基于直线电机和电磁阀驱动的药液注射器装置

1.一种基于直线电机和电磁阀驱动的药液注射器装置，其特征在于，它包括：壳体
（1）、电磁铁（2）、永磁体（3）、滑盖架（4）、储药罐（5）、直线电机线圈舱（7）、限位锁（11）、限位板（12）、导液针头（13）、输液装置（14）和表带（16）；其中，所述电磁铁（2）固定在壳体（1）内部一侧，永磁体（3）置于电磁铁（2）的空腔内，壳体（1）内部的另一侧为仪器舱（15）；直线电机线圈舱（7）固定在壳体（1）内，并与电磁铁（2）接触，储药罐（5）置于直线电机线圈舱（7）内，并由限位锁（11）限位，限位板（12）固定在壳体（1）内，导液针头（13）一端穿过限位板（12），另一端与输液装置（14）相连，表带（16）固定在壳体（1）外输液装置（14）处；
所述储药罐（5）两个端面分别粘贴第一薄膜（8）和第二薄膜（9），其内具有活塞（6）；仪器舱（15）内放置有蓝牙和控制器，当蓝牙接收到发送来的病人危机的信号，控制器工作，控制电磁铁（2）通电，电磁铁（2）由于斥力，将永磁体（3）弹开，永磁体（3）冲破第一薄膜（8），与活塞（6）紧密结合，电磁铁（2）断电，此时，控制器的定时器（T1）开始计时，铺设在药液注射器装置底部的直线电机的初级线圈开始通电，永磁体（3）带动活塞（6）以及储药罐（5）往前推动，储药罐（5）向前运动时，推开限位锁（11），导液针头（13）刺破第二薄膜（9），储药罐（5）停止在限位板（12）处，药液通过活塞（6）的推进而输出。
2.根据权利要求1所述基于直线电机和电磁阀驱动的药液注射器装置，其特征在于，
所述输液装置（14）包括：导液橡皮（17）、输液针头（18）、第一金属弹片（19）、第二金属弹片（20）、第三金属弹片（21）和输液装置壳体（22）；其中，所述导液橡皮（17）固定于输液装置壳体（22）内部顶端，其两侧均开有孔用于导出液体；输液针头（18）与第一金属弹片（19）固定为一体，输液针头（18）的尾部紧贴导液橡皮（17），另一端依次穿过第二弹片（20）和第三弹片（21）中间的孔；第一弹片（19）、第二弹片（20）和第三弹片（21）的两端分别相连；输液装置壳体（22）底部由薄膜密封。

基于直线电机和电磁阀驱动的药液注射器装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及药物注射领域，特别是涉及一种基于直线电机和电磁阀驱动的药液注射器装置。\n背景技术\n[0002] 随着无线移动通信的发展，移动医疗模式也逐渐成为了社会的医疗改革的热点。\n对病人进行远程治疗装置已经能够让专业医疗人员对病人进行远程的手术治疗。但是，在移动医疗体系中缺乏一种能够在紧急状态下，能够对病人进行紧急处理的执行机构。病人在发病时，仍然需要通过人为服用或者注射急救类药物来进行自救。现有的注射器无法满足自动注射的实时性与可靠性要求。\n[0003] 比如用于胰岛素注射的无针注射器，需要借助人力的推送，而一般的自动注射器则存在着体积庞大，不易携带的缺点。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的是保护高危病人，提供一种基于直线电机和电磁阀驱动的药液注射器装置。本注射器不仅易于配带，并且具备安全可靠的特点。此注射器通过接受过安装培训人员对病人进行安装配带，在病人发病时，使病人能够利用无线远程的操作或者预置的设定为病人进行自动的注射治疗。