磁耦合离心血泵及其血泵底座、血泵控制器和控制方法

摘要

本发明涉及一种磁耦合离心血泵及其血泵底座、血泵控制器和控制方法，其中的血泵底座除了包括外壳组件、电机组件、驱动机构和档位调整机构外，还包括档位检测机构，用于感测电机组件的轴向位置并产生轴向位置信息。进而本发明的血泵控制器可以接收电机组件的轴向位置信息，并判断电机的当前档位是否与电机的当前转速和/或目标档位相匹配，若判断为不匹配，则血泵控制器向外界发送提示，使医生根据提示来及时调节电机档位，使电机档位即磁钢间隙始终与电机转速相匹配。这样做，可有效降低溶血和血栓的形成，提高血泵的工作效率。

说明书

技术领域

本发明涉及血泵领域，特别涉及一种磁耦合离心血泵及其血泵底座、血泵控制器和控制方法。

背景技术

在心脏手术时或者患者发生心源性休克时，体外离心血泵用于在体外建立起血流运转通道，辅助心脏泵血。PLVAD系统（Percutaneous Left Ventricular Assist Device：经皮左心室辅助装置）、ECMO系统（Extra-Corporeal Membrane Oxygenation）及体外循环系统等，均可以通过体外离心血泵来充当动力装置，代替心脏泵血。

磁耦合是最为常见的体外离心血泵的驱动方式：一个从动磁钢置于叶轮内，一个驱动磁钢安装于底座上并与电机相连；通过两个磁钢的磁耦合作用，将电机的扭矩传递至叶轮上，带动叶轮旋转。磁耦合结构使叶轮与电机分离，避免了动密封，泵头部分可拆卸，从而使底座可以循环使用。

通常，磁耦合离心血泵通过上、下两个轴承来支撑叶轮。在轴向上，叶轮会受到向上的液压力以及向下的磁拉力的作用，再加上重力，三个力的合力即为轴承处的轴向负载。所以，控制三个力的大小，使合力接近于零，可以最小化轴承处的轴向负载，从而提升系统效率，减少发热和磨损，并降低溶血及血栓的风险。而可调节底座通过调节两个磁钢的磁耦合间隙，达到了实时调节磁拉力的目的，使泵在不同的转速下，磁拉力均可以与液压力相抵消，使合力接近于零。

申请人在授权公告号为CN108815601B的发明专利中提出了一种具有档位调整机构的可调节底座，通过不同档位对应不同的转速，调节两个磁钢的磁耦合间隙。但是申请人进一步研究发现，医生在使用时，由于不同使用条件下泵所需转速并不相同，医生容易在启动阶段忽视核对当前档位是否匹配自己所需转速，同时在运行过程中，医生可能随时根据病人需要调节运行转速，此时医生的关注点主要在转速上，同样容易忽视需要调节档位匹配转速。

目前的磁钢间隙自动调节技术可以解决这一风险，但是需要在底座上增加额外的步进电机，这样做会增加底座的结构复杂度，增加底座成本，而且散热性差，长时间工作可能会导致电机内部过热的问题，影响电机的性能和使用寿命并产生安全隐患。更重要的是，自动调节磁钢间隙技术虽可以满足调节任意转速下的磁钢间隙，但是实际应用过程中医生需要调节的转速往往是固定的几个档位，譬如2500rpm、3000rpm、3500rpm，因此手动调节间隙已可以满足医生需求，同时可以简化底座的结构，降低成本，并还可以优化底座的散热性能，延长电机的使用寿命。

因此，有必要开发一种不仅能够手动调节间隙，而且能够对血泵转速和电机档位进行实时监控并提示医生进行档位调节的磁耦合离心血泵及其血泵底座、血泵控制器和控制方法，这样可以减轻医生的工作负担，并有效减少溶血及血栓的发生，改善医疗效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种磁耦合离心血泵及其血泵底座、血泵控制器和控制方法，旨在对电机档位（与磁钢间隙对应）进行在线监控，且当血泵转速和电机档位不匹配时还能够发送报警，从而提示医生进行档位调节，这样可以有效减少溶血及血栓的发生，提高血泵的工作效率，改善医疗效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种血泵底座，包括外壳组件、电机组件、驱动机构、档位调整机构和档位检测机构；所述电机组件设置于所述外壳组件内，所述电机组件包括相连接的电机和驱动磁钢，所述驱动机构与所述电机组件连接，用于驱动所述电机组件相对于所述外壳组件做轴向运动，以使所述电机组件相对于所述外壳组件具有至少两个轴向位置，所述档位调整机构设置在所述外壳组件上，用于与所述驱动机构相配合，以将所述电机组件限定至所述至少两个轴向位置中的一个；

所述档位检测机构，用于感测所述电机组件的轴向位置并产生轴向位置信息，所述轴向位置信息用于判断电机的当前档位是否与所述电机的当前转速和/或目标档位相匹配。

可选地，所述档位检测机构设置在所述外壳组件上，并在所述驱动机构的作用下产生所述轴向位置信息。

可选地，在所述的血泵底座中，所述档位调整机构包括至少两个限位件，所述驱动机构包括至少一个驱动臂；所述驱动臂用于选择性地与所述至少两个限位件中的一个相配合，以此将所述电机组件限定至所述至少两个轴向位置中的一个，所述至少两个限位件分别与所述至少两个轴向位置一一对应；

所述档位检测机构包括至少两个传感器，所述至少两个传感器分别与所述至少两个限位件一一对应；当所述驱动臂与一个所述限位件配合时，所述驱动臂致动对应的一个所述传感器，被致动的一个所述传感器限定一电信息，所述电信息对应于所述电机组件的轴向位置信息。

可选地，在所述的血泵底座中，所述档位检测机构还包括一个检测电路，至少两个所述传感器设置于所述检测电路中，所述检测电路被配置为能够输出至少两路电信息，所述至少两路电信息分别与所述至少两个轴向位置一一对应；

其中：当所述驱动臂与对应的一个所述限位件配合时，所述驱动臂致动对应的一个所述传感器，被致动的一个所述传感器限定所述检测电路输出所述至少两路电信息中的一路。

可选地，在所述的血泵底座中，所述限位件为定位柱并能够沿所述电机组件的轴向运动，同时在每个所述定位柱的旁边设置一个所述传感器，且所述传感器亦能够沿所述电机组件的轴向运动而与所述驱动臂配合或分离，以使所述驱动臂在与所述定位柱配合时致动对应的所述传感器。

可选地，在所述的血泵底座中，所述档位调整机构还包括至少一条滑槽以及至少一条安装槽，所述滑槽和所述安装槽均沿着所述外壳组件的周向设置在所述外壳组件的壁上并相互连通，至少两个所述定位柱可移动地设置在所述安装槽上并沿所述滑槽的延伸方向间隔设置；

至少两个所述传感器亦可移动地设置在所述安装槽上并沿所述滑槽的延伸方向间隔设置，且所述驱动臂用于在所述滑槽内移动并选择性地与所述至少两个定位柱中的一个相配合并同时致动对应的一个所述传感器。

可选地，在所述的血泵底座中，所述档位调整机构还包括按钮装置和按钮孔，所述按钮孔设置在所述外壳组件的壁上并与所述安装槽连通；所述按钮装置包括可移动组件和按钮，所述可移动组件可活动地设置于所述安装槽中并包括弹性件，所述传感器和所述限位件皆设置于所述可移动组件上，所述按钮设置于所述按钮孔中；

所述按钮与所述可移动组件相配合，用于触发所述可移动组件沿着所述电机组件的轴向往第一方向运动，以使所述定位柱和所述传感器与所述驱动臂分离；所述弹性件用于通过弹性力驱动所述可移动组件沿着所述电机组件的轴向往第二方向运动，以使所述定位柱和所述传感器与所述驱动臂配合。

可选地，在所述的血泵底座中，所述检测电路包括电路板，所述可移动组件还包括固定本体，所述固定本体由绝缘材料制成并可活动地设置于所述安装槽中，且所述电路板和所述限位件均设置在所述固定本体上，所述传感器设置在所述电路板上。

