CN110292681A - 一种新型牲畜用无间歇自动注射器 - Google Patents

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高淦
吴越
徐迪青
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Abstract

本发明公开了一种新型牲畜用无间歇自动注射器。双齿条无回程注射结构经并联回流防倒吸结构与喷头端连接，双齿条无回程注射结构连接电路控制及漏液检测器，由电路控制及漏液检测器控制双齿条无回程注射结构工作，实现无间歇自动注射；并联防倒吸回流结构，由若干单向阀串并联构成，使得两注射筒交替工作且无间歇连续注射；齿轮齿条传动机构结构，由一对齿条和一个齿轮构成，使得两注射筒一入一出交替工作。本发明能实现自动推注药液，减轻人手动注射的疲劳，可调注射剂量和注射速率，实现了没有注射间歇的注液，大幅度提高注射效率，且具有安全性。

Description

一种新型牲畜用无间歇自动注射器
技术领域
本发明涉及畜牧兽医技术领域，特别是涉及一种新型牲畜用无间歇自动注射器。
背景技术
随着社会的快速发展，人们的生活水平快速提升，对肉制品的需求也在日益增长，大规模养殖的畜牧业蓬勃发展。而我国是畜牧大国，根据中国畜牧兽医年鉴的数据，2017年全国出栏生猪68502万头，牛5110万头，羊30694万头，家禽类1237300.1万只。
面对如此大规模的家禽家畜养殖，定期防疫和染病治疗成为一项耗时耗力巨大的工作。而当前防疫与治疗的主要方式是注射药剂，这就使得注射器具的优劣成为影响防疫治疗成本的关键之一。
而当前市面上已有的注射器尚存在着诸多缺陷，在对动物进行注射治疗或者防疫时，往往需要反复地抽取药液然后手动进行注射，这无疑会造成重复劳动的强度过人，且空程间歇较长，费时费力。
因此，迫切需要一种具备无间歇连续注射，电机驱动，剂量速度可调等多种特性的新型兽用无间歇注射器。
发明内容
为解决背景技术中存在的问题，减轻人手动注射的疲劳，克服自动注射器在注射之间存在回程引起的间歇问题，本发明提出一种用于牲畜和家禽的无间歇供药的注射器。
本发明主要由分离式注射-控制结构、并联防倒吸回流结构、齿轮齿条传动机构和防漏液检测装置构成。
所述分离式注射-控制结构，由负责进针注射的手持部分和负责电路控制的控制盒体构成，改变了以往一体式的设计，减小了手持部分的质量，以便长时间使用。
所述的并联防倒吸回流结构，由若干单向阀串并联构成，使得两注射筒交替工作，从而使注射器能够无间歇连续注射。
所述齿轮齿条传动机构结构，由一对齿条和一个齿轮构成，两齿条运动方向总是相反的，使得两注射筒一入一出交替工作。
所述防漏液检测装置，由一块水滴传感元件构成，实时监测药液是否泄漏，以免引起短路。同时剂量、注射速度等参数均可调整，从而满足不同的使用环境和适用条件。极大地方便了用户的使用。
所采用的具体技术方案是：
本发明包括双齿条无回程注射结构、并联防倒吸回流结构和电路控制及漏液检测器，双齿条无回程注射结构经并联回流防倒吸结构与喷头端连接，双齿条无回程注射结构连接电路控制及漏液检测器，由电路控制及漏液检测器控制双齿条无回程注射结构工作，实现无间歇自动注射。
所述的双齿条无回程注射结构包括第一活塞、第二活塞、齿轮、电机、第一活塞筒和第二活塞筒；电机的输出轴和齿轮同轴连接，第一活塞和第二活塞的前端均为圆柱形结构，后端均为齿条结构；第一活塞的圆柱形结构插装到第一活塞筒的一端开口内，第一活塞筒的一端开设小通孔作为进出口，第一活塞的圆柱形结构和第一活塞筒开口的内圆柱面贴合并沿第一活塞筒轴向移动；第二活塞的圆柱形结构插装到第二活塞筒的一端开口内，第二活塞筒的一端开设小通孔作为进出口，第二活塞的圆柱形结构和第二活塞筒开口的内圆柱面贴合并沿第二活塞筒轴向移动；第一活塞和第二活塞的齿条结构对称布置在齿轮的两侧并且均和齿轮啮合，且第一活塞和第二活塞的齿条结构相平行。
