Устройство для косвенного измерения расхода биологической жидкости

Устройство для косвенного измерения расхода биологической жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОСВЕННОГО ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ , содержащее поршневой насос, преобразователь давления и приемник, внутренняя no iocTb которого разделена гибкой мембраной на воздушную и жидкостную камеры, первая из которых соединена с поршневым насосом,а вторая имеет входной и выходной патрубки , в которых размещены клапаны, отличающееся тем, что , с целью повышения точности измерения расхода жидкости, устройство дополнительно снабжено датчиком перемещения поршня, блоком управления, включающим компаратор, фо(ирователь импульсов, три схемы И и две схемы НЕ, вычислительнь блоке, включающем четыре ключа,, два блока памяти и сумматор, и блоксм индикации, при этом выход преобразователя давления через компаратор соединен с входами формирователя импульсов, первой схемы НЕ и первой схемы И, выход формирователя импульсов соединен с входами первой и второй схем И, а через вторую схему НЕ - с входом третьей схемы И, выход первой схемы НЕ соедиН § иен с входами второй и третьей схем И, при этом выход первой схемы И сое динен с управляющим входом первого ключа, выход второй схемы И - с управляющим входом третьего и четвертого ключей, выход датчика положения поршня через первый ключ, первый блок памяти и четвертый ключ соединен с одним из входов сумматора , а через второй ключ, второй блок памяти и -третий ключ - с другим входом сумматора, выход которого СО соединен с входом блока индикации. со

СО(ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И)

8(Я) А 61 М 1 03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ .КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"Ы1 4(1 ТМ,",1 (2Ц 2840000/28-13 (22) 23.11.79 (46) 07. 04.83. Бюл. 9 13 (7 2) Н.Н. Гетманов, 3.В. Любарская и Ю.И. Монахов (71) Особое конструкторское бюро биологической и медицинской кибернети-. ки (53) 615.475.088.8 (088.8) (56) 1; Патент США 9 3718044, кл. 73-223, опублик. 1973.

2. Аналитический обзор основных направлений разработки насосных устройств для полной замены сердца. Отчет НИИТи ИО МЗ СССР, инв. Б 642813, 1978, с. 13. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОСВЕННОГО

ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ, содержащее поршневой насос преобразователь давления и приемник, внутренняя полость которого разделена гибкой мембраной на воздушную и . жидкостную камеры, первая из которых соединена с поршневым насосом,а вторая имеет входной и выходной патрубки, в которых размещены клапаны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что.с целью повышения точности измерения расхода жидкости, устройство дополнительно снабжено датчиком перемещения поршня, блоком управления, включающим компаратор, формирователь импульсов, три схемы И и две схемы

НЕ, вычислительньм блоком, включающем четыре ключа, два блока памяти и сумматор, и блоком индикации,. при этом . выход преобразователя давления через компаратор соединен с входами формирователя импульсов, первой схемы НЕ и первой схемы И, выход формирователя импульсов соединен с входами первой и второй схем И, а через вторую схему НŠ— с входом третьей схемы И, выход первой схемы НЕ соеди-I нен с входами второй и третьей схем

И, при этом выход первой схемы И соединен с управлякщим входом первого ключа, выход второй схемы И вЂ” с управляющим входом третьего и четвертого ключей, выход датчика положе- Я ния поршня через первый ключ, первый блок памяти и четвертый ключ соединен с одним из входов сумматора, а через второй ключ, второй блок памяти и третий ключ - с дру.гим .входом сумматора, выход которого соединен с входом блока индикации. 100947 9

Изобретение относится к области медицинской измерительной техники и касается косвенного измерения потока жидкости в пульсирующих насосах, используемых, например, для искусственного кровообращения. 5

Известно устройство для определения расхода жидкости в пульсирую. щем насосе с двухкамерньм приемником, содержащим устройство для нагнетания вспомогательной среды, выполнен- 10 ное в виде струйного усилителя,, преобразователь давления, вычислительное устройство интегратор и блок индикации, при этом первая камера связана входной и выходной магистра- 15 лями с контролируемой жидкостью, вторая камера -.со струйным усилителем и преобразователем давления, который соединен с интегратором и через него с блоком индикации (1) .

Это устройство позволяет осуществлять косвенное измерение потока жидкости без введения в контролируемый поток чувствительных элементов, благодаря чему не происходит нарушения конфигурации потока и отсутствует влияние контролируемой среды на чувствительные элементы в случае агрессивности последней. Кроме того, не происходит разрушения контролируе мой среды и отсутствует выпадание осадка, что важно при измерении потока крови при искусственном кровообращении. Описанное измерение совершается за счет преобразования измеряемого давления преобразователем давления в величину потока с ,помощью интегрирования.

Недостатком известного устройства является наличие дополнительной погрешности измерения, обусловлен- 40 ной обратным потоком жидкости через входную и выходную магистрали, неконтролируемые изменения которого искажают результаты измерений.

