紧检测电路还包括一二输出与门，其输入端分别接收第一夹紧信号S1和第二夹紧信号S2，其输出端输出第三夹紧信号S3。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种注射泵卡爪位置检测系统，包括推头壳体和卡爪，所述卡爪上分别设置有主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮受电机带动转动以夹紧或放松活塞杆，其特征在于：所述从动齿轮上设有磁铁，所述推头壳体内还设有霍尔传感器，所述磁铁靠近霍尔传感器时，所述霍尔传感器输出的第一采样电压增加，还包括夹紧检测电路，所述夹紧检测电路包括霍尔检测电路和过载检测电路，所述过载检测电路包括

所述霍尔检测电路耦接于霍尔传感器，当所述卡爪转动到预定位置时，所述霍尔检测电路输出第一夹紧信号；

所述过载检测电路用于检测电机的线电流，所述电机处于过载状态时，所述过载检测电路输出第二夹紧信号；

所述夹紧检测电路同时接收到第一夹紧信号和第二夹紧信号时，输出第三夹紧信号。

2.如权利要求1所述的一种注射泵卡爪位置检测系统，其特征在于：所述霍尔检测电路包括

第一基准模块，配置有第一基准电压；

第一比较模块，耦接于第一基准模块与霍尔传感器，当所述第一采样电压大于第一基准电压时，输出第一夹紧信号。

3.如权利要求2所述的一种注射泵卡爪位置检测系统，其特征在于：

所述第一基准模块包括依次串联设置的第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻；所述第一分压电阻和第二分压电阻耦接的节点提供第一基准电压，所述第三分压电阻为可调电阻。

4.如权利要求1所述的一种注射泵卡爪位置检测系统，其特征在于：所述过载检测电路包括

电流互感器模块，用于检测电机输入线电流，并将该电流信号转化为第二采样电压；

第二基准模块，用于提供第二基准电压；

第二比较模块，包括两个输入端，所述两个输入端分别接于电流互感器模块和第二基准模块，当第二采样电压大于第二基准电压时输出第二过载信号。

5.根据权利要求4所述的一种注射泵卡爪位置检测系统，其特征是：所述电流互感器模块包括

电流互感器，其一次侧绕组与电动机一输入端串联，其二次侧串联有第一采样电阻和第二采样电阻，所述第一采样电阻和第二采样电阻之间的节点提供第二采样电压。

6.根据权利要求4所述的一种注射泵卡爪位置检测系统，其特征是：所述基准模块包括第一基准部，所述第一基准部包括依次串联设置的第三电阻、第四电阻和第五电阻，所述第三电阻和第四电阻耦接的节点提供第二基准电压，所述第五电阻为可调电阻。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种注射泵卡爪位置检测系统，其特征是：所述夹紧检测电路还包括一二输出与门，其输入端分别接收第一夹紧信号和第二夹紧信号，其输出端输出第三夹紧信号。