基本信息
- 项目名称：
- 基于音圈电机的新型动物疫苗注射系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 针对普通以弹簧或压缩气体为动力的注射系统的缺陷，根据现有养殖场需求构建基于音圈直线推动技术开发的用于牲畜及幼禽的两种新型动物疫苗注射系统。
- 详细介绍：
- 针对普通以弹簧或压缩气体为动力的注射系统的缺陷，根据现有养殖场需求构建基于音圈直线推动技术开发的用于牲畜及幼禽的两种新型动物疫苗注射系统。 系列产品一是一种适合于大型及小型养殖动物（牛、羊、狗、猫、及乳猪等）连续注射的喷射注射系统。该系统以音圈电机为驱动，通过储能电容对线圈的快速放电，在电磁场中产生洛仑磁力进行推动，采用特殊加工的微型喷孔进行喷射注射。整个系统采用单片机系统进行控制，具有压力、剂量可调等特点。 系列产品二适合于禽类规模化、快速注射的连续注射设备。该系统为座机式的、由单片机控制音圈驱动器的自动注射系统。该系统可以实现自动吸药、穿刺的快速规模注射，并且可以调节注射剂量、注射深度以及注射次数的记录功能。其注射速度可以达到4000羽/小时，能够适应现代养殖场的发展需求。 该系统具有双向运行、压力可控等等优势，并且有效地克服了传统注射技术的缺陷，并对注射系统进行了注射性能测试，并与计算结果进行比较，验证了理论模型的正确性。以上研究和开发的注射产品基本覆盖了所有养殖动物的疫苗注射，并为国内首创，具有安全、智能、高效等特点。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 基本思路： 本项目的目标是设计并制造出便携式的、成本低廉的、可以实现连续注射的、用于动物、药品注射的喷射注射系统及自动穿刺注射系统。这样项目研究和开发的养殖动物安全及智能注射系统基本覆盖了所有的养殖动物。 本项目是在研究喷射注射技术的基础上来研究和开发适合养殖动物连续注射的喷射注射系统及适合幼禽、水产等大规模连续穿刺的注射系统的。 在喷射注射系统的研制中，由于动物的种类、形体差别很大，药品的注射剂量也有很大差别。要想达到优质的注射效果又必须克服许多因素，其中影响注射质量的主要参数有：喷孔直径、喷射速度、药物注射剂量、安瓿直径及推射力等。与这些参数相关的喷射压强是预测喷射能否穿透皮肤的依据。喷射功率是另外一个影响注射质量的综合参数，其大小直接影响喷射注射的注射完全度(注射时进入皮肤的药物与注射剂量之比)。因此我们在设计喷射注射系统时，如何确定系统参数，又将成为重要的研究课题。 由于养殖动物的种类繁多，个性差异很大，单一的喷射注射系统很难解决所有养殖动物注射出现的问题，比如对个体较小的雏鸡和水产类，很难用进行喷射注射，因为喷射注射只有注射压强超过一定阈值时喷射流才可以穿刺皮肤，而一旦穿刺皮肤后，注射会达到一定的深度，这样有可能会伤及刚孵化出生的禽类。而对于刚孵化出生的禽类，注射时采用同一针头不会有交叉感染的隐患，因此针对此种类型的注射对象我们的既要系统将采用针刺注射，要完成连续工作因此仍采用同喷射注射相同的驱动系统。
科学性、先进性
- 科学性： 本作品在设计制作过程中，充分调研了国内外研究现状。在确定设计方案过程中，考虑并比较了各种整体设计方案并经过不断的加工完善，作品并在浙江省光大种禽业有限公司经过较长时间的测试且取得了很好的效果，保证了作品的可行性和科学性。 先进性： 本系统是基于音圈直线电机驱动的注射技术，以电磁为驱动力，拥有传统喷射注射器无法比拟的优势，是一种根本上的创新。 基于音圈直线驱动的注射系统针对不同的注射对象系统可调节注射剂量，可调节喷射压力，相比传统具有该功能的由压缩弹簧或压缩气体驱动的注射系统，结构简单，稳定可靠。 和传统的注射器相比幼禽疫苗自动接种机具有结构简单、注射吸药双向可控、注射速度快、注射剂量准确、注射深度以及角度容易控制等优点。并且操作简单易学 视力有缺陷的患者也能使用。由于针头每次注射时都是以固定角度和深度穿出，能够确保每次的注射都能够采用最有效的方式进行，提高了注射的安全性。 作品本身带有的计数功能能够省去人工计数的步骤。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年浙江省"挑战杯"大学生创业计划大赛一等奖 2009年浙江省大学生创新创业孵化项目（新苗人才计划） 2010年浙江省大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）
作品所处阶段
- 生产阶段
技术转让方式
- 转让专利
作品可展示的形式
- 实物、产品、现场演示、图片、录像、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 产品优势： 1、价格相对便宜： 国外相关产品价格都在3万元以上，我们开发出的产品在性能上与国外产品相媲美，但在价格上在3000元以内远低于国外同类产品的自动注射机，使该技术及产品在我国畜牧业及家禽业中获得广泛应用。 2、操作简单： 传统疫苗注射，工人工作强度大，效率低。大型养殖场每次注射都需要大批工人，对熟练技术工人的依赖行强，注射成本高。该产品操作简单方便，普通工人使用该产品工作量可顶两个熟练工人。 3、维护便捷： 该产品通过打开顶部“L”型部件，更换针头，用温水清洗即可使用，作品使用寿命长。 市场分析和经济效益：
同类课题研究水平概述
- 国内情况： 目前国内注射市场以传统的手工注射方式为主还没有同类产品上市，注射效率低且剂量也不易掌握, 已经逐渐不能满足我国畜牧业发展的要求。国内还有一些企业开始研发快速无针注射，ARORA等报道了将压电叠堆驱动器应用于喷射注射技术研究，并取得了试验进展，TABERNER等于2006年利用高功率密度音圈直线驱动器作为动力构建无针注射系统，从而产生足以穿刺皮肤的喷射驱动力。因为电磁推动力的大小可以通过放电电容和音圈进行控制和调节，并且电容充电和释放均在瞬间完成，因此该技术不仅解决了目前压缩弹簧或压缩气体驱动的无针注射系统存在的上述问题，并且具有结构简单，容易控制的特点。本系统即为这一系统的深入研究的作品，有高度的创新性与实用性。 国外情况： 目前国外已经开发出适合于幼禽疫苗注射的自动连续注射系统，并已经进入中国市场销售。例如北京莱姆哈特科技有限公司代理销售的法国Desvac雏鸡自动注射接种机，该装置可以进行快速的连续注射；可以给各种日龄的家禽进行注射；有三种剂量可供选择0.1CC、0.2CC、0.5CC；采用不锈钢/ABS塑料结构。该装置的缺点是采样压缩空气为动力，因此需要定期进行充气。另外美国的Pulse Needlefree System公司和加拿大的MIT公司也相继开发了针对养殖家禽疫苗注射的自动注射系统，并在世界范围内推广。但是国外产品的昂贵价格限制了这些产品在国内的推广使用。以上三家国外公司的单套装置产品价格都在3万元人民币以上，相比目前有针兽用注射器100元以内的价格要高出几百倍。基于以上原因，本课题组正在研发的用于幼禽自动连续注射系统具有重要的经济和社会意义。我们将开发出在性能上与国外产品相媲美，但在价格上远低于国外同类产品的自动注射机，使该技术及产品在我国畜牧业及家禽业中获得广泛应用。
