一种胃肠压迫装置的制作方法

1.本技术涉及诊断设备领域，具体而言，涉及一种胃肠压迫装置。


背景技术：

2.在医院对胃肠部位进行检查时，常采用x射线成像技术，为了获得清晰的x成像效果，提高图像质量，降低辐射剂量、准确区分病灶和正常组织，需要利用胃肠压迫装置对病人胃肠进行压迫，为保证压迫力合适，压迫器驱动电路需要涉及到准确的力矩控制，同时要保证压迫器安全可靠，电路结构简单，成本低廉。
3.目前在市面上采用的力矩伺服电机的控制方式复杂，电路板部分和执行机构部分距离较远，布线复杂，同时限位开关、位置反馈等器件也增加了系统的复杂性。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种胃肠压迫装置，以解决现有技术中胃肠压迫装置布局复杂的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：
6.第一方面，本技术实施例提供了一种胃肠压迫装置，所述装置包括：控制单元和执行单元，所述控制单元与所述执行单元电连接；
7.所述控制单元包括控制器和继电器组件，所述控制器与所述继电器组件电连接；
8.所述控制器用于控制所述继电器组件的通断，以产生流向不同的电流，并向所述执行单元输送所述电流；
9.所述执行单元包括限位电路、电机和运动部件；
10.所述电机与所述运动部件连接，用于根据所述电流带动所述运动部件进行运动，以实现对胃肠的压迫；
11.所述限位电路与所述电机连接，用于控制所述电机的工作状态。
12.通过控制单元和执行单元组成的胃肠压迫装置，用简单的电路结构实现对胃肠的压迫动作，简化系统，节省装置占用的空间。
13.进一步的，所述装置还包括直流电源；
14.所述直流电源与所述继电器组件连接。
15.通过所述直流电源给直流力矩电机提供恒定的电位差，从而在电路中形成由正极到负极的电流，驱动直流力矩电机转动。
16.进一步的，所述执行单元还包括滤波电容和采样电阻；
17.所述滤波电容的正极与所述直流电源及所述继电器组件连接，所述滤波电容的负极和地线及所述采样电阻的第一端连接；
18.所述采样电阻的第一端和所述滤波电容的负极及所述地线连接，所述采样电阻的第二端和所述继电器组件及所述控制器连接。
19.通过滤波电容使电源输出的直流更平滑，同时还可以吸收电子电路工作过程中产
生的电流波动和经由交流电源串入的干扰，使得电路的工作性能更加稳定。
20.控制器通过采集采样电阻两端的电压可以获得直流力矩电机的实时压迫力，在控制器预设有电压阈值，若采集到的电压超过预设电压阈值，控制器立即执行相应的保护动作，使压迫器装置立即停止运动，实现对压迫力的精准控制。
21.进一步的，所述继电器组件包括电连接的第一双刀双掷继电器和第二双刀双掷继电器；
22.所述第一双刀双掷继电器的第一输出端和所述第二双刀双掷继电器的第四输入端连接，所述第一双刀双掷继电器的第二输出端和所述第二双刀双掷继电器的第一输入端连接，所述第一双刀双掷继电器的第三输出端和所述第二双刀双掷继电器的第二输入端连接，所述第一双刀双掷继电器的第四输出端和所述第二双刀双掷继电器的第三输入端相连接；
23.所述第一双刀双掷继电器的第一输入端和所述直流电源及所述滤波电容的正极连接，所述第一双刀双掷继电器的第二输入端与所述采样电阻的第二端连接；
24.所述第二双刀双掷继电器的第一输出端和第二输出端与所述执行单元连接。
25.控制器控制第一双刀双掷继电器和第二双刀双掷继电器的触点开断以产生流向不同的电流来实现电机的正反转。
26.进一步的，所述限位电路包括第一二极管、第二二极管、第一限位开关和第二限位开关；
27.所述第一二极管的正极和所述继电器组件的输出端及所述第一限位开关的第一端连接，所述第一二极管的负极和所述第二二极管的负极、所述第二限位开关的第二端及所述第一限位开关的第一端连接；
28.所述第二二极管的正极和所述第二限位开关的第二端、所述电机m的第一端相连接，所述第二二极管的负极和所述第一二极管的负极、所述第一限位开关的第二端及所述第二限位开关的第一端连接。
29.通过所述限位开关控制所述运动部件的运动状态，实现对病人胃肠进行精确压迫，直接和直流力矩电机连接，简化系统结构。
30.进一步的，所述执行单元还包括可调电阻；
