一种微调吸奶器活塞泵气压的方法与流程

1.本专利涉及活塞泵领域，具体涉及一种微调吸奶器活塞泵气压的方法。


背景技术：

2.目前市场上的吸奶器分为采用隔膜泵或活塞泵抽放气实现吸奶。比如采用活塞泵的吸奶器，其气缸通过导气管连接吸奶罩的三通部件，该三通部件第一端口是一个大喇叭口贴在乳房上，第二个端口是连接下方的储奶瓶，第三个端口通过三通隔膜连接导气管，由活塞泵提供负压，控制所述三通隔膜收缩，从而在吸奶罩内形成负压实现吸奶。
3.专利名称为在往复运动装置组件的腔室内泄压的泄压装置系统和方法，申请号cn201880017362.8，是采用可变形密封件在活塞的返回行程上部分地从头部脱离，实现泄压。
4.现有活塞泵设计是当活塞运行到气缸底部时触碰到带限位开关的机械排气阀门打开放气，当活塞往回运动进行负压抽气时，脱离限位开关，则机械排气阀门自动关闭，限位开关和机械排气阀门是一体化结构，这种控制方式只能简单控制气缸里的气体在活塞行程周期里全部排出或关闭阀门抽气，不能灵活的控制活塞在气缸任何位置进行关放气调节气压，满足不同人群对不同负压吸力的需求。比如对于吸奶工作模式，需要大的负气压，抽放气动作频率慢一些，这时需控制活塞是运行到气缸底部进行抽放气动作；再比如对于乳房大的妈妈，希望吸力小一点更舒服；对于乳腺条件不好的妈妈，希望吸力大一点才顺利吸出奶。如果是想对乳房起到轻微按摩作用，就需要小的负气压，抽放气动作频率快一些，这时需检测气压值，精准控制阀门和活塞运动，但现有活塞泵都是由活塞运行到气缸底部时触碰到限位开关，阀门才能进行关放气，是一个固定的负压值，不能实现微调气压的功能。


技术实现要素：

5.为克服现有技术的不足，本发明提供的一种微调吸奶器活塞泵气压的方法，可根据使用需求，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压变化，精准调节气压，满足不同人群对吸奶负压大小的舒适要求。
6.本发明提供一种微调吸奶器活塞泵气压的方法，包括将活塞泵的气缸连通压力传感器和排气电磁阀，当活塞泵的活塞进行往返排气、抽气运动过程中，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压变化，根据设定的工作模式，控制所述排气电磁阀开关调节气压。
7.进一步，还包括设置活塞泵的档位，对应不同的工作模式，所述工作模式包括吸乳模式和泌乳模式；所述吸乳模式下，活塞泵产生的负压吸力大、抽吸频率低；所述泌乳模式下，活塞泵产生的负压吸力小、抽吸频率高。
8.所述吸乳模式下，活塞泵产生的负压为20-50kpa，活塞抽吸气频率为30-80次/分钟；所述泌乳模式下，活塞泵产生的负压为10-35kpa，活塞抽吸气频率为120-150次/分钟。
9.进一步，设置不同的工作模式是对应不同的气压值，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压是否达到设定的气压值，控制活塞泵电机运动和/或所述排气电磁阀开关
动作来调节气压。
10.进一步，还设置有一个最大负压保护值，当所述压力传感器实时检测气缸内的气压达到最大负压保护值，则控制所述排气电磁阀马上打开放气，防止负压吸力过大对人体产生伤害。
11.进一步，吸奶器活塞泵的气缸通过导气管连接吸奶罩的三通隔膜，由活塞泵提供负压，控制所述三通隔膜收缩，从而在吸奶罩内形成负压实现吸奶。
12.作为一种实施方式，还通过设置在气缸底部的初始位置识别开关，去识别活塞是否已运动归位到气缸底部，联动控制所述排气电磁阀开关调节气压。
13.作为另一种改进实施方式，还包括设置在气缸底部的机械排气阀门，与所述初始位置识别开关连接，当判断活塞已运动归位到气缸底部，联动控制所述机械排气阀门打开放气；当判断活塞离开气缸底部，则联动控制所述机械排气阀门立刻关闭。
14.本发明另一实施例还提供一种微调吸奶器活塞泵气压的方法，包括将活塞泵的气缸连通压力传感器和机械排气阀，一个与所述机械排气阀连接的光电开关设置在气缸底部，当吸奶器的电机带动活塞泵活塞进行往返排气、抽气运动过程中，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压变化，根据设定的工作模式，所述压力传感器传递信号给电机和光电开关，配合控制所述机械排气阀开关调节气压。
