一种温控型智能辅助供液系统的制作方法_2

文档序号:9926192阅读:来源:国知局
量,最终达到辅助控制体内血液循环的目的,具有结构简单,工作可靠,能够智能控制血液流动,流量稳定,流量调节范围大,产生血压高,外形尺寸小,能植入到动物体内,具有良好的生物兼容性等特点;特别地,在系统底座的结构方面,在出入口分别增设了过渡沟道槽结构,能够做到在入口处减小血液流动速度,起到缓冲作用,在出口处提高血液流动速度,促进血液循环;整个系统的结构尺寸很小,便于植入到动物体内。
[0031]本发明中,所述弹性输液管为无毒的生物医学输血管。所述弹性输液管为医用硅胶管、乳胶管或PA塑料材料的输血管。所述端盖,底座,轴套和外壳的材料均为具有生物兼容性的应用钛合金材料。
[0032]本发明的工作原理为:在辅助供液系统的入口管和出口管上分别连接血管,将温度传感器置于温度变化的血液中,血液自入口管流入,经入口过渡沟道槽后,流向环形沟道槽内的弹性输液管,然后经出口过渡沟道槽,由出口管流出;步进电机电机轴上安装有轴套,轴套上端表面固定安装有若干挤压杆,挤压杆在压缩弹簧的作用下,对弹性输液管产生径向压力,将弹性输液管压扁,使弹性输液管内的血液分成两部分;当血液温度为37°C时,温度传感器把检测到的血液温度以信号的方式发送给控制器,控制器经过处理后控制步进电机按照事先设定的速度旋转,带动轴套上的挤压杆同步旋转;随着挤压杆的转动,弹性输液管的变形不断沿着环形沟道槽以蠕动的方式向挤压杆转动的方向传递,从而挤压弹性输液管中的血液沿着挤压杆运动的方向流动,血液被从入口管吸入,并被推至出口管流出;当血液温度升高到40°C及以上时,温度传感器将检测到的血液温度同样以信号的方式发送给控制器,控制器开始计时,由于温度传感器实时在检测温度,如果40°C及以上的温度超过7秒时,控制器自动判断当前豹处于捕猎高速奔跑过程中,于是才控制步进电机按照设定的最高转速旋转,同样带动轴套上的挤压杆同步旋转,从而使弹性输液管中的血液以更快的速度经出口管流出;当血液温度在37°C与40°C之间时,因为温度传感器实时在检测温度,控制器会根据从温度传感器得到的信号控制步进电机的转速,为了确保豹能正常活动,这时步进电机的转速会提高,但基本在最低转速附近,避免过快的血液循环影响豹的正常活动,只有当控制器确认豹处于奔跑捕猎时,才会控制步进电机将转速升高到设定的最高值。
[0033]测量动物正常走动时,动物体内血液流动的流量,得到流量值,或者根据动物在一分钟内的心跳次数,通过计算得到流量值,然后将辅助供液系统置于模拟血液中,控制步进电机工作,在出口管处测量血液的流量,根据前面得到的流量值,得到步进电机的最低转速;步进电机的最高转速需要通过实际将辅助供液系统植入到动物体内,看动物的效果来得到,当然事先最好通过软件进行模拟,得到一个安全的最大转速,此速度应该要比理想的速度小,确保不影响动物的正常活动。
[0034]与现有技术相比,本发明具有如下优点:
[0035](I)根据豹捕猎时的情况,本发明设计的辅助供液系统能自动根据血液温度的变化,控制血液的流速,促进血液循环,一方面达到给大脑补充能量的目的,另一方面能给大脑降温,最终延长豹的跑步时间,提高其捕猎的成功率。
[0036](2)本发明的辅助供液系统结构简单,工作可靠,流量稳定,流量调节范围大,能实现高背压,整个工作过程高度智能化。
[0037](3)本发明的辅助供液系统外形尺寸小,具有良好的生物兼容性,能植入到动物体内,对动物无副作用。
[0038](4)本装置采用具有良好生物兼容性的材料,体积小,能植入到动物体内,可以用作生物小型智能装置中的智能变速传动装置。
[0039](5)通过在出入口分别增设过渡沟道槽结构,能够做到在入口处减小血液流动速度,起到缓冲作用,在出口处提高血液流动速度,促进血液循环。
[0040](6)挤压杆的头部挤压弹性输液管可以完全密封管道,从而实现液体的自吸入,在静止时,还能阻断液体流动。
【附图说明】
[0041]图1是本发明的一种智能生物辅助供液系统结构示意图之一。