31.所述可调电阻的第一端与所述电机第二端连接，所述可调电阻第二端与所述继电器组件的输出端连接。
32.通过改变可调电阻的阻值对整个电路进行限流，以调节压迫器电机的压迫力，保证运动部件在运行状态时有恒定且合适的压迫力。
33.进一步的，所述控制单元还包括保护电路组件；
34.所述保护电路组件与所述继电器组件连接，用于对所述继电器组件灭弧保护。
35.每个所述双刀双掷继电器由两组所述继电器灭弧保护单元对所述继电器的触点进行灭弧保护，防止瞬间的大电压产生的电火花击穿触点，提高电路的安全性和可靠性。
36.进一步的，保护电路组件包括第一保护电路、第二保护电路、第三保护电路和第四保护电路；
37.所述第一保护电路的第一端与所述第一双刀双掷继电器的第二输出端连接，所述第一保护电路的第二端与所述第一双刀双掷继电器的第一输入端连接，所述第一保护电路
的第三端与所述第一双刀双掷继电器的第一输出端连接；
38.所述第二保护电路的第一端与所述第一双刀双掷继电器的第三输出端连接，所述第二保护电路的第二端与所述第一双刀双掷继电器的第二输入端连接，所述第二保护电路的第三端与所述第一双刀双掷继电器的第四输出端连接；
39.所述第三保护电路的第一端与所述第二双刀双掷继电器的第二输入端连接，所述第三保护电路的第二端与所述第二双刀双掷继电器的第一输出端连接，所述第三保护电路的第三端与所述第二双刀双掷继电器的第一输入端连接；
40.所述第四保护电路的第一端与所述第二双刀双掷继电器的第三输入端连接，所述第四保护电路的第二端与所述第二双刀双掷继电器的第二输出端连接，所述第四保护电路的第三端与所述第二双刀双掷继电器的第四输入端连接。
41.通过四组保护电路消灭触点产生的电火花，延长继电器组件的使用寿命，提高压迫装置的安全性。
42.进一步的，所述电机和所述运动部件通过电机轴连接。
43.电机通过正反转状态带动运动部件对胃肠进行压迫动作，通过电机轴实现电机对运动部件的控制。
44.进一步的，所述电机为直流有刷力矩驱动电机。
45.本装置采用直流有刷力矩驱动电机代替伺服力矩电机，控制方式更加简单，降低成本，简化系统布局。
46.本技术通过控制单元和执行单元组成胃肠压迫装置，用简单的电路结构实现对胃肠的压迫，用成本更低、控制更简单的直流有刷力矩电机取代了伺服力矩电机，能够简化系统，降低成本，同时装置还包括限位电路、保护电路和限流可调电阻，在实现压迫功能的同时兼顾了电路的安全性与可靠性。
47.本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术实施例了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
48.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
49.图1为本技术实施例提供的一种胃肠压迫装置的原理图；
50.图2为本技术实施例提供的一种胃肠压迫装置的结构框图；
51.图3为本技术实施例提供的一种保护电路组件的电路示意图；
52.图4为本技术实施例提供的一种电机正转状态的电路示意图；
53.图5为本技术实施例提供的一种电机反转状态的电路示意图；
54.图6为本技术实施例提供的一种电机正转停止状态的电路示意图；
55.图7为本技术实施例提供的一种电机反转停止状态的电路示意图；
56.图8为本技术实施例提供的另一种电机正转状态的电路示意图；
57.图9为本技术实施例提供的另一种电机反转状态的电路示意图。
具体实施方式
58.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计，本技术对仿真的操作过程不做特别限定。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
59.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
60.在医学高速发展的时代，人们对自己的健康状况越来越重视，同时在诊断疾病时要求一定的舒适度，在医院中对病人胃肠部位进行检查时，常采用x射线成像技术。为了提高图像质量、降低辐射剂量、更准确的区分病灶和正常组织，对患者进行x射线拍摄时需要对胃肠部位施加合适的压迫力。若压迫力过大则会增加患者不适感，压迫力过小则x射线成像效果差。