可选地，在所述的血泵底座中，所述固定本体包括底板和竖立于所述底板上的侧板，所述电路板设置于所述底板上，所述侧板沿着所述外壳组件的轴向延伸并靠近所述外壳组件的壁设置。

可选地，在所述的血泵底座中，所述限位件设置在所述底板上，所述弹性件和所述限位件分别设置在所述底板的相对两侧，所述弹性件的一端连接所述底板，另一端连接所述安装槽的底部；

其中，所述电路板的形状与所述底板相匹配，并且具有避让所述限位件的缺口，且所述底板和所述电路板均呈弧形。

可选地，在所述的血泵底座中，所述侧板上还开设有一斜凸部，所述斜凸部具有一个槽口，所述按钮的一外表面与所述槽口的内表面相配合，所述槽口的内表面为光滑斜面且与所述底板具有一个为锐角的夹角。

可选地，在所述的血泵底座中，所述限位件为固定凹槽，各个所述固定凹槽的深度互不相同，且在每个所述固定凹槽内设置一个所述传感器。

可选地，在所述的血泵底座中，所述档位调整机构还包括至少一条滑槽以及至少一条安装槽，所述滑槽和所述安装槽均设置在所述外壳组件的壁上，至少两个所述固定凹槽设置在所述滑槽上并沿所述滑槽的延伸方向间隔设置；

其中：每个所述固定凹槽内设置一通孔，所述通孔连通所述滑槽与所述安装槽；至少两个所述传感器设置在所述安装槽内并沿所述滑槽的延伸方向间隔设置，每个所述传感器经由对应的通孔伸入对应的固定凹槽；所述驱动臂用于在所述滑槽内移动并选择性地与至少两个所述固定凹槽中的一个相配合并同时致动对应的一个传感器。

可选地，在所述的血泵底座中，所述检测电路包括电路板，所述电路板设置在所述安装槽中，所述传感器设置在所述电路板上，且所述电路板呈弧形。

可选地，在所述的血泵底座中，所述传感器为一按压开关，所述检测电路包括至少两个电路通道，所述至少两个电路通道并联设置，且每个所述电路通道上设置一个所述按压开关，每个所述按压开关用于控制对应的一个电路通道的通断，而每个电路通道对应于一路所述电信息；

当所述驱动臂与对应的一个所述限位件配合时，对应的一个所述按压开关即由断开转变为闭合，而使对应的一个所述电路通道被连通；

当所述驱动臂与对应的一个所述限位件分离时，对应的一个所述按压开关即由闭合转变为断开，而使对应的一个所述电路通道被切断。

可选地，在所述的血泵底座中，所述检测电路还包括电路板，所述电路板上形成有所述至少两个电路通道，所述按压开关设置于所述电路板上；

所述电路板上还设置有至少两个分压电阻，且每个所述电路通道上设置有至少一个所述分压电阻，所述分压电阻与所述按压开关串联设置，同时所述检测电路的一端连接电源输出端，另一端连接接地端。

可选地，在所述的血泵底座中，所述按压开关为微型轻触开关。

可选地，在所述的血泵底座中，所述电路板上还设置有第一接插件，所述检测电路通过所述第一接插件与血泵控制器电连接。

可选地，在所述的血泵底座中，所述第一接插件为卧式结构并包括可分离的插座和插头；所述插座设置在所述电路板上，所述血泵底座还包括第二接插件，所述插头通过导线与所述第二接插件电连接，所述第二接插件与所述血泵控制器电连接。

可选地，在所述的血泵底座中，所述导线沿着所述外壳组件的内壁布置并固定。

可选地，在所述的血泵底座中，所述电信息为电压信息。

为实现上述目的，本发明还提供了一种血泵控制器，用于与所述的血泵底座电性连接，且所述血泵控制器包括依次电连接的采集单元、处理单元和提醒单元；

所述采集单元用于接收所述血泵底座反馈回的电机组件的轴向位置信息并反馈至所述处理单元；

所述处理单元用于根据电机组件的所述轴向位置信息，得到电机的当前档位信息，并进一步判断电机的当前档位是否与电机的当前转速和/或目标档位相匹配，若判断为不匹配，则所述提醒单元向外界发送提示信息。

可选地，在所述的血泵控制器中，所述处理单元包括：

补偿模块，用于根据一回差转速补偿电机的一临界转速，以使补偿后的临界转速处于一预定范围，所述临界转速用于限定相邻的两个档位；以及

判断模块，用于判断所述电机的当前转速是否在所述预定范围内：

若是，则所述提醒单元不发送所述提示信息；

若否，则进一步根据所述电机的当前转速获取所述电机的目标档位信息，并判断所述电机的目标档位是否与所述电机的当前档位相匹配；

若是，则所述提醒单元不发送所述提示信息；

若否，所述提醒单元向外界发送所述提示信息。

可选地，在所述的血泵控制器中，所述电机至少具有第一临界转速和第二临界转速，所述第一临界转速小于所述第二临界转速；

所述补偿模块用于利用同一个所述回差转速分别补偿所述第一临界转速和所述第二临界转速，以使补偿后的所述第一临界转速处于第一预定范围，以及补偿后的所述第二临界转速处于第二预定范围，所述第一预定范围与所述第二预定范围不重合；

进而所述判断模块用于判断所述电机的当前转速是否在所述第一预定范围或所述第二预定范围内；

若所述电机的当前转速不在所述第一预定范围或第二预定范围内，则所述判断模块进一步根据所述电机的当前转速获取所述电机的目标档位信息，并判断所述电机的目标档位是否与所述电机的当前档位相匹配；

若是，则所述提醒单元不发送所述提示信息；

若否，则所述提醒单元向外界发送所述提示信息。

可选地，在所述的血泵控制器中，所述血泵控制器还包括存储单元，用于存储所述电机的目标档位信息，所述目标档位信息包括：

当血泵转速低于所述第一临界转速时，所述目标档位信息为第1档位；

当血泵转速位于所述第一临界转速和第二临界转速之间，所述目标档位信息为第2档位；

当血泵转速高于所述第二临界转速时，所述目标档位信息为第3档位。

可选地，在所述的血泵控制器中，所述回差转速大于血泵转速采样误差的最大值。

可选地，在所述的血泵控制器中，所述回差转速的取值范围为50~100 rpm。

可选地，在所述的血泵控制器中，所述采集单元为一A/D采集端口，用于将所述电机组件的轴向位置信息转换为数字信号输出至所述处理单元。

可选地，在所述的血泵控制器中，还包括信号调理单元，与所述采集单元电连接；所述电机组件的轴向位置信息经过所述信号调理单元的信号调理处理后输出至所述采集单元。

可选地，在所述的血泵控制器中，所述提示信息包括图像信息、语音信息以及灯光信息中的至少一种。

为实现上述目的，本发明又提供了一种磁耦合离心血泵，包括：

所述的血泵底座；以及所述的血泵控制器。

为实现上述目的，本发明还提供了一种磁耦合离心血泵的控制方法，包括：

利用所述档位检测机构感测电机组件的轴向位置并产生轴向位置信息，并将所述轴向位置信息反馈给所述血泵控制器；

所述血泵控制器根据所述电机组件的轴向位置信息，获取所述电机的当前档位信息，并进一步判断所述电机的当前档位是否与所述电机的当前转速和/或目标档位相匹配，若不匹配，则所述血泵控制器向外界发送所述提示信息。

可选地，在所述的控制方法中，所述血泵控制器判断所述电机的当前档位是否与所述电机的当前转速和/或目标档位相匹配的具体步骤还包括:

所述血泵控制器利用一回差转速补偿电机的一临界转速，使补偿后的临界转速处于一预定范围，且所述临界转速用于限定相邻的两个档位；

进而所述血泵控制器判断所述电机的当前转速是否在所述预定范围内；

若是，则所述血泵控制器不发送所述提示信息；

若否，进一步根据所述电机的当前转速得到所述电机的目标档位信息，并判断电机的目标档位是否与电机的当前档位相匹配；

若是，则所述血泵控制器不发送所述提示信息；

若否，所述血泵控制器发送所述提示信息。

可选地，在所述的控制方法中，所述电机至少具有第一临界转速和第二临界转速，所述第一临界转速小于所述第二临界转速；所述血泵控制器判断所述电机的当前档位是否与所述电机的当前转速相匹配的具体步骤还包括:

