電動配藥器的改進(jìn)設(shè)計探析

李文婷 馬才

摘要：針對臨床靜脈輸液，醫(yī)院往往會選擇集中輸液與配藥的方式，為了能夠提升配藥的效率和速度，就需要考慮到對手持式電動配藥器的設(shè)計。本文通過對電動配藥器改進(jìn)設(shè)計的探討，希望能夠讓配藥的效率和速度都得到明顯的提升。

關(guān)鍵詞：電動配藥器;改進(jìn);設(shè)計

【中圖分類號】R-01【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】2107-2306（2019）05-168-02

就當(dāng)前的臨床靜脈輸液而言，如何能夠提升配藥的效率和速度，就成為當(dāng)前需要重點(diǎn)研究的問題。通過具體的分析，了解當(dāng)前電動配藥器現(xiàn)狀，并且找到合理有效的改進(jìn)設(shè)計措施，這樣就可以滿足電動配藥器的實(shí)際使用要求。

一、電動配藥器的現(xiàn)狀

下圖1為當(dāng)前市場中所使用的醫(yī)用手持式電動配藥器，其利用可拆卸的注射器和本體組成。主注射器采用的是無菌設(shè)計，但是重復(fù)使用配藥器無法滿足無菌化的要求，所以，選擇分離式的電動配套器設(shè)計。在每一次配藥處理之后都需要進(jìn)行注射器的更換處理，并且選擇透明護(hù)罩，就可以滿足對當(dāng)前狀態(tài)的合理觀察。

就電動配藥器的動力分析，其主要是利用三相永磁無刷直流電機(jī)，配合上行星齒輪減速方式的利用。對于其機(jī)械傳動，其本身就是無刷電機(jī)驅(qū)動行星齒輪減速系統(tǒng)，然后與絲杠相互的連接，將異性螺母安裝完畢，直接卡住注射器活塞尾端。利用電動機(jī)的轉(zhuǎn)動，可以推動加速系統(tǒng)的運(yùn)動，然后，配合上螺母的轉(zhuǎn)動，亦或是將活塞前進(jìn)與后退運(yùn)動卡住的運(yùn)動模式[1]。

二、電動配藥器的改進(jìn)設(shè)計

針對電動配藥器的改進(jìn)設(shè)計，本章節(jié)主要是探討的負(fù)壓抽取技術(shù)改進(jìn)方案。

（一）注射器針頭的改進(jìn)

在研究負(fù)壓抽取現(xiàn)象之后，認(rèn)為出現(xiàn)負(fù)壓以及對應(yīng)的問題，主要是因?yàn)槿萜髅芊?、無法進(jìn)氣造成的，所以，針對這一個問題需要利用平衡式透氣針加以處理，針對其實(shí)物圖見圖2所示。套管的設(shè)計，其主要是利用金屬的針頭，磨尖其首端，直接穿刺進(jìn)入橡膠瓶塞，基于外層的套管，主要是考慮到PVC塑料的使用，依舊是進(jìn)行穿刺處理，只不過相比之前，其長度要短一些。對于內(nèi)層套管的尾部，

與注射器的針筒直接連接，以此來抽取藥液;對于外層的套管，其尾部的實(shí)際開口直接連接到大氣，在配合上過濾棉芯、透氣孔，實(shí)現(xiàn)對空氣雜質(zhì)的有效剔除。

在使用針頭之后，雖然解決抽取式進(jìn)氣的問題，但是只能夠緩慢的進(jìn)行。一旦加速，就會導(dǎo)致進(jìn)氣速度無法匹配，導(dǎo)致負(fù)壓的出現(xiàn)。因此，還需要確保設(shè)計的合理性，方可將問題解決掉。當(dāng)抽取處于恒速度狀態(tài)下，就可以考慮到低速抽取，而進(jìn)氣速度則要比注射器抽取速度大。因此，低速下的針筒以及西林瓶之中的氣壓就與大氣壓相互接近，而空氣體系則能夠保持標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)下;在實(shí)施高速抽取的時候，活塞移動與實(shí)際的進(jìn)氣速度不匹配，會導(dǎo)致針筒之中的空氣體積出現(xiàn)膨脹，雖然可以緩慢的降低其鵬展高速度，但是其體積并不會穩(wěn)定[2]。

