Устройство для контроля рН и концентрации газов крови Советский патент 1990 года по МПК G01N33/49 G01N33/84 

«г.у

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к контрольно-диагностической аппаратуре, и может быть использовано в электрохимических анализаторах газового и ионного состава микропроб крови, в том числе в устройствах чрезкожного контроля газов крови.

Целью изобретения является повышение достоверности измерений путем непосредственного подогрева микросреды.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для контроля РН и концентрации газов крови; на фиг. 2 - блок управления.

I Устройство содержит блок 1 первичных Преобразователей, включающий в себя три первичных преобразователя 2-4 величины ipH, р02 и рС02 соответственно, нагревательный элемент 5, электронный блок 6, со- 1СТОЯЩИЙ из блока 7 усилителей, {электронного ключа 8, аналого-цифрового I преобразователя (АЦП) 9, блока 10 контроля I температуры, блока 11 управления и регцст- ; ратора |2.

Блок 11 управления (БУ) может быть выполнен, например, в виде микропроцессорного модуля на базе микропроцессора КР580ИК80А и состоит из процессора (МП) 13, тактового генератора-(ТГ) 14. выполнен- ного на микросхеме КР580ГФ24, шинного формирователя (ШФ) 15, выполненного на : микросхеме К589ИР12, 16-разрядной сис- I темной адресной шины (АШ) 16, системного контроллера (СК) 17, выполненного на ; микросхеме КР580ВК28, системы 8-разряд- ной шины данных (ШД) 18 и 6-разрядной : шины управления (УПР) 19, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 20, вы- полненного на микросхеме К573РФ5, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 21, выполненного на микросхемах КР537РУ10, порта параллельного ввода-вывода (Порт ВВ)22, выполненного на микросхеме КР580ВВ55, и таймера 23 выполненного на микросхеме К580ИК53.. Для перевода МП 13 в начальное состояние и запуска предусмотрена клавиша Сброс 24, а также клавиатура 25 ввода.

Устройство имеет три режима работы: режим предварительной настройки, режим термостатирования и режим измерения.

После подключения устройства к источнику питания клавишей Сброс 24 переводят МП 13 в начальное состояние, после чего он обнуляет все ячейки памяти ОЗУ 21, кроме RT, где записано сопротивление третьего преобразователя 4 при 37°, и начинает выполнение программы, записанной в ПЗУ 20, Вначале МП 13 выводит на регистратор 12 вопрос, будет ли проводиться режим предварительной настройки (он должен проводиться после каждой смены третьего преобразователя 4 или периодически через каждый месяц работы) и, если после этого будет нажата клавиша 1 клавиатуры 25, устройство перейдет в режим предварительной настройки, а если клавиша 2, то в режим термостатирования.

В режиме предварительной настройки блок 1 первичных преобразователей (или третий преобразователь 4) помещают в среду с температурой 37±О, 1°С, выдерживают 10-15 мин для температурной стабилизации и нажимают клавишу 2 клавиатуры 25. При 5 этом МП 13 через порт ВВ 22 подает управляющий сигнал на второй выход БУ 11 и запускает таймер 23 на задержку в 0,5 с. Сигнал с второго выхода БУ 11 инвертируется электронным ключом 8 и подключает пи- 0 тание к третьему преобразователю 4 и соответственно к второму входу блока 10 контроля температуры. По сигналу таймера 23 о выполнении задержки в 0,5 с МП 13 подает управляющий сигнал через третий 5 выход БУ 11 на третий вход АЦП 9. Получив сигнал, АЦП 9 начинает преобразование аналогового сигнала, поступившего на второй-вход АЦП 9 в цифровой код на выходе АЦП 9. По окончанию преобразования через 0 Порт ВВ 22 МП 13 считывает цифровой код, соответствующий сопротивлению третьего преобразователя 4, записывает его в ячейку RT ОЗУ 21 и выдает информацию регистратору 12 об окончании режима предваритель- 5 ной настройки.

Электродную систему устройства заполняют пробой и нажатием клавиша 2 переводят в режим термостатирования. При этом МП 13 по программе, записанной в 0 ПЗУ 20, подает управляющий сигнал на второй выход БУ 11 и происходит измерение омического сопротивления третьего преобразователя 4 аналогично режиму предварительной настройки, с той разницей, что 5 измеренное значение записывается не в ячейку RT, а в ячейку HI. Вслед за этим МП 13 вычитает содержимое RT из содержимого Ri и, если разница больше нуля (т.е. Ri RT). то это означает, что температура блока 1 0 меньше заданной, поскольку с увеличением температуры сопротивление стекла падает. В этОм случае МП 13 через Порт ВВ 22 подает управляющий сигнал через первый вход БУ 11 на первый вход блока 10 контро- 55 ля температуры, а через него на нагревательный элемент 5 подается питание.

