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一种医用输液报警器的研制
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4秒后，自动返回首页人体便携式自动输液器的研制--《哈尔滨工业大学》2006年硕士论文
人体便携式自动输液器的研制
【摘要】：
便携式智能输液设备以微型电机代替普通的重力输液,能够精确控制输液速度和输液量;对输液过程进行监测,当出现如管路堵塞、有危险气泡等异常情况时,能够迅速地自动关断输液通路,防止输液事故的发生;输液结束后自动停机,并通过声光提醒病人或护理人员;具有携带方便,操作简单等特点。在精确输液,战场救护,紧急抢救等情况下,便携式智能输液设备能够大大提高安全性、精确性和工作效率,减轻护理人员的工作强度,是一种性价比很高的医疗设备。
本文在分析目前常用输液泵的优缺点的基础上,选择DG-1盘状蠕动泵,并进行了结构改进;选择步进电机作为输液泵的驱动电机,为缩小整体的体积,将步进电机的驱动电路、按键、LCD和报警电路集成到单板上。硬件电路采用C单片机作为控制核心,利用集成芯片L297和L298对步进电机实现斩波驱动,通过按键控制步进电机的转速和转数实现对输液速度和输液量控制。步进电机与输液泵之间通过橡胶连接头实现连接,可缓解输液时由步进电机震动引起的脉动。
在分析常用的气泡探测器特点的基础上,针对输液管气泡检测的具体要求,选用超声波气泡探测器传感器进行气泡检测,并对其可行性进行了原理性的分析和论证。设计了超声波换能器的结构和信号处理电路,能够实现二重气泡监测功能。
通过控制键盘和LCD,使用者可以方便地对输液器进行参数设置;电源监测和报警提示功能提高了系统的可靠性和安全性;温度补偿功能减轻了药液温度过低时给输液者带来的不适;参数设置记忆功能显示了系统设计的人性化特点。
通过实验结果,分析了影响输液精度的主要因素,采用拟合曲线法修改了控制方案,提高了输液精度;分析了影响超声波气泡探测器检测精度的主要因素,提出了改进方案;论证了输液器辅助功能具有较好的可靠性,满足设计要求。
【关键词】：
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2006【分类号】：TH789【目录】：
Abstract5-9
第1章 绪论9-19
1.1 引言9-10
1.2 课题研究的目的和意义10-11
1.2.1 课题研究的目的10
1.2.2 课题研究的意义10-11
1.3 国内外研究现状和分析11-18
1.3.1 智能输液器综述11-13
1.3.2 国内外研究现状13-17
1.3.3 发展趋势分析17-18
1.4 课题主要研究内容18-19
第2章 气泡监测方法的研究与实现19-34
2.1 气泡监测方案选择19-23
2.1.1 电容式检测法20
2.1.2 光电式检测法20-21
2.1.3 超声波式检测法21-23
2.2 超声波气泡探测器的研制23-33
2.2.1 超声波换能器的设计23-28
2.2.2 超声波气泡探测器硬件电路设计28-32
2.2.3 超声波气泡探测器程序设计32-33
2.3 本章小结33-34
第3章 输液器动力装置设计34-46
3.1 输液泵的选择及改进34-36
3.1.1 盘状蠕动泵对输液脉动的影响分析34-35
3.1.2 输液泵的选择35-36
3.1.3 输液泵的结构改进36
3.2 输液器驱动系统硬件设计36-41
3.2.1 驱动电机的选择37-39
3.2.2 电机驱动电路的设计39-41
3.3 输液泵驱动系统程序设计41-45
3.3.1 步进电动机工作方式设定41-42
3.3.2 输液速度的控制42-44
3.3.3 输液量的控制44-45
3.3.4 快速排空功能的实现45
3.4 本章小结45-46
第4章 输液器辅助功能设计46-52
4.1 控制键盘的设计46-47
4.2 LCD 显示的设计47-48
4.3 加热器的设计48-49
4.4 电源管理的实现49-50
4.5 报警及提示功能设计50-51
4.6 参数记忆功能设计51
4.7 本章小结51-52
第5章 实验结果分析及设计改进52-58
5.1 超声波气泡探测器实验结果及分析52-53
5.2 输液速度实验数据分析及设计改进53-57
5.3 辅助功能实验结果57
5.4 本章小结57-58
参考文献59-62
攻读学位期间发表的学术论文62-63
哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明63
哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书63
哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理63-64
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