基于實(shí)際的分析來看，進(jìn)氣速度直接關(guān)聯(lián)到透氣針頭。在實(shí)施生產(chǎn)中，需要將兩者的設(shè)計分開來實(shí)施，并且對于兩者的配合也沒有國家的標(biāo)準(zhǔn)定義。在設(shè)計環(huán)節(jié)，如果存在固定的電動配藥器參數(shù)，這樣就和市場的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差異，就算是配藥器設(shè)計帶有PWM調(diào)速，但是依舊需要反復(fù)的進(jìn)行調(diào)節(jié)，才能夠真正的實(shí)現(xiàn)匹配。其主要是因?yàn)榛钊苿雍瓦M(jìn)氣速度之間無法相互的匹配，再加上其活塞動力來源屬于電動機(jī)。如果是利用恒力矩來進(jìn)行活塞的拉動處理，這樣就會導(dǎo)致其空氣體積膨脹，在負(fù)壓和力矩出現(xiàn)相互抵消的時候，就不會出現(xiàn)空氣體積膨脹的問題，可以一直保持原有的狀態(tài)，紙質(zhì)抽取完成。因此，在設(shè)計恒力矩的時候，就可以有效的控制空氣體積的膨脹，并且在針筒之中，系統(tǒng)穩(wěn)定的壓力差也能夠?qū)崿F(xiàn)與電機(jī)輸出力矩之間的相互平衡，對于具體的使用原理，見圖3所示。

（二）三相永磁無刷電動機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩驅(qū)動設(shè)計

針對直流永磁電動機(jī)，基于恒定的磁場，轉(zhuǎn)子電流與轉(zhuǎn)矩之間屬于正比例的關(guān)系，在三相永磁無刷電動機(jī)之中使用，就可以通過相電流，就可以有效的調(diào)整期力矩效果。

在設(shè)計的進(jìn)程中，可以利用恒轉(zhuǎn)矩的抽取處理，也可以按照粘稠度、濃度等來做好抽取力矩的選擇，這樣才可以讓其擁有良好的適應(yīng)性，并且讓抽取藥液能夠擁有較高的準(zhǔn)確度。針對直流電動機(jī)，其實(shí)際的輸出力矩直接關(guān)聯(lián)到勵磁與轉(zhuǎn)子，其公式如下：

其中，CT屬于常數(shù)，Φ屬于電機(jī)磁場，Ia屬于轉(zhuǎn)子電流。輸出電磁轉(zhuǎn)矩與電機(jī)磁場強(qiáng)度以及轉(zhuǎn)子的電流呈現(xiàn)正比。對于永磁無刷電動機(jī)而言，其電力轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子的電流是正比關(guān)系。對于直流永磁無刷電機(jī)，其本身的轉(zhuǎn)子是永磁體。所以，其本身的磁場就屬于一個常數(shù)值，并且三相定子繞組之中的電流和輸出電磁轉(zhuǎn)矩本身也是呈現(xiàn)出正比的。

在電機(jī)驅(qū)動行星齒輪減速機(jī)構(gòu)屬于注射器活塞的動力結(jié)構(gòu)，其行星齒輪連接絲桿螺母機(jī)構(gòu)，而螺母將注射器的活塞尾端勾住，這樣就可以實(shí)現(xiàn)動力的傳遞。所以，在實(shí)際其恒力矩的時候，就是需要將永磁無刷電機(jī)的定子電流穩(wěn)定的加以控制，并且其穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩就成為活塞最為穩(wěn)定的動力支持[3]。

三、結(jié)語

總而言之，考慮到手持式電動配藥器基本的性質(zhì)，在抽取空氣與液體中，就需要考慮到對應(yīng)的要求，并且能夠分析各種負(fù)債的變化情況。所以，基于實(shí)際的特性分析處理，就可以通過各種合理的改進(jìn)設(shè)計，最終讓產(chǎn)品更加的實(shí)用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉瑜，陳進(jìn)翠，陳芳.一種化療藥物配藥器的研制及應(yīng)用[J].護(hù)士進(jìn)修雜志，2017（02）：190.

[2]李迎雁.一次性使用無菌配藥器與傳統(tǒng)配藥方法藥物剩余量的比較[J].西北國防醫(yī)學(xué)雜志，2015（12）：829-830.

[3]劉元，劉平.安全配藥器的研制與應(yīng)用[J].護(hù)理學(xué)雜志，2012（17）：96.