CN205832310U - 基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置，包括机身、端盖、偏置弹簧、若干根形状记忆合金丝和柱塞缸，端盖可拆卸式固定于机身上，所述的机身上设有入流口和出流口，入流口和出流口之间连有液体流通通道，所述的柱塞缸与端盖之间设有偏置弹簧，所述的柱塞缸与端盖之间还连接有若干条形状记忆合金丝；柱塞缸在偏置弹簧的推力作用下抵于所述的液体流通通道横截面上，使液体流通通道关闭。装置中还设有相连的流速计和控制模块，流速计用于感应所述的液体流通通道中液体流速，控制模块根据流速计的感应数据控制形状记忆合金丝的行程。本实用新型具有结构简单、无噪声、控制精度高等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于液体输送速度调节的智能装置，尤其涉及一种基于形状记忆合金丝驱动的流体输送速度调节装置。
背景技术
人工静脉输液作为一种传统临床输液方法,在医院的应用相当广泛。但此方法存在诸如控制精度差、容易操作失误、输液过程监控不及时等问题，在输液要求严格的情形下存在导致医疗事故的隐患。因此，智能输液技术逐渐成为医疗设备研发的热点方向。近些年来，医疗设备研究人员大力开发智能输液技术，且已取得一系列研究成果，部分产品在临床医疗中也得到了大力推广与应用。但是，目前市场上的智能输液设备仍存在诸多技术问题，并由此引发了很多医疗事故。智能输液设备引发医疗事故的原因很多，其中最重要的一个原因在于输液设备内部机械零部件的设计缺陷，比如控制药液流速的驱动电机控制精度不高、机械部件内部润滑液有污染药物的危险以及设备内部机械结构复杂、机构之间相互摩擦产生噪声等等。为改正这些缺点，需要简化智能输液器内部的机械部件，设计出更加简单、可靠的输液控制器。本实用新型基于智能材料形状记忆合金)设计出一种新型智能输液控制装置。根据形状记忆合金特殊的变形可恢复性能，设计出一种结构简单、控制性能出色的控制器，实现智能输液设备的结构简化要求，提高设备可靠性，降低其使用过程中存在的安全风险。基于形状记忆合金控制器而开发的智能结构输液设备还有无需润滑、无药物污染危险，工作时几乎不产生噪声、绿色环保等优点。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置。
基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置，包括机身、端盖、偏置弹簧、若干根形状记忆合金丝和柱塞缸，端盖可拆卸式固定于机身上，所述的机身上设有入流口和出流口，入流口和出流口之间连有液体流通通道，所述的柱塞缸与端盖之间设有偏置弹簧，所述的柱塞缸与端盖之间还连接有若干条形状记忆合金丝；柱塞缸在偏置弹簧的推力作用下抵于所述的液体流通通道横截面上，使液体流通通道关闭。
作为优选，装置中还设有相连的流速计和控制模块，流速计用于感应所述的液体流通通道中液体流速，控制模块根据流速计的感应数据控制形状记忆合金丝的行程。
进一步的，所述的流速计为无线流速计。
进一步的，所述的控制模块包含信号接收模块、电源控制模块与信号发出模块，所述的信号接收模块和信号发出模块用于与流速计进行数据交互，所述的电源控制模块用于调整形状记忆合金丝中的电流大小。
进一步的，所述的端盖上设有通孔，导线经过通孔连接形状记忆合金丝和控制模块。
作为优选，所述的柱塞缸与端盖之间通过密封圈实现密封。
作为优选，所述的端盖和柱塞缸上设有多个螺纹孔，并固定有吊环螺栓，所述的形状记忆合金丝的两端分别通过吊环螺栓与端盖和柱塞缸相连。
作为优选，所述的形状记忆合金丝数量在3到10根之间，单根形状记忆合金丝的行程在4毫米到6毫米之间。
作为优选，所述的形状记忆合金丝采用镍钛合金材料，直径为100微米到300微米，马氏体相变温度为55摄氏度，奥氏体相变温度为75摄氏度。
作为优选，所述的偏置弹簧采用弹簧钢，其刚度系数在0.5N/mm到1.0N/mm之间。
本实用新型与现有技术相比具有有益效果
1)形状记忆合金丝驱动器取代传统的步进电机，结构简单、可靠性提高。
2)形状记忆合金丝驱动器运动过程无噪声，无须润滑，不产生污染。
附图说明
图1为基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置结构示意图；
图2为柱塞缸在工作过程中的位置示意图(虚线为液体流通通道关闭状态，实线为液体流通通道开启状态)；
图3为盖板的结构示意图；
图4为控制模块的功能示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
一种基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置，包括机身1、端盖4、偏置弹簧7、若干根形状记忆合金丝8和柱塞缸9，端盖4可拆卸式固定于机身1上，所述的机身1上设有入流口和出流口，入流口和出流口之间连有液体流通通道，所述的柱塞缸9与端盖4之间设有偏置弹簧7，所述的柱塞缸9与端盖4之间还连接有若干条形状记忆合金丝8。在初始状态，即形状记忆合金丝8不通电的情况下，柱塞缸9在偏置弹簧7的推力作用下抵于所述的液体流通通道横截面上，使液体流通通道关闭。当需要进行液体输送时，对形状记忆合金丝8进行通电，使其收缩，使柱塞缸9脱离原本被阻断的流通通道横截面，实现液体输送。