15.所述方法还包括设置活塞泵的档位，对应不同的工作模式，所述工作模式包括吸乳模式和泌乳模式；所述吸乳模式下，活塞泵产生的负压吸力大、抽吸频率低；所述泌乳模式下，活塞泵产生的负压吸力小、抽吸频率高。设置不同的工作模式是对应不同的气压值，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压是否达到设定的气压值，控制电机运动和/或所述机械排气阀开关动作来调节气压。
16.本发明方案带来如下优点：
17.1、相比较现有技术的活塞泵无法检测气压变化，只能简单控制气缸里的气体在活塞行程周期里全部排出或关闭阀门抽气，是一个固定的负压值，不能实现微调气压的功能。本发明方法通过压力传感器结合排气电磁阀，或者通过压力传感器、机械排气阀、光电开关组合在一起，可以极大提升活塞运动全过程中对抽放气的精准控制能力，可细微调节的压力值达0.1kpa，突破了传统排气阀门的限制，本专利方案通过增加压力传感器随时监测气缸内气压的变化值，从而联动控制阀门关放气，根据使用需求灵活微调负压泵内的气压，满足不同人群对负压吸力大小的要求。
18.2、本发明人通过对上百位妈妈调研和测试，科学设置活塞泵的多个档位，对应不同的工作模式，所述工作模式包括吸乳模式和泌乳模式；特别科学确定了不同工作模式的负压值范围和抽吸气频率，所述吸乳模式下，活塞泵产生的负压为20-50kpa，活塞抽吸气频率为30-80次/分钟；所述泌乳模式下，活塞泵产生的负压为10-35kpa，活塞抽吸气频率为120-150次/分钟。
19.设置不同的工作模式可对应不同的气压值和电机转速，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压是否达到设定的气压值，控制活塞泵电机运动和/或所述排气阀开关动作来调节气压。这样可以极大提升对活塞泵抽放气程序逻辑控制与不同档位的波形设定能力，让活塞全行程运动的控制更精准，可在活塞运行的任何位置控制气压。
20.3、为了防止在吸奶过程中，突然负压吸力过大对用户带来疼痛感，本发明方案还
设置有一个最大负压保护值，当所述压力传感器实时检测气缸内的气压达到最大负压保护值，则控制所述排气电磁阀马上打开放气，防止负压吸力过大对人体产生伤害。目前的吸奶器都无法实现自动保护功能。
21.4、作为一个实施例，为了实现高频率快速交替关放气，还通过设置在气缸底部的初始位置识别开关，去识别活塞是否已运动归位到气缸底部，联动控制所述排气电磁阀开关调节气压。
22.5、作为另一个改进实施例，还包括设置在气缸底部的机械排气阀门，与所述初始位置识别开关连接，当判断活塞已运动归位到气缸底部，联动控制所述机械排气阀门打开放气；当判断活塞离开气缸底部，则联动控制所述机械排气阀门立刻关闭。这样通过机械排气阀门和所述排气电磁阀组合一起控制气缸关放气，可以让活塞泵的关放气动作效率更高。
附图说明
23.图1是本发明实施例一微调吸奶器活塞泵气压的方法实现流程图。
24.图2是本发明实施例三微调吸奶器活塞泵气压的方法实现流程图。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利作进一步地详细描述。
26.如图1所示，本发明实施例一提供一种微调吸奶器活塞泵气压的方法，吸奶器活塞泵的气缸通过导气管连接吸奶罩的三通隔膜，由活塞泵提供负压，控制所述三通隔膜收缩，吸奶罩贴紧在乳房上，从而在吸奶罩内形成负压实现吸奶。吸奶器设置有电路板，分别电连接有芯片、电机、压力传感器和排气电磁阀。将活塞泵的气缸底部连通压力传感器和排气电磁阀，控制过程包括：设置活塞泵的档位，对应不同的工作模式，通过预先设置程序控制电机带动活塞运动、排气电磁阀工作。
