便携式智能化医用输液系统的研究

发布时间：2017-07-26 13:25

  本文关键词：便携式智能化医用输液系统的研究

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【摘要】： 使用便携式智能型医用输液设备,病人可以在输液期间自由活动,消除了病人由于长期卧床或静坐给身体带来的不适,也避免了传统输液方式的诸多不便;在野外,战争,紧急救护等情况下使用简单方便可靠,可以大大减少人力资源的浪费。而且能精确控制药液的输液量和输液速度,能对输液过程中出现的异常情况进行监测报警,同时及时自动关断输液通路,防止输液事故的发生。便携式智能型医用输液设备的应用有助于减轻医护人员的工作强度,提高安全性、精确性和工作效率。 本文通过对目前常见的医用输液泵的优缺点及影响输液泵脉动大小主要因素的分析,提出了一种新型输液泵的设计方案,并对方案的可行性进行了验证,证明采用转轮组结构运行的输液泵能够有效地减小脉动,而且能保证精确控制输液量和输液速度。计算出了泵装置所有元件的尺寸及参数。 选择步进电机作为输液泵驱动电机,并进一步确定了步进电机的类型和性能指标,验证了所选型号步进电机能够满足输液泵运行的需要。采用集成芯片L297和L298来驱动步进电机,并设计了驱动电路。采用单片机控制步进电机,对智能化输液提出了具体控制方案,包括对输液速度和输液量的控制以及其他辅助功能的实现。 通过比较光电式、电容式和超声波式三种对输液过程中空气的检测方法,可知超声波检测法为输液管内空气检测的理想方法。根据超声波检测法的工作原理,设计了超声波空气探测器,并对提高检测灵敏度和控制检测精度的方法做出了详细说明、计算和论证。 研究了影响输液精度的主要因素,论述了提高输液速度精度和输液量精度的具体方法。分析了输液系统的可靠性和安全性,并提出具体的措施来保证输液系统稳定、可靠、安全的运行。
【关键词】：输液泵 气泡检测 超声波 脉动
【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】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.2 课题研究的目的和意义11
• 1.2.1 课题研究的目的11
• 1.2.2 课题研究的意义11
• 1.3 智能型医用输液设备的基本理论综述11-14
• 1.3.1 智能型医用输液设备的功能11-12
• 1.3.2 智能型医用输液设备的系统结构12-13
• 1.3.3 输液泵的工作原理13
• 1.3.4 医用输液泵装置13-14
• 1.4 便携式智能型医用输液设备的研究现状14-17
• 1.4.1 便携式输液装置的研究现状14-15
• 1.4.2 医用输液泵的简介及其发展趋势15-17
• 1.5 本课题主要研究工作17-18
• 第2章 新型医用输液泵装置的研究18-31
• 2.1 引言18-20
• 2.1.1 常见医用输液泵的优缺点18-19
• 2.1.2 输液泵产生脉动原因的分析19-20
• 2.2 新型医用输液泵装置的设计方案及其可行性分析20-22
• 2.2.1 设计方案20-21
• 2.2.2 方案的可行性分析21-22
• 2.3 输液泵的结构设计22-30
• 2.3.1 整体结构设计22-23
• 2.3.2 转轮设计23-25
• 2.3.3 压盖设计25-26
• 2.3.4 传动齿轮设计26-28
• 2.3.5 壳体的设计28-29
• 2.3.6 输液泵材料的选用29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 智能化输液控制系统的研究31-41
• 3.1 输液泵的动力装置31-35
• 3.1.1 驱动电机的选择31-33
• 3.1.2 步进电机的驱动33-35
• 3.2 智能化输液控制35-40
• 3.2.1 脉冲当量36-37
• 3.2.2 输液速度的控制37-39
• 3.2.3 输液量的控制39-40
• 3.2.4 报警及排气功能的实现40
• 3.3 本章小结40-41
• 第4章 输液过程气泡检测41-58
• 4.1 引言41
• 4.2 输液过程气泡检测的最佳方法41-48
• 4.2.1 光电式检测法42-43
• 4.2.2 电容式检测法43-45
• 4.2.3 超声波式检测法45-48
• 4.3 超声波空气探测器的设计48-55
• 4.3.1 超声波换能器的选择48
• 4.3.2 超声波频率的选择48-50
• 4.3.3 电路设计及检测精度的控制50-55
• 4.3.4 超声波空气探测器结构设计55
• 4.4 超声波空气探测器电路仿真55-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第5章 输液精度及系统可靠性和安全性的研究58-67
• 5.1 输液精度的研究58-62
• 5.1.1 提高输液速度精度的方法58-59
• 5.1.2 提高输液量精度的方法59-62
• 5.2 系统可靠性和安全性的研究62-66
• 5.2.1 输液系统的可靠性62-65
• 5.2.2 输液系统的安全性65-66
• 5.3 本章小结66-67
• 结论67-68
• 参考文献68-71
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明71
• 哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书71
• 哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理71-72
• 致谢72

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 梁钻镭;马伟文;;无线便携式智能化输液控制器的研发[J];价值工程;2011年19期

2 刘敏;魏培德;黄昭穗;应可满;林梅;夏挺;夏继斌;董正林;;一次性便携式重力压力兼用泵式输液器的研制[J];医疗卫生装备;2010年09期

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本文编号：576610