[發明專利]一種新型頸椎治療儀氣動控制系統

在審

• 申請號: 201610691107.4
• 申請日: 2016-08-20
• 公開（公告）號: CN107763016A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 王東玉
• 申請（專利權）人: 王東玉
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種新型頸椎治療儀氣動控制系統，適用于機械領域。

背景技術

隨著社會的老齡化，老年人疾病不斷增多，成為社會關注的問題。頸椎病就是老年人常患的一種疾病。頸椎病的治療通常采用牽引治療法。目前國內各醫院使用的牽引治療儀是機械的座式牽引，要求患者必須到醫院的專門治療室進行治療。這給體弱多病及行動不便的患者帶來很大的困難。

發明內容

本發明提出了一種新型頸椎治療儀氣動控制系統，采用氣動技術與微機控制技術相結合，可以調節牽引力的大小，設定治療時間。將傳統的牽引機構縮變成枕式牽引機構，并用氣壓傳動代替電機拖動，且將氣源系統微小化。

本發明所采用的技術方案是。

所述控制系統的氣源采用微型空氣壓縮機，經穩壓和減壓后通過方向控制閥，再經節流閥進入牽引氣缸。這里儲氣罐的作用是用來穩定氣源的壓力，其體積根據排氣量由經驗公式計算，約為1L左右(Φ110×120)。減壓閥3用來調節牽引力的大小。

所述控制系統采用雙出口節流調速回路，可分別調節牽引的速度和回程的速度。調整減壓閥可以使氣缸回程(不做牽引)的力小于牽引時所需的力。為了方便地調整治療時間，三位四通電磁換向閥采用微機控制，改變微機的設定時間，可以改變總的治療時間；改變電磁鐵通、斷時間，可以控制換向頻率，從而改變牽引頻率。同時還可以實現手動控制和自動控制。

所述微機控制系統的核心部分為ATMEL公司生產的AT89C51單片機，其內部包含了控制器、寄存器、運算器、輸入輸出接口、時鐘發生器、128字節的隨機存儲器(RAM)和4K字節的只讀存儲器(ROM)，具備了計算機的全部功能。

所述控制系統采用了8位的A/D轉換芯片（0809CCN），治療儀開始按鈕用來起動自動治療循環，治療儀停止按鈕可以隨時停止自動治療循環，手動控制按鈕用于患者手動控制治療過程。控制軟件由主程序，初始化子程序，A/D轉換子程序，定時中斷服務程序等組成。

本發明的有益效果是：該控制系統克服了傳統的頸椎治療儀的缺點，具有結構合理、體積小，使用舒適，易于調整，操作簡便的特點，使頸椎病的家庭治療成為現實。

附圖說明

圖1是本發明的氣動系統原理圖。

圖2是本發明的微機控制系統硬件結構框圖。

圖中：1.微型空壓機(氣源)；2.空氣過濾器；3.減壓閥；4.壓力表；5.油霧器；6.儲氣罐；7.三位四通電磁換向閥；8.減壓閥；9、11.單向節流閥；10.氣缸。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1，氣源1采用微型空氣壓縮機，經穩壓和減壓后通過方向控制閥7，再經節流閥11進入牽引氣缸10。這里儲氣罐6的作用是用來穩定氣源的壓力，其體積根據排氣量由經驗公式計算，約為1L左右(Φ110×120)。減壓閥3用來調節牽引力的大小。采用雙出口節流調速回路，可分別調節牽引的速度和回程的速度。調整減壓閥8可以使氣缸回程(不做牽引)的力小于牽引時所需的力。為了方便地調整治療時間，三位四通電磁換向閥7采用微機控制，改變微機的設定時間，可以改變總的治療時間;改變電磁鐵通、斷時間，可以控制換向頻率，從而改變牽引頻率。同時還可以實現手動控制和自動控制。

如圖2，微機控制系統的核心部分為ATMEL公司生產的AT89C51單片機，其內部包含了控制器、寄存器、運算器、輸入輸出接口、時鐘發生器、128字節的隨機存儲器(RAM)和4K字節的只讀存儲器(ROM)，具備了計算機的全部功能。

穩壓電源將220V交流電轉換為5V和24V直流電，5V直流用于微機系統供電，24V直流用于電磁閥供電電壓。電磁閥為電流驅動型器件，計算機輸出的信號必須經過功率放大才能驅動電磁閥，在此采用IRF系列的MOSFET（功率場效應管），MOSFET為電壓驅動型器件，可以直接用計算機輸出的信號驅動，且輸出功率大。為了實現治療時間和電磁閥換向頻率的連續調整，采用電位器輸入模擬電壓值經模數轉換后存在單片機的內存中，并通過軟件控制治療時間和電磁閥換向頻率的調整。由于對時間調整精度要求不高，故采用了8位的A/D轉換芯片（0809CCN）。治療儀開始按鈕用來起動自動治療循環，治療儀停止按鈕可以隨時停止自動治療循環，手動控制按鈕用于患者手動控制治療過程。控制軟件由主程序，初始化子程序，A/D轉換子程序，定時中斷服務程序等組成。