一种用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法与流程

1.本发明涉及真空采血管穿刺技术领域，具体是一种用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法。


背景技术：

2.目前，用于真空采血管穿刺取样的装置中，大部分还没有防撞保护功能，当遇到真空采血管走位出错以及中间有异物(甚至是人的身体部位)遮挡住正常的穿刺取样针动作路线的时候，往往因为穿刺取样针的力度和速度过大，导致穿刺取样针变形、损坏甚至对人身造成伤害的后果，程度较轻的也会对穿刺取样针的加样准确性带来影响，从而影响测试结果的准确性。
3.少量的分析仪器在穿刺取样针尾部增加了弹簧以及限位光耦挡片，当出现光耦挡片被弹起来后会触发防撞保护；这种方式对弹簧的材质以及安装位置的一致性要求非常高，否则很容易在对真空采血管穿刺过程中产生误报警；另外，这种结构还不得不让穿刺取样针处于上下活络的状态，必然对穿刺取样针的走位以及采样准确性带来影响；这种方式还增加了成本；随着弹簧在使用过程中的不断老化磨损，这种方式的误报警几率会增加。
4.为对真空采血管穿刺技术进行进一步优化，我们提出一种用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法，包括步进电机、支撑框体、第一支撑座、第二支撑座、穿刺针、滑套、管盖、真空采血管、液位探测电路板、控制模块、防撞报警模块、步进电机控制驱动电路板、电容式液位探测传感器、供电模块、套筒和螺纹杆，所述步进电机固定安装于支撑框体的内侧，所述螺纹杆的底端与步进电机的转动端固定连接，所述第一支撑座固定连接于支撑框体顶部，所述套筒滑动套设于第一支撑座的内侧，所述滑套与第一支撑座的侧壁固定连接，所述套筒的底端为开口设置，所述套筒穿过支撑框体伸至其内部后螺纹套设于螺纹杆的外侧，所述套筒的内侧设有与螺纹杆相适配的内螺纹，所述第二支撑座底部一侧与套筒的顶端固定连接，所述穿刺针贯穿固定连接于第二支撑座上，所述穿刺针的下端穿过滑套后伸至其下方，所述管盖盖设于真空采血管的上部，所述电容式液位探测传感器固设于穿刺针上。
8.作为本发明进一步的方案：所述步进电机通过导线与步进电机控制驱动电路板电性连接，所述步进电机控制驱动电路板通过导线与控制模块电性连接，所述电容式液位探测传感器通过导线与液位探测电路板电性连接。
9.作为本发明再进一步的方案：所述液位探测电路板通过导线与控制模块电性连
接，所述防撞报警模块通过导线与控制模块电性连接。
10.作为本发明再进一步的方案：所述控制模块通过导线与供电模块电性连接。
11.作为本发明再进一步的方案：所述供电模块用于对控制模块供电，所述电容式液位探测传感器用于对真空采血管内的液位进行探测，所述控制步进电机用于驱动穿刺针纵向移动，所述液位探测电路板用于对电容式液位探测传感器进行控制和监测，所述步进电机控制驱动电路板用于对步进电机进行控制和监测，所述控制模块用于对液位探测电路板和步进电机控制驱动电路板分析和控制，所述防撞报警模块用于防撞报警和控制步进电机。
12.一种用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法，其方法步骤如下：
13.步骤一：通过供电模块为控制模块供电，通过控制模块向步进电机控制驱动电路板发送指令，从而驱动步进电机工作，通过步进电机的转动端转动带动螺纹杆转动，螺纹杆带动套筒纵向移动，套筒带动第二支撑座使穿刺针同步纵向移动，取样人员通过握住真空采血管，使真空采血管位于穿刺针的正下方；
14.步骤二：通过步进电机驱动穿刺针向下移动，穿刺针穿透管盖伸入至真空采血管进行取样，通过液位探测电路板在不同的下行高度位置监测电容式液位探测传感器的信号量vs，通过步进电机控制驱动电路板监测步进电机驱动电路的负载信号量uf，并将指令发送至控制模块中；
15.步骤三：通过控制模块将监测的电容式液位探测传感器的信号量vs以及步进电机驱动电路的负载信号量uf跟正常液位探测的信号量v和穿刺的负载信号量u进行比较，超出设定的阈值后，则触发防撞保护，给出防撞保护报警并切断步进电机使穿刺针停止运动，起到对穿刺针和人身的保护作用，避免更进一步的伤害发生。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、本发明利用了液位探测电路板和步进电机控制驱动电路板的信号量，通过监测电容式液位探测传感器的信号量vs以及步进电机驱动电路的负载信号量uf，给出防撞保护报警并切断运动部件，起到对穿刺针和人身的保护作用，避免更进一步的伤害发生。
18.2、本发明既能够确保穿刺取样针在遇到橡胶塞之外异物(特别是人手部位)的时候及时停止穿刺并报警，还解决了弹簧加光耦挡片这种机械保护带来的可靠性不高、加样精密度下降以及成本增加的不足的问题。
附图说明