所述血泵控制器利用同一个所述回差转速分别补偿所述第一临界转速和所述第二临界转速进行补偿，以使补偿后的所述第一临界转速处于第一预定范围，以及补偿后的所述第二临界转速处于第二预定范围，所述第一预定范围与所述第二预定范围不重合；

进而所述血泵控制器判断所述电机的当前转速是否在所述第一预定范围或所述第二预定范围内：

若所述电机的当前转速不在所述第一预定范围或第二预定范围内，则进一步根据所述电机的当前转速获取所述电机的目标档位信息，并判断所述电机的目标档位是否与所述电机的当前档位相匹配；

若是，则所述提醒单元不发送所述提示信息；

若否，则所述提醒单元向外界发送所述提示信息。

本发明提供的磁耦合离心血泵及其血泵底座、血泵控制器和控制方法具有如下有益效果：

第一、本发明的磁耦合离心血泵利用血泵控制器和血泵底座上的档位检测机构，实现了对血泵转速和电机档位进行实时监控的目的，并且在电机档位和血泵转速不匹配时，血泵控制器还可发送提示，提示医生及时对电机档位进行调节，这样做可减轻医生的工作负担，并有效降低溶血和血栓的形成，提高血泵的工作效率，改善医疗效果。

第二、本发明的档位检测机构优选包括至少两个传感器，所述至少两个传感器分别与档位调整机构中的至少两个限位件一一对应，进而只要利用驱动机构中的驱动臂与档位调整机构中的限位件的配合，即可通过驱动臂致动对应的一个传感器，而使被致动的传感器及时感测到电机组件的轴向位置并发送一电信息，即可根据电信息获取电机组件的轴向位置，这样做可方便、快速且准确地获取电机的档位信息。

第三、本发明的档位检测机构更优选包括检测电路，且传感器优选为按压开关，更优选为微型轻触开关。实际应用时，当驱动臂与对应的一个限位件配合时，对应的一个微型轻触开关即被驱动臂按压而闭合，而使得所述检测电路中对应的一个电路通道被导通，从而使检测电路能够输出对应的一路电信息（优选电压），反之，当所述驱动臂与对应的一个限位件分离时，对应的一个微型轻触开关即断开，而使对应的一个电路通道被切断，这样设置，结构简单，而且档位检测的可靠性和准确性高。

第四、由于转速采样存在误差，导致血泵转速值在临界转速附近时，会出现档位频繁跳动的情况，从而降低档位调整的准确性，为了避免此现象的发生，本发明的血泵控制器还利用回差转速补偿电机的临界转速，只有当电机的当前转速高于补偿后的临界转速的最大值或低于最小值时，血泵控制器才发出提示而提醒医生进行档位的调节，这样可克服转速采样误差对档位检测带来的影响，从而提高档位检测的准确性和可靠性。

附图说明

本发明的实施方法以及相关实施例的特征、性质和优势将通过结合下列附图进行描述，其中：

图1是根据本发明一实施例提供的磁耦合离心血泵的结构示意图；

图2是图1所示磁耦合离心血泵于A区域的局部放大图；

图3是根据本发明一实施例提供的血泵本体的主视图；

图4是根据本发明一实施例提供的血泵本体的轴向剖视图；

图5是根据本发明一实施例提供的血泵底座的分解图；

图6是根据本发明一实施例提供的电机组件的轴向剖视图；

图7是根据本发明实施例一提供的血泵底座上的下外壳组件的结构示意图，其中安装有档位检测机构；

图8是根据本发明实施例一提供的下外壳组件的俯视图；

图9是根据本发明实施例一提供的档位检测机构的安装示意图；

图10是根据本发明实施例一提供的档位调整机构的结构示意图；

图11是根据本发明实施例一提供的电路板的结构示意图；

图12是根据本发明实施例一提供的档位检测机构中检测电路的原理图；

图13是根据本发明实施例一提供的血泵控制器的结构框图；

图14是根据本发明实施例一提供的血泵控制器采用匹配算法对档位调节进行控制的原理图；

图15是根据本发明实施例二提供的血泵底座的主视图；

图16是根据本发明实施例二提供的血泵底座的轴向剖视图；

图17是根据本发明实施例二提供的血泵底座的分解图；

图18是根据本发明实施例二提供的电机组件的轴向剖视图；

图19是根据本发明实施例二提供的血泵底座上的下外壳组件的结构示意图；

图20是根据本发明实施例二提供的档位检测机构的结构示意图；

图21是根据本发明实施例二提供的档位检测机构在下外壳组件上安装示意图。

图中：

201-血泵控制器；

202-离心泵；

205-血泵底座；

206-推车；

208-卡扣装置；

209-从动磁钢；

210-叶轮；

211、304-驱动磁钢；

1、301-上外壳组件；

2、302-电机组件；

3、303-下外壳组件；

5、305-固定结构；

6、306-电机；

7、307-散热垫；

8、308-电机外壳；

9、310-驱动臂；

10、314-滑槽；

315-导向槽；

313-固定凹槽；

311-卡扣；

11-定位柱；

12、317-安装槽；

13-固定本体；

131-底板；

132-侧板；

133-斜凸部；

134-槽口；

14-弹性件；

15-按钮；

16-检测电路；

17-传感器；

18-按压开关；

19-分压电阻；

20-第一接插件；

21-第二接插件；

22-导线；

161、318-电路板；

24-通孔；

2011-采集单元；

2012-处理单元；

2013-提醒单元；

2014-信号调理单元；

2015-电机控制器；

2016-存储单元；

L1、L2、L3-电路通道；R1、R2、R3-分压电阻；S1、S2、S3-按压开关；R0-基准电阻；

附图中用不同的附图标记表示相同或相似的部件。

具体实施方式

以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本发明中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。如在本发明中所使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。如在本发明中所使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征。

图1是根据本发明一实施例提供的磁耦合离心血泵的结构示意图，图2是图1所示磁耦合离心血泵于A区域的局部放大图。如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种磁耦合离心血泵（以下简称“血泵”），在实际应用过程中，其较佳地被设置于推车206上。

所述血泵具体包括血泵控制器201以及与血泵控制器201通讯连接的血泵本体，血泵控制器201用于对整个血泵的运行进行监控，例如对血泵的转速进行监控，以及对整个血泵的供电进行监控等。而实际应用过程中，血泵控制器201可放置在推车206的层板上，层板不限于一个。此外，所述血泵本体具体包括离心泵202和血泵底座205，两者可拆卸地连接，且离心泵202为一次性使用部分，血泵底座205为循环使用部分。推车206还包括竖直设置的支撑架，支撑架连接在层板的一侧且用来安装血泵本体。所述血泵本体可通过一横向设置的支撑板安装于支撑架上，且支撑板优选可滑动地连接支撑架，使血泵本体的安装高度可以调节，以满足不同的使用高度。

图3是根据本发明一实施例提供的血泵本体的主视图，图4是根据本发明一实施例提供的血泵本体的轴向剖视图。

如图3所示，离心泵202可通过血泵底座205上两侧的卡扣装置208与血泵底座205可拆卸地固定。如图4所示，离心泵202中设置有叶轮210，而叶轮210上设置有从动磁钢209，同时血泵底座205中设置有驱动磁钢211，从而通过驱动磁钢211和从动磁钢209的磁耦合来驱动叶轮210转动。并且实际使用过程中，用户可以通过机械或电动的方式改变驱动磁钢211在血泵底座205中的位置，从而改变两个磁钢的磁耦合间隙（以下简称“磁钢间隙”）。这里，本发明旨在解决通过机械方式改变磁钢间隙时所存在的问题。

如图5所示，血泵底座205具体包括外壳组件和电机组件2，外壳组件包括上外壳组件1和下外壳组件3，上外壳组件1与下外壳组件3可拆卸地连接而形成一安装空间，而电机组件2设置在所述安装空间内。

