医用导管流速测定仪研究与设计.docx

1、医用导管流速测定仪研究与设计郭利口，杨成丽】，2,何红霞】，2,付伟】，2(1.山东省纺织科学研究院，山东胃岛266032;2.山东省特种纺织品加工技术直点实验室，山东青岛266032)摘要：文章阐述了医用导管流速测定仪的研究与设计，介绍了其测定原理、结构设计以及技术特征。ResearchonUsingSodiumHydroxideinQuantitativeAnalysisofStainlessFiberZhangXiaojing,ZhangShen,HeWeixing(JiangsuProvincialTextileResearchInstituteCo.,Ltd.,Wuxi214000,

2、China)Abstract:Thefeasibilityofusing40wt%NaOHaqueoussolutioninanalyzingfibercontentinstainlessfiberblendedyarnwerediscussedinthearticle,accordingtothepropertyofcottonbedissolvedin75wt%sulfuricacidandpolyesterbedissolvedin40wt%NaOHaqueoussolution.Theresultshowsthatquantitativeanalysisofpolyestercotto

3、nstainlessblendedyarnthrough75wt%sulfuricacidand40wt%NaOHaqueoussolutionmethodisaccurateandreliablewithgoodreproducibility.Keywords:NaOH；stainlessfiber；quantitativeanalysis关键词：流速测定仪；医用导管；恒定静压头中图分类号：TS103.6+5文献标识码：B1前言随着科技的发展，医疗技术水平不断提高,临床对导管不断提出更高的要求，导管工业需不断创新以满足临床的需要。随着人口增多及老龄化发展，医用导管在临床的应用不断增多，但是目

4、前国内外均没有有效的测试医用导管流速的仪器。本项目主要研究一次性使用的中心静脉导管的流速性能检测仪器，以检验在恒定静压头下医用导管的流速情况，使其能够满足质检、医疗、相关生产企业等单位对医用导管流速性能的检测需要。2医用导管流速测定仪结构设计收辑日期：2016-11-21作者简介：郭利(1987-),女，山东枣庄人.助理I：程师。文章编号：1009-3028(2017)01-0029-03医用导管流速测定仪包括仪器主机及软件测控两部分。仪器外观示意图如图1所示。该仪器满足YY0285.3-1999一次性使用无菌血管内导管第3部分：中心静脉导管的标准要求。根据人机工程学原理，为方便试验操作人员的

5、操作,仪器整体结构设计为机械与电气控制一体式。机械部分根据产品设计外观遵循的黄金比例原则，将该部分长宽高等各方面尺寸设计均按照黄金分割比例来执行，以满足仪器外型的美感要求。上下水箱都放置在仪器箱体内部，保证了仪器外观整洁。加水口在箱体的下部位置，方便加水。加水口设有过滤网，保证试验用水的清洁。独创的操控软件，可精确控制测试仪水流速度，并且可以对试验数据保存和进行后期处理。软件可靠性强、操作界面美观，符合人机交互的需求。3医用导管流速测定仪关键技术图1仪器外观示意图本项目所研发的仪器适用f医用导管（次性使用的中心挣脉导管）在恒定静压头下水流经导管的流速测定.也町用来测定其它刚性或半刚性纤维管状材

6、料水流经导管流速的测定。井IL通过软件控制及数据分析进行分时段的中心静脉导管流速的测定。其原理为：在恒定静压卜.让水流经导管.在恒定时间内.测定流出水的体积或质量流速以（mL/min）表示。医用导管流速测定系统主要由恒温循环水系统、恒定静压头的水流装置以及实时的软件控制系统及数据处理系统组成。测试步骤如卜.：向恒液位容器供（22，2）1的水将试验导管安装到试样架的接头上。开始让水流经导管.用容器收集一定测量时间（不小于30s）的流出液.通过质量传感器称出流出液的雨ht（假定水的密度是1000kg/n?）确定体积。每个试验导管测址三次。计第三次测得值的算术平均值，将该平均值与时间的比值作为水流经

7、导管的流速.以毫升每分钟（mL/min）表示。3.1（22±2）X?恒温循环水系统的研制根据YY0285.3-1999一次性使用无曲血管内导管第3部分：中心静脉导管要求.试臆水温需保持在（22士2）*C.因此在一个试样的整个试验循环过程中，水浴温度必须严格控制在标准要求的（22士2）1。而旦水浴温度还凹以按照试羚要求在一定范围内进行预设、调节控制。为了使仪器能够满足测试的需求.将恒温水浴控制系统设计成由特定加热功率的加热装置和冷却水循环装置组成.可保证20X?241、的水温控制范围。整个系统可以实现水浴温度的预先设定和试脸过程中的精确控温这两项功能。该系统采用具有PI【）调肯功能的温

