电动配药器的改进设计探析

李文婷 马才

摘要：针对临床静脉输液，医院往往会选择集中输液与配药的方式，为了能够提升配药的效率和速度，就需要考虑到对手持式电动配药器的设计。本文通过对电动配药器改进设计的探讨，希望能够让配药的效率和速度都得到明显的提升。

关键词：电动配药器;改进;设计

【中图分类号】R-01【文献标识码】A【文章编号】2107-2306（2019）05-168-02

就当前的临床静脉输液而言，如何能够提升配药的效率和速度，就成为当前需要重点研究的问题。通过具体的分析，了解当前电动配药器现状，并且找到合理有效的改进设计措施，这样就可以满足电动配药器的实际使用要求。

一、电动配药器的现状

下图1为当前市场中所使用的医用手持式电动配药器，其利用可拆卸的注射器和本体组成。主注射器采用的是无菌设计，但是重复使用配药器无法满足无菌化的要求，所以，选择分离式的电动配套器设计。在每一次配药处理之后都需要进行注射器的更换处理，并且选择透明护罩，就可以满足对当前状态的合理观察。

就电动配药器的动力分析，其主要是利用三相永磁无刷直流电机，配合上行星齿轮减速方式的利用。对于其机械传动，其本身就是无刷电机驱动行星齿轮减速系统，然后与丝杠相互的连接，将异性螺母安装完毕，直接卡住注射器活塞尾端。利用电动机的转动，可以推动加速系统的运动，然后，配合上螺母的转动，亦或是将活塞前进与后退运动卡住的运动模式[1]。

二、电动配药器的改进设计

针对电动配药器的改进设计，本章节主要是探讨的负压抽取技术改进方案。

（一）注射器针头的改进

在研究负压抽取现象之后，认为出现负压以及对应的问題，主要是因为容器密封、无法进气造成的，所以，针对这一个问题需要利用平衡式透气针加以处理，针对其实物图见图2所示。套管的设计，其主要是利用金属的针头，磨尖其首端，直接穿刺进入橡胶瓶塞，基于外层的套管，主要是考虑到PVC塑料的使用，依旧是进行穿刺处理，只不过相比之前，其长度要短一些。对于内层套管的尾部，

与注射器的针筒直接连接，以此来抽取药液;对于外层的套管，其尾部的实际开口直接连接到大气，在配合上过滤棉芯、透气孔，实现对空气杂质的有效剔除。

在使用针头之后，虽然解决抽取式进气的问题，但是只能够缓慢的进行。一旦加速，就会导致进气速度无法匹配，导致负压的出现。因此，还需要确保设计的合理性，方可将问题解决掉。当抽取处于恒速度状态下，就可以考虑到低速抽取，而进气速度则要比注射器抽取速度大。因此，低速下的针筒以及西林瓶之中的气压就与大气压相互接近，而空气体系则能够保持标准的状态下;在实施高速抽取的时候，活塞移动与实际的进气速度不匹配，会导致针筒之中的空气体积出现膨胀，虽然可以缓慢的降低其鹏展高速度，但是其体积并不会稳定[2]。

基于实际的分析来看，进气速度直接关联到透气针头。在实施生产中，需要将两者的设计分开来实施，并且对于两者的配合也没有国家的标准定义。在设计环节，如果存在固定的电动配药器参数，这样就和市场的参数标准存在一定的差异，就算是配药器设计带有PWM调速，但是依旧需要反复的进行调节，才能够真正的实现匹配。其主要是因为活塞移动和进气速度之间无法相互的匹配，再加上其活塞动力来源属于电动机。如果是利用恒力矩来进行活塞的拉动处理，这样就会导致其空气体积膨胀，在负压和力矩出现相互抵消的时候，就不会出现空气体积膨胀的问题，可以一直保持原有的状态，纸质抽取完成。因此，在设计恒力矩的时候，就可以有效的控制空气体积的膨胀，并且在针筒之中，系统稳定的压力差也能够实现与电机输出力矩之间的相互平衡，对于具体的使用原理，见图3所示。

（二）三相永磁无刷电动机的恒转矩驱动设计

针对直流永磁电动机，基于恒定的磁场，转子电流与转矩之间属于正比例的关系，在三相永磁无刷电动机之中使用，就可以通过相电流，就可以有效的调整期力矩效果。

在设计的进程中，可以利用恒转矩的抽取处理，也可以按照粘稠度、浓度等来做好抽取力矩的选择，这样才可以让其拥有良好的适应性，并且让抽取药液能够拥有较高的准确度。针对直流电动机，其实际的输出力矩直接关联到励磁与转子，其公式如下：

其中，CT属于常数，Φ属于电机磁场，Ia属于转子电流。输出电磁转矩与电机磁场强度以及转子的电流呈现正比。对于永磁无刷电动机而言，其电力转矩和转子的电流是正比关系。对于直流永磁无刷电机，其本身的转子是永磁体。所以，其本身的磁场就属于一个常数值，并且三相定子绕组之中的电流和输出电磁转矩本身也是呈现出正比的。

在电机驱动行星齿轮减速机构属于注射器活塞的动力结构，其行星齿轮连接丝杆螺母机构，而螺母将注射器的活塞尾端勾住，这样就可以实现动力的传递。所以，在实际其恒力矩的时候，就是需要将永磁无刷电机的定子电流稳定的加以控制，并且其稳定的转矩就成为活塞最为稳定的动力支持[3]。

三、结语

总而言之，考虑到手持式电动配药器基本的性质，在抽取空气与液体中，就需要考虑到对应的要求，并且能够分析各种负债的变化情况。所以，基于实际的特性分析处理，就可以通过各种合理的改进设计，最终让产品更加的实用。

参考文献

[1]刘瑜，陈进翠，陈芳.一种化疗药物配药器的研制及应用[J].护士进修杂志，2017（02）：190.

[2]李迎雁.一次性使用无菌配药器与传统配药方法药物剩余量的比较[J].西北国防医学杂志，2015（12）：829-830.

[3]刘元，刘平.安全配药器的研制与应用[J].护理学杂志，2012（17）：96.