一種高精度無虛位微量注射機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高精度無虛位微量注射機，包括：缸體、活塞、活塞桿及液動缸，所述缸體的截面為圓形，缸體右端面設(shè)有注射針，缸體內(nèi)設(shè)有活塞，缸體的左端面通過硬管與液動缸連通，活塞靠近缸體的左端面的中心位置處設(shè)有活塞桿，活塞桿的長度大于缸體的長度，液動缸內(nèi)充有設(shè)定壓力的動力液，硬管上設(shè)有電控閥，電控閥與缸體之間設(shè)有放液閥，液動缸上設(shè)有支管一，支管一上安裝有過壓閥，缸體外設(shè)有容量刻度。本發(fā)明的技術(shù)目的在于提供一種注射流量控制更加精準，能夠針對不同病人、不同藥液進行微量注射，不存在注射虛位的問題，避免注射機傳動件磨損的高精度無虛位微量注射機。
【專利說明】
一種高精度無虛位微量注射機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種高精度無虛位微量注射機。
【背景技術(shù)】
[0002] 在某些疾病或?qū)ξＶ鼗颊叩膿尵?，微量注射機能夠?qū)⑸倭克幰壕珳?、微量、均勻?持續(xù)地送入人體內(nèi)，操作便捷、定時、定量，使得藥物能夠在體內(nèi)保持有效血液濃度，能夠大 大減輕醫(yī)護人員的工作量，并且能夠提高工作效率，準確、安全、有效地配合醫(yī)生進行醫(yī)治/ 搶救。
[0003] 而現(xiàn)有的注射機通常是通過電機驅(qū)動，電機的各部件之間通常是有縫隙，從而構(gòu) 成虛位，從而使得微量注射機在使用時對注射量的注射存在偏差，降低了注射機的精確性， 并且螺旋形的槽在經(jīng)過多次使用后，磨損過量，使得槽與配合件的縫隙進一步加大，從而導(dǎo) 致注射的精度降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述在病人輸液存在的現(xiàn)有問題，本發(fā)明的技術(shù)目的在于提供一種注射流量 控制更加精準，能夠針對不同病人、不同藥液進行微量注射，不存在注射虛位的問題，避免 注射機傳動件磨損的高精度無虛位微量注射機。
[0005] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)： 一種高精度無虛位微量注射機，包括:缸體、活塞、活塞桿及液動缸，所述缸體的截面為 圓形，缸體右端面設(shè)有注射針，缸體內(nèi)設(shè)有活塞，缸體的左端面通過硬管與液動缸連通，活 塞靠近缸體的左端面的中心位置處設(shè)有活塞桿，活塞桿的長度大于缸體的長度，液動缸內(nèi) 充有設(shè)定壓力的動力液，硬管上設(shè)有電控閥，電控閥與缸體之間設(shè)有放液閥，液動缸上設(shè)有 支管一，支管一上安裝有過壓閥，缸體外設(shè)有容量刻度。
[0006] 上述技術(shù)方案中，缸體右端面設(shè)有注射針，從而對病人進行注射輸液，液動缸內(nèi)的 動力液能夠推動活塞移動，從而將藥液注射到病人體中，相比于傳動的利用機械電機進行 旋轉(zhuǎn)推動活塞，避免了磨損問題及部件間的間隙造成的虛位問題，設(shè)有的活塞桿能夠在液 動注射作為動力失效后，具有第二種通過控制方式，增加控制的可靠性;硬管上設(shè)有的電控 閥能夠精確控制對活塞的壓力，設(shè)有的放液閥，放液閥為過壓保護閥，能夠避免過壓的情況 發(fā)生，在缸體外設(shè)有的容量刻度能夠方便觀察注射情況。
[0007] 進一步地，所述活塞包括活塞盤及活塞環(huán)，活塞環(huán)安裝在活塞盤的外圍，活塞環(huán)的 截面形狀為倒梯形，活塞環(huán)外圓面上設(shè)有兩環(huán)形槽，兩環(huán)形槽內(nèi)均設(shè)有硅橡膠密封圈;所述 活塞環(huán)及活塞盤的材質(zhì)為聚四氟乙烯。
