一种医疗导管摩擦系数自动检测机的制作方法

本发明涉及医疗器械测试领域，尤其涉及一种医疗导管摩擦系数自动检测机。

背景技术：

目前医疗导管在临床治疗中使用十分广泛，医疗导管使用时需要或长期或短期与机体组织接触，每次插入或拔出组织时，病人会有不同程度的灼烧疼痛感，易引起相应的粘膜损伤，甚至组织发炎。这主要由于导尿管表面材质与肌体组织的摩擦系数较大，对此，科研人员和医护人员采用了多种手段对导管的表面进行润滑处理，以减轻患者医源性痛苦。目前一般采用的方法是石蜡油或络合碘外涂法、硅胶涂层法、水溶性润滑涂层法；这三种方法处理的导管均可以在一定程度上减小医疗导管与机体的摩擦系数进而降低病人的不适程度，但是使用这些方法处理的医疗导管在批次与个体之间难免会存在差异，导致有些医疗导管没有达到预期效果，导管表面摩擦系数仍然较大，在此种情况下就必须对生产中的医疗导管的表面摩擦系数进行检测，但目前业界在生产此类导管时要么无检测即使用，要么采取人工操作方式，人工操作的方式无法模拟出被检测环境，也无法实时采集记录图表和文字数据，因此人工检测方式存在数据不可控性、不准确性及不科学性的问题。

技术实现要素：

本发明就是要克服上述检测的缺少，或检测手段较为落后和数据不可控性，不准确性及不科学性的问题，提供一种医疗导管摩擦系数自动检测机。

本发明的技术方案：

一种医疗导管摩擦系数自动检测机包括机架、执行机构、电脑主机、控制面板、显示屏、键盘、鼠标、烧杯、定位块；所述执行机构安装在所述机架上；所述电脑主机安装在机架内部；所述定位块安装固定在所述机架上位于所述执行机构的一侧；所述烧杯安放在所述机架上由所述定位块定位；所述控制面板安装在所述机架前部；所述键盘、鼠标、显示屏均安放在机架上。

进一步，所述控制面板上设有若干操作按钮、夹力仪表、系统状态显示屏。

进一步，所述执行机构包括机架Ⅰ、拉臂机构、夹臂机构；所述拉臂机构由直线滑轨、精密丝杆、拉臂主座、伺服电机、传感器固定座、S形传感器、万向铰接器、拉臂、夹头组成；所述直线滑轨设有2条分别安装在所述机架Ⅰ上；所述拉臂主座安装在所述直线滑轨上，可沿直线线轨上下滑动；所述精密丝杆安装在机架Ⅰ上与所述直线滑轨同侧；所述伺服电机安装在机架Ⅰ上，位于机架Ⅰ下部；所述精密丝杆使用联轴器与所述伺服电机相连，由伺服电机带动；所述传感器固定座安装在所述拉臂主座上；所述传感器固定座上安装有所述S形传感器；所述万向铰接器与所述S形传感器相连接；所述拉臂与所述万向铰接器相接；所述夹头使用销钉安装在所述拉臂前端，所述夹头可绕所述销钉转动；所述拉臂与所述夹头之间还安装有一压缩弹簧；所述夹臂机构包括底座、步进电机、微型精密直线滑轨、微型精密丝杆、夹手、夹臂Ⅰ、夹臂Ⅱ、夹力传感器；所述底座安装在所述机架Ⅰ上；所述步进电机安装在所述底座上；所述微型精密直线滑轨安装在所述底座上；所述微型精密丝杆安装在所述底座上，由步进电机带动；所述夹手安装在所述微型精密直线滑轨上，在微型精密丝杆的传动下可沿所述微型精密直线滑轨左右滑动；所述夹手上安装有所述夹臂Ⅰ；所述夹臂Ⅰ上安装有夹头Ⅰ；所述夹臂Ⅱ安装在所述底座上；所述夹臂Ⅰ与所述夹臂Ⅱ之间使用导向杆连接；所述夹臂Ⅱ上安装有夹头Ⅱ；所述夹力传感器紧挨着夹臂Ⅱ安装在所述底座上。

进一步，所述机架Ⅰ还开有与直线滑轨相互平行的长槽；所述长槽上安装有拉臂行程调节螺母；所述机架Ⅰ上还安装有与所述长槽相互平行的拉臂行程标尺。

进一步，所述拉臂主座上安装有行程指示箭头。

进一步，所述夹头Ⅱ与所述夹头Ⅰ前端均安装有仿生医疗硅胶。

进一步，所述医疗导管摩擦系数自动检测机由电脑主机控制。

本发明和目前业界使用的人工检测方式或无检测导管表面摩擦系数的现状相比，本发明设备具有以下优点：（1）本发明填补了目前业界的无检测空白，解决了人工检测的不准确、不科学、循环检测不一致性等等问题。（2）本发明的检测数据实时以图形和具体文字数据记录，并自动运算被检测导管的摩擦系数结果，且自动保存至电脑，输出具体数据的电子档报表，可并网实时共享至医疗机构的内部或外部网络直接供给医疗人员检阅，实现无纸化操作，也可输出纸质报表，供医疗检测人员直接检阅，具有科学的、人性化的数据采集计算和输出方式。（3）本发明实现全电脑无人干预自动单次检测及循环多次检测，模拟医疗导管在人体或动物体内单次或多次抽拉的过程，一定程度上减轻了医疗医护人员的检测劳动强度。（4）规范了医疗导管检测行业的检测方法。（5）为临床病人减轻插入导管治疗方式的痛苦做了前锋检测保证。（6）图形化、数据化的报表形式给医生提供了对导管摩擦系数有数据性的直接参考，帮助医生在临床应用中对病人治疗痛苦程度的把控。

