注射泵、注射泵滑块的位置检测方法及装置的制造方法_2

文档序号:9533814阅读:来源:国知局
铁块在霍尔元件附近移动时,会导致霍尔元件周围的磁场发生变化,即通过霍尔元件的磁通量也发生变化,因此根据霍尔效应,霍尔元件会产生对应的输出电压。
[0041]在本实施例中,通过在注射栗中增设参照板,在滑块组件上设有磁铁块,且参照板面向磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件,当驱动装置带动滑块组件移动时(滑块组件带动装于注射栗上的注射器中的活塞移动以该注射器的注射任务),根据预设的关于输出电压与相对距离(霍尔元件距离磁铁块之间的距离)的函数关系,计算出各个霍尔元件对应的相对距离,然后确定相对距离最小的霍尔元件,获取确定的霍尔元件所处参照板的位置信息;最后根据相对距离最小的霍尔元件的位置信息以及参照板上的霍尔元件位置信息与滑块组件滑动过程中位置的对应关系,获取滑块组件的当前位置,从而通过性能稳定、成本较低的霍尔元件和磁铁块实现了对注射栗滑块组件位置的实时检测,从而可以实时检测出注射器注射任务的完成情况,当注射栗出现故障或注射器内剩余药量不足时,注射栗能够及时发出警报以告知医务人员,避免发生医疗事故。
[0042]进一步地,在本发明注射栗第一实施例的基础上,提出注射栗的第二实施例,参照图1和图2,在第二实施例中,驱动装置包括电机(图中未示出)、丝杆2、半螺母组件3,滑块组件包括滑块4和用于推动外接注射器活塞移动的推头5,丝杆2贯穿机架1内部两相对设置的侧壁11,滑块4分别与半螺母组件3和推头5连接,半螺母组件3与丝杆2可拆卸连接,电机驱动丝杆3转动以带动滑块4在该丝杆3上往返运动,从而滑块4带动推头5往返运动,磁铁块6设于滑块4的表面。
[0043]半螺母组件3包括半螺母31和回转弹簧32,当用户转动半螺母31以使半螺母31与丝杆2时,用户可以拉动推头5带动滑块4移动,将滑块4及推头5移动到合适位置后,再将半螺母31逆向转动并随着回转弹簧32的引导,半螺母31与丝杆啮合,从而本发明注射栗能够方便地拉伸推头以适应不同规格的注射器。
[0044]在本实施例中,通过电机带动丝杆2转动,从而丝杆2通过半螺母组件3带动滑块4沿着丝杆2的延伸方向做往返运动,从而实现滑块4的直线运动,当检测到电机带动滑块4移动时,由于滑块4上的磁铁块6也随之移动,造成对应区域霍尔元件8附近的磁场强度发生变化,对应霍尔元件8会产生输出电压,然后获取各个霍尔元件8的输出电压,可以根据输出电压和霍尔元件8到磁铁块6之间相对距离的对应关系,得出相对距离最小的霍尔元件8,从而根据该霍尔元件8处于参照板7的位置信息获取滑块4的位置,通过一种简单、易于实现的机械结构实现了滑块4位置的实时检测。
[0045]此外,驱动装置还有多种实现方式,例如驱动装置包括步进电机、滑动槽,滑块组件包括滑块和推头,滑块卡接于滑动槽内且能够在滑动槽内往返运动,步进电机与滑块直接连接,且步进电机带动滑块沿着滑动槽往返运动。
[0046]进一步地,注射栗第二实施例的基础上,注射栗还包括控制芯片,霍尔元件和电机均与控制芯片通信连接。这样,注射栗直接根据自带的控制芯片检测、分析霍尔元件产生的输出电压,并且该控制芯片可以通过检测电机是否运转实现对滑块是否移动进行检测。当然,控制芯片也能够外界于注射栗,通过外部设备实现对注射栗的控制和检测。
[0047]进一步地,在本发明注射栗第二实施例的基础上,提出注射栗第三实施例,在第二实施例中,参照图2,霍尔元件8呈直线排列,且霍尔元件8排列所成直线与丝杆的延伸方向一致,可选地,霍尔元件8呈单列均匀设置于参照板7面向磁铁块6的表面,单列霍尔元件8的排列方向与丝杆的延伸方向一致,即单列霍尔元件8的排列方向与磁铁块6随滑块4的运动方向一致,这样磁铁块6在运动过程中对每一个霍尔元件8所造成的磁场变化基本相同,确保各个霍尔元件8基于相同的环境产生输出电压,从而提高滑块4位置检测的准确度。