[0042]图2是本发明的一种智能生物辅助供液系统结构示意图之二。
[0043]图3是本发明的一种智能生物辅助供液系统工作原理示意图。
[0044]图4是本发明的轴套部分具体结构示意图。
[0045]图5是本发明的入、出口过渡沟道槽截面示意图。
[0046]图中:I为入口管,2为出口管,3为端盖,4为轴套,5为挤压杆,6为环形的输液管沟道槽,7为弹性输液管,8为出口过渡沟道槽,9为底座,10为入口过渡沟道槽,11为外壳,12为控制器,13为温度传感器,14为步进电机,15为压缩弹簧,16为滑动槽。
【具体实施方式】
[0047]如图1、图2所示,以用在生物体内辅助血液流动为例,为本发明提供的一种智能生物辅助供液系统,该辅助供液系统包括:装置主体,用于提供动力的驱动机构,用于实时检测温度的测温装置和控制器;
[0048]装置主体由血液入口管1、血液出口管2、弹性输液管7、密封圈、外壳11、端盖3和通过螺母与端盖3连接的底座9组成;
[0049]底座9的上表面开设有用来固定弹性输液管7位置的环形的输液管沟道槽6,以及分别与环形的输液管沟道槽6端部相连接的入口过渡沟道槽10和出口过渡沟道槽8,其中环形的输液管沟道槽6的端部分别与弹性输液管7两端对应;为保证密封性,弹性输液管7安装时,可将弹性输液管7两端分别部分插入到入口过渡沟道槽10和出口过渡沟道槽8内,插入的部分外壁与入口过渡沟道槽1和出口过渡沟道槽8槽壁之间分别设有用来防止血液流出的密封圈;血液入口管I和血液出口管2分别与入口过渡沟道槽10和出口过渡沟道槽8的外端口相连接,即血液入口管I与入口过渡沟道槽1的外端口导通,血液出口管2与出口过渡沟道槽8的外端口导通;血液入口管I和血液出口管2都位于端盖3上;安装完成后,通过端盖3与底座9的挤压作用,实现血液入口管I和血液出口管2分别与入口过渡沟道槽10和出口过渡沟道槽8之间的密封。
[0050]如图5所示,入口过渡沟道槽10的截面和出口过渡沟道槽8的截面均为从远离弹性输液管7的远端(对应于外端口)向近端(对应于内端口)逐渐扩大的结构,能够做到在入口处减小血液流动速度,起到缓冲作用,在出口处提高血液流动速度,促进血液循环;其中入口过渡沟道槽1、和出口过渡沟道槽8的外端口分别与血液入口管I和血液出口管2导通,入口过渡沟道槽10、和出口过渡沟道槽8的内端口与输液管沟道槽6的两个端部对应导通。血液入口管1、入口过渡沟道槽10、弹性输液管7、出口过渡沟道槽8和血液出口管2组成密封的血液流通空间。
[0051]在压管沟道槽6围成区域内,对应的底座9上设有用于容纳轴套4的圆柱形容纳槽;轴套4最大外径略小于容纳槽内径尺寸,避免卡死轴套4。底座9的底部中心开有一圆柱孔,圆柱孔同时位于上述容纳槽底部中心处,圆柱孔与轴套4配合,供轴套4的传动轴穿过进而实现与步进电机14输出轴的连接;
[0052]如图4所示,轴套4上开设有沿轴套4中心轴径向设置的滑动槽16,在滑动槽16内安装有与滑动槽16能够往复运动的挤压杆5,挤压杆5与轴套4之间安装有压缩弹簧15,压缩弹簧15处于压缩状态,挤压杆5远离压缩弹簧15的一端与弹性输液管7侧壁相抵,通过压缩弹簧15外推挤压杆5,使挤压杆5在弹性输液管7上产生径向压力,实现对弹性输液管7的挤压。轴套4面向端盖3的一侧端面上有凸起的圆柱形台阶面,端盖3面向轴套4的一侧端面设有圆柱形孔槽。当把轴套4安装到底座9内部,端盖3与底座9对正安装定位时,上述圆柱形台阶面刚好与端盖3中的圆柱形孔槽重合,在轴套4旋转时,起到轴承的作用,防止轴套是悬臂梁结构,实现2点支撑,便于轴套的旋转;
[0053]驱动机构由一与控制器12相连的步进电机14和安装在步进电机14上的轴套4组成,轴套4的结构如上所述;步进电机14通过电机固定座安装在外壳11上,外壳11与底座9通过螺母连接,在外壳11与底座9之间安装有密封圈;
[0054]测温装置
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