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一種非接觸式血液流量測量裝置的制造方法

文檔序號:9429369閱讀:530來源:國知局
一種非接觸式血液流量測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域,尤其是一種非接觸式血液流量測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,人體獻血仍是醫(yī)用血液的主要來源。在獻血時,往往只需要某種或某幾種特定的血液成份,例如血漿、血小板、紅細胞等,而其他成份可回輸給獻血者,以避免血液資源的浪費及減小采血不良反應。因此,在現(xiàn)代獻血技術(shù)中,多采用血液成份離心分離采集的方法,即由獻血者采集出的全血經(jīng)離心分離成不同的成份,把需要的成份取出,然后把剩下的成份血回輸給獻血者。
[0003]現(xiàn)有的血漿采集機(如NGL XJC 2000血液成份分離機)和血液成份采集機(如NGLXCF 3000血液成份分離機)均采用血栗的轉(zhuǎn)速來估測血液的流量,約為lml/r,即轉(zhuǎn)一圈計算機芯片計量為I毫升。由于管徑因受擠壓拉伸的變形情況不同;管壁厚度和采血管路內(nèi)徑加工誤差,不同于鋼管等金屬管道的內(nèi)徑相對固定,也不能直接采用設(shè)計的基準尺寸直接計算;栗頭滾輪老化變形;栗電機老化或轉(zhuǎn)速的系統(tǒng)誤差等種種因素會造成抗凝全血的處理量、全血的回輸量、血楽處理量、血小板處理量、抗凝劑的用量、生理鹽水的回輸量計算和統(tǒng)計值并不精準,會造成程序和人員的錯誤判斷,對采集質(zhì)量造成不良影響。
[0004]所以如果能夠發(fā)明一款,不受采血管路內(nèi)徑波動因素影響,能夠不污染血液,采用外夾的非接觸方式實時精確測量血液的流量的裝置,顯得有非常深遠的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:提出一種非接觸式血液流量測量裝置,無需與待檢測血液相接觸,而是基于超聲波在血液中的順流和逆流的傳播的時間差和速度差,結(jié)合測量的該段采血管路的內(nèi)徑尺寸,綜合測量計算出一定時間段內(nèi)的血液流量,其結(jié)構(gòu)簡單,經(jīng)濟適用,而且能夠精確測量出采血管路中的血液流量。它采用了先進的多脈沖技術(shù)、輔以信號數(shù)字化處理技術(shù)及糾錯技術(shù),使流量探測技術(shù)更能適應現(xiàn)場的客觀條件,受設(shè)備物理變化因素影響小,從而提尚檢測精度,進彳丁提尚血液米集質(zhì)量。
[0006]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種非接觸式血液流量測量裝置,包括管架,所述管架內(nèi)設(shè)有第一超聲探測槽和第二超聲探測槽,所述第一超聲探測槽和第二超聲探測槽之間還設(shè)有紅外探測槽,所述第一超聲探測槽、第二超聲探測槽和紅外探測槽的軸心線處于同一平面上,所述管架上還設(shè)置有管槽,所述管槽與第一超聲探測槽垂直,并依次穿過第一超聲探測槽、第二超聲探測槽和紅外探測槽,在所述第一超聲探測槽和管槽交匯處,在所述第一超聲探測槽內(nèi)位于管槽兩側(cè),分別設(shè)置有第一超聲發(fā)射探頭和第一超聲接收探頭;在所述紅外探測槽和管槽交匯處,在外探測槽內(nèi)位于管槽兩側(cè),分別設(shè)置有激光紅外線發(fā)生模組和紅外線成像接收管;在所述第二超聲探測槽和管槽交匯處,在所述第二超聲探測槽內(nèi)位于管槽兩側(cè),分別設(shè)置有第二超聲發(fā)射探頭和第二超聲接收探頭。
[0007]本發(fā)明的一種非接觸式血液流量測量裝置,所述激光紅外線發(fā)生模組和管槽之間設(shè)有第一級光學防塵鏡片,所述紅外線成像接收管和管槽之間設(shè)有第二級光學防塵鏡片。
[0008]本發(fā)明的一種非接觸式血液流量測量裝置,所述管架材質(zhì)為鋁合金,所述管架內(nèi)外表面采取發(fā)黑的表面處理工藝方法進行處理。
[0009]本發(fā)明的一種非接觸式血液流量測量裝置,所述第一超聲發(fā)射探頭和第二超聲發(fā)射探頭為相同結(jié)構(gòu)和相同參數(shù),所述第一超聲接收探頭和第二超聲接收探頭為相同結(jié)構(gòu)和相同參數(shù),所述超聲發(fā)射探頭和超聲接收探頭的性能參數(shù)為準確度:0.1%線性及重復性:0.5%FS 量程范圍:0.3 ?8.0ml/s。
[0010]本發(fā)明的一種非接觸式血液流量測量裝置,所述激光紅外線發(fā)生模組的激光功率小于2瓦,所述激光紅外線發(fā)生模組發(fā)射的紅外線波長為580?620nm之間,所述紅外線成像接收管對紅外線波長的感應精度應在±0.5%以內(nèi),所述紅外線成像接收管連接的接收電路采用高精度的A/D轉(zhuǎn)換器,其精度達到±0.05V以內(nèi)。
[0011]本發(fā)明的一種非接觸式血液流量測量方法,包括以下步驟:
一、測量元件連接:將所述的各元件裝入管架中,將所述的超聲發(fā)射探頭和超聲接收探頭相應的接入電源,并將數(shù)據(jù)線接入處理器,以及紅外線成像接收管和激光紅外線發(fā)生模組接入電源,并將數(shù)據(jù)線接入處理器;