附图说明

图1为本发明立体见图；图2为本发明主视图；图3为本发明拉臂机构局部放大图；图4为本发明后视图；图5为本发明局部剖视图；图6为本发明夹臂机构局部放大图；图7为本发明拉臂机构夹管示意图。

如图所示：一种医疗导管摩擦系数自动检测机包括机架1、执行机构2、电脑主机3、控制面板4、显示屏5、键盘6、鼠标7、烧杯8、定位块9；所述执行机构2安装在所述机架1上；所述电脑主机3安装在机架1内部；所述定位块9安装固定在所述机架1上位于所述执行机构2的一侧；所述烧杯8安放在所述机架1上由所述定位块9定位；所述控制面板4安装在所述机架1前部；所述键盘6、鼠标7、显示屏5均安放在机架上。所述控制面板上设有若干操作按钮11、夹力仪表12、系统状态显示屏13。

所述执行机构包括机架Ⅰ10、拉臂机构、夹臂机构；所述拉臂机构由直线滑轨21、精密丝杆22、拉臂主座23、伺服电机24、传感器固定座25、S形传感器26、万向铰接器27、拉臂28、夹头29组成；所述直线滑轨21设有2条分别安装在所述机架Ⅰ10上；所述拉臂主座23安装在所述直线滑轨21上，可沿直线线轨21上下滑动；所述精密丝杆22安装在机架Ⅰ10上与所述直线滑轨21同侧；所述伺服电机24安装在机架Ⅰ10上，位于机架Ⅰ10下部；所述精密丝杆22使用联轴器210与所述伺服电机24相连，由伺服电机24带动；所述传感器固定座25安装在所述拉臂主座23上；所述传感器固定座25上安装有所述S形传感器26；所述万向铰接器27与所述S形传感器26相连接；所述拉臂28与所述万向铰接器27相接；所述夹头29使用销钉211安装在所述拉臂28前端，所述夹头29可绕所述销钉211转动；所述拉臂28与所述夹头29之间还安装有一压缩弹簧212；所述夹臂机构包括底座31、步进电机32、微型精密直线滑轨33、微型精密丝杆34、夹手35、夹臂Ⅰ36、夹臂Ⅱ37、夹力传感器38；所述底座31安装在所述机架Ⅰ10上；所述步进电机32安装在所述底座31上；所述微型精密直线滑轨33安装在所述底座31上；所述微型精密丝杆34安装在所述底座31上，由步进电机32带动；所述夹手35安装在所述微型精密直线滑轨33上，在微型精密丝杆34的传动下可沿所述微型精密直线滑轨33左右滑动；所述夹手35上安装有所述夹臂Ⅰ36；所述夹臂Ⅰ36上安装有夹头Ⅰ39；所述夹臂Ⅱ37安装在所述底座31上；所述夹臂Ⅰ36与所述夹臂Ⅱ37之间使用导向杆310连接；所述夹臂Ⅱ37上安装有夹头Ⅱ311；所述夹力传感器38紧挨着夹臂Ⅱ37安装在所述底座31上。

所述机架Ⅰ10还开有与直线滑轨21相互平行的长槽41；所述长槽41上安装有拉臂行程调节螺母43；所述机架Ⅰ10上还安装有与所述长槽41相互平行的拉臂行程标尺42。

所述拉臂主座上安装有行程指示箭头44。

所述夹头Ⅱ37与所述夹头Ⅰ36前端均安装有仿生医疗硅胶45。

所述医疗导管摩擦系数自动检测机由电脑主机3控制。

本发明的工作流程及原理简介：将需要检测的医疗导管的上部固定与拉臂机构的夹头处，然后将烧杯里充满模拟介质溶液，将医疗导管的下端置于烧杯中的溶液中，在电脑中设定好参数，夹臂机构通过步进电机控制微型精密丝杆转动进而实现带夹头Ⅰ和夹头Ⅱ的夹臂对医疗导管的预夹紧动作，后设备开始运行，拉臂机构在电脑的控制下，伺服电机以设定的速度、加速度、加减速曲线进行模拟医生或医护人员实施医疗导管插入人体或动物体内管状组织的抽拉动作，同时夹臂机构的所有夹臂动作亦由电脑控制步进电机以设定的速度、加速度、加减速曲线并以仪表设定的夹力对医疗导管进行模拟医疗导管进入人体或动物血管或肠道或其他管状组织的环境，这样拉臂机构与夹臂机构在电脑的控制下，配合完成检测动作。这里拉臂机构的动作可设定循环测试模式，拉臂的S型传感器在上下拉动的过程中实时由电脑采集数据并记录，电脑内部还同时读取夹臂的夹力传感器及相应的夹臂运动参数，依据以下计算方式自动计算出摩擦系数：根据摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它是和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关。定义：如果两表面互为静止，那两表面间的接触地方会形成一个强结合力——静摩擦力，除非破坏了这结合力才能使一表面对另一表面运动，得到列式：fs=μs*N；其中N为垂直力、fs为静摩擦力（结合力）、μs为静摩擦系数；而这破坏这结合力也是要使物体启动的最小的力，我们又叫此力为最大静摩擦力。因此我们可以把上式改写成：fk=μs*N；其中fk为动摩擦力、N为垂直力；通过上述的方法电脑自动运算输出垂直力和动摩擦力并绘制成实时曲线和具体数字。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。