[發明專利]注射泵、注射系統及注射方法

有效

• 申請號: 201310443036.2
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103511216A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 唐禾雨;朱凱旋;趙剛;蔣振東
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: F04B17/03
• 分類號: F04B17/03;F04B49/06
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 王立民;吉海蓮

技術領域

本發明涉及化學材料的注入領域，具體涉及化學實驗中流體化學藥品的注射裝置、注射系統及注射方法。

背景技術

隨著近些年微流控芯片廣泛用于各種化工實驗及檢測中，在一個實驗中，可能會需要多藥品的注入速率、注入的先后順序、有時要在實驗的過程中實現幾種藥品按不同比例同時注入，因此，這對注射系統的性能要求越來越嚴格，既要求它們能按設定的注射速率準確注射，又要求操作者可以很便捷設置各臺泵的協同工作。

目前國內外雖然存在著一些注射泵系統，但他們在電路控制單元的設計大部分設計以一臺泵為中心，然后通過泵的級聯去控制其它泵，這樣設計給需要多臺泵協同工作的操作者操作帶來了很多操作不便。同時，它們在泵體的設計中一般采用電機絲桿和兩個導向桿處在同一個水平面上，這樣在電機推進過程中，電機作用在注射器上的推力效率不高。一般采用的步進電機實時測速系統精度不夠高，同時，大部分不方便在電腦上直接操作。

例如在申請號：201310042655.0、申請日：2013-02-04、發明名稱：“一種注射泵傳動裝置”的中國發明專利申請中，推桿與兩根導軌同處于同一XY平面上，同時，絲杠（絲桿）基本也位于XY平面上或者離開較小距離，從而實現了結構的緊湊。但是，正如在本說明書的圖1中原理性示出的，在實際工作中，注射器裝夾到注射泵上后，絲杠3要帶動驅動機構4運動以推動注射器柄X向運動將藥品推出注射器。此時，注射器柄會給驅動機構4一個反作用力f，該作用力f使得驅動機構4傾向于朝著圖1中的箭頭A方向翻轉，從而在驅動機構4與絲杠3的配合位置C處及與導軌或者推桿1、2的配合位置B處產生應力集中，從而加速B、C位置處的磨損。在此情況下，對注射器進行初始裝夾時，驅動機構4仍然保持如圖1中實線所示的正確位置，但開始工作后，在f作用下，驅動機構將發生如圖1中的虛線所示的傾斜，從而影響注射精度。在驅動機構4不直接與導軌、絲杠配合的情況下，f的作用還是最終會傳導到與導軌、絲杠配合的其它部件上，因此同樣會產生上述問題，本文不再詳細描述。而在上述發明專利申請中，所公開的注射泵屬于醫療器械領域，在對人體注射時，是緩慢勻速推動注射器柄的，首先，反作用力f并不大，因此磨損慢；其次，注射量取決于醫生所開的藥劑用量，一般要求將注射器內的藥物全部推入人體即可，精度要求并不高，少量的磨損是能夠被接受的。而在化工領域，化學藥品的注射時一般需要較大的推進力（例如高壓推進），因此f也較大，磨損快，而且經常會進行微量注射，對精度要求高，因而磨損會對注射精度產生很大影響，進而影響到化學實驗結果、檢測結果。

在申請號：201210516343.4、申請日：2012-12-05、發明名稱：“一種氣相色譜儀進樣系統及處理方法”的中國發明專利申請中，通過控制系統來控制換向裝置動作，從而將不同的被測樣品注入到色譜柱中進行分析，保證了樣品注射的同時性和精確性。但是，該控制系統實現的是單行控制，在同一時間點只能保證一種被測樣品的注入，而在化學實驗中，經常需要多種化學藥品同時注入，或者在某一時間段內，既有多種化學藥品的同時注入，又有某種化學藥品的階段性注入，并且化學藥品注入的先后順序有著嚴格要求，注入速度也各不相同，因此需要對化學藥品的注入進行并行控制。

再者，一般的注射器柄存在兩種形式，一種如常見的醫療注射器，在注射器柄末端設置端板，這常見于醫療用注射器；另一種是注射器柄后端具有螺絲孔。這兩種形式在實驗中均常用到，但一般的注射泵的驅動機構只適合推動單一種類的注射器，通用性不強。

發明內容

本發明的第一個目的是提供一種注射精度更高的注射泵。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種注射泵，包括：基座；安裝在所述基座上的電機、注射器管壓塊、三根X向平行的導向桿；受所述電機驅動的絲杠；注射器柄裝配機構，其具有三個導向孔、一個注射器柄限位槽和一個驅動孔；所述絲杠與所述驅動孔配合形成絲杠副，所述導向桿與所述導向孔配合形成滑動副；所述三個導向孔的中心位于等邊三角形的三個頂點上，所述驅動孔的中心位于所述等邊三角形的中心位置，所述注射器柄限位槽的對稱軸與所述等邊三角形的Z向中線重合。

優選地，所述注射器柄限位槽包括豎直槽和/或T形槽。

優選地，上述注射泵還包括注射器柄壓塊，所述注射器柄壓塊與所述三根導向桿中的至少兩根為滑動配合，所述注射器柄壓塊與所述注射器柄裝配機構通過螺栓緊固，且所述注射器柄壓塊上開有臺階槽。

優選地，所述注射器柄壓塊上具有左、右限位桿。