消磁电路、制动装置及医用床的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种用于医疗器械技术领域的制动装置和消磁电路。


背景技术：

2.在医疗器械领域中，制动装置具有广泛的应用，例如用于ct摄像的医用床，包括一水平调节床板的位置以更好的进行医学摄像，制动装置可以根据实际需要为调节床板到特定位置时施加制动动作。另外，制动装置还被应用于转动的ct机架、x射线摄像设备中需要在水平、垂直方向上调节位置的探测平板等。
3.在现有技术中，制动装置通常包括例如磁铁，在通电后磁铁可以通过例如线圈进行励磁，控制一制动件动作以限位一被制动件。而磁铁具有感性负载的特性，因此在断电时，由于延时效应和磁铁的滞磁效应的作用下，使磁铁或铁芯易延迟释放，若剩磁较多制动件无法克服具有滞磁的磁铁的磁力作用而无法脱开。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开一方面提出了一种能够对用于制动控制的磁铁快速消磁的消磁电路，以解决在断电时，磁铁释放延时或制动件由于磁铁的剩磁而无法脱开的问题。该消磁电路包括：线圈，与一直流电源连接，且所述线圈被设置为对一磁铁提供励磁；储能部，设置为与所述线圈并联；以及单向导通部，与所述储能部连接，其中，所述储能部和所述线圈形成第一支路，所述单向导通部、所述储能部与所述直流电源形成第二支路；当所述直流电源上电时，所述直流电源经所述第二支路并通过所述单向导通部向所述储能部单向充电，当所述直流电源失电时，所述储能部经所述第一支路向所述线圈提供瞬间的反向电流以施加反向磁通。
5.可选地，该消磁电路还包括切换部，被设置为选择导通所述第一支路或所述第二支路，使在所述第二支路导通时，所述直流电源通过所述单向导通部向所述储能部单向充电，在所述第一支路导通时，所述储能部对所述线圈施加反向磁通。
6.可选地，该消磁电路的所述储能部包括一电容，使所述直流电源通过所述单向导通部向所述电容充电。
7.可选地，该消磁电路所述单向导通部包括至少一二极管，所述二极管的阳极端连接至所述直流电源的正极端，所述二极管的阴极端连接至所述储能部，使所述直流电源通过所述二极管向所述储能部进行充电。
8.可选地，该消磁电路的所述单向导通部包括至少一第一二极管，所述第一二极管的阳极端连接至所述直流电源的正极端，所述第一二极管的阴极端连接至所述储能部，以及所述切换部包括一继电器，所述继电器控制一设置于所述第一支路的第一开关的断开和闭合，使当所述继电器控制所述第一开关断开时，所述第二支路导通，所述直流电源通过所述第一二极管向所述储能部充电，当所述继电器控制所述第一开关闭合时，所述第一支路
导通，所述储能部向所述线圈提供瞬间的反向电流以施加反向磁通。
9.可选地，该消磁电路的所述单向导通部还包括一第二二极管，所述第二二极管的阴极端连接至所述直流电源的负极端，所述第二二极管的阳极端连接至所述直流电源的正极端，以及所述继电器分别控制设置于所述储能部与所述直流电源的正极端之间的第一开关与设置于所述储能部与所述直流电源的负极端之间的第二开关的断开和闭合，使所述继电器控制所述第一开关和所述第二开关断开时，所述第二支路导通，所述直流电源通过由所述第一二极管、所述第二二极管向所述储能部充电，当所述继电器控制所述第一开关和所述第二开关闭合时，所述第一支路导通，所述储能部向所述线圈提供瞬间的反向电流以施加反向磁通。
10.可选地，该消磁电路还包括：一副线圈，串联于所述线圈与所述储能部之间以成为所述第一支路的一部分；所述切换部包括一继电器，所述继电器控制一设置于所述第一支路的开关的断开和闭合，使所述继电器控制所述开关断开时，所述直流电源通过所述二极管向所述储能部充电，所述继电器控制所述开关闭合时，通过所述储能部通过所述副线圈向所述线圈提供瞬间的反向电流以施加反向磁通。
11.可选地，该消磁电路还包括：一瞬态电压抑制二极管，与所述线圈并联。
12.本公开另一方面提供了一种制动装置，包括一个如前所述的消磁电路，磁铁；以及制动件，其中，所述消磁电路用于控制对所述磁铁进行励磁或消磁，使所述磁铁被消磁时，使所述制动件能够脱离与所述磁铁的限位，所述制动件移动到与一被制动件限位的位置，以向所述被制动件施加制动动作，所述磁铁在被励磁时，所述制动件脱离与所述被制动件的限位。