所述的并联防倒吸回流结构包括进液端、注液端、进液管第一单向阀、进液管第二单向阀、注液管第一单向阀、注液管第二单向阀、进液管安全阀、注液管安全阀、第一活塞筒三向接口、第二活塞筒三向接口、进液管三向接口、注液管三向接口和回程注射连接软管；进液端连接注射液体的液源，进液端与进液管安全阀入口端连接，进液管安全阀出口端连接到进液管三向接口的入口端，进液管三向接口的两个出口端分别连接到进液管第一单向阀和进液管第二单向阀的入口端，进液管第一单向阀和进液管第二单向阀的出口端分别连接到第一活塞筒三向接口和第二活塞筒三向接口连接的第一端口，第一活塞筒三向接口和第二活塞筒三向接口连接的第二端口经各自的回程注射连接软管分别连接到第一活塞筒和第二活塞筒的小通孔，第一活塞筒三向接口和第二活塞筒三向接口连接的第三端口连接到注液管第一单向阀和注液管第二单向阀的入口端，注液管第一单向阀和注液管第二单向阀的出口端分别连接到注液管三向接口的两个端口，注液管三向接口剩余的一个端口经连接到注液管安全阀的入口端，注液管安全阀的出口端连接注液端，注液端输出注射液体。
本发明上述的并联防倒吸回流结构保证药液只能由吸液管吸入活塞筒，并被推注到注液管，不会发生倒流现象。
所述的电路控制及漏液检测器包括单片机、步进电机驱动器、电源；单片机和步进电机驱动器连接，步进电机驱动器输出连接到双齿条无回程注射结构的电机，电源和单片机连接。
所述的电路控制及漏液检测器还包括水滴传感器，水滴传感器和单片机连接，水滴传感器放置在易漏液位置，水滴传感器检测漏液信号。
所述的注液端连接注液手柄，注液手柄上设有注射按钮、速度调节按钮和剂量调节按钮，注射按钮、速度调节按钮和剂量调节按钮均连接单片机，注液手柄末端是鲁尔锁接口并与针头连接。
本发明的有益效果是：
本发明能实现自动推注药液，减轻人手动注射的疲劳，可调注射剂量和注射速率。
本发明实现了没有注射间歇的注液，大幅度提高注射效率。
并且设置了，水滴传感器保证漏液时电路被及时切断，具有很高的安全性。
附图说明
图1为本发明自动注射器的总结构示意图；
图2为本发明自动注射器双齿条无回程注射结构的轴测图；
图3为本发明自动注射器并联防倒吸回流结构的轴测图；
图4为本发明自动注射器电路控制及漏液检测器的轴测图。
图中：双齿条无回程注射结构(1)：第一活塞(1-1-1)、第二活塞(1-1-2)、齿轮(1-2)、电机(1-3)、第一活塞筒(1-4-1)、第二活塞筒(1-4-2)；并联防倒吸回流结构(2)：进液端(200)、注液端(201)、进液管第一单向阀(2-1-1)、进液管第二单向阀(2-1-2)、注液管第一单向阀(2-1-3)、注液管第二单向阀(2-1-4)、进液管安全阀(2-1-5)、注液管安全阀(2-1-6)、第一活塞筒三向接口(2-2-1)、第二活塞筒三向接口(2-2-2)、进液管三向接口(2-2-3)、注液管三向接口(2-2-4)、回程注射连接软管(2-3)；电路控制及漏液检测器(3)：单片机(3-1)、水滴传感器(3-2)、步进电机驱动器(3-3)、电源(3-4)。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明具体实施包括双齿条无回程注射结构1、并联防倒吸回流结构2和电路控制及漏液检测器3，双齿条无回程注射结构1经并联回流防倒吸结构2与喷头端连接，双齿条无回程注射结构1连接电路控制及漏液检测器3，由电路控制及漏液检测器3控制双齿条无回程注射结构1工作，实现无间歇自动注射。
