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天津聯(lián)科思創(chuàng)科技發(fā)展有限...

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Staiger的微流體電磁閥在假肢中的應用

閱讀:673      發(fā)布時間:2025-3-19
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全球每30秒就有一人因糖尿病而截肢,這些患者通常伴有神經的病變,導致下肢知覺喪失,無法感知由不合適假體造成的損傷,最終可能導致進一步的截肢。開發(fā)一種阻尼假肢,旨在減少腳踝到膝關節(jié)間截肢患者的皮膚潰瘍和疼痛。本文將探討StaigerSpider電磁閥在這一創(chuàng)新技術中的應用。

 


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閥門用于調節(jié)假體的阻尼能力,并根據(jù)特定需求和使用場景(如站立、行走或爬樓梯)進行適配。閥門必須能夠承受高達200 bar的靜態(tài)壓力。

StaigerSpider電磁閥以其緊湊的設計、高可靠性和精確的控制能力而聞名。這些特性使其成為假肢理想的流體控制解決方案。Spider電磁閥的小型化和輕量化設計特別適合集成到假肢中,不會增加額外的負擔。

 

該閥門是液壓阻尼假體的核心組件:它根據(jù)需要打開和關閉,從而調節(jié)阻尼/彈簧速率。這種直接與患者腿部交互的人機界面(MMI)單元,要求結構設計緊湊且系統(tǒng)具有長壽命。我們通過一種扁平銜鐵閥門(P15 2-way Spider)成功實現(xiàn)了這一高要求目標(包括高達200 bar靜態(tài)壓力的調節(jié))。



P15 Spider HiProp 閥門 

  • 型號:VP 204-570 V 15 SAL 80 24/00 - 604-000-786-B

  • 功能:2/2 通比例常閉閥

  • 連接:插裝式

  • 介質質量:≤ 10 μm

  • 孔徑:6.0 毫米

  • 最大流量(空氣 | @ 2 bar(g) | @ 20 °C):210 L/min ± 10L/min

  • 流量系數(shù) Kv:最高 0.3 立方米/小時

  • 環(huán)境溫度范圍:5 °C 50 °C

  • 介質溫度范圍:5 °C 50 °C

  • 存儲溫度范圍:-40 °C 80 °C

  • 內部泄漏 @ pmax< 5 毫升/分鐘

  • 外部泄漏 @ pmax< 2 毫升/分鐘

  • 重量:約 25

  • 安裝方向:任意方向

     


電氣參數(shù)

  • 電氣連接:飛線,70 – 80 毫米

  • 電流范圍:0 225 mA

  • 推薦開路電壓:24 V

  • 額定線圈電阻 @ 20 °C60.5 Ω

  • 額定功耗 @ 20 °C:最大 3 W

  • 熱阻(無流量時):約 45 K/W

  • 工作周期(無流量時):100% @ I < 120 mA

  • 電流滯后:< 10% 最大電

     


使用Spider電磁閥的優(yōu)勢包括:

  • 精確控制:確保每個致動器都能提供所需的壓力,提高假肢的舒適性和功能性。

  • 緊湊設計:輕量化和小型化的設計使得整個系統(tǒng)更加便攜,適合日常使用。

  • 高可靠性:Spider電磁閥的耐用性和穩(wěn)定性保證了假肢的長期可靠運行。

     


未來,科研團隊計劃將壓力傳感器直接集成到假肢襯墊中,可能會使用含有壓力傳感材料的新型柔軟針織織物。這將進一步提高假肢的智能化水平,使其能夠實時監(jiān)測和調整壓力,為患者提供更加個性化和舒適的穿戴體驗。


結論

StaigerSpider電磁閥假肢中的應用,展示了其在精密流體控制領域的強大能力。通過集成這一高效、可靠的電磁閥,新型假肢不僅能夠有效管理殘肢的壓力和體積變化,還能顯著提升患者的生活質量。隨著技術的進一步發(fā)展,Spider電磁閥有望在更多醫(yī)療和康復設備中發(fā)揮關鍵作用。

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