一种液体喷射注射系统的设计与检测

液体喷射注射器是一种利用高速药物射流对人体进行药物和疫苗注射的注射系统。影响注射器注射质量的系统参数有:喷孔直径、喷射速度、药物注射剂量、安瓿直径、推射压力和冲撞距离等。与这些参数相关的喷射滞止压力是预测喷射能否穿透皮肤的依据,而喷射功率是描述喷孔直径和喷射速度对注射质量影响的综合参数。根据喷射功率和滞止压力的相关性质,提出一种确定液体喷射注射器关键参数的简便方法,基于这种方法设计了一种喷射注射系统,最后通过所构建的实验系统检测了这种注射系统的喷射性能。结果表明,所提出的方法确定液体喷射注射器的设计参数,其相关喷射性能与已报导的国外喷射注射产品的喷射性能较为一致。     

用于动物疫苗注射的无针注射系统的设计

设计了一种以弹簧为动力、可以连续吸药及注射的无针注射系统,影响无针注射质量的主要系统参数有喷孔直径、药物注射剂量、活塞(安瓿)直径、推射力等。喷射穿刺能力与注射完全度是对动物疫苗进行无针注射质量评价的重要指标,与喷射最大压力和喷射功率相关。给出了在给定系统参数情况下预测喷射压力与喷射功率的物理模型,并用实验验证了模型的正确性。最后通过计算给出了确定系统参数的一个实例。     

磁阻式电磁蓄能无针注射系统的设计与实验研究

针对现有无针注射系统体积大、噪声大、注射效率低、驱动力小且难以调节的问题,设计了一种采用空行程蓄能的磁阻式电磁蓄能无针注射系统。对注射器电磁驱动部分和安瓿药液射流部分进行了仿真研究,通过搭建的实验平台验证了理论设计的正确性。该方案极大地缩小了无针注射系统的体积、扩大了驱动力的可调范围,并且安全稳定,可以完成注射,具备一定的实用性和可行性。     

无针注射射流穿透表皮机理理论研究

由于表皮是外界与体内的屏障,因此无针注射喷射速度和初始滞止压力必须达到穿透表皮临界值。通过具体建立其穿透前变形的数学模型并结合其破裂过程,计算在0.1mm表皮厚度和喷嘴口径100～340μm下的射流穿透表皮的临界初始速度及滞止压力。并与已知数据比对来验证计算过程可靠性,而为无针注射器的设计提供一定的理论依据。     

音圈电机驱动的剂量可调式连续喷射无针注射器研究

针对音圈电机驱动的无针注射器所存在的无法实现连续喷射、注射剂量不可调问题,搭建了音圈电机驱动的剂量可调式连续喷射无针注射器(连续喷射注射器)。介绍了连续喷射注射器的工作原理,并对其进行了理论分析,得出了理论模型,并给出了喷口压强理论曲线。搭建了连续喷射注射器的压力测试系统,并对喷射压力进行了动态测试,得出了喷口压强实验曲线。研究结果表明,在相同参数情况下,喷口压强理论曲线与喷口压强实验曲线基本吻合,且理论值略大于实验值;另外,绕线电流随注射剂量增大呈上升趋势。     

基于音圈直线驱动的无针注射技术

针对普通以弹簧或压缩气体为动力的液体无针注射系统的缺陷,构建一种基于音圈直线驱动器的无针注射系统,并对该系统的喷射注射机理进行理论研究,建立喷射注射的喷射压力与系统参数(如喷孔、腔体尺寸、音圈驱动器放电电压等)之间的理论模型.搭建测量喷射压力的试验系统,并对喷射压力进行动态测试,试验结果与理论模型相吻合.对所构建的基于...     

音圈电机驱动的无针注射系统研究

设计了一种基于音圈电机驱动的无针注射系统,并对系统的射流喷射压力进行了实验检测。研究结果表明,系统形成的射流最大喷射压力能够刺穿人体皮肤组织。系统具有结构简单,驱动力大小可控等特点,克服了现有以弹簧或者高压气体为动力源的无针注射技术的不足。     

一种新型胶液喷射阀的研制与开发

针对现有胶液喷射阀动态特性和喷射胶液方面的新要求,提出了基于电磁吸力原理的喷射点胶阀。通过设计行程挡块系统,避免了喷针直接碰撞,减少了喷针及喷嘴直径尺寸,有利于实现微量胶液、大粘度胶液的喷射、提高使用寿命。设计和分析了驱动电路,实现了喷针的往复运动,提高喷射点胶效率。实验初步验证,电磁驱动喷射阀具有实用性,适用于工业化...     

