专利名称：医用注射器滑动性能专用测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医用注射器滑动性能专用测试仪。
背景技术：
随着现代社会的发展，人们的身体健康永远是备受关心的问题，在医疗行业中，注 射器是医护人员不可缺少的工具，而其本身的质量是对病人的身心健康的有力保障，至于 怎样保证注射器的质量，世界卫生组织、各国政府部门、医疗管理机构都特别重视，也为此 制定了许多标准。针对注射器滑动性，在我们国家，GB15810-2001 “一次性使用无菌注射 器”有关标准而设计制造。专门用于测试注射器滑动性能的测量仪器。等有关标准都对其 进行了详细的规定。这些标准早以实施，但由于检测手段条件的不完备、检测仪器的缺泛， 在我国很多地方都不能很好地实施；国内生产这些注射器的厂家也无法很好地保证他们产 品的质量。1、目前在我国仪器生产行业中基本上没有哪个厂家为保证这些标准的实施提供 有力手段，决定了国家医疗检测机构、注射器生产厂家和注射器使用单位在这方面都形成 了困难。注射器滑动性能测试仪器在国际市场上有少数几个厂家生产，对于我们国家来说， 这种仪器依靠进口，进口产品采用的是英文软件界面，操作极为不便，且价格昂贵，维修不 便、费用高。一方面是国家资产大量流失，另一方面也不能满足我国众多相关部门、单位的 检测要求。于是国内很多有关部门、单位都采用自制或委托一些厂家定制“注射器滑动性能 测试仪”，但受人力、物力多种条件限制，在仪器的交货周期、外形、操作、控制、性能及防护 等方面都很欠缺，根本不能很好地满足这些单位对其的需要。2、目前我们国家医疗检测机构、注射器生产厂家和医用注射器使用的单位对注射 器滑动性能测试仪大多采用如附图1所示的结构作为检测仪器对其测试。图中11'表示的是测试仪的夹具，12'表示的是水平面约为注射器的中点处； 13'表示的是被测注射器；14'表示的是水槽，15'表示的是水16'表示的是连接用导 管，17'表示的是适合于不同公称容量注射器的调节装置。这种结构测试注射器滑动性能专用测试仪的原理是电机带动丝杆转动，带动注射 器运动，力值大小通过LED显示，靠人工记录数据，不能显示整个过程的力值曲线，不能直 观反映全过程，且移动行程靠人工调整限位开关控制，操作极为不便。造成人工记录费时， 不准确，不直观，操作不便，误差大等缺陷，此种仪器只能说形式上初步做了注射器滑动性 能的试验，这与制定标准的专家及所有医用注射器制造者、使用者和监督者的要求都不能 吻合，也不能达到预期的效果。3、继续上面所说的，利用这种仪器来测试注射器滑动性能，有以下多方面的不足 机器外形不美观，使用不方便；操作极为不方便；数据读取、处理不科学，不适合测试人员 管理、分析、报表等。国内几个生产注射器滑动性能测试仪厂家在这几个方面还没好的解决 方法。发明内容本实用新型的目的在于，提供一种医用注射器滑动性能专用测试仪，以克服现有 测试仪稳定性、可靠性差，使用不便，结构不合理，对试验环境要求高的技术问题。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下一种医用注射器滑动性能专用测试仪，由智能控制器、测力机构、测力传感器、加 载机构、打印机、驱动机构、传动机构、测试平台和夹具共8部分组成，它们看似相互独立， 其实都紧密联系，共同完成整设备的特有功能。其中智能控制器由主板、液晶显示屏、键盘、 电源等部分组成，屏幕采用全中文显示，用键盘控制光标进行选项、操作、设定，其功能包括 力值加载时间的控制、加载力值的采集及显示、加载力值的精度的控制和整机动作的控制。 驱动机构选择的是步进电机或伺服电机，这样选择可以在加载力的过程中，加载速度可以 受控，进行速度闭环控制；加载力值的采集包括高速A/D转换和多CPU协调工作；加载力值 的显示包括选用人机界面或点阵液晶全中文显示，可以图形显示。屏幕采用全中文显示，用 键盘控制光标进行选项、操作、设定。本测试仪为国家医疗检测机构、注射器生产厂家和医用注射器使用单位提供了可 靠的医用注射器滑动性能的测试方法，是这些部门、单位不可或缺的检测仪器。我们作人性化设计，采用单片微机加载、控制加载速度和加载时间、加载力值、采 集数值进行处理；采用日本0PTEX产的液晶屏50174(LCD)显示，四只按扭键盘操作，全中文 菜单提示；采用微型打印机输出报表数据和RS232串口通讯。这种设计技术先进、人机界面 友好、操作方面、加载准确、结果更合理、数据处理更有利于人们作分析等优点。
