隨著國民經濟水平的進一步提高,廣大農村醫療條件的進一步改善,社區衛生服務的興起和擴大,醫院護理成為醫療改革發展的巨大障礙。迫切需要將常規醫療器械采用最新科技成果、最新工程技術進行產品更新換代。直線電機驅動技術的出現,使傳統的醫療器械得到了很大的提升,本文主要分析和綜述了這些新技術的基本原理、特點以及應用現狀等。
直線驅動系統是把從電源、液壓、氣功等動力源獲得的能量變換成直線運動的機械能,同時產生使機械工作的力的一種裝置。常見的有:電氣驅動系統、液壓驅動系統、氣動驅動系統。電氣驅動不需要油泵、壓縮機和儲氣罐等設備,無介質泄露和對環境的高要求,而且具有優良的推力和速度控制性能,因此在醫療器械制造時,用之來代替傳統的液壓、氣動執行機構。
直線電機驅動技術
1、結構、原理
直線電機是從旋轉電機演變而來的。它的基本構成和作用原理與普通旋轉電機類似,就如同將旋轉電機沿半徑方向切開展平而成,其傳動方式也就由旋轉運動變為直線運動。一般采用新型整體式換向結構,三級減振降噪,5000V100P電容吸納浪涌脈沖尖峰。
2、驅動的基本特征曲線
直線驅動系統產生的推拉力與驅動電流成比例。推拉速度為零時,驅動電流為最大值,同時產生最大推拉力(起動推拉力),隨著推拉速度的升高,電線圈的反電動勢增大,電流逐步減小,推拉力也隨之減小。在推拉過程的運動中,若運動機構被機械卡死,意味著速度為零,推拉力為無窮大,電機的電流也為無窮大,造成電機會燒毀,因此,在考慮電機正常運動的同時,也要考慮電機運動時的過流保護裝置,但頻繁使用保護也會給機構造成損壞。
3、驅動系統的控制方式
直線驅動系統的正反轉控制可以采用繼電器控制和程序控制。采用繼電器控制時,控制電路與電機系統主電路可以完全隔離,不容易受到噪聲信號的影響,即使電機主電路發生故障,控制系統也不受到損壞。當需要對驅動系統推拉速度進行控制同時要求控制正反轉運行時,通常采用PWM控制電路,與驅動系統相配置的傳感器有:位置傳感器、速率傳感器、力傳感器。
直線驅動系統的應用
根據醫療器械的特點,不同的標準行程、不同的負載方式,使用的要求就不同,下面具體介紹一下部分應用實例:
1、電動護理床:病人可根據需要,用手控器調節背部和腿部的角度,背部0--800,腿部0--400。選取行程為:150、200MM,負載:4000N, 6000N
2、X光透視床:醫生根病人所透視的體位,調節床面的高度。高度50—80CM。選取行程為:300MM,負載:8000N。
3、ICU護理床:適合ICU護理需要,用手控器調節背部、腿部和整床體的角度,背部0--800,腿部0--400,高度50—80CM。選取行程為:150、200、300MM,負載:4000N,
6000N,8000N。
4、電動手術臺:適合于手術室做手術,床面后傾斜 0-22°,背板折起最大角度0-76°,高度70—95CM。選取行程為:150、200、300MM,負載:4000N, 6000N,8000N。
5、電動沐浴椅:適合于病人在浴缸中沐浴時調節背部角度,背部0--800。選取行程為: 200MM,負載:4000N。
6、電動牽引架:醫生根病人牽引頸部時,調節牽引架的高度。高度100—130CM。選取行程為:300MM,負載:4000N。
常規醫療器械并不是簡單和低檔產品的代名詞,它同樣可以是高技術產品,而且更需要不斷采用最新科技成果、最新工程技術進行產品更新換代。因此,作為從事生產醫療器械的技術工作者們,要對傳統觀念要進行反思,必須掌握當今最前沿的生產技術和工藝,不斷開發產品,拓展市場,以滿足社會發展的需求。