Устройство для измерения скорости и объема мочеиспускания Советский патент 1983 года по МПК A61B5/00 G01F1/00 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок измерения потока выполнен в виде последовательно соединенных дифференциального усилителя, дифференцирующего элемента и усилителя.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цистомер выполнен в виде пьезоэлектрического мостового датчика давления, соединенного с кататером для сбора мочи.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И ОБЪЕМА МОЧЕИСПУСКАНИЯ, содержащее размещенные в общем корпусе и соединенные последовательно блок датчика, включающий в себя, сосуд для сбора мочи, соединенный с преобразователем механических движений в электрический сигнал, блок измерения потока, блок обработки и регистрации и цистомер, отличающееся тем, что, с целью.повышения точности измере,ния при одновременном упрощении кйнс трукции и обслуживания, преобразов «.ль механических движений в электрич окий сигнал выполнен в. виде консрльно закрепленной на корпусе датчика плоской прямоугольной пружины с прямоугольным отверстием и с двумя продольными прорезями, образующими прямоугольный язычок, направленный в сторону места закрепления плоской пружины, на свободном конце которого укреплен механизм жесткого соединения с опорой сосуда для сбора мочи, а на пластине вдоль отверстия закреплены тензометры, образующие плечи измерительного моста блока датчика. СО to 41

Изобретение относится к медицинской технике, а именнок приборам для урологических исследований, которые предназначены для.определения скорости истечения мочи и объема мочеиспускания. Известно устройство для измерений скорости потока мочи, содержаще ,блок датчика, включающий в себя сосуд для сбора мочи и преобразовател механического движения в электричес кий сигнал, блок измерения потока, блок обработки и регистрации и цистомерОднако указанное устройство не дает необходимой точности измерения Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройств для измерения скорости и. объема мочеиппускания, содержащее размещенные в общем корпусе и соединенные последовательно блок измерения пото ка, блок датчика, включающий в себя сосуд для сбора мочи, соединенный с преобразователем механических дви жений в электрический сигнал, блок обработки и регистрации и цистомер( Однако известное устройство не позволяет достичь высокой точности измерения и сложно в обслуживании. Цель изобретения - повышение точ нооти измерения при одновременном упрощении конструкции и обслуживания. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения скорости и объёма мочеиспускания, содержанием размещенные в общем корпусе и соединенные последовательно блок измерения потока, блок датчика включающий в себя сосуд для сбора мочи, соединенный с преобразователем механических движений в электри ческий сигнал, блок обработки и регистрации и цистомер, преобразователь механических движений в электрический сигнал выполнен в виде кон сольно закрепленной на корпусе датчика плоской прямоугольной пружины с прямоугольным отверстием и двумя продольными прорезями, образующими прямоугольный язычок, направленный в сторону места закрепления плоской пружины, на свободном конце которого укреплен механизм жесткого соединения с опорой сосуда для сбора мочи, а на пластине вдоль отверстия закреплены тензометры, образукнцие плечи измерительного моста блока датчика. Кроме того, блок измерения потоке выполнен в виде последовательно соединенных дифференциального усилителя, дифференцирующего элемента и усилителя. При этом цистомер выполнен в виде пьезоэлектрического мостового датчика давления, соединенного с кааетером для сбора мочи. На фиг. 1 представлена общая блоксхема устройства, на фиг. 2 - блок датчика сигнала объема (разрез, вид сбоку); на фкг. 3 - блок датчика, вид спереди; на фиг. 4 - плоская прямоугольная пружина, вид спереди, на фиг. 5 - плоская прямоугольная пружина, вид сверху. Основные части устройства выделены пунктирными линиями (фиг. 1). Устройство включает блок 1 измерения потока, к входу которого подключен блок 2 датчика сигнала объема, блок 3 обработки и регистрации сигнала, цистомер 4, сосуд 5 для сбора мочи, механически связанный с измерительным мостом б, представляющим собой преобразователь давления (механических движений) в электрический сигнал. Электропитание устройства осуществляется при помощи блока 7 питания. В измерительном мосту б имеются четыре одинаковых тензометра 8-11, образующих плечи измерительного моста блока 2, причем плечо постоянного тока измерительного моста б подключено к источнику питания (не показан). Между обеими клеммами источника питания включен переменный резистор 12 балансировки сигнала объема (переменный резистор установки нуля). Выход измерительного моста б подключен к дифференциальному усилителю 13, относящемуся к блоку 1 измерения потока, а выход дифференциального усилителя 13 подключен одновременно к переключательной схеме