如图6所示，电机组件2具体包括电机6、驱动磁钢211和电机外壳8。驱动磁钢211固定在电机6的电机轴上，从而可以随电机轴的转动而转动。电机轴上可设置一个固定结构5，固定结构5可固定连接驱动磁钢211，避免驱动磁钢211由于磁拉力，向从动磁钢209方向移动。电机外壳8将整个电机6罩设在其内部，而在电机6与电机外壳8之间较佳地设置有散热垫7，散热垫7由导热性能较好的柔性材料制成，可以填充电机6与电机外壳8之间的间隙，不仅有利于电机6的固定，还可以增大电机6与电机外壳8的接触面积，更有助于将电机6的热量向外传递，提高散热效果。

进一步地，血泵底座205还包括驱动机构和档位调整机构。其中，所述驱动机构与电机组件2连接，用于驱动电机组件2相对于外壳组件做轴向运动，使得电机组件2相对于外壳组件具有至少两个轴向位置，这样即可通过机械方式改变磁钢间隙，调整离心泵202受到的磁拉力。另外，所述档位调整机构设置在所述外壳组件上，并用于与所述驱动机构相配合，以限定电机组件2相对于所述外壳组件只能处于至少两个轴向位置中的一个，而每个轴向位置对应于不同的磁钢间隙，不同的磁钢间隙则对应于不同的血泵转速，以至于实际操作时，操作者只需要根据当前的血泵转速，将电机组件2调整至具体的一个轴向位置即可，这样做可方便用户根据当前的血泵转速，对磁钢间隙做出更快速和更准确的调整。

具体的，所述档位调整机构包括至少一条滑槽以及至少两个限位件，所述滑槽沿外壳组件的周向设置在下外壳组件3的壁上，而至少两个所述限位件沿所述滑槽的延伸方向间隔设置在下外壳组件3上。并且，至少两个所述限位件在下外壳组件3上的位置互不相同。此外，所述驱动机构至少包括一个驱动臂，设置于所述电机组件上，且所述驱动臂用于在对应的一条所述滑槽内移动并选择性地与至少两个所述限位件中的一个相配合，以此将所述电机组件限定至所述至少两个轴向位置中的一个，所述至少两个所述限位件分别与所述至少两个轴向位置一一对应。至少两个所述限位件在下外壳组件3上的位置互不相同，可以是轴向位置不相同，也可以是周向位置不相同。

本发明实施例中的驱动机构和档位调整机构与申请人授权公告号为CN108815601B的发明专利中的驱动机构和档位调整机构相似，本领域技术人员应当可以理解，有多种方式可以实现驱动和档位调整，而不仅限于本发明的实施方式，本发明的目的在于克服该发明专利所存在的缺陷。具体来说，发明人发现，在手动调节磁钢间隙时，医生在调节完血泵转速后，由于需要兼顾其他手术操作，很可能会忘记同时对电机档位进行调节，但是如果血泵转速和电机档位不匹配，则会加大溶血以及血栓产生的风险，而且还会降低血泵的工作效率。本实施例中，血泵转速即是电机转速，以下描述中即以电机转速指代血泵转速进行说明。

鉴于此，本发明实施例提供的血泵底座205还设置了档位检测机构，用于感测电机组件的轴向位置并产生轴向位置信息，优选的，所述档位检测机构设置在外壳组件上并优选在驱动机构的作用下产生所述轴向位置信息，从而通过电机组件2的轴向位置（或称电机档位），进一步判断电机的当前档位是否匹配电机的当前转速和/或目标档位。进一步的，本发明实施例提供的血泵控制器201与血泵底座205电性连接，以获取电机组件2的轴向位置信息，并用于判断电机的当前档位是否与电机的当前转速和/或目标档位相匹配，且当电机的当前转速和电机的当前档位和/或目标档位不匹配时发出提示，从而提醒医生及时对电机的档位进行调节，这样做可避免医生在调节完电机转速后忘记同时调节电机档位，使得电机档位始终与电机转速相匹配，从而有效地减少溶血及血栓的发生，提高血泵的工作效率，改善医疗效果。

本发明实施例的档位检测机构优选设置在下外壳组件3上，并与血泵控制器201通讯连接，使血泵控制器201能够接收档位检测机构输出的电机组件的轴向位置信息，进而血泵控制器201根据电机组件的轴向位置信息，得到电机的当前档位信息，进而可判断电机的当前档位是否与电机的当前转速和/或目标档位相匹配（电机档位与电机转速一一对应）。当血泵控制器201判断电机的当前档位与电机的当前转速和/或目标档位不匹配时，则血泵控制器201向外界发送提示信息，以此提醒医生进行档位调节。这样做可使磁钢间隙始终保持在最佳位置，从而保证磁拉力和液压力的互相抵消，使叶轮210上下两端处的轴承负载最小化，提升离心血泵的工作效率，减少离心血泵的磨损和发热，降低溶血及血栓的形成。

进一步的，所述档位检测机构包括用于感测驱动臂位置的传感器，传感器的数量与限位件的数量相一致。实际应用过程中，当所述驱动臂与对应的一个限位件配合时，所述驱动臂即致动对应的一个传感器，以通过被致动的一个所述传感器限定一路电信息，进而根据所限定的电信息获取所述电机组件的轴向位置。本实施例中，所述档位检测机构优选包括至少两个传感器，至少两个所述传感器限定至少两路电信息，且这些电信息互不相同，同时所述至少两路电信息分别与所述至少两个轴向位置一一对应。更进一步的，所述档位检测机构还包括一个检测电路，至少两个所述传感器设置于所述检测电路中，且该检测电路被配置为能够输出至少两路电信息。因此，当所述驱动臂与对应的一个限位件配合时，所述驱动臂在致动对应的一个传感器的同时，也通过被致动的一个所述传感器限定所述检测电路输出所述至少两路电信息中的一路。进而血泵控制器201只要读取检测电路所输出的对应的一路电信息，也即电机组件的轴向位置信息，即可根据该路电信息获取电机的当前档位，这样做可方便、快速且准确地获取电机的当前档位信息。本发明实施例中，电信息可以是电压信息，也可以是电流信息，较佳地推荐为电压信息，使血泵控制器201读取和处理电信息更为方便。

进而实际操作中，可通过如下方式控制磁耦合离心血泵的运行，保证电机的当前档位与电机的当前转速和/或目标档位始终保持一致，具体的控制方法包括：

利用所述档位检测机构感测电机组件的轴向位置并产生轴向位置信息，并将所述轴向位置信息反馈给血泵控制器；

进而所述血泵控制器根据所述电机组件的轴向位置信息，通过查表法获取电机的当前档位信息，并进一步判断所述电机的当前档位是否与电机的当前转速和/或目标档位相匹配，若不匹配，则所述血泵控制器向外界发送提示信息，若匹配，则所述血泵控制器优选不向外界发送任何提示信息，以免干扰医生的操作。

接下去结合附图，并针对前述授权专利中公开的档位调整机构和驱动机构，对本发明实施例提供的血泵及其血泵底座、血泵控制器的结构与实现方式作进一步的说明。

实施例一>

如图5所示，上外壳组件1和电机组件2通过螺纹连接，进而可以通过所述驱动机构来调节电机组件2相对于上外壳组件1的轴向位置，从而改变两个磁钢的磁耦合间隙，以此调节离心泵受到的磁拉力。

如图6所示，本发明实施例中，所述驱动机构仅包括一个驱动臂9，直接设置在电机外壳8上，并较佳地与电机外壳8形成一体式结构。驱动臂9自电机外壳8的外壁向外延伸并优选在垂直于电机组件2的轴线方向向外延伸，以伸入下外壳组件3上的滑槽10中（参阅图7），并进一步伸出下外壳组件3而供医生操作驱动臂9。而完成磁钢间隙的调节后，所述档位调整机构会对驱动臂9进行固定，从而固定整个电机组件2，一方面将电机组件2限定在当前的位置，另一方面也可避免电机震动。

