一种用于规模动物疫苗注射的分体式无针注射系统的设计

摘要

无针注射是通过药液的高速射流进入被注射体皮肤内以完成药液注射的过程，与以往传统的有针注射相比，它是一种新型的药物注射方式，具有副作用小以及安全可靠两大优点。对于大规模养殖动物疫苗注射，传统的有针注射容易造成交叉感染，因此在大规模动物疫苗注射时无针注射具有明显的优势。随着科学技术的快速发展以及实际需求的推动，无针注射器技术的研究尤为重。
　　本文设计了一种适用于大规模养殖动物疫苗注射的兽用分体式无针注射器系统，使得无针注射技术能够广泛应用于动物疫苗注射领域。
　　首先，根据设计要求确定兽用无针注射器的总体设计方案，并将无针注射器分为机械结构设计、液压回路设计和电气控制设计三大部分，针对各部分所需要实现的功能进行分析和选择，并确定最终的设计方案。
　　其次，根据上一章节确定的设计方案，通过分析不同装置的功能原理，得到具体机械结构设计与选型，包括机械结构及液压回路中关键结构的计算和设计、样机的设计与建模、零件加工装配以及整机安装与调试。
　　再次，结合射流通过软管时的沿程阻力，建立注射系统的数学模型，并使用MATLAB进行仿真分析，确定活塞杆质量、喷孔直径等几个重要参数对射流喷射特性的影响。
　　最后，需要对本文所设计的兽用分体式无针注射器系统进行注射效果及安全性能的评价，主要通过以下三个方面：（1）搭建喷射压强测试平台，通过调整冲击杆与活塞杆之间的冲撞间隙，实验分析喷射压强与冲撞间隙之间的关系，表明在一定范围内，喷射压强随着冲撞间隙的增大而变大。（2）通过不同的喷射压强对离体猪肉进行注射操作，观察皮肤层和肌肉层的注射情况，并拍照并做详细记录。（3）使用软体硅胶代替人体皮肤，通过不同喷射压强及不同喷射距离的射流对硅胶进行注射操作，观察射流进入硅胶的深度及扩散情况。
　　本文所设计的兽用分体式无针注射器，为以后用于大规模动物疫苗注射的无针注射器提供了理论与实验基础。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外兽用无针注射器研究现状和发展趋势

1.3 本文的主要研究工作

1.4 本章小结

第二章 兽用无针注射器的整体方案设计

2.1 无针注射器机械结构设计

2.2 液压回路机构设计

2.3 电气控制系统设计

2.4 本章小结

第三章 兽用无针注射器的结构设计与样机装配

3.1 无针注射器中的关键结构设计

3.2 无针注射系统样机设计

3.3 本章小结

第四章 注射系统的数学建模及仿真分析

4.1 注射系统数学模型的建立

4.2 基于MATLAB仿真分析设计参数对喷射压强的影响

4.3 本章小结

第五章 兽用无针注射器的实验分析及性能评价

5.1 喷射压强测试平台实验及结论分析

5.2 无针注射器注射效果实验及结果评价

5.3 仿人体皮肤硅胶实验

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

附录