14блока 3 обработки и регистрации сигнгша и к да1фференцирую1цему элементу 15,-Дифференцирующий элемент

15выдаетвременные разностные соотношения подаваемого на его вход сигнала объема и направляет этот сигнал через разделительный усилитель 16

на другой вход переключательной схемы 14.

Важнейшей частью цистомера 4 является пьезоэлектрический мостовой датчик 17 давления, вход которого связан с трубкой катетера 18, соединенной с измеряек&дм объемом. Пьезоэлектрический мостовой датчик 17 давления состоит из пьезорезистивного моста, необходимая для симметрирования моста настройка осуществляется при помосци переменного резистора 19 (фиг. 1). Выход мостового пьезоэлектрического датчика 17 давления через измерительный усилитель 20 подключен к третьему входу, переключательной схемы 14, переключения на входы которой осуществляются в зависимости от режима работы всего устройства.

В блоке 3 обработки и регистрации сигнала выход переключательной схе№1 14, на которую для дальнейшего анализа может быть подан аналоговый измерительный , соответствующий выбранному режиму работы, через согласующий фильтр 21 подключен ,ч входу согласующей схекы 22, вход которой соединен с датчиком 23 нулевого положения, а ее выход подключен к регистрирующему прибору 24 с непрерывной записью. Регистрирующий прибор 24 может быть одно- или многоканальным, он выдает на основе подаваемых на его вход аналоговых сигналов регистрационнуюленту с зап1 сью. Регистрирующий прибор 24 запускается при помощи управляющей схемы 25, с тех входов которой осуществляется управление запуском, остановкой и выбо1 ом скорости протяжки бумаги.

Сосуд .5 для сбора мочи (фиг. 2) представляет собой открытый сверху цилиндр с вертикальнсэй осевой линией, нижняя часть егЬ опирается на опору 26, имеющую цилиндрическую верхнюю часть..Опора 26 представляет собой легкую конструкцию из пластмассы, имеющую цилиндрический кожух, а также разделяющую ее внутреннее пространство горизонтальную опорную пластину 27. От нижней поверхности опоры 26 отходят ножки 28. В нижней части опоры 26 (фиг. 2) предусмотрена полукруглая выемка (отверстие), через которую может быть введено зажимное устройство. В нижней части

опорной трубы 29 зажимного устройства предусмотрен зазор 30. Ножки 28 опоры 26 через нижнюю часть опорной трубы 29 выходят наружу, их KOHIQJ связаны соединительной пластиной 31.

На опорной трубе 29 закреплена и-образная скоба 32 (фиг.. 3) , нижняя горизонтальная соединительная деталь которой проходит под соединительной пластиной 31 параллельно ей. Из обеих внутренних поверхностей скобы 32 выступают упорные пластны 33 и 34, в которые упирается верхняя часть соединительной пластины 31 Во всей измерительной системе, состоящей из сосуда 5 сбора мочи и опоры 26, нагрузка передается на ленту по|1веса 35, закрепленную в центре соединительной пластины 31.- Конец ленты подвеса 35 подсоединен к скобе 36 подвеса, а соединительная пластина 31 проходит через ее центральное отверстие. Нижний конец скобы 36 подвеса выполнен в виде направляющего штифта и проходит (фиг. 3) через центральное отверстие фиксированной в своем положении соединительной детали 37. Расстояние между соединительной пластиной 31 и соединительной деталью 37 изменяетсй в зависимости от объёма жидкости, находящейся в сосуде 5 для сбора мочи.

К середине опорной трубы 29 присоединена прижимная пластина 38 (фиг. З), а между ней и опорной трубой 29 расположена листовая пружина, Которая прижимается прижимной пластиной 38 к опорной трубе .