如图7至图10所示，所述档位调整机构包括滑槽10以及定位柱11，在本实施例中，滑槽10仅为一条，而定位柱11即构成前述的限位件，因此，至少两个定位柱11分别与电机的至少两个轴向位置一一对应。滑槽10优选为弧形滑槽。本实施例中，定位柱11为三个，并可限定电机组件2的三个轴向位置，也即限定了三个磁钢间隙，当然这些轴向位置互不相同。滑槽10设置在下外壳组件3的壁上，而三个定位柱11沿滑槽10的延伸方向间隔设置，并且三个定位柱11设置在下外壳组件3上且位置互不相同。实际操作时，驱动臂9用于在滑槽10内移动并选择性地与三个定位柱11中的一个定位柱11相配合，以此将电机组件2限定至三个轴向位置中的一个，三个定位柱11分别与所述三个轴向位置一一对应。

如图8所示，所述档位调整机构还包括安装槽12、按钮孔和按钮装置。安装槽12开设于下外壳组件3上，面向离心泵202，且安装槽12位于滑槽10的内侧（即沿电机组件2的径向），并且安装槽12沿着滑槽10延伸并与滑槽10相连通，按钮孔（未图示）设置在下外壳组件3的壁上并具体设在滑槽10的外侧下方（即沿电机组件的轴向），且按钮孔与安装槽12连通。较佳地，安装槽12位于滑槽10的下方，即安装槽12相比于滑槽10在下外壳组件3的轴线方向上更靠近下外壳组件3的底部。如图9所示，所述按钮装置可移动地设置在安装槽12中，而定位柱11设置于按钮装置上，所述按钮装置用于控制定位柱11沿着电机组件的轴向移动，从而选择性地与驱动臂9配合锁紧，滑槽10暴露出至少一部分定位柱11。

如图9和图10所示，所述按钮装置包括可移动组件和按钮15，且可移动组件包括固定本体13和弹性件14，定位柱11设置在固定本体13上，弹性件14和定位柱11分别分布在固定本体13的相对两侧，且弹性件14的一端连接固定本体13，另一端连接安装槽12的底部，优选弹性件14为弹簧。弹性件14的数量与定位柱11的数量相同或不相同均可。较佳地，固定本体13与定位柱11一体制成（参阅图10）。按钮15设置于前述按钮孔中，用于触发固定本体13沿电机组件的轴向往第一方向运动，从而触发整个按钮装置朝第一方向运动，第一方向优选为向血泵底座的底部靠近的方向。弹性件14则在固定本体13沿电机组件的轴向往第一方向运动的时候存储弹性势能，从而通过弹性力驱动整个按钮装置朝第二方向运动，第二方向与第一方向为一对反方向。

以与定位柱11数量相同的弹性件14作为示意，三个定位柱11和三个弹性件14分别沿着滑槽10的延伸方向分布于固定本体13的上下两侧，而每两个定位柱11之间的弧形长度对应于电机组件2的旋转角度。由于，上外壳组件1和电机组件2通过螺纹连接，上外壳组件1固定不动，因此，电机组件2的旋转运动将引起电机组件2在轴向的移动，使得电机组件2的轴向位移可根据螺纹导程以及电机组件相对于上外壳组件1的旋转角度来确定，这里的电机组件2的旋转角度便由两个相邻定位柱11之间的弧形长度来限定。具体地，滑槽10的轴向高度可为4-10mm，那么驱动臂9可轴向移动的距离范围为4-10mm，当驱动臂9从一个定位柱11移动至相邻的另一个定位柱11，驱动臂9将上移或下降0.3-2mm，也即电机组件2上移或下降0.3-2mm，同时带动驱动磁钢上移或下降0.3-2mm。

进而操作时，如图7和图9所示，只需要按下按钮15，便可利用按钮15迫使固定本体13沿电机组件2的轴向向下（即第一方向）移动，定位柱11也随之向下移动，同时弹簧14随之被压缩而存储弹性势能，此时，即可根据电机的当前转速，手动拉动驱动臂9沿着滑槽10移动而带动电机组件2旋转，对电机组件2的高度进行调节，且驱动臂9的周向和纵向上的移动范围皆受滑槽10的限制。当驱动臂9移动到合适位置后，也即电机组件2到了合适高度，松开按钮15，此时，弹簧14释放弹性势能，驱动固定本体13沿电机组件2的轴向向上（即第二方向）移动，使得其中一个定位柱11与驱动臂9相固定，从而锁定按钮装置与驱动臂9，实现电机组件2的位置固定。

如图7至图9所示，所述档位检测机构较佳地包括传感器17，传感器17至少为两个，并与定位柱11一一对应设置。本实施例中，定位柱11为三个，传感器17也为三个，且较佳地在每个定位柱11的旁边设置一个传感器17，且传感器17设置于可移动组件上，以使得驱动臂9与对应的一个定位柱11配合时，该驱动臂9也能同时致动该定位柱11旁边的一个传感器17，从而通过该被致动的一个传感器17限定一电信息（例如电压或电流），进而血泵控制器201只要读取该电信息即可获取电机的当前档位。较佳的，所述档位检测机构还包括检测电路16，传感器17设置于检测电路中，且检测电路16能够输出至少两路电信息，每一路电信息由一个传感器17所限定，且所述至少两路电信息分别与电机的至少两个轴向位置一一对应。本实施例中，检测电路16输出三路电信息。实际应用时，当驱动臂9与对应的一个定位柱11配合时，对应的一个传感器17即被驱动臂9致动，而被致动的一个传感器17限定了检测电路16只输出三路电信息中的一路。

本实施例中，传感器17优选为开关，更优选为按压开关18，使得按压开关18在驱动臂9的作用下闭合而实现电导通。但本发明对按压开关18的种类不作特别的限定，可以是电阻式，也可以是电容式，且还可以是触摸式。更进一步的，按压开关18优选为微型轻触开关，其不仅体积小，而且可靠性好，精度高，因此可较好地满足血泵的使用需求，并提高档位感测的准确性。

因此，实际应用时，当驱动臂9与对应的一个定位柱11相配合时，该定位柱11旁边的一个按压开关18即受到驱动臂9的按压，从而由断开转变为闭合，使得检测电路16能够输出三路电信息中对应的一路电信息（例如对应的一个电路通道被连通）；相反的，当驱动臂9与对应的一个定位柱11解除配合时，该定位柱11旁边的一个按压开关18与驱动臂9分离，从而由闭合转变为断开，而使得检测电路16被切断而无法输出任何电信息（例如原本被连通的一个电路通道被切断）。进而再次操作驱动臂9，使其与另一个定位柱11相配合时，即可使另一个按压开关18发生闭合而使检测电路17输出另一路电信息（例如另一个电路通道被连通）。

因此，本发明中的检测电路16可以输出至少两路电信息，但是每一次只能输出一路电信息，也即当电机组件2处于至少两个轴向位置中的一个时，对应的一个传感器17使检测电路16只能输出对应的一路电信息，而这些电信息各不相同并分别与电机组件的轴向位置一一对应。因此，血泵控制器201可以通过具体某一路的电信息来判断电机组件所处的具体位置，这样不仅结构简单，而且可靠性和准确性也高。如果电信息为电压信息，则血泵控制器201只要根据电压值即可反推得到电机组件的电机档位，处理更为方便。本发明实施例中，血泵控制器201内可存储电压值与电机档位的对应关系，进而根据该对应关系即可获知电机档位。

如图12所示，检测电路16包括至少两个电路通道，电路通道的数量与电机组件的轴向位置一一对应。本发明实施例中，电机组件的轴向位置为三个，因此，电路通道也为三个且并联设置。三个电路通道分别是电路通道L1、L2及L3，而每个电路通道上设置一个按压开关18，由按压开关18控制电路通道的通断，且每个电路通道对应能够输出一路电压。进一步的，每个电路通道上设置有至少一个分压电阻19，与该电路通道上的按压开关18相串联。同时检测电路16的一端与电源输出端VDD连接，另一端与接地端GND连接，以此形成一个检测回路。

结合图12来说，电路通道L1由一个分压电阻R1和一个按压开关S1串联而成；电路通道L2由一个分压电阻R2和一个按压开关S2串联而成；电路通道L3由一个分压电阻R3和一个按压开关S3串联而成；其中，各个分压电阻的电阻值不相同，使得各电路通道的电压值或电流值也是不相同的。此处，需说明的是，在图12的电路图中，为了便于理解用不同的附图标记表示了分压电阻和按压开关，即S1、S2、S3和18均表示按压开关，而R1、R2、R3和19均表示分压电阻。