[0008] 上述技術(shù)方案中，通過將活塞設(shè)為活塞盤及活塞環(huán)，活塞盤主要起支撐作用，活塞 環(huán)與缸體接觸密封，活塞盤及活塞環(huán)分別采用不同材質(zhì)，活塞環(huán)外圓面上設(shè)有兩環(huán)形槽，兩 環(huán)形槽內(nèi)均設(shè)有硅橡膠密封圈，兩圈密封圈的密封使得密封效果更好，而聚四氟乙烯材質(zhì) 具有無毒、摩擦力小、密封可靠等優(yōu)點，保證活塞的密封更加可靠，更加安全。
[0009] 進一步地，所述液動缸通過液壓管連有儲液罐，所述液壓管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥;儲液罐 與液動缸之間設(shè)有加壓機;液動缸內(nèi)充有動力液及尚壓氣體。
[0010] 上述技術(shù)方案中，液動缸連有的儲液罐及設(shè)于儲液罐與液動缸之間的加壓機能夠 及時為液動缸內(nèi)補液，在液動缸內(nèi)設(shè)有的高壓氣體能夠為動力液提供動力，維持液動缸內(nèi) 的壓力。
[0011] 進一步地，所述活塞桿的一端固定安裝在活塞上，活塞桿的另一端伸出液動缸通 過聯(lián)軸器與伺服電動缸固定安裝。
[0012] 上述技術(shù)方案中，通過將活塞桿與伺服電動缸配合安裝，在利用動力液推動活塞 桿失效后，能夠提供一種可靠的不錯注射手段，使得輸液機更加可靠。
[0013] 進一步地，所述液動缸內(nèi)設(shè)有壓力傳感器a，缸體的左側(cè)內(nèi)設(shè)有壓力傳感器b，液動 缸與缸體之間的管路上設(shè)有流量計，活塞桿配合安裝有位移傳感器，壓力傳感器a、流量計 及位移傳感器與M⑶連接，M⑶還與電控閥、報警器、加壓機、壓力傳感器b、伺服電動缸、過壓 閥及調(diào)節(jié)閥連接。
[0014] 進一步地，所述的高精度無虛位微量注射機的控制方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1 )、通過MCU控制伺服電動缸將活塞桿往遠離注射針端拉動，吸入藥液； (2)、若壓力傳感器a測得的壓力小于設(shè)定壓力，則MCU啟動加壓機，使得液動缸內(nèi)的壓 力為設(shè)定壓力;若壓力傳感器a測得的壓力小于設(shè)定壓力，則MCU控制調(diào)節(jié)閥，使得儲液罐內(nèi) 的高壓液體進入液動缸，將液動缸內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)到設(shè)定值，并且使得活塞左側(cè)的缸體內(nèi)充 滿動力液； (3 )、輸液機以輸液流量進行輸液時，推動活塞并使得輸液機以設(shè)定流量進行輸液，此 時，藥液內(nèi)的壓力為P1，活塞左側(cè)的壓力為P2，當(dāng)PI =P2時，輸液機即可進行均勻輸液，MCU通 過控制電控閥的開度，使得P1=P2，使得輸液機均勻輸液;并且，位移傳感器將活塞移動的位 移數(shù)值實時傳送給MCU，MCU經(jīng)過公式:計算出進入缸體的流量值，式中，s為單位時 4 間內(nèi)位移傳感器測得的位移量，d為缸體的內(nèi)徑，q為單位時間內(nèi)的輸液流量;若輸液流量與 通過位移傳感器計算得到的值超過額定誤差，則MCU將電控閥關(guān)閉，并觸發(fā)報警器報警； (4)若液動缸發(fā)生故障，則MCU控制伺服電動缸繼續(xù)推動活塞，使得輸液繼續(xù)進行。
[0015] 上述技術(shù)方案中，利用上述控制系統(tǒng)及控制方法能夠使得控制智能化、控制可靠、 尚效。
[0016] 進一步地，所述硅橡膠密封圈包括以下重量組分:硅橡膠顆粒52-60份，聚四氟乙 烯25-30份，石墨粉1-4份，碳化硅纖維3-5份，偶聯(lián)劑2-4份，交聯(lián)劑3.5-6份，甘油4.5-6.5 份。
[0017] 所述硅橡膠密封圈包括以下重量組分:硅橡膠顆粒55-58份，聚四氟乙烯26-28份， 石墨粉2-3份，碳化硅纖維3-5份，偶聯(lián)劑2.5-3.5份，交聯(lián)劑4-5.5份，甘油5-6份。
