[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于磁液耦合懸浮式葉輪位移測(cè)量的血泵

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710029236.1
• 申請(qǐng)日: 2017-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106860929B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王義文;沈朋;方媛;付鵬強(qiáng);周亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61M1/10
• 分類(lèi)號(hào): A61M1/10;G01B11/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

磁液耦合懸浮式血泵葉輪的不穩(wěn)定偏擺會(huì)使流場(chǎng)發(fā)生紊亂，造成血液破壞，引起溶血和血栓。因此，通過(guò)測(cè)量血泵葉輪在軸向以及徑向位移分析葉輪偏擺對(duì)流場(chǎng)的影響。而血泵泵殼材料以及血液均為不透明介質(zhì)，無(wú)法測(cè)量葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的位移。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種用于測(cè)量磁液耦合懸浮式葉輪位移的血泵，可以實(shí)現(xiàn)葉輪軸向以及徑向位移的測(cè)量。本發(fā)明設(shè)計(jì)的血泵包括上泵殼、葉輪、下泵殼、電機(jī)殼、直流無(wú)刷電機(jī)以及檢測(cè)窗口。在進(jìn)行葉輪位移測(cè)量時(shí)，血泵內(nèi)的血液替換為與血液同等粘度的甘油水溶液，位移傳感器通過(guò)泵殼上不同位置的檢測(cè)窗口和透明的甘油水溶液可實(shí)現(xiàn)葉輪位移的微米級(jí)的高精度非接觸式實(shí)時(shí)測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于人工心臟技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是涉及一種用于磁液耦合懸浮式葉輪位移測(cè)量的血泵。

背景技術(shù)

為了解決第二代血泵中機(jī)械軸承支撐式葉輪對(duì)血液造成的破壞，第三代血泵采用無(wú)機(jī)械軸承支撐的懸浮葉輪，消除了機(jī)械軸承因磨損以及發(fā)熱引起的溶血和血栓。但是懸浮葉輪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不易控制，同時(shí)血泵壓力、流量的變化也易造成復(fù)雜的流場(chǎng)，使葉輪處在一種不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。葉輪這種非穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)會(huì)造成流場(chǎng)紊亂，特別是葉輪與泵殼之間狹小間隙處會(huì)產(chǎn)生高剪切力，高剪切力會(huì)造成紅細(xì)胞破壞，同時(shí)誘導(dǎo)血小板產(chǎn)生血栓。因此，測(cè)量血泵懸浮葉輪軸向以及徑向位移對(duì)分析葉輪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)具有重要的意義。但是血泵殼體是金屬材料，同時(shí)泵內(nèi)流體為不透明的血液，無(wú)法直接測(cè)量葉輪位移。本發(fā)明提出了一種用于測(cè)量磁液耦合懸浮式葉輪位移的血泵，解決了血泵葉輪位移測(cè)量的難題，也為血泵的精確控制提供了理論依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種用于測(cè)量磁液耦合懸浮式葉輪位移的血泵，其目的是為了實(shí)現(xiàn)血泵葉輪位移的非接觸式測(cè)量，通過(guò)分析葉輪位移測(cè)量結(jié)果研究葉輪偏擺規(guī)律，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)葉輪運(yùn)動(dòng)的精確控制，提高血泵的穩(wěn)定性，并減少血液的破壞。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:

1.一種用于磁液耦合懸浮式葉輪位移測(cè)量的血泵，其結(jié)構(gòu)包括上泵殼、下泵殼、葉輪、電機(jī)殼、直流無(wú)刷電機(jī)以及檢測(cè)窗口。

2.所述血泵的上泵殼表面設(shè)計(jì)出三個(gè)均勻分布的檢測(cè)窗口，用于葉輪軸向位移測(cè)量，兩個(gè)檢測(cè)窗口位于血泵上泵殼側(cè)壁上，用于葉輪徑向位移測(cè)量，同樣在血泵上泵殼邊緣處也設(shè)計(jì)出一檢測(cè)窗口。

3.所述的血泵檢測(cè)窗口均由嵌入透明有機(jī)玻璃的階梯孔構(gòu)成，透明有機(jī)玻璃通過(guò)膠水牢固地粘在階梯孔內(nèi)。

4.所述的血泵上泵殼側(cè)壁上的兩個(gè)檢測(cè)窗口在圓周方向上的角度為90°，兩個(gè)檢測(cè)窗口中心與主軸中心的連線與葉輪外壁面垂直。

5.所述的血泵檢測(cè)窗口均是滿(mǎn)足葉輪位移測(cè)量前提下的微小結(jié)構(gòu)，所述血泵其它結(jié)構(gòu)與植入式血泵結(jié)構(gòu)相同，可用于體外溶血實(shí)驗(yàn)中。

本發(fā)明的有益效果

一種用于測(cè)量磁液耦合懸浮式葉輪位移的血泵，在實(shí)際使用過(guò)程中具有以下有益效果：

1.所述的血泵提供了一種測(cè)量懸浮葉輪位移的方法，解決了血泵殼體以及血液對(duì)測(cè)量的阻礙問(wèn)題。

所述的血泵上泵殼以及側(cè)壁上的檢測(cè)窗口可用于測(cè)量葉輪在軸向以及徑向的微米級(jí)位移變化。

所述的血泵可實(shí)現(xiàn)葉輪在高速回轉(zhuǎn)情況下的高精度位移測(cè)量。

所述血泵上泵殼邊緣處的檢測(cè)窗口可觀測(cè)葉輪與泵殼內(nèi)壁之間狹小間隙處的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)情況以及流體流動(dòng)情況。

所述血泵結(jié)構(gòu)十分接近植入式血泵，在結(jié)構(gòu)方面并沒(méi)有進(jìn)行大量修改，可作為體外溶血實(shí)驗(yàn)的測(cè)試樣機(jī)。

附圖說(shuō)明

圖1 血泵結(jié)構(gòu)圖。

圖2 血泵上泵殼檢測(cè)窗口示意圖。

圖3 血泵軸向位移示意圖。