13.本公开另一方面提供了一种医用床，包括一个能够调节位置的床板；以及一个前所述的制动装置，其中，消磁电路用于控制所述磁铁进行励磁或消磁，使所述磁铁在被消磁时，使制动件脱离与所述磁铁的限位，所述制动件移动到与所述床板限位的位置，以向所述床板施加制动动作，所述磁铁在被励磁时，所述制动件脱离与所述床板的限位。
14.本公开所提供的消磁电路的一个优势在于，利用例如电容作为储能部，使用例如继电器的切换部控制一直流电源对电容进行充电，并在对磁铁退磁时，通过由该电容对用于对该磁铁提供励磁的线圈施加反向磁通，起到对磁铁快速退磁的效果，解决了断电时磁铁延时释放，或由于磁铁内的剩磁使制动件无法脱开的技术问题。
15.另一个优势在于，将例如电容作为储能部、为磁铁提供励磁的线圈作为第一支路，将电容、例如至少一个二极管和直流电源作为独立于第一支路的第二支路，以及例如一继电器作为切换部，可以根据需要选择第一支路或第二支路的导通，例如在将继电器控制第一支路的常开，保持对电容充电，并在需要消磁或退磁使控制电容通过第二支路对线圈施加反向磁通，可以实现简单的通电逻辑，使消磁电路的结构更为简单。
附图说明
16.下面将通过参照附图详细描述本公开的实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：
17.图1为示出根据一个示例性实施例的消磁电路10的结构示意图；
18.图2为示出根据另一个示例性实施例的带有切换部15的消磁电路10的结构示意
图；
19.图3为示出根据一个示例性实施例的消磁电路30的电路结构示意图；
20.图4为示出根据一个示例性实施例的带有继电器351的消磁电路30的电路结构示意图；
21.图5为示出根据另一个示例性实施例的消磁电路30的电路结构示意图；
22.图6为示出根据另一个示例性实施例的带副线圈49的消磁电路40的电路结构示意图；
23.图7为示出根据一个示例性实施例的制动装置50的制动件52限位于医用床60的结构示意图；
24.图8为示出根据一个示例性实施例的制动装置50的制动件52脱离于与医用床60的限位的结构示意图。
25.其中，附图标记如下：
26.10,30,40消磁电路
27.11线圈
28.12储能部
29.321,421电容
30.13，33，43直流电源
31.14单向导通部
32.341,441二极管
33.342第一二极管
34.343第二二极管
35.15切换部
36.351,451继电器
37.352,452开关
38.353第一开关
39.354第二开关
40.16,36,46第一支路
41.17，37,47第二支路
42.381，481瞬态电压抑制二极管
43.49副线圈
44.20磁铁
45.50制动装置
46.51弹簧
47.52制动件
48.60医用床
49.61床板
具体实施方式
50.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明
本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
51.在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
52.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
53.在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
54.在现有的用于控制运动物体进行制动或刹车的制动装置中，利用线圈励磁的磁铁的消磁电路或退磁电路，普遍使用如带消磁线圈或不带消磁线圈。例如在带消磁线圈的电路中，包括主磁通线圈和副磁通线圈，主磁通线圈作为对磁铁的励磁，而副磁通线圈作为对主磁通线圈和磁铁提供一反向磁通，使该磁铁退磁或消磁。这需要额外增加一路电路，并通过软件实现控制副磁通线圈通电逻辑，另外，通常还需要一个限流电阻串联于副磁通线圈。而在不带消磁线圈的消磁电路中，只设置一组励磁线圈，在失电后需要靠制动件，例如弹簧克服磁铁的磁力而使制动件脱开，但这比带消磁线圈的技术方案在断电后释放更慢。
55.本公开提供了一种消磁电路，基于磁铁和用于为磁铁提供励磁的线圈，为解决在磁铁在失电时因为剩磁而无法使制动件脱开或磁铁释放延时的问题，或引入提供反向磁通的副磁通线圈所带来的通电逻辑控制的冗余问题，提出在磁铁需上电或励磁时，储能元件获得充电，在磁铁需失电时使用储能元件对线圈施加反向磁通。
56.以下结合附图对本公开提供的消磁电路进行详细说明。
57.图1为示出根据一个示例性实施例的消磁电路10的结构示意图。
