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压力传感器静态特性测试实验报告

发布日期:2021-03-08 03:05

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  重庆大学学生实验报告 实验课程名称: 医学仪器及设备实验 学院及实验室: 生物工程学院 201 实验室 2011 年 10 月 18 日 年级、专业、班 实验项目 名 称 08 级生物医学工程专业 姓名 02 班 宋岭举 成绩 指导教师 签 名 压力传感器静态特性测试 实验报告按实验指导书中的每项实验报告要求完成。 实验报告 1.仪器原理 仪器原理 输液泵是一种能够准确控制输液滴数或输液流速,保证药物能够速度均 匀,药量准确并且安全地进入病人体内发挥作用的一种仪器。同时,输液泵 还能提高临床给药操作的效率和灵活性,降低护理工作量。输液泵通常是机 械或电子的控制装置,它通过作用于输液导管达到控制输液速度的目的, 常 用于需要严格控制输液量和药量的情况,如在应用升压药物,抗心律失常药 药物,婴幼儿静脉输液或静脉麻醉时。 输液泵按输出液恒定的因素分恒压泵和恒流泵。对液相色谱分析来说, 输液泵的流量稳定性更为重要,这是因为流速的变化会引起溶质的保留值的 变化,而保留值是色谱定性的主要依据之一。因此,恒流泵的应用更广泛。 输液泵按工作方式气动泵和机械泵两大类。机械泵中又有螺旋传动注射泵、 单活塞往复泵、双活塞往复泵和往复式隔膜泵。 静脉输液是一项十分严格的专业化技术操作,输液速度要由医护人员根 据患者的年龄、病情、药物的种类等多方面情况来确定。如果输液不能按预 定的速度进行将直接影响到病人的治疗,严重的还会危及生命。而输液泵是 直接用于人体治疗控制输液速度的仪器,能精确控制输送药液的流速和流量, 并能对输液过程中出现的异常情况进行报警,同时及时自动切除输液通路. 输液 泵的应用有助于减轻医护工作强度,提高安全性、准确性和工作效率,并提高护 理水平。输液泵可广泛应用于内科、外科、儿科、心血管科、急诊科和手术室, 尤其适用于 ICU 和 CCU 病房的输液治疗。 智能型医用输液泵可满足多种功能的需求,归纳起来,输液泵能实现以下功 能:a. 可精确测量和控制输液速度;b. 可精确测定和控制输液量;c. 液流线性度好, 不产生脉动;d. 能对气泡、空液、漏液、心律异常和输液管阻塞等异常情况进行报 警,并自动切断输液通路;e. 实现智能控制输液。 2.仪器结构 仪器结构 2.1 智能型输液泵系统主要由以下几个部分组成:微机系统、泵装置、检测报 警装置和输入及显示装置。系统框图如下图所示。 图 1.输液泵系统框图 2.1.1 微电脑系统:是整个系统的“大脑”,对整个系统进行智能控制和管 理,并对检测信号进行处理,一般采用单片机系统。 2.1.2 泵装置:是整个系统的“心脏”,是完成输液的动力源。一般是在微 电脑控制下的步进电机来提供动力的。主要由泵片、步进电机和传动系统组成。 2.1.3 检测装置:主要是各种传感器,如红外滴数传感器(负责对液体流速和 流量的检测)、压力传感器(负责堵塞及漏液的检测)和超声波传感器(负责对气泡 的检测)等,它们可感应相应的信号,这些信号经过放大处理后,送入微机系统进 行信号处理,并得出控制指令,然后进行相应的控制操作。 2.1.4 报警装置:传感器感应到的信号经微电脑处理后,得出报警控制信号, 再由报警装置响应,引起人们的注意,同时进行正确的处理。主要有光电报警(发 光二极管)和声音报警(扬声器和蜂鸣器)等。 