基于DSP和齒輪泵的尿流率計(jì)校準(zhǔn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)水流的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-06-12 21:42
【摘要】:研究背景:尿流率的測(cè)定是一項(xiàng)檢查排尿功能是否正常的臨床診斷技術(shù)。測(cè)定尿流率的方法是應(yīng)用尿流率計(jì)測(cè)定患者單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)尿道外口排出的尿量,以尿流率曲線的形式輸出檢查結(jié)果。為了保證尿流率計(jì)輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性,必須利用已知流率曲線的水流對(duì)尿流率計(jì)進(jìn)行定期校準(zhǔn)。流率曲線中最重要的參數(shù)為流率和累積流量。以數(shù)字信號(hào)處理器(Digital signal processor,DSP)和齒輪泵為核心的尿流率計(jì)校準(zhǔn)裝置是用來(lái)對(duì)尿流率計(jì)進(jìn)行定期校準(zhǔn)的設(shè)備。此裝置設(shè)計(jì)的核心思想是利用DSP控制齒輪泵的轉(zhuǎn)速,使齒輪泵輸出不同流率的水流,記錄水流產(chǎn)生過(guò)程中齒輪泵電機(jī)轉(zhuǎn)速,擬合出水流的流率和累積流量理論值。將該水流代表尿流注入尿流率計(jì),比較尿流率計(jì)輸出的尿流率和排尿量與擬合出流率和累積流量的理論值,來(lái)對(duì)尿流率計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。由于齒輪泵排水過(guò)程中多種因素的相互作用,單純以齒輪泵轉(zhuǎn)速擬合出的水流的流率和累積流量的理論值與實(shí)際值并不相符,若僅僅用擬合出的理論值與尿流率計(jì)測(cè)量得到的尿流率和排尿量進(jìn)行比較,會(huì)對(duì)尿流率計(jì)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷。研究目的:排除齒輪泵排水過(guò)程中對(duì)齒輪泵產(chǎn)生水流影響較大的因素,依據(jù)齒輪泵電機(jī)轉(zhuǎn)速擬合出的水流累積流量的理論值與測(cè)量得到的實(shí)際值之間的相關(guān)關(guān)系,對(duì)校準(zhǔn)裝置的軟硬件進(jìn)行改進(jìn),使校準(zhǔn)裝置輸出的水流流率和累積流量值與實(shí)際值相符,并利用改進(jìn)后的校準(zhǔn)裝置產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)水流對(duì)尿流率計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。研究?jī)?nèi)容:本課題的研究?jī)?nèi)容包含以下五個(gè)方面:(1)分析影響標(biāo)準(zhǔn)水流實(shí)際流量的因素并對(duì)其進(jìn)行控制。本文選取了在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的兩種因素:水箱中水的種類和齒輪泵管道長(zhǎng)度。對(duì)純水和自來(lái)水形成的水流進(jìn)行測(cè)量,分析兩種水形成的水流累積流量的差異,確定產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)水流使用水的種類;對(duì)齒輪泵不同管道長(zhǎng)度下產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)水流進(jìn)行測(cè)量,利用MATLAB擬合出各管道長(zhǎng)度下標(biāo)準(zhǔn)水流累積流量實(shí)際值與理論值的關(guān)系曲線,比較擬合結(jié)果,選出齒輪泵的最佳管道長(zhǎng)度。(2)標(biāo)準(zhǔn)水流的產(chǎn)生。在已有的尿流率計(jì)校準(zhǔn)裝置的基礎(chǔ)上,編寫(xiě)設(shè)備軟件控制程序,控制齒輪泵的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,使其輸出選定流率下流率和累積流量均固定的標(biāo)準(zhǔn)水流。(3)標(biāo)準(zhǔn)水流穩(wěn)定性分析。對(duì)校準(zhǔn)裝置產(chǎn)生的各流率下的標(biāo)準(zhǔn)水流進(jìn)行多次獨(dú)立重復(fù)測(cè)量,對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行的分析,以檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)水流的穩(wěn)定性。(4)標(biāo)準(zhǔn)水流流率和累積流量理論值的修正。利用回歸分析原理擬合出理論值與實(shí)際值之間的相關(guān)關(guān)系,對(duì)校準(zhǔn)裝置的輸出值進(jìn)行修正。(5)尿流率計(jì)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)。利用校準(zhǔn)裝置產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)水流對(duì)尿流率計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn),完成尿流率計(jì)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)。
【圖文】:
率的測(cè)定是指用尿流率計(jì)測(cè)量測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)自尿道外口排出的尿量,以尿流率曲逡逑線的形式輸出檢查結(jié)果[3<。逡逑尿流率的測(cè)定具體操作方法如圖1-1所示;颊邔(duì)準(zhǔn)尿流率計(jì)的集尿漏斗進(jìn)行逡逑正常的排尿過(guò)程,測(cè)量裝置就會(huì)不斷檢測(cè)尿量的增加并計(jì)算出瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的尿流率,,逡逑并輸出尿流率曲線[M]。逡逑—逡逑_邋T逡逑■邐錄—次
本文編號(hào):2710150
【圖文】:
率的測(cè)定是指用尿流率計(jì)測(cè)量測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)自尿道外口排出的尿量,以尿流率曲逡逑線的形式輸出檢查結(jié)果[3<。逡逑尿流率的測(cè)定具體操作方法如圖1-1所示;颊邔(duì)準(zhǔn)尿流率計(jì)的集尿漏斗進(jìn)行逡逑正常的排尿過(guò)程,測(cè)量裝置就會(huì)不斷檢測(cè)尿量的增加并計(jì)算出瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的尿流率,,逡逑并輸出尿流率曲線[M]。逡逑—逡逑_邋T逡逑■邐錄—次
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