58.如图1所示，根据一示出的实施例的消磁电路10，包括：线圈11，与一直流电源 13连接，且线圈11被设置为对磁铁20提供励磁，即线圈11在通电后可以对磁铁20提供励磁，线圈11分别通过抽头以连接直流电源13；储能部12，设置为与线圈11并联；单向导通部14，与储能部12连接，其中，储能部12和线圈11形成第一支路16，单向导通部14、储能部12与直流电源13形成第二支路17，当直流电源13上电时，直流电源13经第二支路17并通过单向导通部14向储能部12单向充电，当直流电源13失电时，储能部12经第一支路16向线圈11提供瞬时的反向电流以施加反向磁通。
59.图2为示出根据另一个示例性实施例的带有切换部15的消磁电路10的结构示意图。
60.如图2所示，根据另一示出的实施例的消磁电路10还包括：切换部15，被设置为选择导通第一支路16或第二支路17，使在第二支路17导通时，直流电源13通过单向导通部14向储能部12单向充电，在第一支路16导通时，储能部12对线圈11施加反向磁通。在此，直流电源13所提供电流的流向由高压端指向低压端，例如直流电源的高压端可以设定在24v，而低压端可以设定在0v，当选择第一支路16导通时，需控制储能部12对线圈11提供瞬间的反向电流以施加反向于励磁时的磁通方向，即反向磁通。例如，单向导通部14可利用单向导通元件，使在第二支路17通电时，储能部12自直流电源13接收电流，而在第一支路16导通时，储能部12对线圈11提供瞬间的反向电流以施加反向磁通。
61.根据一示出的实施例，该消磁电路10在一制动装置的应用中，例如直流电源13对线圈11供电时，制动装置的一制动件与一被制动件限位，切换部15控制第二支路17导通，直流电源13对线圈11励磁，而直流电源13在失去对线圈11供电后，切换部15触发以控制第一支路16导通，从而储能部12在瞬间可向线圈11提供反向电流以施加反向磁通，加速磁铁20的退磁。
62.图3为示出根据一个示例性实施例的消磁电路30的电路结构示意图。根据一些示出的实施例，如图3所示，消磁电路30的储能部32包括一电容321，单向导通部14可以包括至少一二极管341，二极管341的阳极端连接至直流电源33的正极端，即直流电源 33的高压端的24v，二极管341的阴极端连接至储能部12，当直流电源33上电时，即直流电源33为线圈11供电，通过二极管341向储能部32进行充电，即对电容321进行充电。在此，二极管341起到单向导通的作用，使直流电源33通过二极管341经第二支路37向电容321充电，且二极管341将电容321至直流电源33的高压端的电流单向截止导通，以保证直流电源对电容321充电。当直流电源33失电时，即直流电源33不再为线圈11供电，电容321可以瞬间经第一支路36向线圈11提供反向电流以施加反向磁通，以加速磁铁20的退磁。
63.图4为示出根据一个示例性实施例的带有继电器351的消磁电路30的电路结构示意图。
64.根据一些示出的实施例消磁电路30，如图4所示，切换部15包括一继电器351，继电器351控制一设置于第一支路36的开关352的断开和闭合，使当继电器35控制开关 352断开时，第二支路37导通，直流电源通过二极管341向储能部12充电，即储能部 12的电容321充电，当继电器351控制开关352闭合时，第一支路36导通，储能部12 通过电容321向线圈11提供瞬间的反向电流以施加反向磁通。在此，继电器351可以被设置为根据直流电源33的供电情况动作，在直流电源33供电时，继电器351可以设置为控制开关352常开，使直流电源33保持对电容321充电，当直流电源33被触发停止供电时，继电器351可进一步设置为控制352闭合，第二支路37导通，使储能部12的电容321在瞬间可向线圈11提供反向磁通，加速磁铁20的退磁。
65.图5为示出根据另一个示例性实施例的消磁电路30的电路结构示意图。
66.根据一些示出的实施例消磁电路30，如图5所示，单向导通部14包括一第一二极管342，第一二极管342的阳极端连接至直流电源33的正极端，即直流电源33的高电压的24v端，第一二极342的阴极端连接至储能部12，储能部12可包括电容321，单向导通部14还包括一第二二极管343，第二二极管343的阴极端连接至直流电源33的负极端，第二二极管343的阳极端连接至直流电源33的正极端，以及继电器351分别控制设置于储能部12，即电容321与直流电源33的正极端之间的第一开关353与设置于储能部12与直流电源33的负极端之间的第二开关354的断开和闭合，使继电器351控制第一开关353和第二开关354断开时，第二支路37导通，直流电源33通过由第一二极管342、以及第二二极管343向储能部12，例如电容321充电，当继电器351控制第一开关353和第二开关354闭合时，第一支路36导通，储能部12，即利用电容321向线圈11提供瞬间的反向电流以施加反向磁通。
