Устройство для косвенного измерения расхода биологической жидкости Советский патент 1983 года по МПК A61M1/03 

Изобретение относится к области медицинской измерительной техники и касается косвенного-измерения потока жидкости в пульсируккцих насосах, используемых, например, для искусственного кровообращения. Известно устройство для определения расхода жидкости в пульсирую. щем насосе с двухкамернБМ приемнико содержащим устройство для нагнетани вспомогательной среды, выполненное в виде струйного усилителя, преобразователь давления, вычислительное устройство интегратор и бло индикации, при этом первая камера связана входной и выходной магистра лями с контролируемой жидкостью, вторая камера -.со струйные усилите лем и преобразователем давления, ко торый соединен с интегратором и через него с блоком индикации 1 . Это устройство позволяет осущест лять косвенное измерение потока жид кости без введения в контролируемый поток чувствительных элементов, бла годаря чему не происходит нарушения конфигурации потока и отсутствует влияние контролируемой среды на чувствительные элементы в случае агрессивности последней. Кроме того не происходит ра-зрушения контролиру мой среды и огсутствует выпадание осадка, что важно при измерении потока крови при искусственном кровообращении. Описанное измерение со вершается за счет преобразования измеряемого давления преобразователем давления в величину потока с ;помощью интегрирования. Недостатком известного устройства является наличие дополнительной погрешности измерения, обусловлен- 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 мем раной на воздушную и жидкостную каме ры, при этом воздушная камера соедин на с поршневым насосом,а жидкостная имеет 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 . 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 которых размещены клапаны, дополнительно снабукецд датчиком перемещения порлцня, блоком управления,. включакнцим компаратор, формирователь импульсов, три 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 фо| 1ирователя импульсов соединен с входом первой и второй схемы И, и через вторую схему НЕ - с входом третьей схемы И, выход первой схемы НЕ соединен с входами второй и третьей схемы И, при этом выход первой схемы И соединен с управлякядим входом первого ключа, выход второй схемы И - с управляющим входом второго ключа, а выход третьей схемы И - 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 . 1 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 камеры жидкостную 3 и газовую 4. Контролируемая жидкость поступает в полость приемника постоянного объема через входной клапан 5 и вытекает через выходной клапан 6. Камера 4 соединена с поршневым приводом 7 подачи газа , внутри которого находится поршень 8, соединенный с электроприводом 9. Камера 4 соединена с преобразователём давления .10. С поршнем 8 механически связан датчик 11 перемещения поршня. Выход преобразователя 10 давления электрически соединен с блоком 12 управления, а датчик перемещеШ1Я поршня соединен, с вычислительным

устройством 13. Блок 12 состоит из компаратора 14, формирователя стробирующих импульсов 15, схем НЕ 16 и 17 и схем И 18, 19 и 20.

Вычислительное устройство 13 состоит из 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 следующие обозначения t .

Р . давление газа в газовой камере;.Рц - контрольное значение давле-. НИН газа; Vj, - сигнал с датчика положения поршня при .переходе через значение Р с.низу; Vn,}- сигнал с датчика 11 переме| 21цения поршня при переходе через РК сверху;

и - сигнал на выходе компаратора;

U- - на выходе формирователя импульсов; сигнал на выходе схемы

OlИ 18;

Uoj- сигнал на выходе схемы И 19;

Up - сигнал разрешения вычисления на выходе схемы И20.

В момент перехода давления- газа через контрольное значение Рц снизу на выходе схемы И 18 появляется импульс выборки, открывающий ключ 22. При этом блок памяти 26 запоминает величину сигнала U датчика перемещения поршня 11. в момент перехода .. давления газа через значение Р сверху .на выходе схемы И 19 появляется импульс, открываквдий ключ 21. При этс блок 25 памяти запоминает ве. личину сигнала датчика 11 положени . поршня, равную Ur,. По окончании импульса, вырабатываемого схемой . И 19, на.выходе схемы И 20 появляется импульс разрешения вычисления, открывающий ключи 23 и 24. При

этсйи на вхбд cyNwaTOpa 27 с инверти . рующим и неинвертирующим входами, поступают сигналы с блоком памяти 25 и 26,а на выходе его появляется сигнал, пропорциональный разности (Drt2Vnt)

соответствующий величине расхода за один цикл работы насоса.Результаты измерения индицируются на блоке инди ации 28.

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

Р

Рх

Уп

Vnt ffif

U