[0018] 所述碳化硅纖維的長度為25~50微米，直徑為1.5~2微米;石墨粉的粒徑大小為5 ~8微米。
[0019] 通過將碳化硅纖維的長度設(shè)為25~50微米，直徑為1.5~2微米，能夠使得碳化硅 纖維能夠更好融合在硅橡膠顆粒之間，成為一整體，通過將石墨粉的粒徑大小為5~8微米， 避免石墨粉過大，從而影響硅橡膠的結(jié)合。
[0020] 所述硅橡膠密封圈的制備方法為： (1) 按上述重量份，將硅橡膠顆粒粉碎后，石墨粉研磨粉碎后，加入到聚四氟乙烯乳液 中，同時加入偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑、碳化硅纖維、甘油，進行1~2小時的攪拌混合，在攪拌的同時 進行超聲波處理30min，制得混合乳液； (2) 將步驟制得的混合乳液加熱至120~150 °C后投入充滿氮氣的反應(yīng)釜中熔煉25~ 30min，自然冷卻，從而得到娃橡膠材料，再制作成型。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是： 通過將傳統(tǒng)的機械傳動來作為注射機的動力源改為通過液壓動力來作為推動活塞的 動力源，從而避免了機械傳動的磨損，同時也避免了機械零部件之間的間隙造成的虛位，從 而能夠大大提高注射量的精準性，并且通過壓力傳感器a、壓力傳感器b及MCU等控制器件的 智能控制，使得控制更加精準;通過將活塞的活塞環(huán)設(shè)為硅橡膠密封圈，硅橡膠密封圈的聚 四氟乙烯能夠降低硅橡膠的摩擦力，碳化硅纖維能夠大大提高密封圈的耐磨及強度，設(shè)有 的石墨粉能夠?qū)柘鹉z密封圈的摩擦系數(shù)降低50%，偶聯(lián)劑與交聯(lián)劑、甘油能夠使得硅橡膠 顆粒、聚四氟乙烯及石墨粉更好結(jié)合，并且使得硅橡膠密封圈更加適合于注射機的活塞密 封，提高密封的可靠性與耐用性。
【附圖說明】
[0022] 圖1是高精度無虛位微量注射機的總體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中A部分的局部放大圖。
[0023]圖中標記：1為缸體、2為活塞、2.1為活塞盤、2.2為活塞環(huán)、2.3為環(huán)形槽、2.4為硅 橡膠密封圈、3為活塞桿、4為加壓機、5為液動缸、6為過壓閥、7為電控閥、8為儲液罐。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細描述。
[0025] 實施例一： 如圖1及圖2所示的高精度無虛位微量注射機，包括：：缸體1、活塞2、活塞盤2.1、活塞環(huán) 2.2、環(huán)形槽2.3、硅橡膠密封圈2.4、活塞桿3、加壓機4、液動缸5、過壓閥6、電控閥7及儲液罐 8,包括:缸體1、活塞2、活塞桿3及液動缸5,所述缸體1的截面為圓形，缸體1右端面設(shè)有注射 針，缸體1內(nèi)設(shè)有活塞2,缸體1的左端面通過硬管與液動缸5連通，活塞2靠近缸體1的左端面 的中心位置處設(shè)有活塞桿3,活塞桿3的長度大于缸體1的長度，液動缸5內(nèi)充有設(shè)定壓力的 動力液，硬管上設(shè)有電控閥7，電控閥7與缸體1之間設(shè)有放液閥，液動缸5上設(shè)有支管一，支 管一上安裝有過壓閥6,缸體1外設(shè)有容量刻度。
[0026] 所述活塞2包括活塞盤2.1及活塞環(huán)2.2，活塞環(huán)2.2安裝在活塞盤2.1的外圍，活塞 環(huán)2.2的截面形狀為倒梯形，活塞環(huán)2.2外圓面上設(shè)有兩環(huán)形槽2.3，兩環(huán)形槽2.3內(nèi)均設(shè)有 硅橡膠密封圈2.4;所述活塞環(huán)2.2及活塞盤2.1的材質(zhì)為聚四氟乙烯;所述液動缸5通過液 壓管連有儲液罐8，所述液壓管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥;儲液罐8與液動缸5之間設(shè)有加壓機4;液動缸 5內(nèi)充有動力液及高壓氣體;所述活塞桿3的一端固定安裝在活塞2上，活塞桿3的另一端伸 出液動缸5通過聯(lián)軸器與伺服電動缸固定安裝。