61.目前的压迫器电路均采用价格昂贵的力矩伺服电机驱动压迫器进行压迫动作，同时限位开关、位置反馈等器件增加了系统的复杂性与成本，实际的x射线诊断床中，电路板部分往往和执行机构部分距离较远，传统的压迫装置电路连线较复杂，成本较高，控制方式复杂，占用空间大。因此本技术通过控制单元和执行单元组成压迫装置，用简单的电路结构实现对胃肠的压迫动作，能够简化系统，提高电路的安全性与可靠性。
62.图1为本技术实施例提供的一种胃肠压迫装置的原理图，包括：控制单元101和执行单元102，控制单元101与执行单元102电连接；
63.控制单元101包括控制器103和继电器组件104，控制器103与继电器组件104电连接；
64.继电器组件104由两个双刀双掷继电器组成，通过两个双刀双掷继电器的触点切换来实现电机106的正反转，也可以采用三极管、金属-氧化物-半导体场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管等组成的控制组件来切换直流电机电源的正负极来实现电机106的正反转。
65.控制器103用于控制继电器组件104的通断，以产生流向不同的电流，并向执行单元102输送所述电流；
66.执行单元102包括限位电路105、电机106和运动部件107；
67.电机106与运动部件107连接，用于根据所述电流带动所述运动部件107进行运动，以实现对胃肠的压迫；
68.限位电路105与电机106连接，用于控制所述电机106的工作状态。
69.通过控制单元101和执行单元102组成胃肠压迫装置，简单方便的实现了对胃肠的压迫动作，简化了装置的布局，同时控制单元101和执行单元102通过两根连接线缆即可实
现连接，简化了布线，节省了装置的占用空间，有利于压迫装置的电磁兼容性设计与外观设计。
70.图2为本技术实施例提供的一种胃肠压迫装置的结构框图，包括：控制单元和执行单元，控制单元与执行单元电连接；
71.控制单元包括直流电源vdd，滤波电容c1、采样电阻r1、控制器和继电器组件，执行单元包括限位电路、直流有刷力矩驱动电机m和可调电阻r2。
72.直流电源vdd与继电器组件连接，通过直流电源vdd给直流有刷力矩电机m提供恒定的电位差，从而在电路中形成由正极到负极的电流，驱动直流有刷力矩驱动电机m转动。
73.滤波电容c1的正极与直流电源vdd及继电器组件连接，滤波电容c1的负极和地线及采样电阻r1的第一端连接。
74.采样电阻r1的第一端和滤波电容c1的负极及地线连接，采样电阻r1的第二端和继电器组件及控制器连接。
75.通过滤波电容c1使电源输出的直流更平滑，同时还可以吸收电子电路工作过程中产生的电流波动和经由交流电源串入的干扰，使得电路的工作性能更加稳定。
76.控制器通过采集采样电阻r1两端的电压获得运动部件的实时压迫力，在控制器预设有电压阈值，若采集到的电压超过预设电压阈值，控制器执行相应的保护动作，使压迫器装置立即停止运动，保证在检查过程中实施合适的压迫力，避免出现压迫过度的情况。
77.继电器组件包括电连接的第一双刀双掷继电器k1和第二双刀双掷继电器k2；
78.第一双刀双掷继电器k1的第一输出端k1-2和第二双刀双掷继电器k2的第四输入端k2-8连接，第一双刀双掷继电器k1的第二输出端k1-1和第二双刀双掷继电器k2的第一输入端k2-2连接，第一双刀双掷继电器k1的第三输出端k1-7和第二双刀双掷继电器k2的第二输入端k2-1连接，第一双刀双掷继电器k1的第四输出端和第二双刀双掷继电器k2的第三输入端相连接；
79.第一双刀双掷继电器k1的第一输入端k1-3和直流电源vdd及滤波电容c1的正极连接，第一双刀双掷继电器k1的第二输入端k1-6与采样电阻r1的第二端连接；
80.第二双刀双掷继电器k2的第一输出端k2-3和第二输出端k2-6与执行单元连接。
81.限位电路包括第一二极管d1、第二二极管d2、第一限位开关s1和第二限位开关s2；
82.第一二极管d1的正极和继电器组件的输出端及第一限位开关s1的第一端连接，第一二极管d1的负极和第二二极管d2的负极、第一限位开关s1的第二端及第二限位开关s2的第一端连接；
