【摘 要】
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输液装置作为输液系统中的核心设备,其输出精度将会直接影响治疗效果。随着医疗服务水平的不断提升,医用输液装置在微量输液方面有了新的需求。传统输液装置的驱动模式采用电机搭配传动机构,在微小流量输送方面存在一定的缺陷。针对以上问题,本论文对比了目前输液装置常用的驱动模式,提出了以注射输液为主要形式,利用超磁致伸缩材料（简称GMM）设计出一种超磁致伸缩驱动器（简称GMA）,并结合位移补偿机构,用其作为输液
【基金项目】
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2021年度上海市科技型中小企业技术创新资金计划（No.210H1140800）:面向高传染疾病的无接触式高精度智能输液系统；
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输液装置作为输液系统中的核心设备,其输出精度将会直接影响治疗效果。随着医疗服务水平的不断提升,医用输液装置在微量输液方面有了新的需求。传统输液装置的驱动模式采用电机搭配传动机构,在微小流量输送方面存在一定的缺陷。针对以上问题,本论文对比了目前输液装置常用的驱动模式,提出了以注射输液为主要形式,利用超磁致伸缩材料（简称GMM）设计出一种超磁致伸缩驱动器（简称GMA）,并结合位移补偿机构,用其作为输液装置的驱动核心,并对驱动器的性能进行研究。对GMA的棒材尺寸、激励线圈、散热装置、预压力机构等进行结构设计;利用仿真软件对设计的GMA进行了磁场仿真,分析其内部磁力线分布、磁场强度,从而验证了GMA结构设计的合理性;为线性放大驱动器的输出位移,提升输出流量范围,设计了基于柔性铰链的杠杆式位移补偿机构,对其转动特性、放大比率进行了分析,并在ANSYS中建立模型,进一步验证了装置的放大比率和结构强度;针对GMA搭建了实验测试平台,搭配驱动器电源、传感器、数据采集卡等对GMA输出位移、输出力、响应时间特性进行研究,并根据实验结果分析了输液装置的理论输出流量。实验结果表明所设计GMA的输出力可满足注射器推动要求;在一定预压力下,驱动器的输出位移线性度较好,最低理论输出流量低于传统医疗注射泵,满足更低流量输液要求。本论文提出的以GMA作为微量输液装置的驱动源,为新型微量输液设备的研制提供了一种全新的研究思路与实验依据。
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