基于FLUENT的压电式无针注射器喷嘴射流分析

为研究压电式无针注射器的喷嘴结构对其射流形态、平均喷射速度和平均湍流强度的影响,首先,基于粘性不可压缩流体纳维-斯托克斯方程,利用计算流体动力学软件Fluent的Realizable k-ε湍流模型和流场体积函数多相流模型,对四种结构的喷嘴高压自由射流进行数值模拟,结果显示,锥柱形结构的喷嘴能得到可控性较好的对称射流;其次,利用正交试验法对锥柱形结构喷嘴的锥形收缩角和中部圆柱长度进行设计仿真分析,以得到上述结构参数及其交互作用对喷嘴的平均喷射速度和平均湍流强度的影响;最后,利用SPSS软件对仿真结果进行分析。结果表明,中部圆柱长度对喷嘴的平均喷射速度和平均湍流强度具有显著影响,锥形收缩角对前者无显著影响,而对后者具有显著影响,中部圆柱长度和锥形收缩角的交互作用对前者和后者均无显著影响。综合考虑,当锥形收缩角为30°、中部圆柱长度为0.2mm时,锥柱形喷嘴可得到最佳射流特性,此时出口平均速度可达6.56m/s,湍流强度均值为1.04%。该研究可为压电式无针注射器的喷嘴设计提供参考。     

切削液对深孔直线度的影响分析与应用

利用切削液流体Reynolds公式和其引起的钻杆弯曲变形、倾角方程,建立了深孔加工直线度误差方程,揭示了流体入口压力、钻杆转动、涡动、挤压与深孔直线度之间的关系。指出在切削稳定状态下,减小流体入口压力,增加钻杆转速、减小钻杆涡动速度或者减小钻杆挤压速度均可改善深孔直线度。设计了新型多级喷射装置,通过增设分流腔和喷射级数来降低入口压力,可有效减小深孔直线度误差。设计了挤压油膜阻尼器(squeeze film dampers,简称SFD),利用油膜阻尼力减小深孔钻杆的涡动与挤压运动,来提高深孔加工直线度。试验了多级喷射装置和SFD共同作用下的深孔直线度误差,验证了钻杆在较低流体入口压力、较小涡动和挤压作用下加工的深孔有更好的直线度,为控制深孔加工直线度误差给出新的思路及设计方案。     

压电驱动无针注射器脉冲电源设计

针对压电驱动无针注射对电源的需求,设计了与压电无针注射器配套的脉冲电源,该脉冲电源的驱动控制系统由电池提供12V的直流电压,通过Buck与推挽电路级联电路升压后整流滤波输出0～400V直流可调电压,由反馈电路对输出电压进行校正,最后全桥逆变电路实现输出频率与占空比可调,且输出电压在0～400V随占空比的改变成线性变化的瞬时高压脉冲信号。实验结果表明,该脉冲信号稳定可靠,输出纹波在范围0.5%以内,满足了压电驱动无针注射电源需求。     

新型液力驱动无级调速升压泵研制

三元复合驱油技术是大庆油田为进一步提高原油采收率,依靠科技攻关不断探索提出的新的驱油技术。针对这种驱油技术研制了新型液力驱动无级调速升压泵,有效解决了聚驱时在用升压注入泵容积效率低、对三元复合体系的粘度降解大、易损件寿命短、技术参数匹配不合理等问题。经过现场工业试验表明,该泵技术参数达到了设计要求,能够满足对三元复合液升压注入的工艺要求。     

武器装备印制板级电磁兼容性设计方法探讨

介绍了电磁环境的组成,引出电磁兼容问题产生的原因,然后提出印制板的电磁兼容设计要求,为了达到这些要求,从元器件的布置、地线和电源线的布置、信号线的布置3个方面详细介绍了印制板的设计方法。     