图1为现有传统的医用注射器滑动性能专用测试仪的结构示意图；图2为本实用新型的医用注射器滑动性能专用测试仪的结构示意图；图3为本实用新型的医用注射器滑动性能专用测试仪的力值加载机构示意图；图4为力值采集基本原理框图；图5为力值采集接口示意图；图2中标号说明21'表示的是智能控制器23'表示的是测力传感器25'表示的是打印机27'表示的是传动机构29'表示的是注射器夹具
22'表示的是测力机构 24'表示的是加载机构 26'表示的是驱动机构 28'表示的是测试平台和夹具 210'表示的是底版
具体实施方式
下面根据附图2至附图5，给出本实用新型的较好实施例，并予以详细描述，使能 更好地理解本实用新型的功能、特点。先根据附图2整体介绍一下本实用新型的测试仪的结构。如附图2所示，本实用 新型的医用注射器滑动性的测试仪器包括智能控制器21'、测力机构22'、测力传感器 23'、加载机构24'、打印机25'、驱动机构26'、传动机构27'、测试平台28'和夹具29'及注射器夹具210'等部分组成，其中智能控制器由主板、液晶显示屏、键盘、电源等部 分组成。屏幕采用全中文显示，用键盘控制光标进行选项、操作、设定。本测试仪为国家医疗 检测机构、医用注射器生产厂家和医用针使用单位提供了可靠的医用注射器滑动性能的测 试方法，是这些部门、单位不可或缺的检测仪器。力值加载机构，如附图3所示，采用单片机 控制步进电机31'转动，用一同步带轮32'以及同步带33'带动一梯形丝杠34'，再由丝 杠带动滑块35'上下运动驱动固定在与之相连的夹具36'上的注射器，从而向测力传感 器37'加载或卸载。步进电机31'与梯形丝杠34'之间的传动比是1 1，梯形丝杠34' 的丝牙间距是1mm，当步进电机31'转动一圈时，滑块35'就相应地上升或下降1mm。当滑 块35'时，固定在夹具36'上的医用注射器即向测力传感器37'加力。2、加载力值速度的控制，因为我们设计时选择的是步进电机，我们在驱动它时只 要改变驱动脉冲的频率即可方便地达到要求。在设计过程中，采用速度闭环控制，给定一 固定速度，再由反馈电压控制给定驱动脉冲的频率，步进电机的转速即可恒定，满足标准要 求。我们选择的步进电机常州宝马电机有限公司的产品55BF004-II型，功率是55W，驱动 电压是三相六线制直流30V，步距角是每个脉冲1.5°，最高启动频率是5kHz。附图3中的 步进电机31'的转速决定了滑块34'的直线运动速度，滑块34'移动的快慢也就相应地 决定了力值加载的速度，当加载力值过快时，改变驱动脉冲的频率，使之变低，加载力值就 会相应变慢；当加载力值过慢时，改变驱动脉冲的频率，使之变高，加载力值就会相应变快。 采用速度闭环控制，完全可以满足加载速率lOOmm/min，误差不大于5mm/min。驱动脉冲由 单片微机89C52 (CPU)的I/O 口 P1. 0 口输出，步进电机转动方向由单片微机89C52 (CPU)的 I/O 口 P1. 1 口输出。3、力值加载时间的控制，我们选择美国DALLAS公司生产的时钟控制芯片 DS12C887，DS12C887实时时钟(RTC)内嵌有世纪寄存器，可以硬件化地解决千年虫问题 (Y2K)。DS12C887内嵌一个锂电池和32. 768MHz石英晶振，可以保证在没有电源系统的情况 下做到非易挥发性计时，可连续使用10年，方便记录事件的发生时间。DS12C887十年误差 不大于0. 3秒，这保证了加载记时的高精确性。4、加载力值的采集及显示，我们设计由测量放大器、高精度A/D转换器将加载力 值转换成数字信号，再由单片微机89C52 (CPU)采集此信号，经过处理，通过串行口送到日 本OPTEX产的液晶屏50174(LCD)显示，驱动芯片我们选择的是清华蓬远制造的液晶驱动 �？椋硗馕颐窃ち鬜S232串行接口电路，可直接将加载的力值送往上位控制微机，以便大 批量数据处理、存储、备案。基本原理如附图4所示。