CN207718191U - 一种微量液体定量定程注入的控制系统 - Google Patents

Abstract

一种微量液体定量定程注入的控制系统，包括活动推板、基座、丝杠螺母、丝杠、谐波减速器、步进电机、螺旋测微杆、单片机、显示屏和固定板夹，活动推板与基座滑动连接，通过活动推板的往复滑动来推动注射柱塞在针管内腔伸缩，固定板夹装在基座上，用于阻挡针管敞口处的凸耳，丝杠螺母装在活动推板上，丝杠装在谐波减速器输出轴上，并与丝杠螺母螺纹连接，谐波减速器的输入轴与步进电机的转轴连接，步进电机和螺旋测微杆均安装在基座上，螺旋测微杆的测微螺杆与活动推板连接，单片机和显示屏装在基座上，步进电机、螺旋测微杆和显示屏与单片机电连接。本实用新型结构简单，能够对液体进行精确的定量定程控制，排出的液体可以精确到仅仅几个微毫升。

Description

一种微量液体定量定程注入的控制系统

技术领域

本实用新型涉及液体注射领域，具体讲是一种微量液体定量定程注入的控制系统。

背景技术

在生物、医疗、化工等领域注射液体时，有时需要对液体进行精确、微量、均匀、持续的注入。传统的注入方法一般由工作人员自行注射，由于不同工作人员的自身技术和经验存在差异，很难保证注射时液体的定量均匀，精度也难以达到小到几个微毫升，当误差稍大时，就会直接影响测试结果，增大操作难度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种微量液体定量定程注入的控制系统，其结构简单，操作方便，能够对液体进行精确的定量定程控制，完全满足工作需求。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的一种微量液体定量定程注入的控制系统，包括活动推板、基座、丝杠螺母、丝杠、谐波减速器、步进电机、螺旋测微杆、单片机、显示屏和固定板夹，所述活动推板与基座可滑动连接，通过活动推板的往复滑动来推动注射柱塞在针管内腔伸缩，所述固定板夹固定安装在基座上，用于阻挡针管敞口两侧的凸耳，所述丝杠螺母装在活动推板上，所述丝杠装在谐波减速器的输出轴上，并与丝杠螺母螺纹连接，所述谐波减速器的输入轴与步进电机的转轴连接，所述步进电机和螺旋测微杆均安装在基座上，螺旋测微杆的测微螺杆与活动推板连接，所述单片机和显示屏装在基座上，所述步进电机、螺旋测微杆和显示屏均与单片机电连接。

本实用新型所述的一种微量液体定量定程注入的控制系统，其中，所述活动推板与基座可滑动连接是指，所述基座一端装有侧板，所述侧板与固定板夹之间装有导向杆，导向杆的轴线与注射柱塞的轴线相平行，导向杆上套有导套，所述导套装在活动推板上。

本实用新型所述的一种微量液体定量定程注入的控制系统，其中，所述活动推板上设有U形卡槽，所述注射柱塞未与针管连接端卡在U形卡槽内。

采用以上结构后，与现有技术相比，本实用新型一种微量液体定量定程注入的控制系统具有以下优点：

(1)包含的零部件较少，相应结构简单、操作方便；

(2)采用单片机控制技术，成本低，确保了系统的可靠性和稳定性；

(3)以步进电机为动力源，步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性，控制性能好，转矩稳定，误差小，并且误差不积累，容易实现定量定程控制；

(4)在步进电机的输出端增加了一个谐波减速器，使得角位移量进一步微量化；

(5)螺旋测微杆可以精确控制微小的角位移量，从而产生微量的直线进给量。

因此，当工作人员使用本实用新型时，能够对注射器内的液体进行精确的定量定程控制，完全满足工作需求。

附图说明

图1是本实用新型一种微量液体定量定程注入的控制系统使用时的主视局部剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型一种微量液体定量定程注入的控制系统作进一步详细说明：