[0027] 所述液動缸5內(nèi)設(shè)有壓力傳感器a，缸體1的左側(cè)內(nèi)設(shè)有壓力傳感器b，液動缸5與缸 體1之間的管路上設(shè)有流量計，活塞桿3配合安裝有位移傳感器，壓力傳感器a、流量計及位 移傳感器與MCU連接，MCU還與電控閥7、報警器、加壓機4、壓力傳感器b、伺服電動缸、過壓閥 6及調(diào)節(jié)閥連接。
[0028] 高精度無虛位微量注射機的控制方法，包括以下步驟： (1 )、通過MCU控制伺服電動缸將活塞桿3往遠離注射針端拉動，吸入藥液； (2)、若壓力傳感器a測得的壓力小于設(shè)定壓力，則MCU啟動加壓機4,使得液動缸5內(nèi)的 壓力為設(shè)定壓力;若壓力傳感器a測得的壓力小于設(shè)定壓力，則MCU控制調(diào)節(jié)閥，使得儲液罐 8內(nèi)的高壓液體進入液動缸5，將液動缸5內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)到設(shè)定值，并且使得活塞2左側(cè)的缸 體1內(nèi)充滿動力液； (3 )、輸液機以輸液流量進行輸液時，推動活塞2并使得輸液機以設(shè)定流量進行輸液，此 時，藥液內(nèi)的壓力為P1，活塞左側(cè)的壓力為P2，當(dāng)PI =P2時，輸液機即可進行均勻輸液，MCU通 過控制電控閥7的開度，使得P1=P2，使得輸液機均勻輸液;為了確定輸液機以流量q進行輸 液時，可繪制流量q輸液時對應(yīng)的藥液內(nèi)的壓力P曲線，從而能夠在任何流量下，便于確定藥 液內(nèi)及活塞左側(cè)的壓力，使得控制更加精準;并且，位移傳感器將活塞2移動的位移數(shù)值實 時傳送給M⑶，M⑶經(jīng)過公式:十算出進入缸體1的流量值，式中，s為單位時間內(nèi)位 4 移傳感器測得的位移量，d為缸體1的內(nèi)徑，q為單位時間內(nèi)的輸液流量;若輸液流量與通過 位移傳感器計算得到的值超過額定誤差，則MCU將電控閥7關(guān)閉，并觸發(fā)報警器報警。
[0029] (4)若液動缸發(fā)生故障，則MCU控制伺服電動缸繼續(xù)推動活塞，使得輸液繼續(xù)進行。
[0030] 硅橡膠密封圈2.4包括以下重量組分:硅橡膠顆粒56份，聚四氟乙烯27份，石墨粉 2.5份，碳化硅纖維3.5份，偶聯(lián)劑3.1份，交聯(lián)劑4.8份，甘油5.5份。
[0031] 所述碳化硅纖維的長度為30~40微米，直徑為1.5~2微米，石墨粉的粒徑大小為5 ~8微米。
[0032]硅橡膠密封圈2.4的制備方法為： (1)按上述重量份，將硅橡膠顆粒粉碎后，石墨粉研磨粉碎后，加入到聚四氟乙烯乳液 中，同時加入偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑、碳化硅纖維、甘油，進行1.5小時的攪拌混合，在攪拌的同時進 行超聲波處理30min，制得混合乳液； (2 )將步驟(1)制得的混合乳液加熱至132 °C后投入充滿氮氣的反應(yīng)釜中熔煉26mi η，從 而得到硅橡膠材料，再通過成型機制得硅橡膠密封圈。
[0033] 實施例二： 如圖1及圖2所示的高精度無虛位微量注射機，包括：：缸體1、活塞2、活塞盤2.1、活塞環(huán) 2.2、環(huán)形槽2.3、硅橡膠密封圈2.4、活塞桿3、加壓機4、液動缸5、過壓閥6、電控閥7及儲液罐 8,包括:缸體1、活塞2、活塞桿3及液動缸5,所述缸體1的截面為圓形，缸體1右端面設(shè)有注射 針，缸體1內(nèi)設(shè)有活塞2,缸體1的左端面通過硬管與液動缸5連通，活塞2靠近缸體1的左端面 的中心位置處設(shè)有活塞桿3,活塞桿3的長度大于缸體1的長度，液動缸5內(nèi)充有設(shè)定壓力的 動力液，硬管上設(shè)有電控閥7，電控閥7與缸體1之間設(shè)有放液閥，液動缸5上設(shè)有支管一，支 管一上安裝有過壓閥6,缸體1外設(shè)有容量刻度。
