本发明涉及医疗器械技术领域，特别是指一种新型非接触式电动输液装置。
背景技术：
在医疗领域，经常有一些医疗过程中需要应用自动输液的情况，如在骨关节微创外科常规诊疗方法关节镜手术中，为了保持手术区域的视野清晰，需要保证液体持续、充足的灌注于关节腔内，此外，其他一些领域，如升压药物应用，抗心律失常药物，婴幼儿静脉输液或静脉麻醉等，如果完全靠医疗人员的经验来控制推药输药量和输液速度，对操作者的要求较高，操作者的情绪或其他因素都将影响输液效果，无形中给患者带来许多潜在的风险，为解决输液量和药量的控制问题，需要提供一种能根据医疗人员要求进行自动输液的装置。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种新型非接触式电动输液装置，该输液装置结构简单，设计合理，能够实现输液的自动化控制。
基于上述目的，本发明提供的一种新型非接触式电动输液装置，包括输液器、电动泵和控制器，所述电动泵包括可变容腔，所述输液器包括滴斗和输液管，所述滴斗设置有第一进口、第二进口和出口，所述第一进口与输液瓶相连，所述第二进口与所述可变容腔相连，所述出口与所述输液管相连，所述第一进口和所述出口处分别设置有第一阀瓣和第二阀瓣；所述控制器与所述电动泵相连，且所述控制器向所述电动泵发送脉冲信号通过控制所述可变容腔的容腔体积变化，从而控制输液装置输液的体积流量和流速；当所述可变容腔的容腔体积压缩变小时，所述第一阀瓣关闭，所述第二阀瓣开启，所述滴斗内的液体经所述第二阀瓣和所述输液管流向输液针方向；当所述可变容腔的容腔体积恢复为最大时，所述第一阀瓣开启，所述第二阀瓣关闭，所述输液瓶内的液体经所述第一阀瓣流向所述滴斗。
在本发明中的其中一个实施例中，所述输液器还包括瓶塞穿刺器、滴管、流量调节器、药液过滤器和输液针，所述瓶塞穿刺器的一端与所述输液瓶相连，所述滴管的一端与所述瓶塞穿刺器的另一端相连，所述滴管的另一端与所述滴斗的上部相连，所述输液管的一端和所述滴斗的底部相连，所述输液管的另一端与所述输液针相连，所述输液管上依次设置有流量调节器和药液过滤器。
在本发明中的其中一个实施例中，所述电动泵还包括法兰支架、端盖、顶杆、套筒、预压弹簧、磁致伸缩棒、线圈绕体、线圈和底座，所述套筒沿轴向方向的中间部位设置有圆环形挡板，所述圆环形挡板设置有通孔，所述圆环形挡板的第一台阶面与所述套筒的第一端面间的台阶孔为第一台阶孔，所述圆环形挡板的第二台阶面与所述套筒的第二端面间的台阶孔为第二台阶孔；
所述法兰支架的第一端设置支撑架，所述支撑架与所述可变容腔配合使用，所述法兰支架的第二端和所述端盖通过螺钉与所述套筒的第一端面固定，所述法兰支架和所述端盖均设置有孔，所述顶杆的第一端与所述可变容腔的第二端相接触，所述顶杆的第二端依次穿过法兰支架的孔、端盖的孔和第一台阶孔与所述磁致伸缩棒的一端相接触，所述线圈绕体设置在所述第二台阶孔内，所述线圈绕体设置有中心孔，所述磁致伸缩棒的另一端依次穿过圆环形挡板的通孔和中心孔，所述线圈缠绕在线圈绕体两端之间的圆柱体表面，所述预压弹簧设置在所述端盖和所述顶杆的第二端之间，所述底座通过连接螺钉与所述套筒的第二端面连接。
在本发明中的其中一个实施例中，所述支撑架包括支撑架第一端和支撑架第二端，所述支撑架第一端和所述支撑架第二端固定连接，所述可变容腔的第一端与所述支撑架第一端固定连接，所述可变容腔的第二端的直径大于法兰支架的孔的直径，使可变容腔的第二端移动的极限位置是可变容腔的第二端与支撑架第二端接触的位置。
在本发明中的其中一个实施例中，所述顶杆的第二端的直径大于圆环形挡板的通孔的直径，使顶杆的第二端移动的极限位置是顶杆的第二端与所述圆环形挡板的第一台阶面接触的位置。
在本发明中的其中一个实施例中，所述线圈绕体的两端分别与所述圆环形挡板的第二台阶面和所述底座相接触。