\n[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于直线电机和电磁阀驱动的药液注射器装置，它包括：壳体、电磁铁、永磁体、滑盖架、储药罐、直线电机线圈舱、限位锁、限位板、导液针头、输液装置和表带；其中，所述电磁铁固定在壳体内部一侧，永磁体置于电磁铁的空腔内，壳体内部的另一侧为仪器舱；直线电机线圈舱固定在壳体内，并与电磁铁接触，储药罐置于直线电机线圈舱内，并由限位锁限位，限位板固定在壳体内，导液针头一端穿过限位板，另一端与输液装置相连，表带固定在壳体外输液装置处。\n[0006] 进一步地，所述储药罐两个端面分别粘贴第一薄膜和第二薄膜，其内具有活塞。\n[0007] 进一步地，所述输液装置包括：导液橡皮、输液针头、第一金属弹片、第二金属弹片、第三金属弹片和输液装置壳体；其中，所述导液橡皮固定于输液装置壳体内部顶端，其两侧均开有孔用于导出液体；输液针头与第一金属弹片固定为一体，输液针头的尾部紧贴导液橡皮，另一端依次穿过第二弹片和第三弹片中间的孔；第一弹片、第二弹片和第三弹片的两端分别相连；输液装置壳体底部由薄膜密封。\n[0008] 本发明的有益效果是，本发明基于直线电机和电磁阀驱动的药液注射器装置通过蓝牙接收到传来的控制命令之后，实施动作，通过直线电机和电磁阀将药液注入到人体肌肉，实现注射；本发明可以实时接收信号，实现对高危病人的保护，能快速地为病人注射药液，稳定可靠，便于随身携带。\n附图说明\n[0009] 图1是装置整体的纵向剖面图；\n[0010] 图2是储药罐剖面图；\n[0011] 图3是输液装置的结构示意图；\n[0012] 图中，壳体1、电磁铁2、永磁体3、滑盖架4、储药罐5、活塞6、直线电机线圈舱7、第一薄膜8、第二薄膜9、储药舱10、限位锁11、限位板12、导液针头13、输液装置14、仪器舱15、表带16、导液橡皮17、输液针头18、第一金属弹片19、第二金属弹片20、第三金属弹片21、输液装置壳体22、滑盖23、翻盖24、电池舱门25。\n具体实施方式\n[0013] 下面结合附图详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。\n[0014] 参照附图1，本发明基于直线电机和电磁阀驱动的药液注射器装置包括：壳体1、电磁铁2、永磁体3、滑盖架4、储药罐5、直线电机线圈舱7、限位锁11、限位板12、导液针头\n13、输液装置14和表带16。\n[0015] 电磁铁2固定在壳体1内部一侧，永磁体3置于电磁铁2的空腔内，壳体1内部的另一侧为仪器舱15；直线电机线圈舱7固定在壳体1内，并与电磁铁2接触，储药罐5置于直线电机线圈舱7内，并由限位锁11限位，限位板12固定在壳体1内，导液针头13一端穿过限位板12，另一端与输液装置14相连，表带16固定在壳体1外输液装置14处。\n[0016] 如图2所示，储药罐5两个端面分别粘贴第一薄膜8和第二薄膜9，其内具有活塞\n6。\n[0017] 如图3所示，输液装置14包括：导液橡皮17、输液针头18、第一金属弹片19、第二金属弹片20、第三金属弹片21和输液装置壳体22。\n[0018] 导液橡皮17固定于输液装置壳体22内部顶端，其两侧均开有孔用于导出液体；输液针头18与第一金属弹片19固定为一体，输液针头18的尾部紧贴导液橡皮17，另一端依次穿过第二弹片20和第三弹片21中间的孔；第一弹片19、第二弹片20和第三弹片21的两端分别相连；输液装置壳体22底部由薄膜密封。\n[0019] 依照上述装置连接设计，装置将会具有以下功能：\n[0020] 在电磁铁2通电之后，由于斥力，永磁体3会从电磁铁2内滑出，并与活塞6结合。\n推开滑盖23，是储药舱10，储药罐5放置在储药舱10内。储药罐5可以根据需要更换。\n[0021] 储药舱10下方是直线电机线圈舱7，铺设有直线电机的初级线圈。