[0034] 所述活塞2包括活塞盤2.1及活塞環(huán)2.2，活塞環(huán)2.2安裝在活塞盤2.1的外圍，活塞 環(huán)2.2的截面形狀為倒梯形，活塞環(huán)2.2外圓面上設(shè)有兩環(huán)形槽2.3，兩環(huán)形槽2.3內(nèi)均設(shè)有 硅橡膠密封圈2.4;所述活塞環(huán)2.2及活塞盤2.1的材質(zhì)為聚四氟乙烯;所述液動缸5通過液 壓管連有儲液罐8，所述液壓管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥;儲液罐8與液動缸5之間設(shè)有加壓機4;液動缸 5內(nèi)充有動力液及高壓氣體;所述活塞桿3的一端固定安裝在活塞2上，活塞桿3的另一端伸 出液動缸5通過聯(lián)軸器與伺服電動缸固定安裝。
[0035]所述液動缸5內(nèi)設(shè)有壓力傳感器a，缸體1的左側(cè)內(nèi)設(shè)有壓力傳感器b，液動缸5與缸 體1之間的管路上設(shè)有流量計，活塞桿3配合安裝有位移傳感器，壓力傳感器a、流量計及位 移傳感器與MCU連接，MCU還與電控閥7、報警器、加壓機4、壓力傳感器b、伺服電動缸、過壓閥 6及調(diào)節(jié)閥連接。
[0036] 高精度無虛位微量注射機的控制方法，包括以下步驟： (1 )、通過MCU控制伺服電動缸將活塞桿3往遠離注射針端拉動，吸入藥液； (2)、若壓力傳感器a測得的壓力小于設(shè)定壓力，則MCU啟動加壓機4,使得液動缸5內(nèi)的 壓力為設(shè)定壓力;若壓力傳感器a測得的壓力小于設(shè)定壓力，則MCU控制調(diào)節(jié)閥，使得儲液罐 8內(nèi)的高壓液體進入液動缸5，將液動缸5內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)到設(shè)定值，并且使得活塞2左側(cè)的缸 體1內(nèi)充滿動力液； (3 )、輸液機以輸液流量進行輸液時，推動活塞2并使得輸液機以設(shè)定流量進行輸液，此 時，藥液內(nèi)的壓力為P1，活塞左側(cè)的壓力為P2，當(dāng)PI =P2時，輸液機即可進行均勻輸液，MCU通 過控制電控閥7的開度，使得P1=P2，使得輸液機均勻輸液;為了確定輸液機以流量q進行輸 液時，可繪制流量q輸液時對應(yīng)的藥液內(nèi)的壓力P曲線，從而能夠在任何流量下，便于確定藥 液內(nèi)及活塞左側(cè)的壓力，使得控制更加精準;并且，位移傳感器將活塞2移動的位移數(shù)值實 時傳送給M⑶，M⑶經(jīng)過公式:計算出進入缸體1的流量值，式中，s為單位時間內(nèi)位 4 移傳感器測得的位移量，d為缸體1的內(nèi)徑，q為單位時間內(nèi)的輸液流量;若輸液流量與通過 位移傳感器計算得到的值超過額定誤差，則MCU將電控閥7關(guān)閉，并觸發(fā)報警器報警。
[0037] (4)若液動缸發(fā)生故障，則MCU控制伺服電動缸繼續(xù)推動活塞，使得輸液繼續(xù)進行。 [0038]硅橡膠密封圈2.4包括以下重量組分:硅橡膠顆粒57份，聚四氟乙烯26.5份，石墨 粉2.7份，碳化硅纖維4份、偶聯(lián)劑3.4份，交聯(lián)劑4.5份，甘油5.2份。
[0039]所述碳化硅纖維的長度為30~40微米，直徑為1.5~2微米，石墨粉的粒徑大小為5 ~8微米。
[0040] 硅橡膠密封圈2.4的制備方法為： (1)按上述重量份，將硅橡膠顆粒粉碎后，石墨粉研磨粉碎后，加入到聚四氟乙烯乳液 中，同時加入偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑、碳化硅纖維、甘油，進行1.8小時的攪拌混合，在攪拌的同時進 行超聲波處理30min，制得混合乳液； (2 )將步驟(1)制得的混合乳液加熱至135 °C后投入充滿氮氣的反應(yīng)釜中熔煉30mi η，從 而得到硅橡膠材料，再通過成型機制得硅橡膠密封圈。
