[發明專利]一種用于測試人體運動條件下血泵轉子穩定性的裝置

在審

• 申請號: 201911388834.3
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN110848150A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 王義文;周昊;沈朋;袁立山;高松;王若辰;陳云;高貴敏
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: F04D15/00
• 分類號: F04D15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于測試技術領域，具體地是一種用于血泵電機運行穩定性測試的模擬人體平動、轉動特性，并對轉子穩定性進行測試的實驗裝置。包括血泵夾具、搖擺臂、支撐臺和直線電機。血泵夾具部分包括底座、開口槽壓板和凸輪等。所述支撐臺固定在平面上，上方緊固直流電機；由電機驅動搖擺臂帶動血泵夾具和血泵進行平動，也可以將血泵夾具不通過搖擺臂直接固定在直線電機上來實現轉動。六軸運動姿態陀螺儀傳感器可以用于調整模擬平動、轉動的大小。本發明可以模擬血泵電機在人體日常平動及轉動條件下的運動學特性，具有操作簡便、模擬準確、自動化程度高等特點。

技術領域

本發明涉及血泵技術領域，具體涉及一種用于測試人體運動條件下血泵轉子穩定性的裝置。

背景技術

由于心臟外科的發展和心臟移植供體的緊缺，對于中重度心衰患者而言，植入血泵已經成為治療心力衰竭的主流趨勢，離心式磁懸浮血泵因其體積小、血液損傷小等優點而得到發展。為了實現血泵轉子的穩定懸浮控制，有必要對離心式磁懸浮血泵電機在復雜多變工況下的穩定性運轉進行檢測，作為后續設計的參考標準。在這一背景下提出的一種用于測試人體運動條件下血泵轉子穩定性的裝置可以準確便捷地測量出離心式磁懸浮血泵電機在人體運動工況下轉子與腔體的碰撞情況，通過分析碰撞頻率與加速度角速度的關系可以確定血泵電機在不同外界運動環境下的穩定性情況。

發明內容

本發明目的是提供一種用于測試人體運動條件下血泵轉子穩定性的裝置。該裝置可以，模擬血泵在工作狀態下隨人體運動的環境，并且能夠通過碰撞檢測血泵運行的穩定性。

本發明包括血泵夾具、六軸運動姿態陀螺儀傳感器、搖擺臂、支撐臺和直線電機等部件；所述血泵夾具包含血泵夾具底座(4)、開口槽壓板(5)、凸輪(6)以及一些連接件；在血泵夾具底座(4)上面設有根據電機外輪廓而設計的槽來放置電機。

開口槽壓板(5)通過螺栓固定在凸輪(6)上表面以及血泵夾具底座(4)上設計的凸起之間，旋轉凸輪(6)使其下表面壓緊血泵電機的驅動部分，并帶動開口槽壓板(5)壓緊血泵上表面，共同完成對豎直方向平移以及水平方向傾覆共三個自由度的限制；旋轉凸輪(6)的使血泵電機的血腔部分的平面與血泵夾具底座(4)上凸起部分的側平面緊密貼合，配合血泵夾具底座(4)中的圓形槽，共同完成對血泵電機在豎直方向的旋轉和在水平方向上的平移總共三個自由度的限制。

本裝置能夠滿足血泵在人體中的運動環境的模擬，所述血泵夾具底座加載有六軸運動姿態陀螺儀傳感器，能夠檢測血泵夾具與血泵作為一個整體運動時的角速度、加速度等信息，通過電腦軟件讀取然后調整電機轉速，使血泵以及血泵夾具共同處于合適的運動條件之下。

搖擺臂(3)可以選擇性地安裝；在安裝時，由于半徑較大，可以近似地模擬人體的平動運動狀態；在不安裝時，可以模擬人體轉動運動狀態；兩種運動狀態的實際參數值大小由六軸運動姿態陀螺儀傳感器獲取，并通過直流電機轉速加以調節。

血泵夾具底座(4)內側以及開口槽壓板(5)下方安裝有橡膠墊，可以保證在夾緊血泵的同時避免表面劃傷，并且能夠將轉子運動時產生的振動與模擬裝置運行產生的裝置隔絕開來。

附圖說明

圖1是本發明模擬血泵在人體中的平動狀態的裝置的結構示意圖。

圖2是本發明模擬血泵在人體中的轉動狀態的裝置的結構示意圖。

圖3是血泵夾具結構示意圖。

圖4是血泵夾具底座結構示意圖。

圖5是血泵夾具中的開口槽壓板結構示意圖。

圖6是血泵夾具中的凸輪結構示意圖。

具體實施方式

下述非限制性實施例可以使本研究領域的技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。