以检测电路通道的电压值作为示意，当三个按压开关18中的一个被按下时，相应的电路通道即被连通，也使得所述被连通的电路通道两端CD的电压值U0即被确定。进而血泵控制器201只要读取所述被连通的电路通道两端CD的电压值U0，即可根据电压值U0反推当前接入的电路通道（电路通道与电机档位一一对应），即可获知当前接入的按压开关，也就获悉了电机档位。

进一步的，检测电路16还包括基准电阻R0，与各个电路通道串联设置，但是基准电阻R0不限于设置在电路板161上，也可以设置在血泵控制器201上，只要能够起到分压作用即可，而且本发明对基准电阻和各个分压电阻的电阻值不作限定，可以根据实际情况自由设定。

继续参阅图8、图9和图11，检测电路16还包括电路板161，在电路板161上形成各个电路通道，而按压开关18及分压电阻19均设置在电路板161上，从而通过电路板161来构建检测电路16，结构简单，成本低。进一步的，在电路板161上还设置有第一接插件20，使检测电路16通过第一接插件20与血泵控制器201电连接。进一步的，下外壳组件3上设置有第二接插件21，分别与第一接插件20以及血泵控制器201电连接。实际操作时，检测电路16的两端CD通过第一接插件20连接至第二接插件21，而第一接插件20优选通过导线22与第二接插件21电连接。这里，通过第一接插件20和第二接插件21实现了检测电路16与血泵控制器201的通讯，拆装和维护更为方便。

第一接插件20优选为卧式结构，方便走线，更优选第一接插件20沿着血泵底座的径向放置，以方便插拔和更换档位检测机构。更优选的，第一接插件20包括可分离的插头和插座，其中所述插座设置在电路板161上，而插头可插拔地安装在所述插座上，且所述插头通过导线22与第二接插件21电连接。因此，实际装配时，可先将导线22的两头分别与第一接插件20的插头以及第二接插件21进行焊接，且为了防止走线过长或晃动影响电机运转，导线22紧贴血泵底座205的内壁走线，并可采用卡扣或固胶的方式对导线22进行固定，进而只要将第一接插件20的插头与插座对接即可完成组装。那么，实际拆卸时，只要先拔除第一接插件20的插头，即可将整个档位检测机构从血泵底座上取下，拆装方便。其中，如图8所示，第二接插件21固定在下外壳组件3在周向上预留的位置上，用于与血泵控制器201电性连接，例如在下外壳组件3的外壁与第二接插件21对应位置开设插拔接口，而导线22沿着外壳组件3的内壁走线并与第二接插件21和第一接插件20的插头连接，这样的布置方式不会对电机的运转造成影响，而且也方便档位检测机构的拆装和维护。

进一步的，电路板161设置在固定本体13上，而传感器17设置在电路板161上，这样固定本体13可以带动电路板161沿电机组件的轴向运动，使按压开关18与驱动臂9配合或分离。如图9所示，电路板161固定在固定本体13上并与定位柱11同侧布置，且每个定位柱11的旁边均设置一个按压开关18和一个分压电阻19。而为了方便布线，电路板161的形状优选与固定本体13上的一底板的形状相匹配，大致呈弧形，以此增大电路板的面积，且电路板161上设置有避让定位柱11的缺口，也避免了与定位柱11的干涉，从而充分利用了血泵底座内有限的空间，使档位检测便于在血泵底座上内安装和使用。

更进一步的，固定本体13优选由绝缘材料制成，具体可为一塑料件，由于血泵底座通常由金属材料制成，因此使用绝缘材料制成固定本体13，可以避免电路板发生短路的风险。更优选的，固定本体13包括底板131和竖立于底板131上的侧板132，且在底板131上设置电路板161，电路板161可采用螺钉紧固或粘胶的方式固定在底板131上，以此防止电路板松动影响电机运转。且侧板132沿着外壳组件的轴向延伸并位于检测电路16和血泵底座205的金属外壳之间（即侧板132靠近外壳组件的壁设置），以此将电路板161上的电子元件与血泵底座的金属外壳隔离，进一步避免短路的风险。在优选的方案中，电路板161上所有器件较佳地选择贴片器件，以进一步避免短路的发生。在其他实施例中，固定本体13也可由金属材料制成，此时，可以采用普通电路板，并通过涂层技术将电路板与固定本体13隔离，但是涂层本身产生的厚度会影响到电路板161上的按压开关18的高度，从而会影响档位感测的精度。

进一步的，如图10所示，侧板132上还开设有一个斜凸部133，斜凸部133具有一槽口134，槽口134的内表面为光滑斜面且与底板131具有一个为锐角的夹角。所述按钮的一外表面与槽口134的内表面相配合，且也为光滑斜面。因此，所述按钮通过与斜凸部133的槽口134配合，触发整个按钮装置的移动。

通常的，血泵的体积较小，故而档位检测机构的体积也应尽量小，为此，在选择电子元器件时，在能够满足使用要求的情况下选择体积小、可靠性好、精度高的电子元器件，例如前述微型轻触开关，这些开关的宽度基本上在5.0~6.0mm，能够较好地适应血泵底座内部狭小的空间。此外，应知晓的是，自然状态下（即没有按压开关），以固定本体13的底板为基准，每个按键高度（考虑了电路板的厚度）较佳地应小于定位柱11的高度，避免影响驱动臂9与定位柱11的锁定，另外，当驱动臂9相对于定位柱11固定时的高度不同，故而各个按键的高度也不同。而且按键动作行程必须适中，以确保驱动臂9能够将按键状态由断开切换成导通。除此之外，按键的按压力必须小于弹簧的弹力，以确保弹性力的支撑下驱动臂9能够保持按键始终为导通状态。进一步地，微型轻触开关属于机电部件，机械部分的可靠性直接决定整个档位检测功能是否正常。因此较佳地，应选择可靠性好或经受过可靠性试验的按压次数1000次以上的轻触开关。

进一步的，由于驱动臂9在各个固定位置时相对于定位柱11的高度各不相同，因此各个按压开关18的按压行程与高度必须匹配，以保证在对应的电机档位下，按压开关18的内部触点受驱动臂9的按压而能够导通。对应三个按压开关18来说，可以是以下几种的组合方式：第一、高度不同且按压行程相同；第二、高度相同且按压行程不同；第三、高度不同且按压行程也不同。考虑到现有的微型轻触开关的按压行程通常在2mm左右，可调范围较小，因此，优选高度不同且按压行程相同的组合方式，即三个按压开关18的高度不同但按压行程相同。

接下去结合图13和图14，对本发明实施例的血泵控制器201的结构以及运行方式作进一步的说明。

如图13所示，血泵控制器201具体包括依次连接的采集单元2011、处理单元2012和提醒单元2013。采集单元2011用于接收档位检测机构所产生的电机组件的轴向位置信息并反馈至处理单元2012。处理单元2012用于根据电机组件的轴向位置信息，得到电机的当前档位信息，进而根据电机的当前档位信息，判断电机的当前档位是否与电机的当前转速和/或目标档位相匹配，若不匹配，则通知提醒单元2013向外界发送提示信息。

在本发明实施例中，采集单元2011具体为一A/D采集端口，可将检测电路16的两端CD连接至A/D采集端口，使A/D采集端口的电压值即为当前接通的电路通道的电压值U0。所以，处理单元2012只要采集A/D采集端口的电压值即可获取电机组件的轴向位置。这里，A/D采集端口的电压值需要进一步转换为数字信号输出至处理单元2012。

血泵控制器201还可包括信号调理单元2014，与所述采集单元2011通讯连接。所述档位检测机构输出的电机组件的轴向位置信息（例如电压）首先经过所述信号调理单元2014的信号调理处理后输出至A/D采集端口。A/D采集端口进而对信号调理过的信息做模数转换输出数字信号至处理单元2012。处理单元2012可为一CPU处理器，可根据接收到的数字信号，获取当前接入的电路通道的电压值，进而根据电压和电机档位的对应关系确定电机的当前档位，再对电机的当前档位与电机的当前转速和/目标档位的匹配情况进行判断，判断为不匹配时，通知提醒单元2013向外界发送提示信息。