在本发明中的其中一个实施例中，所述端盖的截面为台阶圆柱面，所述端盖的台阶圆柱面与所述套筒的第一台阶孔同轴配合。
在本发明中的其中一个实施例中，所述可变容腔为波纹管形状。
与现有技术相比，本发明的新型电动输液装置具有以下有益效果：
本发明的新型非接触式电动输液装置的电动泵中的线圈在输入脉冲电流条件下将形成的短暂存在的磁场，驱动电动泵中的磁致伸缩棒沿其轴向方向往返移动，从而驱动顶杆不断压缩与恢复可变容腔，使其体积不断重复进行体积压缩与体积恢复动作，可变容腔的体积变化将在输液器的滴斗内形成不断脉冲式变化的压力场，从而驱动液体从滴斗的第一进口流向出口，实现输液的自动化控制；本发明的新型非接触式电动输液装置结构简单，设计合理，能够减轻医护人员工作量，减少安全隐患，有效提高患者的就医满意度。
附图说明
图1为本发明实施例所述的一种新型非接触式电动输液装置的结构图；
图2为本发明实施例所述的输液器的结构图；
图3为本发明实施例所述的输液器的滴斗的结构图；
图4为本发明实施例所述的输液泵的结构图；
其中，1-输液器，1a-滴斗，1a-1-第一阀瓣，1a-2-第二阀瓣，1b-输液管，1c-瓶塞穿刺器，1d-滴管，1e-流量调节器，1f-药液过滤器，1g-输液针，p1-第一进口，p2-第二进口，p3-出口；2-电动泵，2a-可变容腔，2a-1-可变容腔的第一端，2a-2-可变容腔的第二端，2b-法兰支架，2b-1-法兰支架的第一端，2b-2-支撑架，2b-2-1-支撑架第一端，2b-2-2-支撑架第二端，2b-3-法兰支架的第二端，2c-端盖，2d-顶杆，2d-1-顶杆的第一端，2d-2-顶杆的第二端，2e-套筒，2e-1-套筒的第一端面，2e-2-套筒的第二端面，2f-预压弹簧，2g-磁致伸缩棒，2h-线圈绕体，2h-1-中心孔，2i-线圈，2j-底座，2k-圆环形挡板，2k-1-通孔，2k-2-第一台阶面，2k-3-第二台阶面，2l-第一台阶孔，2m-第二台阶孔，2n-螺钉，2o-连接螺钉；3-控制器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图1为本发明实施例所述的一种新型非接触式电动输液装置的结构图，图3为本发明实施例所述的输液器的滴斗的结构图；如图1和图3所示，一种新型非接触式电动输液装置，包括输液器1、电动泵2和控制器3，所述电动泵2包括可变容腔2a，所述输液器1包括滴斗1a和输液管1b，所述滴斗1a设置有第一进口p1、第二进口p2和出口p3，第一进口p1与输液瓶相连，第二进口p2与可变容腔2a相连，出口p3与输液管1b相连，第一进口p1和出口p3处分别设置有第一阀瓣1a-1和第二阀瓣1a-2；控制器3与电动泵2相连，且控制器3向电动泵2发送脉冲信号通过控制可变容腔2a的容腔体积变化，从而控制输液装置输液的体积流量和流速；当可变容腔2a的容腔体积压缩变小时，第一阀瓣1a-1关闭，第二阀瓣1a-2开启，滴斗1a内的液体经第二阀瓣1a-2和输液管1b流向输液针1g方向；当可变容腔2a的容腔体积恢复为最大时，第一阀瓣1a-1开启，第二阀瓣1a-2关闭，输液瓶内的液体经第一阀瓣1a-1流向滴斗1a。
所述控制器3可设定电流脉冲信号的数量和脉冲信号频率，控制控制器3所输出的电流脉冲信号的数量和频率便可控制新型非接触式电动输液装置输液的体积流量和流速。