二、測量準備:將待測量管件裝入管架中,保證管件在管架中平直,調(diào)整超聲發(fā)射探頭和超聲接收探頭的位置,使超聲發(fā)射探頭和超聲接收探頭與管件內(nèi)的血液流向不平行也不垂直,即形成一定的夾角,但所述的每一個超聲發(fā)射探頭和超聲接收探頭與血液流向的夾角應相等;
三、測量過程:啟動測量裝置時,當?shù)谝怀暯邮仗筋^和第二超聲接收探頭分別接收從第二超聲發(fā)射探頭和第一超聲發(fā)射探頭發(fā)射的信號,如果兩個接收探頭接收到的信號是等同于聲音速度的相同速度的波形能量,頻率低于1MHZ,可判斷為空管,此時通過激光紅外線發(fā)生模組發(fā)出紅外線測量信號,紅外線成像接收管會接收到上下外徑,上下管壁厚度,上下內(nèi)徑吸收紅外線后形成的曲線輪廓,通過接收管上的點陣可測出曲線底部對稱彎曲部分的外切線距離為此段管件的內(nèi)徑D,并通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)值傳送給處理器存入計算單元,取得該值后,激光紅外線管徑測量探測器元件停止工作,待裝入下一根新空管時才開始工作;當兩個超聲波接收探頭同時測到高于空氣傳播速度并且頻率接近于2MHz高頻超聲波時,可判斷采血管路中充滿了血液,通過處理器主機系統(tǒng)分別記錄到下一個空管狀態(tài)出現(xiàn)前上游和下游接收到的超聲波發(fā)出次數(shù),應為相同次數(shù)M。以及超聲波在正方向(上游一下游)的傳播時間Tup,和超聲波在逆方向(下游一上游)的傳播時間Td_,將上述參數(shù),代入下述公式可計算出這段時間周期內(nèi)流過采血管路的血液流量V ;
V=MD/sin2 θ X AT/TupTdownΘ一超聲波聲束與血液流動方向的夾角M—超聲波聲束在血液的直線傳播次數(shù)D—采血管路的內(nèi)徑Tup—超聲波聲束正方向上的傳播時間Tdciwn—超聲波聲束逆方向上的傳播時間Δ T= Tup- T down 所述正方向是指:上游一下游;
所述逆方向是指:下游一上游;
所述上游是指流動方向上位置在下游之前;
從而實現(xiàn)對管件中血液流速的精確測量。
[0012]綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果是:提出一種非接觸式血液流量測量裝置,無需與待檢測血液相接觸,而是基于超聲波在血液中的順流和逆流的傳播的時間差和速度差,結(jié)合測量的該段采血管路的內(nèi)徑尺寸,綜合測量計算出一定時間段內(nèi)的血液流量,其結(jié)構(gòu)簡單,經(jīng)濟適用,而且能夠精確測量出采血管路中的血液流量。它采用了先進的多脈沖技術(shù)、輔以信號數(shù)字化處理技術(shù)及糾錯技術(shù),使流量探測技術(shù)更能適應現(xiàn)場的客觀條件,受設(shè)備物理變化因素影響小,從而提高檢測精度,進行提高血液采集質(zhì)量。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明一種非接觸式血液流量測量裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖,對本發(fā)明作詳細的說明。
[0015]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
[0016]實施例一:圖1示出了本發(fā)明一種非接觸式血液流量測量裝置的第一種實施例,一種非接觸式血液流量測量裝置,包括管架2,所述管架2內(nèi)設(shè)有第一超聲探測槽11和第二超聲探測槽12,所述第一超聲探測槽11和第二超聲探測槽12之間還設(shè)有紅外探測槽13,所述第一超聲探測槽11、第二超聲探測槽12和紅外探測槽13的軸心線處于同一平面上,所述管架2上還設(shè)置有管槽14,所述管槽14與第一超聲探測槽11垂直,并依次穿過第一超聲探測槽11、第二超聲探測槽12和紅外探測槽13,在所述第一超聲探測槽11和管槽14交匯處,在所述第一超聲探測槽11內(nèi)位于管槽14兩側(cè),分別設(shè)置有第一超聲發(fā)射探頭10和第一超聲接收探頭3 ;在所述紅外探測槽13和管槽14交匯處,在外探測槽13內(nèi)位于管槽14兩側(cè),分別設(shè)置有激光紅外線發(fā)生模組8和紅外線成像接收管4 ;在所述第二超聲探測槽12和管槽14交匯處,在所述第二超聲探測槽12內(nèi)位于管槽14兩側(cè),分別設(shè)置有第二超聲發(fā)射探頭7和第二超聲接收探頭6,這樣的設(shè)置能過管夾把各檢測器件進行固定,從而便于整體進行裝夾和更換,從而提高了工作效率,所述激光紅外線發(fā)生模組8和管槽14之間設(shè)有第一級光學防塵鏡片,所述紅外線成像接收管4和管槽14之間設(shè)有第二級光學防塵鏡片,這樣的設(shè)置使紅外發(fā)生裝置與接收裝置能夠免于被外界的雜質(zhì)污染,從而影響檢測精度,所述管架2材質(zhì)為鋁合金,所述管架2內(nèi)外表面采取發(fā)黑的表面處理工藝方法進行處理,這樣的設(shè)置可以防止外部光線進入檢測裝置內(nèi),造成檢測結(jié)果不準確,所述第一超聲發(fā)射探頭10和第二超聲發(fā)射探頭7為相同結(jié)構(gòu)和相同參數(shù),所述第一超聲接收探頭3和第二超聲接收探頭6為相同結(jié)構(gòu)和相同參數(shù),所述超聲發(fā)射探頭和超聲接收探頭的性能參數(shù)為準確度:0.1%線
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