2.1.5 输入及显示装置:输入部分负责设定输液的各参数,如输液量和输液速度 等。显示部分负责显示各参数和当前的工作状态等,多采用LED数码管显示 和 LCE 液晶显示。 2.2 泵装置 泵装置的种类很多,分类也多种多样,就驱动原理来说可分为电磁泵、气动 泵和压电泵等; 就结构来说有离心叶轮泵、齿轮泵和蠕动泵等。医用输液泵需要精确控制液 体的流量和流速,有些类型的泵很难做到这一点的,而且考虑到输液管要安装方 便,药液不能污染泵装置等因素,因此用得最多的主要有以下几种: 2.2.1 指状蠕动泵: 目前广泛使用的是指状蠕动泵 (finger like peristaltic pump) ,又称线性蠕动泵 (linear peristaltic pump),它体积小,重量轻,定量 准确,使用方便,输液管安装方便。如图 2 所示,这种泵有一根凸轮轴,凸轮轴 上有多个(一般为 12 个)凸轮,这些凸轮的运动规律相差一定的角度,每个凸轮 与一个 “手指” (即滑块)相连。 图 2.指状蠕动泵 2.2.2 盘状蠕动泵:这种蠕动泵具有圆弧形内周围的泵壳,有一中心轮,中 心轮的边缘呈轴 对称分布安装着一定数量的可转动的挤压轮, 输液管夹在挤压轮 和泵壳的圆弧形内周面之间。工作时,步进电机带动中心轮转动,中心轮又带动 其周围的挤压轮转动,中心轮像“恒星” 。挤压轮像“行星” 。挤压轮既绕中心轮 公转,又绕自己轴线自转。几个挤压轮沿着中心轮顺序挤压输液管,使液体以一 定的方向流动,如图 3 所示。 图 3.盘状蠕动泵 2.2.3 弹性输液泵:这种输液泵靠的是机械力,它由气球状容器、输液管和 输液调节器组成,如图所示。气球状容器即是泵体,其内层膜是合成弹性橡胶(不 是乳胶)。工作时,先用注射器往泵体里注进药液,然后使泵体密封,这样泵体里 就有正压力,打开输液调节器,利用合成橡胶的弹性挤压作用,就可把药液连续或 间断地输入到人体。这种泵可以随身携带,使用方便,多用于长时间或间断地输 液。 图 4.弹性输液泵 2.2.4 注射泵:这种泵由步进电机及其驱动器、丝杆和支架等构成,具有往复 移动的丝杆、螺母,因此也称为丝杆泵。螺母与注射器的活塞相连,注射器里盛 放药液。工作时,单片机系统发出控制脉冲使步进电机旋转,而步进电机带动丝 杆将旋转运动变成直线运动,推动注射器的活塞进行注射输液,把注射器中的药 液输入人体。 3.实验心得 实验心得 在这次实验课中,通过老师的讲解介绍,我们了解了医用输液泵的基本操作、简单原理 和结构。医用输液泵作为现代医院的常见医疗设备,应用十分广泛。课堂上上的俩台老式输 液泵让我们学到很多,通过对其中一台的拆解,初步了解了它的构造,它是指状蠕动泵,体 积小,重量轻,定量准确,使用方便,输液管安装方便,虽然现在它有些过时,但 是对我们这些初入门者启示还是很大的。实验过程中两台输液泵的对比操作,原理、构造和 操作在我们脑海中形成了清晰的思路,对以后进入社会真正接触产品作用巨大。 这学期的医学仪器及设备试验课程,虽然没有严格的考核和要求,但是让我们真正接触 了医疗仪器,可谓作用巨大,以前的各种实验和课程都是各种基础及理论,可以比作大厦根 基,但是对这个专业乃至这个行业都缺乏全面地认识,通过课程中多实际产品的操作及参观 等活动,对我本人可谓启发巨大,医疗行业的任何产品都是很多前人心血的结晶,我们想做 到正真的创新是谓难上加难,现在站在巨人的肩膀上是展现自我的不二选择!

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