發(fā)布時間：2017-06-15 10:13

  本文關(guān)鍵詞：血透機測量和控制系統(tǒng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著人民生活水平的提高,飲食結(jié)構(gòu)的不合理以及環(huán)境污染等因素,慢性腎衰竭患者的比例日益增多。透析機作為人體腎臟的輔助支持設(shè)備,需求也也越來越大。而當(dāng)前國內(nèi)市場的透析機多為國外品牌所壟斷,成本高、費用昂貴,透析機的國產(chǎn)化已經(jīng)成為了眾多患者的迫切希望。為此,本課題針對透析機的測量和控制系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的研究工作。首先,在進(jìn)行市場調(diào)研的基礎(chǔ)上,充分了解了血液透析機的組成和原理,并針對各機型的優(yōu)缺點,設(shè)計了本透析機的水路系統(tǒng)和體外循環(huán)系統(tǒng)。根據(jù)透析機的參數(shù)要求,設(shè)計了相關(guān)部件,并完成了水路系統(tǒng)的搭建。其次,設(shè)計了透析機的傳感器監(jiān)測系統(tǒng)。詳細(xì)地分析了各個傳感器的原理,設(shè)計了相應(yīng)的電路控制板,并模擬實際使用條件進(jìn)行了標(biāo)定實驗。另外,設(shè)計了透析機的控制系統(tǒng)。提出了一種模塊化的設(shè)計思路,將整個系統(tǒng)功能分為六個功能模塊,各功能模塊控制板之間與主控制板之間使用can通信協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。同時,基于透析機的工作需求,設(shè)計了人機界面程序、主控制板調(diào)度程序和各模塊系統(tǒng)子程序,并對各個模塊的內(nèi)部控制系統(tǒng)及算法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。最后,搭建了透析機的樣機平臺,按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,進(jìn)行了流量、壓力、溫度、濃度等相關(guān)實驗。綜上,本文設(shè)計了透析機的水路系統(tǒng)、傳感器監(jiān)測系統(tǒng)；開發(fā)了一套人機交互界面和控制系統(tǒng)的調(diào)度程序；搭建了透析機的硬件系統(tǒng)與樣機實驗平臺,并進(jìn)行了相關(guān)的實驗研究與分析。
【關(guān)鍵詞】：透析機 水路系統(tǒng) 傳感器 模塊化 控制系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R197.39;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 發(fā)展歷程與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 透析機的發(fā)展歷程11-12
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第二章 透析機液路系統(tǒng)的設(shè)計16-28
• 2.1 透析機原理與組成16-18
• 2.1.1 血液透析原理16-17
• 2.1.2 血液透析機組成17-18
• 2.2 體外循環(huán)系統(tǒng)18-22
• 2.2.1 血泵18-19
• 2.2.2 肝素泵19-21
• 2.2.3 安全保護(hù)裝置21-22
• 2.3 透析液路系統(tǒng)22-26
• 2.3.1 溫度控制模塊23-24
• 2.3.2 供水壓力調(diào)節(jié)模塊24
• 2.3.3 除氣模塊24-25
• 2.3.4 透析液配比模塊25
• 2.3.5 容量平衡與超濾模塊25-26
• 2.3.6 安全監(jiān)測模塊26
• 2.4 水路系統(tǒng)常見工作回路26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 血透機傳感器監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計28-44
• 3.1 溫度傳感器28-32
• 3.1.1 測量原理28-29
• 3.1.2 采集電路設(shè)計29-31
• 3.1.3 AD采集與傳感器標(biāo)定31
• 3.1.4 實驗驗證31-32
• 3.2 電導(dǎo)率傳感器32-37
• 3.2.1 測量系統(tǒng)硬件電路33-34
• 3.2.2 電導(dǎo)率值的換算與標(biāo)定34-37
• 3.2.3 實驗驗證37
• 3.3 漏血檢測傳感器37-41
• 3.3.1 芯片與測量原理介紹38-39
• 3.3.2 軟件處理39-41
• 3.4 氣泡檢測傳感器41-42
• 3.5 壓力監(jiān)測傳感器42-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 第四章 血液透析機控制系統(tǒng)的設(shè)計44-58
• 4.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計44-52
• 4.1.1 總體設(shè)計44-45
• 4.1.2 主控板和人機交互模塊的選型45-46
• 4.1.3 模塊控制板的設(shè)計46-50
• 4.1.4 控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計50-52
• 4.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計52-57
• 4.2.1 總體任務(wù)52-53
• 4.2.2 主控制板程序的設(shè)計53-55
• 4.2.3 功能模塊控制板程序的設(shè)計55-56
• 4.2.4 CAN通訊協(xié)議的設(shè)計56-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 第五章 功能模塊控制算法設(shè)計58-68
• 5.1 溫度控制系統(tǒng)58-61
• 5.1.1 溫度系統(tǒng)的組成58-59
• 5.1.2 PID控制器的設(shè)計59-61
• 5.2 透析液配比系統(tǒng)61-63
• 5.3 壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)63-65
• 5.4 流量控制系統(tǒng)65-67
• 5.4.1 透析液流量控制65-66
• 5.4.2 肝素泵和血泵的流量控制66-67
• 5.5 本章小節(jié)67-68
• 第六章 透析機水路系統(tǒng)性能實驗驗證68-82
• 6.1 實驗介紹68-70
• 6.2 流量誤差實驗70-73
• 6.2.1 透析液流量誤差實驗70-71
• 6.2.2 血泵流量誤差實驗71-73
• 6.2.3 肝素泵流量誤差實驗73
• 6.3 壓力監(jiān)測實驗73-75
• 6.4 超濾脫水誤差實驗75-77
• 6.5 溫度控制實驗77-79
• 6.6 電導(dǎo)率控制實驗79-81
• 6.7 本章小節(jié)81-82
• 第七章 總結(jié)與展望82-84
• 致謝84-86
• References86-87

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本文編號：452177