8、控器来对水浴进行粘确的控温。温控器的丁.作原理是：温度传感器将水浴的温度转换成电信学传给温控器。温控器的转换显示机构把电信打转换成数字显示或模拟指示出来.并在温控器内部与设定机构的设定值通过比较机构进行比较（或PID运算）后.通过输出机构输出给操控器（接触器、固态继电器或功率控制器）然后操控器对加热装置和冷水供水装置进行控制。温度传感器实时检测出下水箱水温，与下水箱水温设定值相比较计算实际伉与设定值的偏差，进行比例（P）、积分、微分（【）运算得出控制W，从而输出某个适当的控制信号给加热管和冷水循环系统.进行间歌加热或间歌供给冷水促使测址值恢复到给定值,达到自动控制的效果。温度控制原理图如图2所

9、示。图2水浴混攻控;M惊理图3.2具有恒定静压头的水流装置的研制恒定静压头的水流装置中其石闩动给水、水位，动检测及流址调W功能.恒定静压头的水流装置示意图如图3所示。图3但定”压头的水浪装置示意图注：1-液位计:2±*-Ti3-电磁阀1-淡¥调节徇；5-上水箱：6溢浪拶；7-试检根流管该系统采用人工注水至下水箱.下水箱内温度达到设定温度要求.即可开始给上水箱加水，上水箱装有水位感应开美（不锈钢浮子磁控水位感应开关），实时自动检测水位.性能稳定，工作可供。在上水箱内设有溢流管.如果忒较箱内的水高F溢流管.就会通过溢流管流回下水箱，保证试验箱内的水一直保持在同一水位上.确保了部

10、压头压力的恒定。试验水流管选用了刚性较好的有机玻璃，保证r在试羚过程中管路压力保持一致.不会由于管路的形变对出水口的压力造成影响。有机玻璃的可视性好.方便试验人员观察管路及连接件有无漏气.及时排除故障.保证了试验结果的准确性。水位检测系统具有智能识别水位.缺水保护和满水提示功能。F水箱内的水位自动检测模块主要完成实时监测系统的水位.当系统缺水时.自动断开后级下水箱内的加热电路.防止干烧.保护加热器.同时缺水指示灯亮.提醒试验人员及时加水：当系统注水满后.满水指示灯亮.提醒试验人员停止加水。流ht调甘主要是靠流量调甘阀调节.使得接头未连接供试导管时.出水管流速达到（525±25）mL/

11、min。3.3测试软件的研制该仪器软件控制系统由以下部分组成：传感器变送器模块将精密传感器采集到的信号输送给计算机.下位机控制模块接受计算机输送的控制信号对水流进行控制。数据处理模块将计算机采集到的数据，判别H有效性将其存储到数据库，以便查询。计算机与主要模块间采用232方式通讯，数据佐输高效可靠并旦抗干扰能力强。软件控制系统的总体构架如图4所示。测试软件界面由欢迎界面、参数设置界面、试验界面、试验报告界面组成。程序采用模块化设计.针对试验过程中不同的步骤.分别编写了相对图软件的题.体构架图应的模块.各模块之间可以任意组合.方便一些大中院校和科研单位按照自（2的需求制定非标准试验.拓展了仪器的

12、使用范围。4结论医用导管流速测定仪的研制,采用恒温循环水系统.保证试验水温精确控制在（22±2）V；采用恒定静压头的水流控制装置保证了（1000士5）mm高度的恒定静压；采用称重法通过实时的软件控制及数据分析进行分时段的中心静脉导管流速的测定。整个试捡过程简单易操作.测试精度达到国内领先水平。该仪器研制成功，满足了一次性使用的中心静脉导管的流速性能测试的需要:.提高r工作效率.保证了出厂产品的质战,已有多家企业及医疗检测机构利用此仪器对产品进行测试，市场前景广阔。参考文献：1YYO285.3-1999-次性使JUXlWAl管内导管第3部分：中心尊昧导管!S.北京：中国怀准出版社.1999.TheResearchandDesignofMedicalCatheterFlowTesterGuoLz«YangChengV,HeHongxia1'29FuWei''2(1.ShandongTextileResearchInsiitute*Qingdao266032A'hina；2.ShandongProvincialKeyLaboratoryofSpecialTextilesProcessingTechnology.Qingdao266032.China)Abstrac