如图2所示，双齿条无回程注射结构1包括第一活塞1-1-1、第二活塞1-1-2、齿轮1-2、电机1-3、第一活塞筒1-4-1和第二活塞筒1-4-2；电机1-3的输出轴和齿轮1-2同轴连接，第一活塞1-1-1和第二活塞1-1-2的前端均为圆柱形结构，后端均为齿条结构，即将第一活塞1-1-1与第二活塞1-1-2远离活塞泵的部分加工成齿条；第一活塞1-1-1的圆柱形结构作为活塞插装到第一活塞筒1-4-1的一端开口内，第一活塞筒1-4-1的一端开设小通孔作为进出口，第一活塞1-1-1的圆柱形结构和第一活塞筒1-4-1开口的内圆柱面贴合并沿第一活塞筒1-4-1轴向移动形成第一活塞泵；第二活塞1-1-2的圆柱形结构作为活塞插装到第二活塞筒1-4-2的一端开口内，第二活塞筒1-4-2的一端开设小通孔作为进出口，第二活塞1-1-2的圆柱形结构和第二活塞筒1-4-2开口的内圆柱面贴合并沿第二活塞筒1-4-2轴向移动形成第二活塞泵；第一活塞1-1-1和第二活塞1-1-2的齿条结构对称布置在齿轮1-2的两侧并且均和齿轮1-2啮合，且第一活塞1-1-1和第二活塞1-1-2的齿条结构相平行，第一活塞1-1-1的齿条结构与齿轮1-2的啮合点与第二活塞1-1-2的齿条结构与齿轮1-2的啮合点相距180度；
电机1-3运行带动齿轮1-2旋转，进而带动第一活塞1-1-1和第二活塞1-1-2后端的齿条结构相互往复作相反运动，进而第二活塞泵和第一活塞泵做相反伸缩运动。
如图3所示，并联防倒吸回流结构2包括进液端200、注液端201、进液管第一单向阀2-1-1、进液管第二单向阀2-1-2、注液管第一单向阀2-1-3、注液管第二单向阀2-1-4、进液管安全阀2-1-5、注液管安全阀2-1-6、第一活塞筒三向接口2-2-1、第二活塞筒三向接口2-2-2、进液管三向接口2-2-3、注液管三向接口2-2-4和回程注射连接软管2-3；进液端200连接注射液体的液源，具体实施的液源为盛放注射液体的容器，进液端200经连接软管与进液管安全阀2-1-5入口端连接，进液管安全阀2-1-5出口端经连接软管连接到进液管三向接口2-2-3的入口端，进液管三向接口2-2-3的两个出口端分别经各自的连接软管连接到进液管第一单向阀2-1-1和进液管第二单向阀2-1-2的入口端，进液管第一单向阀2-1-1和进液管第二单向阀2-1-2的出口端经各自的连接软管分别连接到第一活塞筒三向接口2-2-1和第二活塞筒三向接口连接2-2-2的第一端口，第一活塞筒三向接口2-2-1和第二活塞筒三向接口连接2-2-2的第二端口经各自的回程注射连接软管2-3分别连接到第一活塞筒1-4-1和第二活塞筒1-4-2的小通孔，第一活塞筒三向接口2-2-1和第二活塞筒三向接口连接2-2-2的第三端口经各自的连接软管连接到注液管第一单向阀2-1-3和注液管第二单向阀2-1-4的入口端，注液管第一单向阀2-1-3和注液管第二单向阀2-1-4的出口端经各自的连接软管分别连接到注液管三向接口2-2-4的两个端口，注液管三向接口2-2-4剩余的一个端口经经连接软管连接到注液管安全阀2-1-6的入口端，注液管安全阀2-1-6的出口端经连接软管连接注液端201，注液端201输出注射液体。
注射开始时，单片机3-1控制步进电机驱动器3-3进而驱动电机1-3旋转。注射剂量的调节是通过单片机3-1控制步进电机驱动器3-3进而调节电机1-3旋转角度实现的。注射速率的调节是通过单片机3-1控制步进电机驱动器3-3进而调节电机1-3旋转速度实现的。注射按钮向单片机3-1发送开始注射信号，控制电机1-3按设定的速度和设定的角度转动一次，并计数一次。从而实现了自动注射器的无间歇自动注射、注射速率调节、注射调节的基本功能。