提醒单元2013可以是显示屏，也可以是语音报警装置，如喇叭、音响等，或者提醒单元2013还可以同时包括显示屏和语音报警装置。通过显示屏可显示不匹配的信息，而通过喇叭可发送语音警报。本发明对提醒单元2013所发送的提示信息不作具体的限定，既可以通过供医生观看的显示屏进行显示，也可通过语音进行告警，还可同时通过显示屏和喇叭进行告警，另也可通过血泵控制器或血泵底座上的指示灯进行提示，例如指示灯亮起代表“不匹配”，而当电机的当前档位和电机的当前转速相匹配时，则指示灯熄灭。

继续参阅图13，血泵控制器201还包括电机控制器2015，用于对电机的转速进行控制，另一方面也用于采集电机的转速，具体采集方法为现有技术，此处不再详述。电机控制器2015采集到的电机转速经过信号调理单元2014的信号调理后，再经过A/D采集端口的模数转换输出至处理单元2012。

在本实施例中，血泵控制器201还具有档位调整提醒功能，用于在电机转速与目标档位不匹配时发出提醒，以便于医生及时对档位进行调整。具体地，血泵控制器201优选还包括存储单元2016，用于存储电机的目标档位信息与转速的对应关系。以三个电机档位来说，所述目标档位信息包括：

当血泵转速低于第一临界转速时，目标档位信息为第1档位；

当血泵转速位于第一临界转速和第二临界转速之间，目标档位信息为第2档位；

当血泵转速高于第二临界转速时，目标档位信息为第3档位。

处理单元2012可以访问存储单元2016，得到电机的当前转速所对应的电机的目标档位。

更具体而言，如图14所示，当电机转速小于第一临界转速S1时，电机的目标档位设定在第1档；当电机转速位于第一临界转速S1和第二临界转速S2之间时，电机的目标档位设定在第2挡；当电机转速大于第二临界转速S2时，电机的目标档位设定在第3挡；三个电机档位分别对应一个磁钢间隙，当电机的当前转速在上述范围内时，电机也应该在相应的目标档位，如果检测得到的电机档位与目标档位不匹配，则需要对档位进行调节。

由于电机转速测量存在误差，当实际转速与第一临界转速S1或第二临界转速S2相近时，会出现档位频繁跳变的情况，这会增加医生的操作难度，而且也会影响档位调整的准确度。举例来说，第一临界转速S1假定为2500rpm，第二临界转速为3500rpm，且相邻两次被监测到的实际转速分别为2490 rpm和2510 rpm，假定先前电机档位为第2档，此时，处理单元2012会判断2490 rpm小于第一临界转速S1，则需要将电机档位从第2档调整为第1档，而后处理单元2012又判断2510 rpm大于第一转速S1且小于第二转速S2，则又需要将电机档位从第1档调整为第2挡，这样便出现了档位频繁跳变的情况。为了避免这一情况的发生：在一些实施例中，处理单元2013对连续测量的多个电机转速取平均值后，再将电机转速的平均值与电机档位进行匹配判断，这样可一定程度上消除测量误差的影响；在本实施例中，在判断电机转速与目标档位是否匹配时，处理单元2012优选通过对电机转速进行回差转速补偿来消除测量误差的影响，采用此方案可有效提高档位调整的准确度。

对电机转速进行补偿的原理如图14所示。具体的，血泵控制器201优选根据同一回差转速Δ补偿各个临界转速，使血泵控制器201根据补偿后的临界转速判断电机的当前档位和电机的当前转速（和/或目标档位）的匹配情况。当采样前后的电机转速均在（S-Δ，S+Δ）的范围内时，则血泵控制器201判断电机的当前档位与电机的当前转速（和/或目标档位）相匹配而不发送提示信息，否则判断为电机的当前档位与电机的当前转速（和/或目标档位）不匹配而通过提醒单元发送提示信息进行换挡提醒。其中，S为补偿前的临界转速。未补偿时，当电机转速小于S时，目标电机档位为低档位，而当电机转速大于S时，目标电机档位为高档位，因此，只要电机转速不低于S，即需要将电机档位由低档调整至高档，反之，当电机转速由不低于S改变为低于S，则需要将电机档位由高档调整至低档。但是，补偿后，只有当电机转速由低于S-Δ改变为不低于S+Δ时，才需要将电机档位由低档调整至高档，反之，当电机转速由不低于S+Δ改变为低于S-Δ时，才需要将电机档位由高档调整至低档。而回差转速Δ的取值与转速采样精度有关，必须大于采样误差的最大值，通常可取50~100rpm。

更具体的，只有当电机转速由低于S1-Δ改变为S1+Δ以上时，才需要将电机档位由第1档调整至第2档，即电机先前的档位为第1档，但当电机转速改变至不低于S1+Δ时，电机档位调整至第2档；反之，只有当电机转速由不低于S1+Δ改变为S1-Δ以下时，需要将电机档位由第2档调整至第1档。同理，只有当电机转速由不低于S1+Δ并低于S2-Δ改变为S2+Δ以上时，需要将电机档位由第2档调整至第3档；反之，只有当电机转速由不低于S2+Δ改变为低于S2-Δ且高于S1+Δ时，需要将电机档位由第3档调整至第2档。例如第一临界转速S1为2500rpm，第二临界转速S2为3500rpm，Δ为50rpm，于是，补偿后的第一临界转速在（2450rpm~2550rpm）的预定范围内，补偿后的第二临界转速在（3450rpm~3550rpm）的预定范围内。只有当电机转速由低于2450rpm改变为不低于2550rpm时，才将电机档位由第1档调整至第2档；或者，当电机转速由不低于2550rpm改变为低于2450rpm时，将电机档位由第2档调整至第1档。同理，当电机转速由不低于2550rpm改变为不低于3550rpm时，才将电机档位由第2档调整至第3档，而当电机转速由不低于3550rpm改变为低于3450rpm且高于2550rpm时，将电机档位由第3档调整至第2档。

假定电机的当前档位为第2档，即电机的当前转速在2550rpm以上且低于3450rpm，而随后采集的电机转速为2540rpm，此时，处理单元2012判定电机的当前档位与电机的当前转速和/或目标档位相匹配，如果采集的电机转速变为2450rpm，则处理单元2012判定电机的当前档位与电机的当前转速和/或目标档位不匹配而发送提示信息，提示医生需要将电机档位由第2档调整至第1档。类似的，假定电机的当前档位为第1档，即电机的当前转速低于2450rpm，那么随后只有采集的电机转速不低于2550rpm时，才需要将电机档位由第1档调整至第2档，否则对电机档位不作调整。这样做，可有效克服档位频繁跳变的问题，使档位调整的可靠性和准确度更高。当然在其他实施例中，也可改变转速参数和判断条件，本发明对此不做限制。

进一步的，处理单元2012包括判断模块和补偿模块。其中所述补偿模块用于根据回差转速Δ补偿电机的临界转速，以使补偿后的临界转速处于一预定范围。进而所述判断模块用于判断电机的当前转速是否在补偿后的临界转速的预定范围内：若是，则认为电机的当前档位与电机的当前转速和/或目标档位相匹配而不向外界发送提示信息；若否，则判断模块进一步根据电机的当前转速获取电机的目标档位，并判断电机的目标档位是否与电机的当前档位相匹配，若不匹配，则提醒单元2013向外界发送提示信息。

以电机具有至少两个临界转速来说，即第一临界转速和第二临界转速，此时，处理单元2012判断电机的当前档位与电机的当前转速和/或目标档位是否相匹配的具体实现方式为：

首先所述补偿模块利用同一个回差转速Δ分别补偿第一临界转速和第二临界转速，以使补偿后的第一临界转速处于第一预定范围，补偿后的第二临界转速处于第二预定范围，进而再根据补偿后的临界转速来判断是否需要升档或降档；