在本发明的实施例中，第一阀瓣1a-1和第二阀瓣1a-2均起到单向阀的作用，单向阀的作用只允许介质向一个方向流动，而且阻止反方向流动。第一阀瓣1a-1和第二阀瓣1a-2的工作原理为：第一阀瓣1a-1和第二阀瓣1a-2的内部均包括挡板、单向阀芯、阀口和弹簧，单向阀芯和弹簧相连，单向阀芯和阀口配合使用，第一阀瓣1a-1的初始状态是处于开启的状态(即单向阀芯和阀口不接触)，第二阀瓣1a-2的初始状态是处于关闭的状态(即单向阀芯和阀口接触并完全配合)，当可变容腔2a在外力作用下受压时，可变容腔2a的容腔体积变小，输液器1的滴斗1a内压力增加并大于第一进口p1上游的压力时，此时，滴斗1a内的压力会推动第一阀瓣1a-1内的挡板移动，挡板会推动单向阀芯克服弹簧的弹力，向阀口的方向移动，使单向阀芯和阀口接触并完全配合，靠近第一进口p1处的阀瓣1a-1关闭；滴斗1a内的压力会推动第二阀瓣1a-2内的挡板移动，挡板会推动单向阀芯移动，使单向阀芯和阀口分离，靠近出口p3处的第二阀瓣1a-2开启，使滴斗1a内的液体经第二阀瓣1a-2和输液管1b流向输液针1g方向；当外力作用消失，可变容腔2a的容腔体积恢复为最大时，输液器1的滴斗1a内压力随滴斗1a的体积增加而产生负压，使滴斗1a内的压力小于第一进口p1上游的压力时，此时，第一阀瓣1a-1内的单向阀芯在弹簧的弹力作用下恢复到初始状态，单向阀芯和阀口分离，靠近第一进口p1处的第一阀瓣1a-1开启；第二阀瓣1a-2内的单向阀芯在弹簧的弹力作用下恢复到初始状态，单向阀芯和阀口接触并完全配合，靠近出口p3处的第二阀瓣1a-2关闭，输液瓶内的液体经第一阀瓣1a-1流向滴斗1a。
图2为本发明实施例所述的输液器的结构图，如图2所示，所述输液器1还包括瓶塞穿刺器1c、滴管1d、流量调节器1e、药液过滤器1f和输液针1g，瓶塞穿刺器1c的一端与输液瓶相连，滴管1d的一端与瓶塞穿刺器1c的另一端相连，滴管1d的另一端与滴斗1a的上部相连，输液管1b的一端和滴斗1a的底部相连，输液管1b的另一端与输液针1g相连，输液管1b上依次设置有流量调节器1e和药液过滤器1f。可选的，所述输液针1g为静脉输液针，输液瓶内的液体经瓶塞穿刺器1c流入滴管1d，并从滴管1d流入滴斗1a内，然后从滴斗1a的第二阀瓣1a-2流入输液管1b，并经药液过滤器1f最后流向输液针1g方向，输液管1b上设置有流量调节器1e，可手动调节输液器1内液体的体积流量和流速。
图4为本发明实施例所述的输液泵的结构图，如图4所示，所述电动泵2还包括法兰支架2b、端盖2c、顶杆2d、套筒2e、预压弹簧2f、磁致伸缩棒2g、线圈绕体2h、线圈2i和底座2j，所述套筒2e沿轴向方向的中间部位设置有圆环形挡板2k，圆环形挡板2k设置有通孔2k-1，圆环形挡板2k的第一台阶面2k-2与套筒2e的第一端面2e-1间的台阶孔为第一台阶孔2l，圆环形挡板2k的第二台阶面2k-3与套筒2e的第二端面2e-2间的台阶孔为第二台阶孔2m；
所述法兰支架2b的第一端2b-1设置支撑架2b-2，支撑架2b-2与可变容腔2a配合使用，法兰支架2b的第二端2b-3和端盖2c通过螺钉2n与套筒2e的第一端面2e-1固定，法兰支架2b和端盖2c均设置有孔，顶杆2d的第一端2d-1与可变容腔2a的第二端2a-2相接触，顶杆2d的第二端2d-2依次穿过法兰支架2b的孔、端盖2c的孔和第一台阶孔2l与磁致伸缩棒2g的一端相接触，线圈绕体2h设置在第二台阶孔2m内，线圈绕体2h设置有中心孔2h-1，磁致伸缩棒2g的另一端依次穿过圆环形挡板2k的通孔2k-1和中心孔2h-1，线圈2i缠绕在线圈绕体2h两端之间的圆柱体表面，预压弹簧2f设置在端盖2c和顶杆2d的第二端2d-2之间，底座2j通过连接螺钉2o与套筒2e的第二端面2e-2连接。
在本发明实施例中，所述磁致伸缩棒2g是由磁致伸缩材料制成的，其在外磁场作用下可以伸长，去掉外磁场后又恢复到原来的长度。所述套筒2e沿轴向方向的中间部位设置有圆环形挡板2k，圆环形挡板2k设置有通孔2k-1，顶杆2d的第二端2d-2的直径大于圆环形挡板2k的通孔2k-1的直径，当顶杆2d的第二端2d-2沿套筒2e轴向移动并接触到圆环形挡板2k的第一台阶面2k-2时，由于圆环形挡板2k的第一台阶面2k-2对顶杆2d的轴向移动起到阻挡作用，此时，顶杆2d的第二端2d-2沿轴向方向向套筒2e的第二端面2e-2移动的极限位置为套筒2e中间位置圆环形挡板2k的第一台阶面2k-2上。