并联防倒吸回流结构2是为了满足双泵无间歇注射的目的，使得第一活塞1-1-1在第一活塞筒1-4-1内运动完成进液或注液动作与第二活塞1-1-2在第二活塞筒1-4-2完成注液或进液的动作不相互干扰且不发生倒吸。具体来讲液体从进液端200进入进液管安全阀2-1-5，而后通过进液管三向接口2-2-3分别经过进液管第一单向阀2-1-1和进液管第二单向阀2-1-4进往两个活塞与活塞筒组成的泵中。进液途中的三个单向阀方向一致，保证液体只能进入不能倒流。液体从泵中排出后经过第一活塞筒三向接口2-2-1或第二活塞筒三向接口2-2-2进入注液管第一单向阀2-1-3或注液管第二单向阀2-1-4最后经过注液管三向接口2-2-4去向注液端201。注液途中的三个单向阀方向一致，保证液体只能排出不能倒流。
如图4所示，电路控制及漏液检测器3包括单片机3-1、步进电机驱动器3-3、电源3-4；单片机3-1和步进电机驱动器3-3连接，步进电机驱动器3-3输出连接到双齿条无回程注射结构1的电机1-3，电源3-4和单片机3-1连接，向单片机供电。这样在发生漏液的时候电路可被及时切断，从而保证药液泄露不会引发电路短路。
具体实施中，电路控制及漏液检测器3还包括水滴传感器3-2，水滴传感器3-2和单片机3-1连接，水滴传感器3-2放置在易漏液位置，例如水滴传感器3-2检测漏液信号并向单片机发送漏液信号和正常信号，单片机3-1接收到漏液信号/正常信号后向步进电机驱动器3-3发送控制信号，进而对电机1-3的运行进行控制。单片机3-1接收到漏液信号，则断开开关，电机1-3不工作。单片机3-1接收到正常信号，则打开开关，电机1-3工作。
注液端201连接注液手柄，注液手柄上设有注射按钮、速度调节按钮和剂量调节按钮，注射按钮、速度调节按钮和剂量调节按钮均连接单片机，注液手柄末端是鲁尔锁接口并与针头连接，注液手柄内部有连接鲁尔接口和注液管的导管，鲁尔接口可以防止脱针，注液手柄的设计方便握持，增加注射的便利性。
按下注射按钮，向单片机3-1发送开始注射信号，控制电机1-3按设定的速度和设定的角度转动一次，并计数一次。
按下速度调剂按钮，向单片机3-1输送注射速度信号，单片机3-1接收速度信号，控制电机1-3旋转速度。
按下剂量调剂按钮，向单片机3-1输送单次注射剂量信号，单片机3-1接收单次注射剂量信号，控制电机1-3旋转角度。
剂量调节按钮实现广泛的注射剂量设定，速度调节按钮的调节使得被注射动物可以承受这一速度，单片机累计注射按钮按动的次数，统计注射动物数。

Claims (5)

1.一种新型牲畜用无间歇自动注射器，其特征在于：包括双齿条无回程注射结构(1)、并联防倒吸回流结构(2)和电路控制及漏液检测器(3)，双齿条无回程注射结构(1)经并联回流防倒吸结构(2)与喷头端连接，双齿条无回程注射结构(1)连接电路控制及漏液检测器(3)，由电路控制及漏液检测器(3)控制双齿条无回程注射结构(1)工作，实现无间歇自动注射。
2.根据权利要求1所述的一种新型牲畜用无间歇自动注射器，其特征在于：