于是实际操作中，在采集回电机的转速后，所述判断模块首先判断电机的当前转速（即当前采集的电机转速）是否在所述第一预定范围或所述第二预定范围内，若判断的结果是电机的当前转速在所述第一预定范围或所述第二预定范围内，则无需调整档位，若判断的结果是电机的当前转速既不在第一预定范围内，也不在第二预定范围内，则所述判断模块还需要进一步根据电机的当前转速得到电机的目标档位，进而判断电机的目标档位是否与电机的当前档位相匹配，若不匹配，则通知提醒单元2013向外界发送提示信息。例如电机的当前档位为第1档，而电机的当前转速所对应的电机的目标档位为第2档，则需要调整电机档位，相反的，如果电机的当前转速所对应的电机的目标档位也为第1档，则不需要调整电机档位。

因此，在血泵实际运行过程中，一旦血泵控制器201监测到电机的当前档位与电机的当前转速和/或目标档位不匹配，则立即向外界发送提示，进而医生根据提示，通过手动操作驱动臂9将电机组件2的轴向位置调整至目标位置，在目标位置处，驱动臂9与对应的一个定位柱11相锁定并与定位柱11旁边的按压开关18相接触而使其闭合导通，从而触发对应的一个电路通道被连通，此时，血泵控制器201通过A/D采集端口可以采集到当前被连通的电路通道的电压值，并将该电压值转换成数字信号后传回处理单元2012进行判断。这样做，使磁钢间隙始终与电机的转速相匹配，从而减少血泵的磨损和发热，降低溶血及血栓的形成，并提升血泵的工作效率。而且血泵控制器201还利用回差转速补偿克服了采样转速误差带来的影响，避免了血泵转速在临界转速附近时档位频繁跳动的问题，从而提高了档位检测的可靠性和准确性。

<实施例二>

本发明实施例二中亦提供一种血泵底座。该实施例中涉及血泵控制器控制的电路原理、所选元器件、安装方式及补偿算法均与第一种实施例类似，在此仅对实施例二的驱动机构、档位调整机构以及档位检测机构的结构及运行方式进行说明，相同之处不再赘述。

图15为本发明实施例二提供的血泵底座的主视图，图16为本发明实施例二提供的血泵底座的轴向剖视图，图17为本发明实施例二提供的血泵底座的分解图，图18为本发明实施例二提供的电机组件的轴向剖视图，图19为本发明实施例二提供的下外壳组件的立体图。

如图15至图19所示，血泵底座205也包括上外壳组件301、电机组件302、下外壳组件303和驱动机构，电机组件302包括电机306、驱动磁钢304、固定结构305、电机外壳308和散热垫307。

本实施例的血泵底座205的结构与实施例一基本相同，以下对相同之处不再赘述，仅针对不同点进行描述。

如图18所示，驱动臂310直接设置在电机外壳308上，且驱动臂310的数量为两个。两个驱动臂310优选围绕电机组件302的轴线对称布置，驱动臂310自电机外壳308的外壁向外延伸，并优选延伸方向垂直于电机组件302的轴线方向。向外延伸后，驱动臂310用于伸入下外壳组件303上的滑槽314内，并进一步伸出下外壳组件303，如图19所示。

如图19所示，所述档位调整机构包括滑槽314和固定凹槽313，这里的固定凹槽313即为前述的限位件。但是本实施例中，滑槽314为两条，两条滑槽314相对设置在下外壳组件303的壁上，每条滑槽314沿着下外壳组件303的周向延伸，且每条滑槽314的一端优选设置了一个导向槽315，导向槽315沿轴向开设且一端开口，以允许一个驱动臂310经由一个导向槽315进入对应的一条滑槽314并在滑槽314内移动。此外，每条滑槽314上沿滑槽314的延伸方向间隔设置有至少两个固定凹槽313，且同一滑槽314上的至少两个固定凹槽313的深度互不相同（即具有不同的轴向高度），而两条对应的滑槽314上相对应的固定凹槽313的深度皆相同，深度相同的一对固定凹槽313便对应电机组件的一个轴向位置。

详细来说，在组装时，事先将两个驱动臂310插入对应的一个导向槽315，进而操作时，只需要根据当前的电机转速，手动将驱动臂310抬起导入滑槽314并选择性地插装至至少两个固定凹槽313中的一个即可。若与不同的固定凹槽313插装，便使得电机组件302具有不同的轴向位置。更佳地，于驱动臂310上设置有卡扣311，卡扣311与驱动臂310可转动地相连接。在驱动臂310设置到位后，通过驱动臂310上的卡扣311将电机组件302与下外壳组件303周向锁紧，避免电机震动。

实际应用时，两个驱动臂310所配合的一对固定凹槽313的深度皆相同，以此确保电机组件102不会发生偏斜。另外，通过打开卡扣311并抬起驱动臂310，将驱动臂310移动至与其他固定凹槽313相配合，便可重新调整电机组件302的位置，操作非常方便，且再次按下卡扣311即可将电机组件302的位置固定。

在本实施例中，在下外壳组件303的侧壁上还周向开设了安装槽317，如图19所示。安装槽317设置在滑槽314的内侧下方，较佳地仅在一条滑槽314的内侧下方开设一条安装槽317，而本实施例的电路板318直接安装于安装槽317内。

如图19所示，安装槽317上方的滑槽314的每个固定凹槽313内开设有一个通孔24，与安装槽317相连通，如开设了三个通孔24，这些通孔24使得滑槽314与下方的安装槽317在轴向上贯通。如图20所示，检测电路16包括一个电路板318，在电路板318上设置至少两个按压开关18，以三个按压开关18为例，三个按压开关18沿着电路板318的边缘间隔布置，优选电路板318大致呈弧形，以与安装槽317的形状相匹配。

如图21所示，实际装配时，电路板318放置在安装槽317内，并且每个按压开关18分别与一个固定凹槽313在轴向上对准，且每个按压开关18的按键插入对应的一个通孔24，当然按压开关18的按键需要进一步伸出通孔24而能够接受驱动臂310的按压。于是，实际应用过程中，每次调节驱动臂310至相应固定凹槽313并放置完成之后，驱动臂310都会压到对应的按压开关18的按键而使其闭合，从而也使得检测电路16中的一个电路通道被连通。反之，当驱动臂30离开相应的固定凹槽313，对应的按压开关18即被释放而复位实现断开。

另外，电路板318的形状与实施例一的电路板161的形状不同，如图20所示，电路板318无需开设避让用的缺口，因此形状可与安装槽317的形状匹配，从而增加电路板318的面积。此外，为了避免电路板发生短路，优选通过一绝缘材料制成的构件将电路板固定在安装槽317内，例如可选用实施例一类似的呈L形的固定本体，一方面通过固定本体的底板固定电路板，另一方面通过固定本体的侧板隔离电路板和金属外壳，以此降低发生短路的风险。或者，在其他实施例中，也可不设置绝缘材料制成的固定本体，而是通过涂层技术将电路板与周围的金属外壳隔离。电路板318上还设置有第一接插件20，可选择性地在下外壳组件303上周向空余位置处设置与第一接插件20相连接的第二接插件，此处不再赘述。

因此，在本实施例中，如果血泵控制器201监测到电机的当前档位与电机的当前转速和/或目标档位不匹配，则立即向外界发送提示，进而医生根据提示，通过手动操作驱动臂310将电机组件2的轴向位置调整至目标位置，在目标位置处，驱动臂310插装在对应的一个固定凹槽313上并通过卡扣311锁紧驱动臂310，同时驱动臂310与底部的按压开关18相接触而使其闭合导通，从而触发对应的一个电路通道被连通，此时，血泵控制器201通过A/D采集端口可以采集到当前被连通的电路通道的电压值，并将该电压值转换成数字信号后传回处理单元2012进行判断即可。

综上，根据本发明实施例提供的技术方案，本发明的磁耦合离心血泵利用血泵控制器和血泵底座上的档位检测机构，实现了对血泵转速以及电机档位进行实时监控的目的，并且在电机档位和血泵转速不匹配时，血泵控制器还可发送提示，提示医生及时对电机档位进行调节，这样做可减轻医生的工作负担，并有效降低溶血和血栓的形成，提高血泵的工作效率，改善医疗效果，而且，利用电信息来监测电机组件的轴向位置，可更方便、快速且准确地获取电机的档位信息，降低档位检测的难度并提高档位检测的精度。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。