[发明专利]一种用于对无轴悬浮泵进行水力学测试的测力平台

说明书

本申请提供涉及一种用于对无轴悬浮泵进行水力学测试的测力平台，包括：支架，具有第一支撑板、第二支撑板以及连接在第一支撑板和第二支撑板之间的支撑梁；定位装置，位于所述第一支撑板上，用于支撑泵壳并调整泵壳在所述第一支撑板上的位置；驱动单元，设置在支架的第二支撑板上，包括从第二支撑板向下延伸的驱动轴，驱动轴的下端能够经泵壳的介质入口伸入泵壳中并与叶轮连接；测力组件，固定在支撑梁上，并与驱动轴连接。采用本申请提供的测力平台能够测试出叶轮在全工作范围叶轮相对泵壳偏移后的受力，从而得出叶轮在全工作点位置上力的范围，有助于对磁悬浮马达的控制系统进行调整从而实现对叶轮的精准控制。

技术领域

本申请涉及医疗器械检测设备技术领域，更具体地讲，涉及一种用于对无轴悬浮泵进行水力学测试的测力平台。

背景技术

心脏衰竭是一种流行且威胁生命的疾病，一旦恶化至晚期，其一年死亡率约为75％。鉴于晚期心脏衰竭的心脏供体有限，心室辅助设备(VAD)技术已成为搭起患者和移植手术之间的桥梁的可行治疗选择、或作为替代治疗。

在心脏失去泵血功能(例如停跳心脏手术、急性，心源性休克等)的情况下，可以使用血泵来代替心脏，以便辅助维持人体血液循环。目前，根据植入性和临床用途将血泵分为可植入血泵和体外血泵；其中，体外血泵可以在体外使用，以较小的创伤提供过渡性生命支持和治疗。因此，血泵成为了体外心脏装置的核心组成单元，体外心脏装置的功能和性能的发挥基本依靠血泵来实现。

随着科技的发展与进步，血泵已经发展到采用无轴悬浮泵。与传统的机械轴承相比，无轴悬浮泵中的叶轮与其它部件之间没有物理接触，并且与其它的部件之间还存在较大的间隙。因此，无轴悬浮泵一方面消除了各部件之间的机械磨损；另一方面较大的间隙会使流过间隙的流体受到较小的剪切应力，从而减少对血细胞的伤害，避免溶血现象。

但是，无轴悬浮泵中的悬浮轴承存在悬浮刚度的问题，会引起叶轮在垂直于它的旋转轴的平面内发生摆动，导致叶轮与泵壳之间会发生偏移。根据对无轴磁悬浮泵中的叶轮的受力进行分析，发现叶轮的受力主要来源于两个方面：第一方面：磁悬浮系统对叶轮产生的作用力，该作用力可以计算出；第二方面：叶轮在推动液体流出泵壳的时液体对叶轮的反作用力，但是，该反作用力会随着叶轮与泵壳之间位移的变化而不同。

目前，叶轮在第二方面受力的情况，可根据CFD(Computational Fluid Dynamics)计算出，但是这种计算方式存在准确率不高的问题。因此，为了实现磁悬浮马达对叶轮的精准控制，需要一种能够准确测量出当叶轮相对泵壳发生位移时叶轮的受到液体作用力大小的设备。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种测力平台，能够通过模拟无轴悬浮泵的工作状态，获得叶轮相对于泵壳发生偏移时受到的液体介质的反作用力，从而根据叶轮的受力情况对无轴悬浮泵的马达控制系统进行调整，实现对无轴悬浮泵的精准控制。

根据本申请的一方面，提供了一种用于对无轴悬浮泵进行水力学测试的测力平台，所述无轴悬浮泵包括泵头，所述泵头包括具有介质出口和介质入口的泵壳以及收纳在所述泵壳中的叶轮；所述测力平台包括：支架，具有第一支撑板、第二支撑板以及连接在所述第一支撑板和第二支撑板之间的支撑梁；驱动单元，包括设置在所述第二支撑板上的旋转动力源以及从所述第二支撑板朝向所述第一支撑板沿与第一面大致垂直的方向延伸并被所述旋转动力源驱动的驱动轴，所述驱动轴背离所述旋转动力源的端部能够经所述介质入口伸入所述泵壳中并与叶轮连接以驱动所述叶轮旋转；所述驱动轴被配置为在驱动所述叶轮旋转的过程中与所述叶轮至少沿平行于所述第一面的方向是固定的；定位装置，位于所述第一支撑板上，设置有用于支撑所述泵壳的安装位；所述定位装置被配置为至少调整所述泵壳在所述第一面内相对于所述叶轮的位置；测力组件，设在所述支撑梁上，并与所述驱动轴连接；所述测力组件被配置为在所述驱动轴驱动所述叶轮旋转的过程中感测所述驱动轴受到的来自基本平行和/或垂直于所述第一面的方向的力。