高压旋转密封的研制与应用

增压注水装置是油田注水开发的重要设备，该设备的决定性部件是高压密封。在高压旋转的条件下，要求密封性能可靠，寿命长。通过采用多级串联、密封单元间均压和初级密封使用流体动压式等技术，成功地研制出高压旋转密封。通过现场试验和推广应用，具有适用性好、互换性强、方便使用和管理、成本低等特点，满足增压装置的使用要求。     

压力容器自动排气阀工作性能分析及优化

排气阀作为压力容器中的一个重要部件,其工作性能的可靠性直接影响着整机的工作质量.基于流体力学的基本方程,对一种新型自动排气阀的浮子受力情况进行了分析,计算了满足浮子动作要求的浮子阀座的临界间隙,分析了不同的入口流量、浮子高度、浮子壁厚和阀座内径对临界间隙的影响.应用Fluent对自动排气阀进行了流场仿真分析,获得了阀体...     

高速电主轴非接触电磁加载装置设计与实现

针对高速电主轴接触式加载存在的问题,设计了一套非接触电磁加载装置。该装置主要由高导磁加载盘、直流电磁铁、恒流源及测试部分组成。其中直径80mm、厚40mm的铁镍合金加载盘与直流气隙磁场相互作用,在加载盘上产生电磁力。利用该电磁力模拟主轴的切削力负载,可实现高速电主轴的非接触加载。使用所设计的装置对170MD18Y16型磨削电主轴进行加载试验,结果表明,加载值与设定值一致,所设计的装置能够满足高速电主轴加载的需要。当加载装置的气隙不变时,主轴转速、励磁电流是影响非接触电磁加载的主要因素。     

动力转向器总成综合性能试验台液压系统设计

动力转向器总成出厂前必须进行综合性能试验,试验台架既要模拟汽车转向系统中的供油功能,还需要给转向器被动或主动加载,工作压力高,流量变化大,对液压系统的设计提出了较高要求。将试验台液压系统分为2个独立的子系统进行设计,使用电磁比例溢流阀根据程序设定自动调节系统压力,通过并联2个单向节流阀获得较大的流量调节范围,满足多种试验要求,采用定值减压阀和换向阀卸荷等多种措施保护仪器仪表。实践验证,液压系统设计合理,有效避免了液压冲击,工作稳定,噪声小,各试验参数便于设置和标定,满足试验要求,为类似设备的研发提供了可借鉴的经验。     

PEMFC 全功率变流量喷射器流场特性研究

针对质子交换膜燃料电池全功率氢循环对喷射器变流量的需求,提出并设计了不同嵌套方式的四喷嘴喷射器,以实现不同工况下变流量性能。为研究不同嵌套方式喷射器的流场特性及其循环性能,采用计算流体力学方法对喷射器进行建模和分析。结果表明,部分嵌套喷射器的内部流场比全嵌套喷射器的内部流场稳定;当二次流压力和背压不变时,一次流压力从6 bar(1 bar=100 kPa)增加到10 bar,部分嵌套喷射器引射比先上升后下降,在压力为7 bar时存在最大值;而全嵌套喷射器引射比是下降的趋势,通过与实验数据的比较,部分嵌套喷射器具有更优的性能;最后通过多喷嘴PWM逻辑控制,实现了170 kW燃料电池全功率变流量拟线性调控性能,满足燃料电池在变功率运行下的氢循环需求。     

滚珠丝杠压扭型2D电液比例方向阀动态特性研究

提出了一种滚珠丝杠型压扭联轴器,该联轴器能将输出力放大约20倍,有效地解决了因比例电磁铁磁饱和造成直动比例方向阀无法实现大流量的问题。该联轴器将2D方向阀和比例电磁铁相连接,利用压扭放大驱动技术,将电磁力转化为阀芯左右两端不平衡的液压力,以克服摩擦力、卡紧力和液动力等非线性因素的影响。对主阀P-A处与导控级的压力分布和流场分布进行了仿真分析,理论与实验研究表明：压扭联轴器有效地放大了电磁力,在流量约为210L/min的情况下,阀的阶跃响应约为0.35s,该阀-90°频率为4Hz左右。叠加一定颤振对改善阀的阶跃响应不明显,但能较好保证阀芯位移与电磁铁位移之间的跟随性。