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测力传感器在医疗器具的研发和制造中的使用

时间:2021-10-27 点击次数:

测力传感器在医疗器具的研发和制造中的使用频率是非常高的,例如:医用注射针穿力试验仪是机电一体化医疗器械的生产检验设备,常常被广泛应用于医用针制造商。该机利用PLC控制步进电机使医用针穿透薄膜。在穿透过程中,针的力通过AD转换,通过通信传输到PLC,通过触摸屏打印功能打印检测报告,通过数据计算和曲线判断结合数据判断,检测注射针产品穿透力的质量参数。

项目设计及解决方案。

(1)测力传感器的初始化:通过测力传感器的通信进行清理,然后根据普通重量进行校准,即测力传感器数据的初始化。

(2)记录实时数据:根据上针通过步进电机向下传输。当针接触到下面的薄膜时,PLC根据传感器判断应力变化,开始每100毫秒记录数据。当针穿透薄膜10毫米时,针通过步进电机向上移动,直到达到上限。

(3)数据曲线分析描述:上限到达后,PLC立即开始描述针头从针头触摸下面的薄膜到针头穿透薄膜10毫米的曲线。在此期间,每个位置运行的压力曲线(纵坐标为应力,横坐标为位置)不仅如此,还要找出曲线中的前四个拐点(这其实是一件麻烦的事情),记录它们的应力和位置,找出最大值,曲线纵坐标会根据最大受力实时更新(如果在运行过程中发现针头最大受力小于1牛,那么纵坐标为0-1N,如果在2N以内,

(4)存储数据处理:每次测试后,记录每次测试的最大受力数据,然后根据特定公式实时计算这些受力数据的平均值和偏差值。若用户想要人为清除某一值,则需要实时更新这两个值,以便用户判断针头是否合格。

(5)打印曲线和数据:根据每个数据必须记录的要求,客户要求每个数据必须打印,这是通过台达人机打印功能完成的。

电控设计

医用注射针刺穿力测试仪由PLC、测力机构、测距机构、打印机等组成。其中,测力机构采用特殊的0.001牛高精度压力传感器,测试可以通过台达触摸屏实时打印。属于同行中的中高档机型,可以准确测试各种形状和尺寸的针形。

主控制器中的SC系列DVP-12SC11T型PLC(12SC)。台达SC系列PLC是运动控制专用PLC,SC系列PLC主机点数为12I/O,模块可扩展200点以上。SC系列具有高速脉冲输出和脉冲计数功能。高速脉冲输出支持2点(Y10,Y11)独立的高速脉冲输出功能,最高可达100kHz(总频宽130kHz)。内置RS-232和RS-485的通信端口与MODBUSASCII/RTU通信协议兼容。双轴插件功能支持定位控制指令:SC系列可以通过ZRN(原点复归)/DRVA(绝对位置)/DRVI(相对位置)指令轻松匹配台达伺服完成各种运动控制要求。5.7英寸单色16灰色DOP-A57BSTD触摸屏用于人机界面。

控制难点

该方案的难点是处理技术细节,如与传感器的通信(传感器的协议比标准协议更复杂)、描述曲线、拐点捕获、实时数据处理、打印控制,尤其是通信和拐点捕获。

以上就是测力传感器在医疗器具的研发和制造中的使用情况,希望能给您带来一些帮助。

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