19.图1为用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法的结构示意图。
20.图2为用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法中的局部连接框图。
21.图3为用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法中管盖处的剖视图。
22.图中所示：步进电机1、支撑框体2、第一支撑座3、第二支撑座4、穿刺针5、滑套6、管盖7、真空采血管8、液位探测电路板9、控制模块10、防撞报警模块11、步进电机控制驱动电路板12、电容式液位探测传感器13、供电模块14、套筒15、螺纹杆16。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1～3，本发明实施例中，一种用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法，包括步进电机1、支撑框体2、第一支撑座3、第二支撑座4、穿刺针5、滑套6、管盖7、真空采血管8、液位探测电路板9、控制模块10、防撞报警模块11、步进电机控制驱动电路板12、电容式液位探测传感器13、供电模块14、套筒15和螺纹杆16，所述步进电机1固定安装于支撑框体2的内侧，所述螺纹杆16的底端与步进电机1的转动端固定连接，所述第一支撑座3固定连接于支撑框体2顶部，所述套筒15滑动套设于第一支撑座3的内侧，所述滑套6与第一支撑座3的侧壁固定连接，所述套筒15的底端为开口设置，所述套筒15穿过支撑框体2伸至其内部后螺纹套设于螺纹杆16的外侧，所述套筒15的内侧设有与螺纹杆16相适配的内螺纹，所述第二支撑座4底部一侧与套筒15的顶端固定连接，所述穿刺针5贯穿固定连接于第二支撑座4上，所述穿刺针5的下端穿过滑套6后伸至其下方，所述管盖7盖设于真空采血管8的上部，所述电容式液位探测传感器13固设于穿刺针5上，所述步进电机1通过导线与步进电机控制驱动电路板12电性连接，所述步进电机控制驱动电路板12通过导线与控制模块10电性连接，所述电容式液位探测传感器13通过导线与液位探测电路板9电性连接，所述液位探测电路板9通过导线与控制模块10电性连接，所述控制模块10通过导线与供电模块14电性连接，所述防撞报警模块11通过导线与控制模块10电性连接。
25.所述供电模块14用于对控制模块10供电，所述电容式液位探测传感器13用于对真空采血管8内的液位进行探测，所述控制步进电机1用于驱动穿刺针5纵向移动，所述液位探测电路板9用于对电容式液位探测传感器13进行控制和监测，所述步进电机控制驱动电路板12用于对步进电机1进行控制和监测，所述控制模块10用于对液位探测电路板9和步进电机控制驱动电路板12分析和控制，所述防撞报警模块11用于防撞报警和控制步进电机1。
26.一种用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法，其方法步骤如下：
27.步骤一：通过供电模块14为控制模块10供电，通过控制模块10向步进电机控制驱动电路板12发送指令，从而驱动步进电机1工作，通过步进电机1的转动端转动带动螺纹杆16转动，螺纹杆16带动套筒15纵向移动，套筒15带动第二支撑座4使穿刺针5同步纵向移动，取样人员通过握住真空采血管8，使真空采血管8位于穿刺针5的正下方；
28.步骤二：通过步进电机1驱动穿刺针5向下移动，穿刺针5穿透管盖7伸入至真空采血管8进行取样，通过液位探测电路板9在不同的下行高度位置监测电容式液位探测传感器13的信号量vs，通过步进电机控制驱动电路板12监测步进电机1驱动电路的负载信号量uf，并将指令发送至控制模块中；
29.步骤三：通过控制模块将监测的电容式液位探测传感器13的信号量vs以及步进电机1驱动电路的负载信号量uf跟正常液位探测的信号量v0和穿刺的负载信号量u0进行比较，超出设定的阈值后，则触发防撞保护，给出防撞保护报警并切断步进电机1使穿刺针5停止运动，起到对穿刺针5和人身的保护作用，避免更进一步的伤害发生。
30.正常情况下，只有穿刺针5从home位置下行运动到真空采血管8内的血样液体的时候，vs才会突然变大，行程中间，如果有人手等部位轻微触碰到取样针的金属部位，那么电容式液位探测传感器13的信号量vs会远大于正常探测血样的信号量v0，一旦发现vs异常，防
撞报警模块11则会触发防撞保护。
31.正常情况下，只有穿刺针5从home位置下行运动到真空采血管8需要穿刺过管盖7的高度范围(定义为h区域)的时候，步进电机1驱动电路的负载信号量为u0，取样针的针头穿过h区域之前和之后的负载信号量uf都会比u0小得多，一旦发现uf异常，控制模块10也会向防撞报警模块11发出指令触发防撞保护。