可选的，所述支撑架2b-2包括支撑架第一端2b-2-1和支撑架第二端2b-2-2，支撑架第一端2b-2-1和支撑架第二端2b-2-2固定连接，可变容腔2a的第一端2a-1与支撑架第一端2b-2-1固定连接，可变容腔2a的第二端2a-2的直径大于法兰支架2b的孔的直径，使可变容腔2a的第二端2a-2移动的极限位置是可变容腔2a的第二端2a-2与支撑架第二端2b-2-2接触的位置。
在本发明实施例中，所述支撑架2b-2包括支撑架第一端2b-2-1和支撑架第二端2b-2-2，支撑架第一端2b-2-1和支撑架第二端2b-2-2可通过一边进行固定连接，即支撑架2b-2为凹槽形状，也可通过两边进行固定连接，即支撑架2b-2为四边形框架形状。可变容腔2a的第二端2a-2沿套筒2e轴向移动并接触到支撑架第二端2b-2-2时，由于支撑架第二端2b-2-2对可变容腔2a的轴向移动起到阻挡作用，此时，可变容腔2a的第二端2a-2处于向支撑架第二端2b-2-2移动的极限位置。
所述法兰支架2b的第二端2b-3和端盖2c通过螺钉2n固定在套筒2e的第一端面上；所述端盖2c的截面为台阶圆柱面，端盖2c的台阶圆柱面与套筒2e的第一台阶孔2l同轴配合。
所述预压弹簧2f的一端压在端盖2c上，预压弹簧2f的另一端压在顶杆2d的台阶面上。所述磁致伸缩棒2g同轴安装在线圈绕体2h的中心孔2h-1内，线圈绕体2h同轴安装在套筒2e中间位置圆环形挡板2k的第二台阶面2k-3与底座2j构成的腔体内；优选的，所述线圈绕体2h的两端分别与圆环形挡板2k的第二台阶面2k-3和底座2j相接触。所述底座2j通过连接螺钉2o固定在套筒2e的第二端面上。
优选的，所述端盖2c的截面为台阶圆柱面2c-1，端盖2c的台阶圆柱面2c-1与套筒2e的第一台阶孔2l同轴配合。
可选的，所述可变容腔2a为波纹管形状，即可变容腔2a本身为一弹簧，在可变容腔2a的第二端2a-2受到压力作用时，由于可变容腔2a的第一端2a-1固定，可变容腔2a的容腔体积变小；当压力作用消失时，可变容腔2a的容腔体积恢复为最大。
所述的新型非接触式电动输液装置的工作原理为：控制器3向线圈绕体2h输入一个脉冲电流信号时，磁致伸缩棒2g将产生脉冲式的电磁力，其推动顶杆2d和预压弹簧2f向靠近可变容腔2a的一侧移动，由于可变容腔2a第一端2a-1与支撑架第一端2b-2-1固定连接，即限制了可变容腔2a沿轴向移动，顶杆2d第一端2d-1将压在可变容腔2a的第二端2a-2上并推动其向可变容腔2a的第一端2a-1方向移动并使其容腔体积压缩变小，设计成波纹管形状的可变容腔2a本身为一弹簧，在其第二端2a-2受压力时，可变容腔2a变小；当控制器3不向线圈绕体2h输入电流信号时，磁致伸缩棒2g的电磁力消失，在预压弹簧2f和可变容腔2a的弹性力作用下，顶杆2d将推动磁致伸缩棒2g向底座2j方向移动，此时，可变容腔2a的容腔体积恢复为最大。在控制器3所输出的脉冲波形相同的情况下，一个脉冲波形对应着可变容腔2a排出相同体积的液体，因此，控制控制器3所输出的电流脉冲信号的数量和频率便可控制新型非接触式电动输液装置输液的体积流量和流速。
由上述内容可知，本发明的新型非接触式电动输液装置的电动泵中的线圈在输入脉冲电流条件下将形成的短暂存在的磁场，驱动电动泵中的磁致伸缩棒沿其轴向方向往返移动，从而驱动顶杆不断压缩与恢复可变容腔，使其体积不断重复进行体积压缩与体积恢复动作，可变容腔的体积变化将在输液器的滴斗内形成不断脉冲式变化的压力场，从而驱动液体从滴斗的第一进口流向出口，实现输液的自动化控制；本发明的新型非接触式电动输液装置结构简单，设计合理，能够减轻医护人员工作量，减少安全隐患，有效提高患者的就医满意度。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。