Известно также устройство для измерения расхода жидкости, содержащее поршневой насос, преобразователь давления и приемник, внутренняя полость которого разделена гибкой мемб-50 раной на воздушную и жидкостную каме1 ры,при этом воздушная камера соединена с поршневым насосом,а жидкостнаяимеет входной и выходной патрубки, . в которых расположены клапаны. Определение расхода жидкости производится с помощью датчика давления воздуха, соединенного с воздушной камерой приемника. Сигнал датчика давления интегрируется и преобразовывается в сигнал расхода (2)., 60

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения из-за неучитываемых обратных расходов через клапаны.

Целью изобретения является повышение точности измерения расхода биологической жидкости.

Цель достигается тем, что устройство для косвенного измерения расхода биологической жидкости, содержащее поршневой насос, преобразователь давления и приемник, внутренняя полость которого разделена гибкоймембраной на воздушную и жидкостную камеры, первая из которых соединена с поршневым насосом, а вторая имеет рходной и выходной патрубки, в кото ых размещены клапаны, дополнительно снабжено датчиком перемещения порщня, блоком управления, включающим компаратор, формирователь импульсов,три схемы И и две схемы НЕ,вычислительным блоком, включающим четыре ключа, два блока памяти и сумматора, и блоком индикации, при этом выход преобразователя давления через компаратор соединен с входами формирователя импульсов, первый схемы НЕ и первой схемы И, выход формирователя импульсов соединен с входом первой и второй схемы И, и через вторую схему НŠ— с входом третьей схемы И, выход первой схемы НЕ соединен с входами второй и третьей схемы И, при ртом выход первой схемы И соединен с управляющим входом первого ключа, выход второй схемы И - с управляющим входом второго ключа, а выход третьей схемы И вЂ” с управляющими входами третьего и четвертого ключа, причем выход датчика положения поршня через первый блок памяти и четвертый ключ соединен с одним из входов сумматора, а через второй ключ, второй блок памяти и третий ключ — с другим входом сумматора, выход которого соединен с входом блока индикации.

На фиг,l приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 временные диаграммы отдельных элементов устройства.

Устройство косвенного измерения расхода биологической жидкости содержит корпус 1 насоса, имеющий полость постоянного объема, разделенную диафрагмой 2 на две камерыжидкостную Э и газовую 4. Контролируемая жидкость поступает в полость приемника постоянного объема через входной клапан 5 и вытекает через выходной клапан б. Камера 4 соединена с поршневым приводом 7 подачи газа, внутри которого находится поршень 8, соединенный с электроприводом 9. Камера 4 соединена с преобразователем давления,10. С поршнем 8 механически связан датчик ll перемещения поршня. Выход преобразователя 10 давления электрически соединен с блоком 12 управления, а датчик перемещеg_#_a поршня соединен.с вычислительным

1009479 устройством 13. Блок 12 состоит иэ ком 14, формирователя стробирующих импульсов 15, схем HE 16 и

17 и схем И 18, 19 и 20.

Вычислительное устройство 13 состоит as четырех ключей.21-24, двух блоков 25 и 26 памяти и сумматора 27 °

Выход устройства 13 соединен с блоком 28 индикации.

На фиг.2 приняты следукйцие обозначения

P -. давление газа в газовой камерен

Р - контрольное значение давле-., .ния гаэау

V - сигнал с датчика положения поршня при,йереходе через значение Р снизу;

V сигнал-с датчика ll перемеэя щения поршня при переходе через Р сверхуу

0 - сигнал йа выходе компарак тора;

U - сивнал на выходе формироваС теля импульсов;

U8 - сигнал на выходе схемы И 18

081«сигнал на выходе схемЫ

И 19

Up - сигнал разрешения вычисления на выходе схемы И 20, В момент перехода давления газа °

5 чеРез контрольное значение Р„ снизу на выходе схемы И 18 появляется импульс выборки, открывающий ключ 22.

При этом блок памяти 26 запоминает величину сигнала Uz<датчика перемещения поршня 12. В момент перехода,. давления газа через значение Рк свер ху на выходе схемы И 19 появляется импульс, открывакиций ключ 21. При этом блок 25 памяти запоминает ве15 .личину сигнала датчика 11 положения . поршня, Равную Uz<. По окончании импульса, вырабатываемого схемой .

И 19, на выходе схемы H 20 появляется импульс разрешения вычисления, открывающий ключи 23 и 24. При этом на вход сумматора 27 с инвертнр. . Рующим и неинвертирующнм входами, поступают сигналы с блоком памяти 25.и

26,а на выходе его появляется сигнал, пропорциональный разности (Uq -Цп ), 25 соответствующий величине расхода за один цикл работы насоса. Результаты .измерения индицируются на блоке инди,кации 28.

1009479

Редактор О.Юркова

Заказ 2539/4: Тираж.711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Уп

Ую

Составитель В. Воробьев

Техред M. Гер гель Корректор М. Демчик

Ъ