67.根据一些示出的实施例，消磁电路30还包括：一瞬态电压抑制二极管381，与线圈 11并联，以保护例如储能部12的电容321在释放反向磁通的时候对消磁电路30上的各元器件提供保护。
68.图6为示出根据另一个示例性实施例的带副线圈49的消磁电路的电路结构示意图。
69.如图6所示，根据一些示出的实施例消磁电路40还包括：一副线圈49，串联于线圈11与储能部12，例如电容421之间，并成为第一支路46的一部分，切换部15包括一继电器451，继电器451控制一设置于第一支路46的开关452的断开和闭合，使继电器451控制开关452断开时，直流电源43通过二极管441向储能部12，例如向电容421 充电，继电器451控制开关452闭合时，通过储能部12，即电容421通过与线圈11串联的副线圈49向线圈11提供瞬间的反向电流以施加反向磁通，加速磁铁20的退磁。在此，直流电源43的正极端，即24v的高压端与二极管441的阳极端连接，二极管441 与电容421组成第二支路47，使开关452断开时，第一支路46断开，直流电源43通过二极管441向储能部12，即向电容421充电。在此，设置用于储能的电容421通过第二支路47向与线圈11串联的副线圈49施加反向磁通以为线圈11和磁铁20消磁，而直流电源43通过第一支路46向电容421充电，并使用一切换部15，例如继电器451和受该继电器451控制的开关452以在第一支路46和第二支路47之间切换，无需额外提供一路输入/输出的硬件以控制线圈11和副线圈49，和较为复杂的逻辑控制来实现消磁电路 40通过对磁铁20的消磁或励磁。
70.根据一些示出的实施例，消磁电路40还可以包括瞬间电压抑制二极管481，与线圈 11，以保护例如储能部12的电容421在释放反向电流以提供反向磁通的时候对消磁电路 40上的各元器件提供保护。
71.本公开另一方面提供了一种制动装置，包括一个如前述的消磁电路，磁铁，以及制动件，其中，消磁电路用于控制对磁铁进行励磁或消磁，使磁铁被消磁时，使制动件能够脱离与磁铁的限位，制动件移动到与一被制动件限位的位置，以向被制动件施加制动动作，磁铁在被励磁时，制动件脱离与被制动件的限位。
72.本公开另一方面提供了一种医用床，该医用床包括上述的制动装置，并借助于附图对制动装置对于一种可以调节水平位置的医用床的制动或刹车作用进行说明。
73.图7为示出根据一个示例性实施例的制动装置50的制动件52限位于医用床60的结构示意图，以及图8为示出根据一个示例性实施例的制动装置50的制动件52脱离于与医用床60的限位的结构示意图。
74.如图7、图8所示，该医用床60包括一个能够调节位置的床板61，例如调节床板 61的水平方向的位置或垂直方向的位置，以及一个前所述的制动装置50，其中，前述的消磁电路用于控制磁铁20进行励磁或消磁，即消磁电路通过控制线圈11对磁铁20进行励磁或消磁，使磁铁20在被消磁时，例如由消磁电路的储能部，例如电容向线圈11提供瞬间的反向电流以施加反向磁通，使磁铁20的磁力消失，制动件52在例如弹簧51的恢复力的作用下，使制动件52脱离与磁铁20的限位，使制动件52与床板61限位，以向床板61施加制动动作，限制床板61的运动，磁铁20在被线圈11励磁时，同时消磁电路的储能部，例如电容可以通过一直流电源对其充电，此时由于制动件52在磁体20 的磁力的作用下，制动件52可以移动到压缩弹簧51并脱离与床板61的限位的位置，使床板61可以自由的调节其位置，例如水平方向的位置或垂直方向的位置。需要说明的是，以上是对制动装置50、医用床60一种示例性的说明，该制动装置50并不对其制动件的形状或结构做出限制，也不对其是否限制于应用在医用床的制动做限制，其还可以被广泛应用于不同的需运用制动或刹车的技术场景。
75.应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
76.以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。