在CPU处理数值过程中，采集传感器 信号都是瞬时的，平均采集频率为5kHZ ；但对于显示、存储，加载力值采集过程中，采用零 位跟踪方法，随时跟踪零位，再作滤波处理，以达到载荷显示、存储长时间的稳定、准确的效 果。负荷传感器、测量放大器(AD8221)、高精度A/D转换器(AD7665)、单片微机(CPU)、显示 驱动(1330SE)、IXD、RS232串行接口分别如下面的附图5所示。5、加载力值的大小的控制，我们设计时A/D转换器选用的是高精度A/D转换器 AD7665，它是高达16位的A/D转换器，平均采集频率为5kHZ。对于各个型号不同的医用针， 标准规定加载力值不相同。本仪器利用日本OPTEX产的液晶屏501740XD)显示，中文菜单 提示操作，四只按扭键盘选择、控制，当选择好针号后，单片微机将针号储存与片内EEPROM， 调出已输入应加载力值，做滑动性测试时在加载过程中由传感器感应的信号作闭环控制，当加载力值等同于预加力时停止加载，达到加载力值的准确；在做滑动性测试时，以恒定速 度驱动注射器，用高精度A/D转换器高速采集注射器的阻力，也保证了测试结果的准确。6、对于人机界面的选择，我们选用的是日本OPTEX产的液晶屏50174，全中文显 示，界面友好、清晰、易读，加载力值或滑动过程中液晶屏显力值与时间、位移曲线。对于测 试结果处理，我们设计多达二十次数值存储与控制系统RAM中，可作报表统计、分析，还可 通过81C55输出到微面板打印机、通过RS232接口输出到上位控制微机。7、对于工作单元的处理与分配，本测试仪采用方法是数据采集、电机驱动和数据 的显示与处理分别由三块CPU独立控制。它们其中之一是控制步进电机的运转，其中之一 是做AD数据的采集，还有一块CPU用来接受键盘命令、驱动液晶显示、做数据处理等等。三 块CPU之间由同步串行口连接进行数据通讯，也就是每两块CPU之间单独拿出2个I/O 口 连接，各芯片间的信息通过它们相互传递。本试验机在机器外形、操作使用、控制及安全防护等多方面进行发明改进，完全 满足上述领域对全功能、高稳定性的需求，大大提高国内这一行业的技术含量，完全满足 GB15810-2001《医用注射器滑动性能测试仪试验方法》的要求。以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，即 凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落 入本实用新型专利的权利要求保护范围。
权利要求一种医用注射器滑动性能专用测试仪，其特征在于，专用测试仪由智能控制器、测力机构、测力传感器、加载机构、打印机、驱动机构、传动机构、测试平台和夹具共8部分组成，共同完成整设备的特有功能。
2.如权利要求1所述的医用注射器滑动性能专用测试仪，其特征在于，所述驱动机构 选择的是步进电机或伺服电机。
3.如权利要求1所述的的医用注射器滑动性能专用测试仪，其特征在于，所述智能控 制器功能包括力值加载时间的控制、加载力值的采集及显示、加载力值的精度的控制和整 机动作的控制。
4.如权利要求3所述的医用注射器滑动性能专用测试仪，其特征在于，所述加载力值 的采集包括高速A/D转换和多CPU协调工作。
5.如权利要求3所述的医用注射器滑动性能专用测试仪，其特征在于，所述加载力值 的显示包括选用人机界面或点阵液晶全中文显示，可以图形显示。
专利摘要本实用新型公开了一种医用注射器滑动性能专用测试仪，包括智能控制器、测力机构、测力传感器、加载机构、打印机、驱动机构、传动机构、测试平台和夹具等部分组成。其中智能控制器由主板、液晶显示屏、键盘、电源等部分组成。屏幕采用全中文显示，用键盘控制光标进行选项、操作、设定。本测试仪为国家医疗检测机构、医用注射器生产厂家和医用注射器使用单位提供了可靠的医用注射器滑动性能的测试方法，是这些部门、单位不可或缺的检测仪器。此测试仪外形美观、整体体积小、手动操作方便。
文档编号G01M99/00GK201637586SQ20092021054
公开日2010年11月17日 申请日期2009年10月9日 优先权日2009年10月9日
发明者宋小敏, 宋小晴, 王根友, 聂德品, 钱厘军 申请人:上海远梓电子科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
