Как диаметр шприца связывает ход поршня и объём

Шприцевой привод переводит линейное движение поршня в объём вытесненной жидкости. Коэффициент такого перевода определяется площадью внутреннего сечения цилиндра. У разных шприцев одинаковый ход может соответствовать разной порции, даже если внешний вид близок.

От хода привода к выходу жидкости

У инфузионного устройства команда приводу, перемещение жидкости в подающей части и выход из дистального конца линии могут расходиться по времени. Эластичные элементы накапливают объём, зазор привода влияет на старт, а дискретность подачи формирует короткие порции. Поэтому результат наблюдения зависит от точки на линии и длины измерительного окна.

Расчётная модель

Модельный шприц имеет круглый цилиндрический канал. Поршень перемещается на 1 мм. Объём сдвига равен площади сечения, умноженной на ход, и переводится из кубических миллиметров в миллилитры.

Входная величина x — Внутренний диаметр, мм.

y = π × (x / 2)² / 1 000

Результат y — Объём за 1 мм хода, мл. π — отношение длины окружности к диаметру.

Подстановка для одного случая

Возьмём второе условие таблицы. При x = 12 выражение принимает вид π × (12 / 2)² / 1 000. После вычисления получаем y ≈ 0,1131. В соседних строках меняется только входная величина.

Внутренний диаметр, мм	Объём за 1 мм хода, мл	Изменение y к первой строке
8	0,050265	0
12	0,1131	+0,062832
16	0,20106	+0,1508
20	0,31416	+0,26389

График. Объём за 1 мм хода, мл в зависимости от Внутренний диаметр, мм. Значения приведены в таблице. — Точки соответствуют строкам таблицы. Пунктир соединяет рассмотренные условия.

Как проверить вывод

Для проверки геометрической модели используйте внутренний диаметр цилиндрического участка. В зоне сужения площади поперечного сечения и ход поршня связаны иначе.

Граница применимости

Номинальная вместимость не задаёт точный внутренний диаметр. Для работы насоса используют валидированную конфигурацию шприца.

Объект опыта — стенд с водой, описанным расходным комплектом и независимым измерением на выходе. Для гравиметрического опыта важны продолжительность, плотность воды, стабильность весов и испарение. При возможности сохраняют всю кривую накопления. Одна конечная масса пригодна для среднего расхода, но не описывает короткие колебания.

Проверьте себя

При каком из приведённых входных значений получится 0,050265 по столбцу «Объём за 1 мм хода, мл»?

Показать разбор

Подстановка в выражение даёт π × (8 / 2)² / 1 000 ≈ 0,050265. Входное значение — 8.

Оборудование и характеристики

Дозаторы шприцевые в каталоге ИНФОМЕД. Ниже приведены примеры исполнений и сведения из их карточек. Значения учебного опыта заданы отдельно.

Оборудование	Параметр карточки	Описание исполнения
Шприцевой инфузионный насос AITECS SEP-10S Plus	Объёмная точность	±2 % или ±0,1 мл/ч — большее значение; одобренные шприцы
Шприцевой инфузионный насос AITECS SEP-10S Plus	Шприцы	10–100 мл одобренных марок; 5 мл — опция
Двухканальный шприцевой насос AITECS SEP-21S Plus	Объёмная точность	±2 % по IEC/EN 60601-2-24; предусмотренные шприцы и условия
Двухканальный шприцевой насос AITECS SEP-21S Plus	Шприцы	5–60 мл согласованных марок
Шприцевой инфузионный насос AITECS SEP-12S Plus	Объёмная точность	±2 % или ±0,1 мл/ч — большее значение; одобренные шприцы
Шприцевой инфузионный насос AITECS SEP-12S Plus	Шприцы	10–100 мл одобренных марок; 5 мл — опция

Шприцевой инфузионный насос AITECS SEP-10S Plus

AITECS SEP-10S Plus — одношприцевой дозатор для контролируемого введения жидкостей с устанавливаемой пользователем скоростью. Аппарат предназначен для работы с одноразовым шприцем, установленным в механический держатель. Электропривод перемещает поршень, а электроника контролирует программу и формирует сообщения о состоянии устройства. Модель ориентирована на задачи общей клинической практики, где требуется дозированная подача, ограничение вводимого объёма и наблюдение за ходом инфузии. Её возможности целесообразно оценивать вместе с выбранными шприцами, удлинительными линиями и условиями размещения у пациента.

Карточка оборудования ИНФОМЕД

Двухканальный шприцевой насос AITECS SEP-21S Plus

Механическая установка включает фиксацию цилиндра, фланца и поршня. Соответствие выбранного профиля реальному шприцу влияет на преобразование перемещения привода в объём. Поэтому система распознавания размера не заменяет подтверждения марки. При замене расходного материала следует проверять весь набор признаков, а не только номинальные миллилитры. Для двухканального насоса это делается отдельно для A и B: использование одинаковых шприцев удобно организационно, но не является основанием пропустить проверку второго канала.

Карточка оборудования ИНФОМЕД