所述的双齿条无回程注射结构(1)包括第一活塞(1-1-1)、第二活塞(1-1-2)、齿轮(1-2)、电机(1-3)、第一活塞筒(1-4-1)和第二活塞筒(1-4-2)；电机(1-3)的输出轴和齿轮(1-2)同轴连接，第一活塞(1-1-1)和第二活塞(1-1-2)的前端均为圆柱形结构，后端均为齿条结构；第一活塞(1-1-1)的圆柱形结构插装到第一活塞筒(1-4-1)的一端开口内，第一活塞筒(1-4-1)的一端开设小通孔作为进出口，第一活塞(1-1-1)的圆柱形结构和第一活塞筒(1-4-1)开口的内圆柱面贴合并沿第一活塞筒(1-4-1)轴向移动；第二活塞(1-1-2)的圆柱形结构插装到第二活塞筒(1-4-2)的一端开口内，第二活塞筒(1-4-2)的一端开设小通孔作为进出口，第二活塞(1-1-2)的圆柱形结构和第二活塞筒(1-4-2)开口的内圆柱面贴合并沿第二活塞筒(1-4-2)轴向移动；第一活塞(1-1-1)和第二活塞(1-1-2)的齿条结构对称布置在齿轮(1-2)的两侧并且均和齿轮(1-2)啮合，且第一活塞(1-1-1)和第二活塞(1-1-2)的齿条结构相平行；
所述的并联防倒吸回流结构(2)包括进液端(200)、注液端(201)、进液管第一单向阀(2-1-1)、进液管第二单向阀(2-1-2)、注液管第一单向阀(2-1-3)、注液管第二单向阀(2-1-4)、进液管安全阀(2-1-5)、注液管安全阀(2-1-6)、第一活塞筒三向接口(2-2-1)、第二活塞筒三向接口(2-2-2)、进液管三向接口(2-2-3)、注液管三向接口(2-2-4)和回程注射连接软管(2-3)；进液端(200)连接注射液体的液源，进液端(200)与进液管安全阀(2-1-5)入口端连接，进液管安全阀(2-1-5)出口端连接到进液管三向接口(2-2-3)的入口端，进液管三向接口(2-2-3)的两个出口端分别连接到进液管第一单向阀(2-1-1)和进液管第二单向阀(2-1-2)的入口端，进液管第一单向阀(2-1-1)和进液管第二单向阀(2-1-2)的出口端分别连接到第一活塞筒三向接口(2-2-1)和第二活塞筒三向接口连接(2-2-2)的第一端口，第一活塞筒三向接口(2-2-1)和第二活塞筒三向接口连接(2-2-2)的第二端口经各自的回程注射连接软管(2-3)分别连接到第一活塞筒(1-4-1)和第二活塞筒(1-4-2)的小通孔，第一活塞筒三向接口(2-2-1)和第二活塞筒三向接口连接(2-2-2)的第三端口连接到注液管第一单向阀(2-1-3)和注液管第二单向阀(2-1-4)的入口端，注液管第一单向阀(2-1-3)和注液管第二单向阀(2-1-4)的出口端分别连接到注液管三向接口(2-2-4)的两个端口，注液管三向接口(2-2-4)剩余的一个端口经连接到注液管安全阀(2-1-6)的入口端，注液管安全阀(2-1-6)的出口端连接注液端(201)，注液端(201)输出注射液体。
3.根据权利要求1所述的一种新型牲畜用无间歇自动注射器，其特征在于：
所述的电路控制及漏液检测器(3)包括单片机(3-1)、步进电机驱动器(3-3)、电源(3-4)；单片机(3-1)和步进电机驱动器(3-3)连接，步进电机驱动器(3-3)输出连接到双齿条无回程注射结构(1)的电机(1-3)，电源(3-4)和单片机(3-1)连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型牲畜用无间歇自动注射器，其特征在于：
所述的电路控制及漏液检测器(3)还包括水滴传感器(3-2)，水滴传感器(3-2)和单片机(3-1)连接，水滴传感器(3-2)放置在易漏液位置，水滴传感器(3-2)检测漏液信号。
5.根据权利要求1所述的一种新型牲畜用无间歇自动注射器，其特征在于：
所述的注液端(201)连接注液手柄，注液手柄上设有注射按钮、速度调节按钮和剂量调节按钮，注射按钮、速度调节按钮和剂量调节按钮均连接单片机，注液手柄末端是鲁尔锁接口并与针头连接。
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