专利名称：一种有关磁悬浮的动脉模拟器和方法
一种有关磁悬浮的动脉模拟器和方法本发明涉及医疗卫生教学用设备技术领域，具体地说是一种有关磁悬浮的动脉模拟器。“动脉模拟器”是一种可以模拟人体动脉搏动的装置，主要用于现代化医学教育方面，可以生动形象的向学生展示人体的动脉搏动状态，体验人体动脉的搏动规律和搏动时触摸的感觉。市面上类似的装置根据工作原理主要有气动式、液压式、动圈式、电磁式、凸轮式的等，国外的如美国gaumard,挪威Laerdal等公司现在普遍采用动圈式的和气动式的。目前正在应用的这些技术主要不足之处在于，噪声大、体积大、功耗高、动能不足、结构复杂、容易损坏、成本高等不足之处，比如，气动式的需要一个体积较大的气泵作为气源，能耗高，造价高、噪声大。而动圈式的由于动圈的电极引线繁琐、不易生产、体积偏大、相对动力 不足，尤其是如果体积做的很小，用于儿童手臂动脉的模拟，动力和体积都显得不太适合。国内专利CN201035807Y公开了一种拟人机器人脉搏跳动机该脉搏跳动机通过震动电机结合芯片控制程序来模拟脉搏的跳动，还配备音响模拟脉搏跳动的声音，但是该技术采用的震动方式和脉搏的跳动是有区别的，无法很好的模拟脉搏的真实情况。本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种结构简单合理的有关磁悬浮的动脉模拟器和方法。为了实现上述目的，本发明设计一种有关磁悬浮的动脉模拟器，包括壳体6，其特征在于壳体下部或内部设有主搏动磁铁I、在主搏动磁铁I的底部设有一个凹形支架5，凹形支架5的上设有悬浮力磁铁2，凹形支架5上设有延伸块，延伸块上设有驱动线圈3，驱动线圈3上设有电极4。所述的壳体是长方形的塑料壳体或绑带或模拟人体皮肤的壳体6。所述的凹形支架5底部设有悬浮力磁铁2的安装孔或安装座或安装栓用于固定。所述的驱动线圈3的外面设有保护罩。所述的主搏动磁铁I的磁极位置是上部为N极，下部为S极，或上部为S极，下部为N极。悬浮力磁铁2采用永磁材料，所述的悬浮力磁铁2的磁极位置是上部为S极，下部为N极,或上部为N极,下部为S极。主搏动磁铁I与壳体的间距在(T3cm之间变化。一种有关磁悬浮的动脉模拟器的方法，其特征在于驱动电流经由电极4，进入驱动线圈3，产生了电磁驱动力，主搏动磁铁I在电磁驱动力的作用下开始上下运动，产生模拟人体动脉的搏动。本发明具有噪声小、能耗低、体积小、结构简单、动能调整范围宽、结构坚固不易损坏、成本低等优点。本发明可以广泛的应用于现代化的教学设备和仪器上，如“模拟人手臂” “模拟人颈动脉” “模拟护理人” “模拟人肱脉搏” “模拟人挠动脉” “模拟人股动脉”等
医学教学产品或仪器上。图I为本发明的长侧面透视结构示意图I。图2为本发明的宽侧面透视结构示意图2。图3为本发明的顶侧面透视结构示意图3。图4为本发明的底侧面透视结构示意图4。
图5为本发明的实施例I。图6为本发明的实施例2。指定图I为摘要附图。结合附图对本发明做进一步说明，本发明所用装置的结构和对本专业的人来说是非常清楚的。本发明的装置和结构包括但不限于下述实施例。本发明的目的是这样实现的，参见附