Сверху прижимной пластины 38 конструкция замыкается при помощи фиксированной ТВ своем положении задней пластины 39. В задней пластине 39 на центральной осевой линии конструйции расположено круглое отверстие, через которое проходит направлякяций штифт 40, закрепленный на горизонтальной опорной пластине 27 опоры 26 Направлянмдае штифты 40 и 41, запуская вертикальное перемещение конструкции, препятствуют ее перемещение в боковых направлениях.

Плоская прямоугольная пружина 42 (фиг. 5) , изготовленная из тонкой полосы пружинной стали, выполнена с прямоугольным отверстием 43 в центре и с/ двумя продольными прорезями 44 и 45, образуницими прямоугольный язычок 46. Верхний конец ленты подвеса 35 прикреплен к прямоугольному язычку 46 в точке 47. .

На участк пружинь, расположенном слева от линии А на плоской прямоугольной пружине 42 (фиг. верхней и нижней поверхностях обеих кромок прямоу1ч льного отверстия 43, расположены тензометры 8-11. Очевидно, что поя действием передаваемой через ленту подвеса 35 нагрузки (фиг. 3) плоская прямоугольная пружина 42 прогибается, при определенном соотношении ее размеров точка 47 в своем движении пересечет вертикальную осевую линию.

В одном узле с опорной трубой 29 находится коммутирующая плата 48, содержащая проводники и схемы, непосредственно связанные с тензометрами 8-11. Электрические проводники выведены отсюда по гибкому кабелю 49

Горизонтальное положение опорной трубы 29 относительно подставки (не показана) может быть точно установлено при помощи регулировочного винта 50.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерения сосуд 5 для сбора мочи устанавливают на опору 26, при этом блок 2 датчика сигнала объема находится в исходном состоянии. Тензометры 8-11 находятся в состоянии, соответствующем собственной массе механизмами измерительный мост 6 настраивают при помощи переменного резистора 12 балансировки сигнала объема таким образом, чтобы выходной сигнал на сосуд 5 для сбора мочи был равен нулю, т.е., чтобы на выходе дифференциального усилителя 13 сигнал отсутствовал.

С началом измерения сосуд 5 не- , прерывно принимает объем мочи, подлежащей измерению. Для того, чтобы исключить влияние, обусловленное динамическими силовыми воздействиями потока, применена воронка (не показана) , которая частично снижает скорость протекания мочи.

Выходной сигнал измерительного моста пропорционален моментальному значению объема мочи, находящейся в сосуде 5. Дифференцирующий элемент 15 дифференцирует этот изменяющийся во времени сигнал и известным способом получает на основе разностного соотношения объема скорость истечения.

Как следствие, на выход раздели тельного усилителя 16 поступает аналоговый измерительный сигнал, соответствующий искомой скорости истечения, который, в соответствии с режимом измерения скорости истечения, задаваемым переключательной схемой 14, через согласующий фильтр 21 и согласующую схему 22 передается на регистрирующий прибор 24 с непрерывной записью, выдающий ленту с записью процесса измерения скорости истечения. Для тарирования ленты с записью может быть использована управляющая схема 25.

При необходимости получения регистрационной записи изменения объема выход дифференциального усилителя 13 через переключательную схему 14 подключается к регистрирукяцему прибору 24. При многоканальном исполнении прибора имеется возможность проведения параллельного измерения.

Наличие цистомера 4 в устройстве позволяет провести полный цикл урологических исследований.

При цистометрических исследованиях в трубке катетера 18 возникает авление, подлежащее замеру, которое при помощи мостового пьезоэлектрического датчика 17 давления преобразуется в электрический сигнал, и этот аналоговый электрический сигнал через измерительный .усилитель 20 подается на переключательную схеу 14. При состоянии последней, соответствующем режиму цистометрии, выход измерительного усилителя 20 ерез согласующий фильтр и согласующую схему 22 подключен .к регистрирующему прибору 24, выдающему соответствующую ленту регистрации.

В этом режиме работы точность изерений до 1%.

Наличие в устройства цистомера озволяет провести полный цикл уроогических исследований.

В предлагаемом устройстве достиаются высокая точность измерений упрощение конструкции.