МП 13 по программе запускает таймер 23 на задержку в 1 с и по окончании задержки цикл работы повторяется пока измеренное теку1цее значение сопротивления не

станет меньше или равно записанному в RT. Тогда МП 13 через Порт В В 22 подает через первый выход БУ 11 другой управляющий сигнал на первый вход блока 10 контроля температуры, в соответствии с чем отключа- ется нагревательный элемент 5. Одновременно МП 13 передает регистратору 12 информацию о завершении нагрева и пере- ходит к осуществлению режима измерения,

В режиме-измерения МП 13 по про- грамме, записанной в ПЗУ 20, подает управляющий сигнал через второй выход БУ 11 на второй вход переключателя. По этому сигналу третий преобразователь рС02 4 подключается к первому выходу переключателя, Сигнал от него в этом случае поступает на второй вход блока 7 усилителей и далее на пятый вход АЦП 9.

Одновременно сигналы от первого преобразователя 2 (рН) и третьего преобразо- вателя 3 (рОа) поступают на первый и третий входы блока 7 усилителей и далее на первый и четвертый входы АЦП 9 соответственно.

Подав сигнал на второй выход БУ 11, МП 13 запускает таймер 23 на задержку в 0,1 с. По сигналу таймера 23 о выполнении этой задержки МП 13 через Порт ВВ 22 подает на трет-ий вход АЦП 9 управляющие сигналы, переключающие в соответствии с заложенной в ПЗУ 20 программой пооче- редно четвертый, пятый и шестой входы АЦП 9 к его выходу. При этом аналоговый сигнал с соответствующего входа АЦП 9 преобразуется в ней в цифровой код и по сигналу готовности считывается МП 13 и записывается в соответствующую ячейку Н рН памяти ОЗУ 21, после чего поочередно (аналогично описанному) записываются в свои ячейки памяти Н сигналы с остальных входов АЦП 9.,

После записи кодов всех измеренных величин (например, рН, р02 и рСОа) в свои ячейки памяти Н (НрН, Нр02 и НрС02 соответственно) ОЗУ 21 МП 13 согласно программе ,осуществляет процедуру опреде- ления дрейфа измеряемых величин: из ячейки .памяти ОЗУ 21,

Цикл анализа дрейфов всех измеряемых величин повторяется, пока суммарный дрейф СД не станет равным нулю. Если СД равен нулю, цикл измерений заканчивается и МП 13 переводит устройство в режим термостатирования, В это время необходимо сменить пробу крови в блоке 1 первичных преобразователей и работа устройства повторяется как описано, начиная с режима термостатирования.

Таким образом, в устройстве путем измерения омического сопротивления одного из первичных преобразователей, осуществляется контроль температуры в процессе термостатирования пробы крови и первичных преобразователей, благодаря чему в сравнении с известным обеспечивается более высокая точность измерения рН и концентрация газов крови (на 0,5 - 1%) достигается более высокая производительность (на 5-10%), .

Формула изобретения Устройство для контроля рН и концентрации газов крови, содержащее последова- тельно соединенные блок первичных преобразователей, включающий нагревательный элемент и преобразователь, электронный блок, включающий последовательно соединенные блок усилителей, вход которого подключен к выходу первичного преобразователя, аналого-цифровой преобразователь, к входу которого подключен выход блока контроля температуры, и блок управления, выход которого подключен к входу блока контроля температуры, и регистратор, причем второй выход блока контроля температуры соединен с входом нагревательного элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности измерений путем непосредственного подогрева микросреды, в блок первичных преобразователей введены два преобразователя, а в электронный блок - электронный ключ, первый вход которого соединен с входом третьего преобразователя, второй вход - с вторым выходом блока управления, а выходы соединены первый с вторым входом блока усилителей, второй - с вторым входом блока контроля температуры, выходы второго преобразователя соединены с первым и третьим входами блока усилителей, выходы которого подсоединены к трем входам аналого-цифрового преобразователя, четвертый вход которого соединен с третьим выходом блока управления.

Юк

Сброс ПК-8

Изобретение относится к медицинской технике, а именно, к контрольно-диагностической аппаратуре и может быть использовано в электрохимических анализаторах газового и ионного состава микропроб крови, в том числе в устройствах чрезкожного контроля газов крови. Цель изобретения - повышение достоверности измерений путем непосредственного подогрева микросреды. Поставленная цель реализуется за счет введения в блок 1 первичных преобразователей второго (РО2)3 и третьего (РСО2)4 преобразователей, а в электронный блок 6 электронного ключа 8. В представленном устройстве путем измерения омического сопротивления одного из первичных преобразователей (третьего) осуществляется контроль температуры в процессе термостирования пробы крови, благодаря чему обеспечивается более высокая точность излучения PH и концентрации газов крови. 2 ил.

ш шш

И

И

ж

/0-1

21

1Ш

19

16

5л j

.2