[0041] 實施例三： 如圖1及圖2所示的高精度無虛位微量注射機，包括：：缸體1、活塞2、活塞盤2.1、活塞環(huán) 2.2、環(huán)形槽2.3、硅橡膠密封圈2.4、活塞桿3、加壓機4、液動缸5、過壓閥6、電控閥7及儲液罐 8,包括:缸體1、活塞2、活塞桿3及液動缸5,所述缸體1的截面為圓形，缸體1右端面設(shè)有注射 針，缸體1內(nèi)設(shè)有活塞2,缸體1的左端面通過硬管與液動缸5連通，活塞2靠近缸體1的左端面 的中心位置處設(shè)有活塞桿3,活塞桿3的長度大于缸體1的長度，液動缸5內(nèi)充有設(shè)定壓力的 動力液，硬管上設(shè)有電控閥7，電控閥7與缸體1之間設(shè)有放液閥，液動缸5上設(shè)有支管一，支 管一上安裝有過壓閥6,缸體1外設(shè)有容量刻度。
[0042] 所述活塞2包括活塞盤2.1及活塞環(huán)2.2，活塞環(huán)2.2安裝在活塞盤2.1的外圍，活塞 環(huán)2.2的截面形狀為倒梯形，活塞環(huán)2.2外圓面上設(shè)有兩環(huán)形槽2.3，兩環(huán)形槽2.3內(nèi)均設(shè)有 硅橡膠密封圈2.4;所述活塞環(huán)2.2及活塞盤2.1的材質(zhì)為聚四氟乙烯;所述液動缸5通過液 壓管連有儲液罐8，所述液壓管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥;儲液罐8與液動缸5之間設(shè)有加壓機4;液動缸 5內(nèi)充有動力液及高壓氣體;所述活塞桿3的一端固定安裝在活塞2上，活塞桿3的另一端伸 出液動缸5通過聯(lián)軸器與伺服電動缸固定安裝。
[0043]所述液動缸5內(nèi)設(shè)有壓力傳感器a，缸體1的左側(cè)內(nèi)設(shè)有壓力傳感器b，液動缸5與缸 體1之間的管路上設(shè)有流量計，活塞桿3配合安裝有位移傳感器，壓力傳感器a、流量計及位 移傳感器與MCU連接，MCU還與電控閥7、報警器、加壓機4、壓力傳感器b、伺服電動缸、過壓閥 6及調(diào)節(jié)閥連接。
[0044] 高精度無虛位微量注射機的控制方法，包括以下步驟： (1 )、通過MCU控制伺服電動缸將活塞桿3往遠離注射針端拉動，吸入藥液； (2)、若壓力傳感器a測得的壓力小于設(shè)定壓力，則MCU啟動加壓機4,使得液動缸5內(nèi)的 壓力為設(shè)定壓力;若壓力傳感器a測得的壓力小于設(shè)定壓力，則MCU控制調(diào)節(jié)閥，使得儲液罐 8內(nèi)的高壓液體進入液動缸5，將液動缸5內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)到設(shè)定值，并且使得活塞2左側(cè)的缸 體1內(nèi)充滿動力液； (3 )、輸液機以輸液流量進行輸液時，推動活塞2并使得輸液機以設(shè)定流量進行輸液，此 時，藥液內(nèi)的壓力為P1，活塞左側(cè)的壓力為P2，當(dāng)PI =P2時，輸液機即可進行均勻輸液，MCU通 過控制電控閥7的開度，使得P1=P2，使得輸液機均勻輸液;為了確定輸液機以流量q進行輸 液時，可繪制流量q輸液時對應(yīng)的藥液內(nèi)的壓力P曲線，從而能夠在任何流量下，便于確定藥 液內(nèi)及活塞左側(cè)的壓力，使得控制更加精準;并且，位移傳感器將活塞2移動的位移數(shù)值實 時傳送給M⑶，M⑶經(jīng)過公式:計算出進入缸體1的流量值，式中，s為單位時間內(nèi)位 4 移傳感器測得的位移量，d為缸體1的內(nèi)徑，q為單位時間內(nèi)的輸液流量;若輸液流量與通過 位移傳感器計算得到的值超過額定誤差，則MCU將電控閥7關(guān)閉，并觸發(fā)報警器報警。
[0045] (4)若液動缸發(fā)生故障，則MCU控制伺服電動缸繼續(xù)推動活塞，使得輸液繼續(xù)進行。
