[摘 要]眼睛視力存在問(wèn)題的人們?cè)谏�活中有著許多的困難，當(dāng)一個(gè)人在視力方面存在問(wèn)題的時(shí)候，他或者她又得了糖尿病，那么對(duì)于這樣的人群而言，存在著一種極大的風(fēng)險(xiǎn)。而這種風(fēng)險(xiǎn)就是注射胰島素。由于目前市面上的胰島素注射器都是為視力不存在問(wèn)題的人設(shè)計(jì)的，缺乏為視力不好的人群設(shè)計(jì)的一款胰島素注射器。因此，我們考慮設(shè)計(jì)一款注射器，為視力不好的人們帶來(lái)生活的便利與安全。
　　[關(guān)鍵詞]盲人 胰島素 創(chuàng)新
　　中圖分類號(hào)：S855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）24-0210-01
　　我國(guó)目前注射器上的注射針?biāo)�采用的材質(zhì)是不銹鋼，不銹鋼材質(zhì)的注射針容易導(dǎo)致傳染病的傳播。為了杜免傳染病的傳播，同時(shí)為了視力不好的人更好的生活，我們?cè)O(shè)計(jì)了盲人胰島素?zé)o針注射器，這款注射器利用強(qiáng)大的壓力給予的動(dòng)力形成一股速度非�？斓囊毫鲗⑺�需要注射的藥物注射到使用者的皮膚下面，從而有效的避免了皮膚因破損而導(dǎo)致的感染。
　　1 研究重點(diǎn)
　　如圖1所示，這是我們精心繪制的盲人胰島素?zé)o針注射器的使用原理圖，從圖上我們可以清晰的看到，這款產(chǎn)品主要有六大部件構(gòu)成，即①扳機(jī)②安疏瓶③安全環(huán)④芯桿⑤擋板⑥彈簧。
　　2 研究?jī)?nèi)容
　　我們的這款設(shè)備有兩個(gè)系統(tǒng)，他們分別是①壓縮系統(tǒng)②注射系統(tǒng)。注射系統(tǒng)是與藥液發(fā)生直接接觸的地方。
　　2.1 壓縮系統(tǒng)的主要內(nèi)容
　　2.1.1 壓縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及對(duì)于材料的使用，需要確保該系統(tǒng)可以重復(fù)使用6000次以上，5000次是它的最小值。
　　2.1.2 壓縮過(guò)程應(yīng)當(dāng)確保每一次都在1毫秒內(nèi)。
　　2.1.3 每次壓縮過(guò)程的動(dòng)力來(lái)源是使用者手工給力。
　　2.2 技術(shù)關(guān)鍵
　　2.2.1 注射系統(tǒng)噴射口的設(shè)計(jì)與加工精度的控制
　　考慮到注射系統(tǒng)使用的一次性以及各種生物、化學(xué)、物理等性能需要適合人體，因此，注射系統(tǒng)部件材料的選用應(yīng)當(dāng)考慮醫(yī)用高分子類材料。為了確保噴射的霧狀效果，部件的精度偏差不能超過(guò)0.05mm，而且我們還需要對(duì)孔的形態(tài)進(jìn)行特別的設(shè)計(jì)，同時(shí)，這個(gè)偏差還滿足了模具制作的特別要求。
　　2.2.2 壓縮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與加工
　　壓縮系統(tǒng)的使用次數(shù)要確保超過(guò)并大于5000次，而且壓縮的完成時(shí)間，每次都要低于1毫秒。關(guān)于該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是系統(tǒng)內(nèi)壓縮部件的結(jié)構(gòu)形式和部件材料的使用與加工，同時(shí)這個(gè)也屬于該項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)。
　　2.3 技術(shù)路線和可行性分析
　　2.3.1 注射器輸藥孔設(shè)計(jì)和加工以及作為動(dòng)力源的彈簧的選定
　　這屬于注射器機(jī)身設(shè)計(jì)最為重要的一個(gè)技術(shù)。我們先分析了流速、壓力以及孔徑，然后再把分析所得的數(shù)據(jù)計(jì)算一遍。最終，我們了解到若要實(shí)現(xiàn)注射液體高速流動(dòng)進(jìn)入到使用者的體內(nèi)，我們需要確保該設(shè)備滿足液流能夠穿透的深度在3.2-9.1mm，使得液流在皮膚下面呈現(xiàn)形式為圓錐形，確保該圓錐形的直徑在5-18mm，注射的時(shí)間不超過(guò)0.25秒。事實(shí)上，在一些盲人胰島素?zé)o針注射器的案例中，無(wú)論是使用二氧化碳還是彈簧作為注射動(dòng)力的提供源，我們都應(yīng)當(dāng)確保在注射的時(shí)候壓力的平穩(wěn)性，注射的量控制在1毫升內(nèi)。因此，芯桿的實(shí)際行程，并非整個(gè)安瓶瓶的長(zhǎng)度，而是安眈靠近噴射小孔端的→部分。通過(guò)分析計(jì)算，對(duì)施加于芯桿的壓力進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　2.3.2 加工方法
　　為了確保射流作業(yè)的有效性、能源的不浪費(fèi)以及降低材料損耗，我們認(rèn)為一款為使用者帶來(lái)便利的噴嘴應(yīng)當(dāng)符合兩個(gè)條件：①為了噴嘴不發(fā)生堵塞，我們?cè)谠O(shè)計(jì)噴嘴時(shí)，應(yīng)當(dāng)確保噴嘴的壓頭損失不應(yīng)太大，噴嘴噴出的流束所承受的卷吸作用不大，還有使得射流處于穩(wěn)定的狀態(tài)。②通過(guò)噴嘴噴射出來(lái)的流束，可以把壓力很好地轉(zhuǎn)換成對(duì)射流表面噴射的力量。