在另一实施例中，装置中还设有相连的流速计2和控制模块5，流速计2用于感应所述的液体流通通道中液体流速，控制模块5根据流速计2的感应数据控制形状记忆合金丝8的行程。由此，可利用控制模块5实现液体流速的自动调节。
在另一实施例中，所述的流速计2为无线流速计。其与控制模块5可实现无线连接，便于控制。
在另一实施例中，所述的控制模块5包含信号接收模块、电源控制模块与信号发出模块，所述的信号接收模块和信号发出模块用于与流速计2进行数据交互，所述的电源控制模块用于调整形状记忆合金丝8中的电流大小。
在另一实施例中，所述的端盖4上设有通孔，导线经过通孔连接形状记忆合金丝8和控制模块5。
在另一实施例中，所述的柱塞缸9与端盖4之间通过密封圈3实现密封，防止液体溢出。
在另一实施例中，所述的端盖4和柱塞缸9上设有多个螺纹孔，并固定有吊环螺栓6，所述的形状记忆合金丝8的两端分别通过吊环螺栓6与端盖4和柱塞缸9相连。
在另一实施例中，所述的形状记忆合金丝8数量在3到10根之间，单根形状记忆合金丝8的行程在4毫米到6毫米之间。
在另一实施例中，所述的形状记忆合金丝8采用镍钛合金材料，直径为100微米到300微米，马氏体相变温度为55摄氏度，奥氏体相变温度为75摄氏度。
在另一实施例中，所述的偏置弹簧7采用弹簧钢，其刚度系数在0.5N/mm到1.0N/mm之间。
在另一实施例中，如图1-3所示，对上述的各优选技术特征进行了综合，得到了本实用新型的一种最优选方式。在该装置基础上，基于形状记忆合金丝驱动的输液速度调节方法是：初始状态柱塞缸9与机身1紧密贴合，偏置弹簧7受压，液体流通腔关闭，控制模块5发出电流信号，形状记忆合金丝8在电流加热下产生收缩，驱动柱塞缸9产生轴向运动，柱塞缸9与机身1之间产生一定间隙，同时进一步压缩偏置弹簧7，液体流通腔打开，流速计2检测到的实时流速信号发送到控制模块5，控制模块5将实时流速信号与设定的流速信号作对比，调整电流大小，控制形状记忆合金丝8的行程，从而控制柱塞缸9与机身1之间的间隙，使液体流速达到设定值。当液体输送完成时，控制模块切断电源，形状记忆合金丝8变软，偏置弹簧7恢复原位，柱塞缸9回到初始位置，液体流通腔再次关闭。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置，其特征在于，包括机身(1)、端盖(4)、偏置弹簧(7)、若干根形状记忆合金丝(8)和柱塞缸(9)，端盖(4)可拆卸式固定于机身(1)上，所述的机身(1)上设有入流口和出流口，入流口和出流口之间连有液体流通通道，所述的柱塞缸(9)与端盖(4)之间设有偏置弹簧(7)，所述的柱塞缸(9)与端盖(4)之间还连接有若干条形状记忆合金丝(8)；柱塞缸(9)在偏置弹簧(7)的推力作用下抵于所述的液体流通通道横截面上，使液体流通通道关闭。
2.如权利要求1所述的基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置，其特征在于，装置中还设有相连的流速计(2)和控制模块(5)，流速计(2)用于感应所述的液体流通通道中液体流速，控制模块(5)根据流速计(2)的感应数据控制形状记忆合金丝(8)的行程。
3.如权利要求2所述的基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置，其特征在于，所述的流速计(2)为无线流速计。
4.如权利要求2所述的基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置，其特征在于，所述的控制模块(5)包含信号接收模块、电源控制模块与信号发出模块，所述的信号接收模块和信号发出模块用于与流速计(2)进行数据交互，所述的电源控制模块用于调整形状记忆合金丝(8)中的电流大小。
5.如权利要求2所述的基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置，其特征在于，所述的端盖(4)上设有通孔，导线经过通孔连接形状记忆合金丝(8)和控制模块(5)。
6.如权利要求1所述的基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置，其特征在于，所述的柱塞缸(9)与端盖(4)之间通过密封圈(3)实现密封。
7.如权利要求1所述的基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置，其特征在于，所述的端盖(4)和柱塞缸(9)上设有多个螺纹孔，并固定有吊环螺栓(6)，所述的形状记忆合金丝(8)的两端分别通过吊环螺栓(6)与端盖(4)和柱塞缸(9)相连。
8.如权利要求1所述的基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置，其特征在于，所述的形状记忆合金丝(8)数量在3到10根之间，单根形状记忆合金丝(8)的行程在4毫米到6毫米之间。
9.如权利要求1所述的基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置，其特征在于，所述的形状记忆合金丝(8)采用镍钛合金材料，直径为100微米到300微米，马氏体相变温度为55摄氏度，奥氏体相变温度为75摄氏度。
10.如权利要求1所述的基于形状记忆合金丝驱动的液体输送速度调节装置，其特征在于，所述的偏置弹簧(7)采用弹簧钢，其刚度系数在0.5N/mm到1.0N/mm之间。
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