[0046] 硅橡膠密封圈2.4包括以下重量組分:硅橡膠顆粒56份，聚四氟乙烯27.5份，石墨 粉2.4份，碳化硅纖維4份，偶聯(lián)劑2.8份，交聯(lián)劑4.7份，甘油5.4份。
[0047]所述碳化硅纖維的長度為30~40微米，直徑為1.5~2微米，石墨粉的粒徑大小為5 ~8微米。
[0048]硅橡膠密封圈2.4的制備方法為： (1)按上述重量份，將硅橡膠顆粒粉碎后，石墨粉研磨粉碎后，加入到聚四氟乙烯乳液 中，同時加入偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑、碳化硅纖維、甘油，進行1.8小時的攪拌混合，在攪拌的同時進 行超聲波處理30min，制得混合乳液； (2 )將步驟(1)制得的混合乳液加熱至135 °C后投入充滿氮氣的反應(yīng)釜中熔煉30mi η，從 而得到硅橡膠材料，再通過成型機制得硅橡膠密封圈。
[0049]通過將傳統(tǒng)的機械傳動來作為注射機的動力源改為通過液壓動力來作為推動活 塞2的動力源，從而避免了機械傳動的磨損，同時也避免了機械零部件之間的間隙造成的虛 位，從而能夠大大提高注射量的精準性，并且通過壓力傳感器a、壓力傳感器b及MCU等控制 器件的智能控制，使得控制更加精準;通過將活塞2的活塞環(huán)2.2設(shè)為硅橡膠密封圈，硅橡膠 密封圈2.4的聚四氟乙烯能夠降低硅橡膠的摩擦力，設(shè)有的石墨粉能夠?qū)柘鹉z密封圈2.4 的摩擦系數(shù)降低50%，偶聯(lián)劑與交聯(lián)劑、甘油能夠使得硅橡膠顆粒、聚四氟乙烯及石墨粉更 好結(jié)合，并且使得硅橡膠密封圈2.4更加適合于注射機的活塞密封，提高密封的可靠性與耐 用性。
【主權(quán)項】
1. 一種高精度無虛位微量注射機，其特征在于，包括:缸體（1)、活塞(2)、活塞桿(3)及 液動缸巧），所述缸體（1)的截面為圓形，缸體（1)右端面設(shè)有注射針，缸體（1)內(nèi)設(shè)有活塞 (2)，缸體（1)的左端面通過硬管與液動缸巧)連通，活塞(2)靠近缸體（1)的左端面的中屯、位 置處設(shè)有活塞桿(3)，活塞桿(3)的長度大于缸體（1)的長度，液動缸巧）內(nèi)充有設(shè)定壓力的 動力液，硬管上設(shè)有電控閥（7)，電控閥（7)與缸體(1)之間設(shè)有放液閥，液動缸巧)上設(shè)有支 管一，支管一上安裝有過壓閥(6)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度無虛位微量注射機，其特征在于，所述活塞（2)包括活 塞盤(2.1)及活塞環(huán)(2.2)，活塞環(huán)(2.2)安裝在活塞盤(2.1)的外圍，活塞環(huán)(2.2)的截面形 狀為倒梯形，活塞環(huán)(2.2)外圓面上設(shè)有兩環(huán)形槽(2.3)，兩環(huán)形槽(2.3)內(nèi)均設(shè)有娃橡膠密 封圈（2.4);所述活塞環(huán)(2.2)及活塞盤(2.1)的材質(zhì)為聚四氣乙締。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度無虛位微量注射機，其特征在于，所述液動缸(5)通過 液壓管連有儲液罐(8)，所述液壓管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥；儲液罐(8)與液動缸巧)之間設(shè)有加壓機 (4);液動缸巧）內(nèi)充有動力液及高壓氣體。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度無虛位微量注射機，其特征在于，所述活塞桿(3)的一 端固定安裝在活塞(2)上，活塞桿(3)的另一端伸出液動缸巧)通過聯(lián)軸器與伺服電動缸固 定安裝。