如图1所示，在本具体实施方式中，本实用新型一种微量液体定量定程注入的控制系统，包括活动推板10、基座18、丝杠螺母19、丝杠17、谐波减速器15、步进电机14、螺旋测微杆16、单片机13、显示屏12和固定板夹22。固定板夹22通过螺钉安装在基座18的右端(图1右端)，用于阻挡针管31敞口两侧的凸耳310，基座18的左端(图1左端)通过螺钉安装有侧板20，侧板20与固定板夹22之间装有两根导向杆11，导向杆11的轴线与注射柱塞30的轴线相平行，两根导向杆11上均套有导套21，导套21安装在活动推板10上，工作时，通过活动推板10的左右往复滑动来推动注射柱塞30在针管31内腔伸缩，进而实现针管31内液体的排出与吸入。丝杠螺母19安装在活动推板10上，丝杠17位于导向杆11的下方并与丝杠螺母19螺纹连接，丝杠17的左端通过轴承安装在侧板20上，丝杠17的右端安装在谐波减速器15的输出轴上，谐波减速器15的输入轴与步进电机14的转轴连接。步进电机14和螺旋测微杆16均安装在基座18上，螺旋测微杆16的测微螺杆与活动推板10连接，单片机13和显示屏12装在基座18上，步进电机14、螺旋测微杆16和显示屏12均与单片机13电连接。

为了便于注射器的取放，本实用新型在活动推板10的顶面上开设有U形卡槽101，使用时，直接将注射柱塞30未与针管31连接端卡在U形卡槽101内即可。

本实用新型采用单片机控制技术，利用单片机对步进电机的脉冲信号进行驱动细分，将步进电机的固有步距角细分成若干小步，即产生极小的角位移量，实现高精度定位。此外，还在步进电机的输出端增加了一个微型的谐波减速器，使得角位移量进一步微量化，可以精确的控制微小角位移量，从而实现微量的直线进给量；通过螺旋测微杆达到精确控制柱塞的目的，使液体小微量注入，完成液体微量定量定程的进给注射，所产生的误差几乎为零。

本实用新型主要应用于生物、医疗、化工等方面的微量液体定量定程控制的注入，一次排出的液体可以精确到仅仅几个微毫升，还能进行精确的量化控制。

正常工作时，单片机13发出控制脉冲使步进电机14旋转，步进电机14通过谐波减速器15带动丝杠17旋转，在丝杠螺母19的作用下，活动推板10直线运动，从而推动注射柱塞30直线滑移，通过改变脉冲的顺序，即可改变步进电机14的转动方向，从而实现针管31内液体的排出与吸入。单片机13每产生一个脉冲信号，驱动电路就驱动步进电机14的转轴按照设定的方向转动一个固定步距角(角位移)，通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。谐波减速器15使得步距角更加稳定微量化，产生的步距角(角位移)会在显示屏12上实时显示。另外，通过单片机13还可以对脉冲信号进行驱动细分，将步进电机14固有的步距角细分成若干小步，即产生极小的角位移量，进而达到定量定程的控制；螺旋测微杆16内有测量距离的传感器，可记录测微螺杆的移动量，然后反馈给单片机13计算出液体的排出量，并通过显示屏12实时进行显示。

在本具体实施方式中，所述的注射柱塞30、针管31和针头共同组成注射器，其为市售产品；所述的单片机13、显示屏12、步进电机14、谐波减速器15和螺旋测微杆16也为市售产品，故其具体结构不在此赘述。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种微量液体定量定程注入的控制系统，其特征在于：包括活动推板(10)、基座(18)、丝杠螺母(19)、丝杠(17)、谐波减速器(15)、步进电机(14)、螺旋测微杆(16)、单片机(13)、显示屏(12)和固定板夹(22)，所述活动推板(10)与基座(18)可滑动连接，通过活动推板(10)的往复滑动来推动注射柱塞(30)在针管(31)内腔伸缩，所述固定板夹(22)固定安装在基座(18)上，用于阻挡针管(31)敞口两侧的凸耳(310)，所述丝杠螺母(19)装在活动推板(10)上，所述丝杠(17)装在谐波减速器(15)的输出轴上，并与丝杠螺母(19)螺纹连接，所述谐波减速器(15)的输入轴与步进电机(14)的转轴连接，所述步进电机(14)和螺旋测微杆(16)均安装在基座(18)上，螺旋测微杆(16)的测微螺杆与活动推板(10)连接，所述单片机(13)和显示屏(12)装在基座(18)上，所述步进电机(14)、螺旋测微杆(16)和显示屏(12)均与单片机(13)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种微量液体定量定程注入的控制系统，其特征在于：所述活动推板(10)与基座(18)可滑动连接是指，所述基座(18)一端装有侧板(20)，所述侧板(20)与固定板夹(22)之间装有导向杆(11)，导向杆(11)的轴线与注射柱塞(30)的轴线相平行，导向杆(11)上套有导套(21)，所述导套(21)装在活动推板(10)上。

3.根据权利要求2所述的一种微量液体定量定程注入的控制系统，其特征在于：所述活动推板(10)上设有U形卡槽(101)，所述注射柱塞(30)未与针管(31)连接端卡在U形卡槽(101)内。