　　針型噴嘴的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)：
　　（1）噴孔直徑
　　堵塞所造成的危險(xiǎn)會(huì)降低，噴孔的直徑短，對(duì)水的消耗減少，會(huì)提高堵塞造成的風(fēng)險(xiǎn)。將上面所說(shuō)的兩個(gè)方面結(jié)合起來(lái)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)噴孔直徑的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)把對(duì)水的消耗放在首位，而且還要選擇其中最小的一個(gè)數(shù)值。然而會(huì)導(dǎo)致噴嘴堵塞，因此，我們需要考慮使用先過(guò)濾后進(jìn)水的方式或者提高噴嘴的自我清洗等方法來(lái)把堵塞造成的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。
　�。�2）噴孔的長(zhǎng)徑比
　　噴孔的長(zhǎng)度與直徑的比值會(huì)對(duì)噴嘴的流量系數(shù)以及流動(dòng)所受的阻力產(chǎn)生影響。比值的數(shù)值將會(huì)影響噴孔的類型，即噴孔是屬于細(xì)長(zhǎng)孔還是薄壁孔。噴孔的類型不同也會(huì)使得噴孔的水流呈現(xiàn)不一樣的流動(dòng)狀態(tài)。依據(jù)流體力學(xué)的相關(guān)原理可知，細(xì)長(zhǎng)孔的流量系數(shù)非常高，從而導(dǎo)致壓力的能量非常稿，該能量為噴射速度能轉(zhuǎn)換效率。
　�。�3）噴嘴的出口擴(kuò)散角與人口角
　　噴嘴流動(dòng)阻力的大小受噴嘴的人口角制約，同時(shí)也是其制約的首要因素。倘若出口擴(kuò)散角不大，那么在噴射的途中必將會(huì)產(chǎn)生液體附著在噴射壁上，并且會(huì)擾亂射流，降低了射流對(duì)作業(yè)面影響。
　　3.項(xiàng)目創(chuàng)新之處
　　我們把注射的那一部分設(shè)計(jì)成沒(méi)有針頭施加壓力噴射液體的方式，極大程度的降低了傳統(tǒng)針刺所帶給盲人的苦痛。
　　我們把吸藥的那一部分設(shè)計(jì)為滑動(dòng)吸藥，改掉了傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)吸藥方式，同時(shí)我們刪除了轉(zhuǎn)輪鎖的步驟，改成了按下按鈕為滑動(dòng)吸藥以及吸氣，松開(kāi)按鈕就變成了鎖扭的狀態(tài)。
　　我們將劑量調(diào)節(jié)方式設(shè)計(jì)成了左右雙向調(diào)節(jié)輪，同時(shí)把劑量窗口設(shè)計(jì)成了開(kāi)放觸摸形式，即上面設(shè)有盲文，為盲人帶來(lái)了極大的便利。
　　4.結(jié)論
　　這是一款專門為盲人設(shè)計(jì)的一款無(wú)針胰島素注射器。人類體內(nèi)血糖的降低，胰島素起著不可替代的作用。人類體內(nèi)胰島素的含量過(guò)多時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致血糖的含量嚴(yán)重減少，從而引起病人出現(xiàn)肌肉震顫等不好的癥狀，嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)��?dǎo)致病人驚厥，此時(shí)，病人沒(méi)有得到搶救，就會(huì)去世�？上攵�知，若一個(gè)盲人患了糖尿病，如果無(wú)法控制胰島素的注射量，對(duì)他們而言是多大的傷害。因此，我們?yōu)榱嗣と耍�把過(guò)去的胰島素注射器找出來(lái)，進(jìn)行再設(shè)計(jì)。本流程的每一個(gè)方面都設(shè)計(jì)的非常到位，我們確保該設(shè)計(jì)定會(huì)給盲人朋友帶來(lái)極大的便利。
　　參考文獻(xiàn)
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　　[3] 現(xiàn)代產(chǎn)品符號(hào)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法研究[J].任立昭，尹翠君，蒲明輝，耿葵花，羅叢敏.包裝工程.2013（02）
　　作者簡(jiǎn)介
　　李霞，女，籍貫：河北省清河縣人，當(dāng)前職稱：副教授，學(xué)歷：研究生，研究方向：產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
　　注釋：2017年遼寧省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃資助項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：20171 0149000213。

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