27.当活塞泵的活塞向气缸底部运动进行排气过程中，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压变化，根据设定的工作模式，控制所述排气电磁阀开关调节气压，当活塞到达气缸底部，打开排气电磁阀与外界连通放气，让气缸内气压、导气管和外界气压一致，即负气压归零。
28.当活塞泵的活塞进行抽气运动过程中，先关闭排气电磁阀与外界连通，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压变化，根据设定的工作模式，控制所述排气电磁阀开关调节气压，针对不同的负压值，活塞运行到气缸中任意位置进行精准控制开关所述排气电磁阀，活塞泵端负压的大小及其波形变化直接决定了三通隔膜端负压的大小及波形变化，这样可微调负压吸力大小，满足不同人群对负压吸奶或按摩的要求。
29.下面举例说明微调吸奶器活塞泵气压的控制过程。选择吸奶器外壳上的功能按键设置活塞泵的档位，对应不同的工作模式，而设置不同的工作模式是对应不同的负压值和电机转速，通过所述压力传感器实时检测气缸内的负压是否达到设定的气压值，控制所述排气电磁阀开关动作来调节气压。
30.所述工作模式包括吸乳模式和泌乳模式。所述吸乳模式下，活塞泵产生的负压吸
力大、抽吸频率低；经过发明人多次实验证明，当负压为20-50kpa、活塞抽吸气频率为30-80次/分钟时，使用者的体感舒适。当然还可设定负压为30kpa、35kpa、40kpa。比如控制负压为25-45kpa、活塞抽吸气频率为35-75次/分钟时体感最舒适。
31.比如对于大力吸乳工作模式，需要大的负气压50kpa，档位设定为第一档，活塞运行到气缸底部，联动控制所述排气电磁阀打开完全放气后立刻关闭，活塞再往回运动抽气，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压变化，达到负气压50kpa时活塞停止抽气，完成整个行程。
32.比如对于小力吸乳工作模式，需要负气压42kpa，档位设定为第二档，活塞运行到气缸底部，联动控制所述排气电磁阀打开放气后立刻关闭，活塞再往回运动抽气，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压变化，达到设定值42kpa，这时活塞停止运动抽气，就马上控制活塞往气缸底部运动，活塞没走完整个行程，这样可得到较小负压值，抽气乳房体感更柔和。
33.所述泌乳模式下，活塞泵产生的负压吸力小、电机转速高抽吸频率高，模拟人工按摩。比如抽吸气频率为120-150次/分钟，其产生的负压为10-35kpa。比如设定泌乳模工作模式，需要负气压30kpa，档位设定为第三档，活塞运行到气缸底部，联动控制所述排气电磁阀打开放气后立刻关闭，活塞再往回运动抽气，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压变化，达到设定值30kpa，活塞就不往回运动抽气了，马上控制活塞往气缸底部运动，这样活塞运行的距离比吸乳工作模式短，往返运动频率更高，达到的负压值越小了，高频率低负压按摩乳房体感更舒服。
34.相比现有的吸奶器活塞运行的行程周期中，是产生连续有规律的正弦波负压值。本发明方法还可在活塞运行的不同行程周期中，控制活塞泵电机运动和/或所述排气电磁阀开关动作来调节气压，产生不规则波峰的负压值波形，比如锯齿状波形，阶梯状波形等，这样可模拟婴儿时断时续不同力度的吸奶过程，让妈妈感觉更自然，出奶更顺畅。
35.另外作为本发明方案独特的保护措施，为了防止在吸奶过程中，突然负压吸力过大对用户带来疼痛感，本发明方案还设置有一个最大负压保护值，比如是负气压51kpa，当所述压力传感器实时检测气缸内的气压达到最大负压保护值，则控制所述排气电磁阀马上打开通气，防止负压吸力过大对人体产生伤害。现有的吸奶器都没有设置最大负压保护值，都只是控制活塞按照固定负压值上下运动抽放气，不科学安全，缺少对用户体验感的关注。
36.本发明实施例二提供一种微调吸奶器活塞泵气压的方法，是在实施例一方法的基础上做了改进。所述吸奶器还通过设置在气缸底部的初始位置识别开关，去识别活塞是否已运动归位到气缸底部。在气缸底部还设置机械排气阀门，与所述初始位置识别开关连接，当判断活塞已运动归位触碰到气缸底部，联动控制所述机械排气阀门打开放气；当判断活塞离开气缸底部，则联动控制所述机械排气阀门关闭。