32.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法，包括步进电机(1)、支撑框体(2)、第一支撑座(3)、第二支撑座(4)、穿刺针(5)、滑套(6)、管盖(7)、真空采血管(8)、液位探测电路板(9)、控制模块(10)、防撞报警模块(11)、步进电机控制驱动电路板(12)、电容式液位探测传感器(13)、供电模块(14)、套筒(15)和螺纹杆(16)，其特征在于：所述步进电机(1)固定安装于支撑框体(2)的内侧，所述螺纹杆(16)的底端与步进电机(1)的转动端固定连接，所述第一支撑座(3)固定连接于支撑框体(2)顶部，所述套筒(15)滑动套设于第一支撑座(3)的内侧，所述滑套(6)与第一支撑座(3)的侧壁固定连接，所述套筒(15)的底端为开口设置，所述套筒(15)穿过支撑框体(2)伸至其内部后螺纹套设于螺纹杆(16)的外侧，所述套筒(15)的内侧设有与螺纹杆(16)相适配的内螺纹，所述第二支撑座(4)底部一侧与套筒(15)的顶端固定连接，所述穿刺针(5)贯穿固定连接于第二支撑座(4)上，所述穿刺针(5)的下端穿过滑套(6)后伸至其下方，所述管盖(7)盖设于真空采血管(8)的上部，所述电容式液位探测传感器(13)固设于穿刺针(5)上。2.根据权利要求1所述的用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法，其特征在于：所述步进电机(1)通过导线与步进电机控制驱动电路板(12)电性连接，所述步进电机控制驱动电路板(12)通过导线与控制模块(10)电性连接，所述电容式液位探测传感器(13)通过导线与液位探测电路板(9)电性连接。3.根据权利要求1所述的用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法，其特征在于：所述液位探测电路板(9)通过导线与控制模块(10)电性连接，所述防撞报警模块(11)通过导线与控制模块(10)电性连接。4.根据权利要求1所述的用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法，其特征在于：所述控制模块(10)通过导线与供电模块(14)电性连接。5.根据权利要求1所述的用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法，其特征在于：所述供电模块(14)用于对控制模块(10)供电，所述电容式液位探测传感器(13)用于对真空采血管(8)内的液位进行探测，所述控制步进电机(1)用于驱动穿刺针(5)纵向移动，所述液位探测电路板(9)用于对电容式液位探测传感器(13)进行控制和监测，所述步进电机控制驱动电路板(12)用于对步进电机(1)进行控制和监测，所述控制模块(10)用于对液位探测电路板(9)和步进电机控制驱动电路板(12)分析和控制，所述防撞报警模块(11)用于防撞报警和控制步进电机(1)。6.根据权利要求1所述的用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法，其特征在于：其方法步骤如下：步骤一：通过供电模块(14)为控制模块(10)供电，通过控制模块(10)向步进电机控制驱动电路板(12)发送指令，从而驱动步进电机(1)工作，通过步进电机(1)的转动端转动带动螺纹杆(16)转动，螺纹杆(16)带动套筒(15)纵向移动，套筒(15)带动第二支撑座(4)使穿刺针(5)同步纵向移动，取样人员通过握住真空采血管(8)，使真空采血管(8)位于穿刺针(5)的正下方；步骤二：通过步进电机(1)驱动穿刺针(5)向下移动，穿刺针(5)穿透管盖(7)伸入至真空采血管(8)进行取样，通过液位探测电路板(9)在不同的下行高度位置监测电容式液位探测传感器(13)的信号量v
s
，通过步进电机控制驱动电路板(12)监测步进电机(1)驱动电路的负载信号量u
f
，并将指令发送至控制模块中；
步骤三：通过控制模块将监测的电容式液位探测传感器(13)的信号量v
s
以及步进电机(1)驱动电路的负载信号量u
f
跟正常液位探测的信号量v
(0)
和穿刺的负载信号量u
(0)
进行比较，超出设定的阈值后，则触发防撞保护，给出防撞保护报警并切断步进电机(1)使穿刺针(5)停止运动，起到对穿刺针(5)和人身的保护作用，避免更进一步的伤害发生。

技术总结
本发明公开了一种用于真空采血管穿刺取样针的防撞保护方法，包括步进电机、支撑框体、穿刺针、真空采血管、液位探测电路板、控制模块、防撞报警模块、步进电机控制驱动电路板、电容式液位探测传感器、供电模块、套筒和螺纹杆，本发明利用了液位探测电路板和步进电机控制驱动电路板的信号量，通过监测电容式液位探测传感器的信号量V


技术研发人员：刘正军 杨杰 胡阳 洪建中 朱芳艳 孙威威 袁浩森
受保护的技术使用者：上海品峰医疗科技有限公司
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/3/8