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的高精度無虛位微量注射機的控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述液動缸巧）內(nèi)設(shè)有壓力傳感器曰，缸體（1)的左側(cè)內(nèi)設(shè)有壓力傳感器b，液動缸巧）與 缸體（1)之間的管路上設(shè)有流量計，活塞桿(3)配合安裝有位移傳感器，壓力傳感器a、流量 計及位移傳感器與MCU連接，MCU還與電控閥（7)、報警器、加壓機(4)、壓力傳感器b、伺服電 動缸、過壓閥（6 )及調(diào)節(jié)閥連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的高精度無虛位微量注射機的控制方法，其特征在于，包括W下 步驟： (1 )、通過MCU控制伺服電動缸將活塞桿(3)往遠離注射針端拉動，吸入藥液； (2) 、若壓力傳感器a測得的壓力小于設(shè)定壓力，則MCU啟動加壓機(4)，使得液動缸(5) 內(nèi)的壓力為設(shè)定壓力;若壓力傳感器a測得的壓力小于設(shè)定壓力，則MCU控制調(diào)節(jié)閥，使得儲 液罐(8)內(nèi)的高壓液體進入液動缸巧），將液動缸巧）內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)到設(shè)定值，并且使得活塞 (2)左側(cè)的缸體(1)內(nèi)充滿動力液； (3) 、輸液機W輸液流量進行輸液時，推動活塞(2)并使得輸液機W設(shè)定流量進行輸液， 此時，藥液內(nèi)的壓力為P1，活塞左側(cè)的壓力為P2,當(dāng)P1=P2時，輸液機即可進行均勻輸液，MCU 通過控制電控閥（7)的開度，使得P1=P2,使得輸液機均勻輸液;并且，位移傳感器將活塞(2) 移動的位移數(shù)值實時傳送給MCU，MCU經(jīng)過公式:q=^i計算出進入缸體(1)的流量值，式中， 4 S為單位時間內(nèi)位移傳感器測得的位移量，d為缸體(1)的內(nèi)徑，q為單位時間內(nèi)的輸液流量； 若輸液流量與通過位移傳感器計算得到的值超過額定誤差，則MC閑尋電控閥（7)關(guān)閉，并觸 發(fā)報警器報警； (4 )若液動缸發(fā)生故障，則MCU控制伺服電動缸繼續(xù)推動活塞，使得輸液繼續(xù)進行。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高精度無虛位微量注射機，其特征在于，所述娃橡膠密封圈 (2.4)包括W下重量組分:娃橡膠顆粒52-60份，聚四氣乙締25-30份，石墨粉1-4份，偶聯(lián)劑 2-4份，交聯(lián)劑3.5-6份，甘油4.5-6.5份。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高精度無虛位微量注射機，其特征在于，所述娃橡膠密封圈 (2.4)包括W下重量組分:娃橡膠顆粒55-58份，聚四氣乙締26-28份，石墨粉2-3份，碳化娃 纖維3-5份，偶聯(lián)劑2.5-3.5份，交聯(lián)劑4-5.5份，甘油5-6份。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高精度無虛位微量注射機，其特征在于，所述碳化娃纖維的長 度為25~50微米，直徑為1.5~2微米。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高精度無虛位微量注射機，其特征在于，所述石墨粉的粒徑 大小為5~8微米。
【文檔編號】A61M5/31GK106075663SQ201610662674
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月15日 公開號201610662674.7, CN 106075663 A, CN 106075663A, CN 201610662674, CN-A-106075663, CN106075663 A, CN106075663A, CN201610662674, CN201610662674.7
【發(fā)明人】魯紹榮
【申請人】魯紹榮