压力传感器静态特性测试实验报告.doc

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08级生物医学工程专业 02 班姓名宋岭举成绩实验项目名 称压力传感器静态特性测试指导教师签 名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 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 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 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