根据通电的相序不同，永磁体3可以正反向运动，从而带动活塞6实现输液。限位锁11是为了将储药罐\n5卡住，保持固定。当储药罐5向前运动时，可推开限位锁11。储药罐右侧薄膜9会在储药罐5向前运动时被导液针头13刺破，储药罐5会停止在限位板12处，药液通过活塞6的推进而输出。导液针头13可以通过打开翻盖24自由取出更换，导液针头13和限位板12通过卡槽固定。\n[0022] 输液装置14是对人体进行输液的主要装置。输液装置14由导液橡皮17、输液针头18、第一金属弹片19、第二金属弹片20、第三金属弹片21、空腔22组成。导液橡皮17除了流通药液之外，还用于对输液针头18实现密封，保证药液流通空间的卫生。第一金属弹片19、第二金属弹片20通过电磁阀控制吸合用于排出空气，第一金属弹片19、第二金属弹片20、第三金属弹片21通过电磁阀控制吸合用于将输液针头18刺入人体肌肉，实现输液。\n[0023] 空腔22用于排出空气的存放。在装置壳体1的另一侧是控制部件的仪器舱15，放置有蓝牙、控制器、电池等。电池可通过电池舱门25更换。表带16用于佩戴装置于手臂之上。\n[0024] 装置的工作步骤如下：\n[0025] 1、更换药品。打开滑盖23，将储药罐5从储药舱10中拿出，清洗消毒活塞6和储药罐5，更换储药罐5两侧的隔离橡皮或薄膜，将药物放入储药罐5密封好。\n[0026] 2、更换针头。将导液针头13从限位板12上取下，更换。输液装置14可以取出，清洗。清洗之后，装回。\n[0027] 3、放入储药罐5，关上滑盖23，等待。\n[0028] 4、当蓝牙接收到发送来的病人危机的信号（比如脉搏、心跳等），控制器将给电磁铁2通电，电磁铁2由于斥力，将永磁体3弹开。永磁体3冲破储药罐左侧薄膜8，与活塞6紧密结合，电磁铁2断电。\n[0029] 5、此时，控制器T1定时器开始计时，铺设在注射装置底部的直线电机的初级线圈开始通电，永磁体3带动活塞6以及储药罐5往前推动，导液针头13刺破储药罐5右侧薄膜9，药液流入针头，储药罐5整体在限位板12处停止，活塞6开始运动，T1定时器计时结束。\n[0030] 假设活塞6的运动速度为v，储药罐5最初位置与限位板12的距离为s，那么从初始位置到限位板12的时间t1=s/v，t1为定时器T1的计时参数。\n[0031] 6、控制器中T1定时器计时结束，T2定时器开始计时，此时启动电磁阀，使第一金属弹片19和第二金属弹片20吸合。流入导液针头13的药液开始排空气到空腔22内。\n[0032] 根据制作工艺，可以得到所需的排出空气的体积V1（包括导液针头13、输液针头\n18、第二金属弹片20与输液装置14的上表面的体积）。这里留有余量，即把第一金属弹片\n19和导液橡皮17的边缘体积计算在内。可以知道储药罐5的截面面积S。由此可得活塞\n6推进距离L=V1/S，时间t2=L/v。T2为定时器T2的计时参数。\n[0033] 7、控制器中T2定时器计时结束，T3定时器开始计时，使电磁阀第一金属弹片19、第二金属弹片20、第三金属弹片21吸合，输液针头18插入肌肉，开始输液。\n[0034] 可知储药罐5的药液体积为V0，排空所需体积为V1。由于活塞6推进到一定程度之后，为了不触碰到导液针头13，需要停止直线电机，活塞6也停止运动。根据需要可以设置该距离为l（同样需要留有余量），则输入到人体内的药液体积V=V0-V1-S*l。则t3=V/S/v。由于活塞6停下来需要一定时间，故t3=t3-T。（T可以根据实际情况设定）。T3为定时器T3的计时参数。\n[0035] 控制器中T3定时器计时结束，关闭电磁阀，使得金属弹片分离，输液针头18撤出。\n停止给直线电机通电，停止输液。