[发明专利]一种用于测试人体运动条件下血泵转子稳定性的装置

说明书

本发明属于测试技术领域，具体地是一种用于血泵电机运行稳定性测试的模拟人体平动、转动特性，并对转子稳定性进行测试的实验装置。包括血泵夹具、摇摆臂、支撑台和直线电机。血泵夹具部分包括底座、开口槽压板和凸轮等。所述支撑台固定在平面上，上方紧固直流电机；由电机驱动摇摆臂带动血泵夹具和血泵进行平动，也可以将血泵夹具不通过摇摆臂直接固定在直线电机上来实现转动。六轴运动姿态陀螺仪传感器可以用于调整模拟平动、转动的大小。本发明可以模拟血泵电机在人体日常平动及转动条件下的运动学特性，具有操作简便、模拟准确、自动化程度高等特点。

技术领域

本发明涉及血泵技术领域，具体涉及一种用于测试人体运动条件下血泵转子稳定性的装置。

背景技术

由于心脏外科的发展和心脏移植供体的紧缺，对于中重度心衰患者而言，植入血泵已经成为治疗心力衰竭的主流趋势，离心式磁悬浮血泵因其体积小、血液损伤小等优点而得到发展。为了实现血泵转子的稳定悬浮控制，有必要对离心式磁悬浮血泵电机在复杂多变工况下的稳定性运转进行检测，作为后续设计的参考标准。在这一背景下提出的一种用于测试人体运动条件下血泵转子稳定性的装置可以准确便捷地测量出离心式磁悬浮血泵电机在人体运动工况下转子与腔体的碰撞情况，通过分析碰撞频率与加速度角速度的关系可以确定血泵电机在不同外界运动环境下的稳定性情况。

发明内容

本发明目的是提供一种用于测试人体运动条件下血泵转子稳定性的装置。该装置可以，模拟血泵在工作状态下随人体运动的环境，并且能够通过碰撞检测血泵运行的稳定性。

本发明包括血泵夹具、六轴运动姿态陀螺仪传感器、摇摆臂、支撑台和直线电机等部件；所述血泵夹具包含血泵夹具底座(4)、开口槽压板(5)、凸轮(6)以及一些连接件；在血泵夹具底座(4)上面设有根据电机外轮廓而设计的槽来放置电机。

开口槽压板(5)通过螺栓固定在凸轮(6)上表面以及血泵夹具底座(4)上设计的凸起之间，旋转凸轮(6)使其下表面压紧血泵电机的驱动部分，并带动开口槽压板(5)压紧血泵上表面，共同完成对竖直方向平移以及水平方向倾覆共三个自由度的限制；旋转凸轮(6)的使血泵电机的血腔部分的平面与血泵夹具底座(4)上凸起部分的侧平面紧密贴合，配合血泵夹具底座(4)中的圆形槽，共同完成对血泵电机在竖直方向的旋转和在水平方向上的平移总共三个自由度的限制。

本装置能够满足血泵在人体中的运动环境的模拟，所述血泵夹具底座加载有六轴运动姿态陀螺仪传感器，能够检测血泵夹具与血泵作为一个整体运动时的角速度、加速度等信息，通过电脑软件读取然后调整电机转速，使血泵以及血泵夹具共同处于合适的运动条件之下。

摇摆臂(3)可以选择性地安装；在安装时，由于半径较大，可以近似地模拟人体的平动运动状态；在不安装时，可以模拟人体转动运动状态；两种运动状态的实际参数值大小由六轴运动姿态陀螺仪传感器获取，并通过直流电机转速加以调节。

血泵夹具底座(4)内侧以及开口槽压板(5)下方安装有橡胶垫，可以保证在夹紧血泵的同时避免表面划伤，并且能够将转子运动时产生的振动与模拟装置运行产生的装置隔绝开来。

附图说明

图1是本发明模拟血泵在人体中的平动状态的装置的结构示意图。

图2是本发明模拟血泵在人体中的转动状态的装置的结构示意图。

图3是血泵夹具结构示意图。

图4是血泵夹具底座结构示意图。

图5是血泵夹具中的开口槽压板结构示意图。

图6是血泵夹具中的凸轮结构示意图。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本研究领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。