37.通过机械排气阀门和所述排气电磁阀组合一起控制气缸关放气，所述机械排气阀门较大，通气量大。所述排气电磁阀小，通气量小，针对不同的负压值，活塞运行到气缸中任意位置都可进行精准控制开关所述排气电磁阀，主要起到一个微调气压的作用，这样可以让活塞泵的关放气动作效率更高，实现高频率快速交替关放气，能让三通隔膜在高频工作模式下充分复位，以此确保每一个抽放气周期间能产生足够的负压，满足不同人群对负压吸奶或按摩的要求，用户体验感好。
38.如图2所示，本发明实施例三提供一种微调吸奶器活塞泵气压的方法，吸奶器设置有电路板，分别电连接有芯片、电机、压力传感器、光电开关和机械排气阀。机械排气开关与光电开关是两个相互独立的机构，活塞泵的气缸连通压力传感器和机械排气阀，与所述机械排气阀连接的所述光电开关设置在气缸底部，当活塞运行到气缸底部时触发光电开关，联动控制打开机械排气阀，活塞离开气缸底部时，断开光电开关，关闭机械排气阀。控制过程包括：设置活塞泵的档位，对应不同的工作模式，通过设置程序控制电机带动活塞运动、机械排气阀工作。控制吸奶器工作的控制波形程序、以及对应档位的气压阀值可以存储在芯片中。
39.当吸奶器的电机带动活塞泵活塞进行往返排气、抽气运动过程中，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压变化，根据设定的工作模式，所述压力传感器传递信号给电机和光电开关，配合控制所述机械排气阀开关调节气压。
40.所述方法还包括选择吸奶器外壳上的功能按键设置活塞泵的档位，对应不同的工作模式，所述工作模式包括吸乳模式和泌乳模式；所述吸乳模式下，活塞泵产生的负压吸力大、抽吸频率低；所述泌乳模式下，活塞泵产生的负压吸力小、抽吸频率高。
41.设置不同的工作模式是对应不同的气压值，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压是否达到设定的气压值，控制电机运动和/或所述机械排气阀开关动作来调节气压。
42.所述吸乳模式下，当负压为20-50kpa、活塞抽吸气频率为30-80次/分钟时，使用者的体感舒适。当然还可设定负压为30kpa、35kpa、40kpa。比如控制负压为25-45kpa、活塞抽吸气频率为35-75次/分钟时体感最舒适。所述泌乳模式下，活塞泵产生的负压为10-35kpa，活塞抽吸气频率为120-150次/分钟。
43.比如对于小力吸乳工作模式，需要负气压38kpa，档位设定为第二档，活塞运行到气缸底部时触发光电开关，联动控制打开机械排气阀，完全放气后立刻关闭，活塞再往回运动抽气，通过所述压力传感器实时检测气缸内的负气压变化，达到设定值38kpa，这时活塞停止运动抽气，电机反转，就马上控制活塞往气缸底部运动，活塞没走完整个行程，这样可得到较小负压值，抽气乳房体感更柔和。
44.当然为了防止在吸奶过程中，突然负压吸力过大对用户带来疼痛感，本发明方案还设置有一个最大负压保护值，比如是负气压51kpa，当所述压力传感器实时检测气缸内的气压达到最大负压保护值，则马上控制所述机械排气阀马上打开通气，防止负压吸力过大对人体产生伤害。
45.所述泌乳模式下，需要负气压28kpa，档位设定为第三档，活塞运行到气缸底部时触发光电开关，联动控制打开机械排气阀，完全放气后立刻关闭，活塞再往回运动抽气，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压变化，达到设定值28kpa，活塞就不往回运动抽气了，电机反转，马上控制活塞往气缸底部运动，这样活塞运行的距离比吸乳工作模式短，往返运动频率更高，达到的负压值越小了，高频率低负压按摩乳房体感更舒服。
46.本发明提供的一种微调吸奶器活塞泵气压的方法，可根据使用需求，通过所述压力传感器实时检测气缸内的气压变化，精准调节气压，满足不同人群对吸奶负压大小的舒适要求。