图1，附图2，附图3，一种磁悬浮动脉模拟器，包括主搏动磁铁I、悬浮力磁铁2、驱动线圈3、电极4、凹形支架5、壳体6。主搏动磁铁I :它的作用是在电磁力的作用下，可以上下运动，从而实现模拟人体动脉搏动的功能。由于它是固体永磁材料制成，密度相对较大，随之相对惯性也较大，这样在它与悬浮力磁铁2的配合下，利用惯性原理，可以用较小的体积产生较强的搏动力。主搏动磁铁I是由永磁材料制成，它有2个磁极，即N极和S极。悬浮力磁铁2 :它的作用是给主搏动磁铁I 一个向上的无接触性的磁性推力，从而达到2个主要目的，第一，平衡掉了主搏动磁铁I向下的重力，使得驱动主搏动磁铁I运动的驱动线圈2中的电流，可以很小。第二，当主搏动磁铁I向下运动时，产生一个无接触的缓冲力，很好的消除了主搏动磁铁I向下运动时的噪声。此外，调整悬浮力磁铁2的强度或位置，可以使得主搏动磁铁I与壳体的间距在0-3cm之间变化，这样不但可以改变搏动的强度，还可以改变搏动的触摸手感。悬浮力磁铁2是由永磁材料制成，它有2个磁极，即N极和S极。悬浮力磁铁2的工作原理是利用本身的磁极，根据磁铁同性相吸，异性相斥的原理，与主搏动磁铁I产生一个相斥的磁力，从而平衡了主搏动磁铁I本身的向下重力和向下搏动时的惯性冲击力。驱动线圈3 :它的作用是产生电磁力，驱动主搏动磁铁I运动。驱动线圈3可以用漆包线或其它导线绕制，驱动线圈可以是有骨架成型的线圈，也可以是无骨架自粘成形的无骨架线圈。为了保护驱动线圈3，实际使用中可以加一个外壳保护。电极4 :是驱动线圈3接入驱动电路的接头。它可以是驱动线圈3本身的线头，也可以是其它的接线柱、接线片等。凹形支架5:用于固定悬浮力磁铁2和驱动线圈3。凹形支架5上还可以开固定孔，用于本装置的固定，支架还可以与本发明实际使用中的外壳联成一体，同时具有外壳的功能。凹形支架5 —般用塑料制成，也可以用其它可以起到固定成型的材料制作，比如胶木、陶瓷等。壳体6 :覆盖在本装置上模拟人的皮肤。壳体下部或内部设有主搏动磁铁I、在主搏动磁铁I的底部设有一个凹形支架5，凹形支架5的上设有悬浮力磁铁2，凹形支架5的外沿凸起上设有延伸块，延伸块上设有驱动线圈3，驱动线圈3上设有电极4。所述的壳体是长方形的塑料壳体或绑带或模拟人体皮 肤的壳体6。所述的凹形支架5底部设有悬浮力磁铁2的安装孔或安装座或安装栓用于固定。所述的驱动线圈3的外面设有保护罩。所述的主搏动磁铁I的磁极位置是上部为N极，下部为S极，或上部为S极，下部为N极。悬浮力磁铁2采用永磁材料，所述的悬浮力磁铁2的磁极位置是上部为S极，下部为N极,或上部为N极,下部为S极。主搏动磁铁I与壳体的间距在(T3cm之间变化。本发明的工作原理是这样的，驱动电流经由本发明装置的电极4，进入驱动线圈3，产生了电磁驱动力，主搏动磁铁I在电磁驱动力的作用下开始上下运动，产生了模拟人体动脉搏动的物理效果。悬浮力磁铁2的作用首先平衡了主搏动磁铁I的向下重力，这样就可以有效的减少驱动线圈3中所需要的电流值，节约了电能，使得本发明可以很方便的利用电池作为驱动能源，其次，它可以产生了一个很强的非线性反向磁斥力，消除了主搏动磁铁I向下运动时的撞击噪声和震动的感觉。实施方式I :本发明用于“一种手臂挠动脉模拟器”的实施例参见图5，首先，A是本发明装置见图I被安装到一个假的人体手臂C上，B是一个电子脉冲发生器，它可以产生各种不同的脉冲，驱动本发明装置产生模拟真人动脉搏动的效果。具体原理是这样的，当电子脉冲发生器B通电工作时，产生了脉冲电流，电流通过B的输出段out，经由本发明装置A的电极4，进入驱动线圈3，产生了电磁驱动力，主搏动磁铁I在电磁驱动力的作用下开始上下运动，产生了模拟人体动脉搏动的物理效果。悬浮力磁铁2的作用首先平衡了主搏动磁铁I的向下重力，这样就可以有效的减少驱动线圈3中所需要的电流值，节约了电能，使得本发明可以很方便的利用电池作为驱动能源，其次，它可以产生了一个很强的非线性反向磁斥力，消除了主搏动磁铁I向下运动时的撞击噪声和震动的感觉。这个时候如果我们用手去触摸本发明装置的壳体处6，就会感觉到模拟真人的动脉效果。本发明实施例已经多位业内专业人士试用体验，效果令人满意。