[0048]进一步地,霍尔元件8正对丝杆2,即霍尔元件8排列所成阵列与磁铁块6随滑块4往返运动轨迹正对,此正对指磁铁块6随滑块4往返运动轨迹所在平面与霍尔元件8所成阵列所在平面垂直,使霍尔元件8处于磁铁块6周围磁场中磁场强度(磁感线分布)较为均匀的分布区域,使磁铁块6在移动过程中对各个霍尔元件8所施加的磁场更均匀、更稳定,确保各个霍尔元件8基于相同的环境产生输出电压,进一步提高滑块4位置检测的准确度。
[0049]进一步地,磁铁块6有多块且该磁铁块6呈直线排列,磁铁块6排列所成直线与霍尔元件8排列所成直线平行。当滑块4上有多块磁铁块6 (例如滑块4上设置有三块线性排列的磁铁块6),多块磁铁块6多产生的磁场强度和磁场范围都将增大,滑块4滑过一个霍尔元件8时,磁铁块6组合对该霍尔元件8施加磁场的影响时间更长,避免在磁铁块6运动至霍尔元件8之间的空隙时,磁铁块6对霍尔元件8磁场影响过小,从而在保证检测滑块4位置准确度的前提下,减少了设置在参照板7上霍尔元件8的数量,即霍尔元件8可以在参照板7上排列稀疏一些,减少了霍尔元件8的用量,降低了注射栗的成本。可选地,磁铁块6呈南极北极交替设置在参照板7上,例如3块磁铁块6呈线性设置在滑块4上,两端的磁铁块6的北极朝向参照板7,中间的磁铁块6的南极朝向参照板8,这样,当南极北极交替的磁铁块6组合滑过霍尔元件8时,该霍尔元件8的输出电压会从零逐渐增大至正向最大值,然后又从正向最大值逐渐减小至负向最小值,最后由负向最小值增大至零,霍尔元件8的输出电压从正向最大值减小至负向最小值的过程基本趋向线性变化。
[0050]参照图3,在南极北极交替的磁铁块6组合滑过霍尔元件A时,不断记录滑块4的位置以及该位置霍尔元件A的输出电压,以形成一个个关于滑块4位置与霍尔元件A输出电压的数组,根据这些数组画出滑块位置与输出电压的离散点分布,其中横轴为滑块距离起始位置的距离,纵轴为霍尔元件A的输出电压,根据最小二乘法,将霍尔元件A的输出电压正向最大值到负向最小值之间的离散点连成一条线性直线,从而得出输出电压和滑块位置的对应关系。
[0051]本发明还提供一种注射栗滑块的位置检测方法,注射栗包括驱动装置、滑块组件和参照板,驱动装置带动滑块组件往返运动,滑块组件上设有磁铁块,参照板面向磁铁块的一侧设有多个呈阵列排布的霍尔元件以检测滑块组件相对参照板的位置,在注射栗滑块的位置检测方法第一实施例中,参照图4,该方法包括:
[0052]步骤S10,当检测到驱动装置带动滑块组件移动时,实时检测各个霍尔元件的输出电压;
[0053]基于霍尔元件的特性(当通过霍尔元件自身的磁通量发生变化时,霍尔元件的输出电压也随之发生变化),当注射栗的滑块移动时(可通过检测注射栗的电机是否转动来判断滑块是否移动),即当磁铁块在霍尔元件附近移动时,会导致霍尔元件周围的磁场发生变化,即通过霍尔元件的磁通量也发生变化,因此根据霍尔效应,霍尔元件会产生对应的输出电压;所以当检测到驱动装置带动滑块组件移动时,检测各个霍尔元件的输出电压,以判断滑块在哪个霍尔元件附近移动,例如注射栗的参照板上设置有霍尔元件1至10,当注射栗的滑块移动时,检测霍尔元件1至10的输出电压,获取到霍尔元件1、2、3、7、8、9、10的输出电压为零,霍尔元件4的输出电压为U4,霍尔元件5的输出电压为U5,霍尔元件6的输出电压为U6。
[0054]步骤S20,根据预设的关于输出电压与相对距离的函数关系,获取各个霍尔元件的输出电压对应的相对距离,其中相对距离为霍尔元件与磁铁块之间的距离;
[0055]可以将关于输出电压和相对距离的函数关系预存在注射栗的存储器中,通过在注射栗出厂之前,对注射栗进行多次测试生成,具体如下:滑动注射栗的滑块,并记录该滑块上的磁铁块到各个霍尔元件的距离(即相对距离)和各个霍尔元件的输出电压,从而记录各个霍尔元件的输出电压与相对距离的对应关系S,进而根据该对应关系S检测到的各个霍尔元件的输出电压,求得各个霍尔元件当前时刻
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1