83.第二二极管d2的正极和第二限位开关s2的第二端、电机m的第一端相连接，第二二极管d2的负极和第一二极管d1的负极、第一限位开关s1的第二端及第二限位开关s2的第一端连接。
84.第一二极管d1和第二二极管d2为整流二极管，也可以由参数接近的肖特基二极管替换。
85.通过限位开关s1和控制所述运动部件的运动状态，实现对病人胃肠进行精确压迫，直接和直流有刷力矩电机m连接，简化了系统的结构。
86.执行单元还包括可调电阻r2；
87.可调电阻r2的第一端与电机第二端连接，可调电阻r2第二端与继电器组件的输出
3导通，电流从直流电源vdd正极流经触点k1-3、k1-1、k2-2、k2-3、s1常闭触点、s2常闭触点、直流有刷力矩驱动电机m、可调电阻r2、触点k2-6、k2-7、k1-8、k1-6、采样电阻r1至地线。
103.直流有刷力矩驱动电机m在正转状态下带动运动部件向下运动实现对胃肠部位的压迫，实现对病灶和正常组织信息的采集，得到好的x射线成像效果。
104.图5本技术实施例提供的一种电机反转状态的电路示意图，控制器控制第一双刀双掷继电器k1线圈断电、第二双刀双掷继电器k2线圈得电，k2线圈的常开触点k2-3和k2-1导通，电流从电源正极vdd流经触点k1-3、k1-2、k2-8、k2-6、采样电阻r2、直流有刷力矩驱动电机m、s2常闭触电、s1常闭触点、k2-3、k2-1、k1-7、k1-6、所述采样电阻r1至地线。
105.直流有刷力矩驱动电机m在反转状态下带动运动部件向上运动，实现在对人体胃肠部位压迫时进行释放，实现对病灶和正常组织信息的采集，得到好的x射线成像效果。
106.图6为本技术实施例提供的一种电机正转停止状态的电路示意图，在执行机构的两端设有机械开关，机械开关有上下两个限位处，运动部件在上下两个限位处的范围内上下运动。
107.在直流有刷力矩驱动电机m正转状态时，带动运动部件向下运动对胃肠进行压迫，在运动部件下降到机械开关的下端限位处时，第二限位开关s2触发由常闭变为断开，二极管d2不导通，直流有刷力矩驱动电机不导通，直流有刷力矩驱动电机m正转停止。
108.图7为本技术实施例提供的一种电机反转停止状态的电路示意图，在执行机构的两端设有机械开关，机械开关有上下两个限位处，运动部件在上下两个限位处的范围内上下运动。
109.在直流有刷力矩驱动电机m反转状态时带动运动部件向上运动对胃肠进行释放，在运动部件上升到机械开关的上端限位处时，第一限位开关s1触发由常闭变为断开，二极管d1不导通，直流有刷力矩驱动电机m不导通，电机m反转停止。
110.图8为本技术实施例提供的另一种电机正转状态的电路示意图，当电机的上一个状态为反转限位，控制器控制直流有刷力矩驱动电机m正转时，第一限位开关s1断开，电流从直流电源正极vdd流经所述触点k1-3、k1-1、k2-2、k2-3、第一二极管d1、s2常闭触点、直流有刷力矩驱动电机m、可调电阻r2、触点k2-6、k2-7、k1-8、k1-6、所述采样电阻r1至地线gnd。
111.图9为本技术实施例提供的另一种电机反转状态的电路示意图，当直流力矩电机m的上一个状态为正转限位时，控制器控制直流有刷力矩驱动电机m反转时，第二限位开关s2断开，电流从直流电源vdd正极流经所述触点k1-3、k1-2、k2-8、k2-6、可调电阻r2、直流有刷力矩驱动电机m、第二二极管d2、s1常闭触点、k2-3、k2-1、k1-7、k1-6、所述采样电阻r1至地线gnd。
112.综上所述，本技术通过控制单元和执行单元，可以用简单的电路结构实现对胃肠的压迫动作，用成本更低、控制更简单的直流有刷力矩电机取代了伺服力矩电机，能够简化系统，降低成本，同时装置还包括限位电路、保护电路和限流可调电阻，在实现压迫功能的同时兼顾了电路的安全性与可靠性。
113.在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
114.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领
域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。