实施方式2 本发明用于“一种颈部动脉模拟器”的实施例参见图6，首先，A是本发明装置(参见图I)，它被安装到一个假的人体头颈C上，B是一个电子脉冲发生器，它可以产生各种不同的脉冲，驱动本发明装置产生模拟真人动脉搏动的效果。具体原理是这样的，当B通电工作时，产生了脉冲电流，电流通过B的输出段out，经由本发明装置A的电极4，进入驱动线圈3，产生了电磁驱动力，主搏动磁铁I在电磁驱动力的作用下开始上下运动，产生了模拟人体动脉搏动的物理效果。悬浮力磁铁2的作用首先平衡了主搏动磁铁I的向下重力，这样就可以有效的减少驱动线圈3中所需要的电流值，节约了电能，使得本发明可以很方便的利用电池作为驱动能源，其次，它可以产生了ー个很强的非线性反向磁斥力，消除了主搏动磁铁I向运动时的撞击噪声和震动的感觉。这个时候如果我们用手去触摸本发明装置的壳体处6，就会感觉到模拟真人的动脉效果。本发明实施例已经多位业内专业人士试用体 验，效果令人满意。
权利要求
1.一种有关磁悬浮的动脉模拟器，包括壳体(6),其特征在于壳体下部或内部设有主搏动磁铁(I )、在主搏动磁铁(I)的底部设有一个凹形支架(5)，凹形支架(5)的上设有悬浮力磁铁(2)，凹形支架(5)上设有延伸块，延伸块上设有驱动线圈(3)，驱动线圈(3)上设有电极(4)。
2.如权利要求I所述的一种有关磁悬浮的动脉模拟器，其特征在于所述的壳体是长方形的塑料壳体或绑带或模拟人体皮肤的壳体(6)。
3.如权利要求I所述的一种有关磁悬浮的动脉模拟器，其特征在于所述的凹形支架(5 )底部设有悬浮力磁铁(2 )的安装孔或安装座或安装栓用于固定。
4.如权利要求I所述的一种有关磁悬浮的动脉模拟器，其特征在于所述的驱动线圈(3)的外面设有保护罩。
5.如权利要求I所述的一种有关磁悬浮的动脉模拟器，其特征在于所述的主搏动磁铁(O的磁极位置是上部为N极,下部为S极。
6.如权利要求I所述的一种有关磁悬浮的动脉模拟器，其特征在于所述的主搏动磁铁(O的磁极位置是上部为S极,下部为N极。
7.如权利要求I所述的一种有关磁悬浮的动脉模拟器，其特征在于悬浮力磁铁(2)采用永磁材料，所述的悬浮力磁铁(2)的磁极位置是上部为S极，下部为N极。
8.如权利要求I所述的一种有关磁悬浮的动脉模拟器，其特征在于悬浮力磁铁(2)采用永磁材料，所述的悬浮力磁铁(2)的磁极位置是上部为N极，下部为S极。
9.如权利要求I所述的一种有关磁悬浮的动脉模拟器，其特征在于主搏动磁铁(I)与壳体的间距在(T3cm之间变化。
10.一种有关磁悬浮的动脉模拟器的方法，其特征在于驱动电流经由电极(4)，进入驱动线圈(3)，产生了电磁驱动力，主搏动磁铁(I)在电磁驱动力的作用下开始上下运动，产生模拟人体动脉的搏动。
全文摘要
本发明涉及医疗卫生教学用设备技术领域，具体地说是一种有关磁悬浮的动脉模拟器，包括壳体和脉冲发生仪，包括壳体，其特征在于壳体下部或内部设有主搏动磁铁、在主搏动磁铁的底部设有一个凹形支架，凹形支架的上设有悬浮力磁铁，凹形支架的外沿凸起上设有延伸块，延伸块上设有驱动线圈，驱动线圈上设有电极，电极连接电子脉冲发生器的信号输出端，驱动电流经由电极，进入驱动线圈，产生了电磁驱动力，主搏动磁铁在电磁驱动力的作用下开始上下运动，产生模拟人体动脉的搏动，本发明具有噪声小、能耗低、体积小、结构简单、动能调整范围宽、结构坚固不易损坏、成本低等优点，可以广泛的应用于现代化的教学设备和仪器上。
文档编号G09B23/28GK102831812SQ20121029799
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月20日 优先权日2012年8月20日
发明者陈先军, 肖峰, 刘旭涛 申请人:上海弘联医学科技集团有限公司