[发明专利]微流速实时测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及用于低流速流体的微流速实时测量仪，以对低流速流体进行实时检测和校准。

背景技术

在医疗等需要精密注射的领域，对于注射泵的注射速率有很高的精度要求，如果注射速率偏差很大，一定时间内的注射量偏差就很大，从而对使用者的身体造成不适，严重时甚至可能危及生命，因此必须对精密注射泵进行高精度的校准。目前对精密注射泵的校准主要通过人工进行，其所需的校准器件主要包括：精密天平，容器和秒表，校准流程主要包括：准备及设置过程，校准运行过程，以及校准运行后的计算及比较过程。其具体的校准流程如图1所示，在准备及设置过程中，预先用精密天平测量容器的净重，在注射泵上安装注射器，在注射器内预装水，然后通过连接管将注射器接到一个容器中，再设置注射泵的注射速率及注射量；在运行过程中，启动注射泵同时启动秒表，注射完成后停止秒表；另外，在校准运行后计算比较过程中，需要通过多次试验计算低速值，若低速值在误差容许范围内则合格，否则需在全范围内调整。

这种人工校准方式存在两大问题：第一，人工校准相当耗时。由图1的流程图可知，其不但操作步骤繁杂，而且在准备及设置过程中，如果设置需要校准的流速值为1ml/h，设置的校准注射量为10ml，则仅完成一次校准运行过程所需的时间就为10小时，再加上校准运行之前的设置和之后的计算比较过程，完成对一个设定值的一次校准所耗费的时间非常长。第二，人工校准会不可避免地引入人为测量误差，再加上系统自身的误差，则校准的精度和稳定性很难保证。

因此，需要提供一种高精度和高可靠性的低流速流体检测和校准装置，其采用非人工的方式完成对流速的检测和校准。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高精度和高可靠性的微流速实时测量仪，以对低流速流体进行实时检测和校准。

根据本发明的技术方案，提供一种低流速流体测量仪，用于检测低流速流体的流速，其包括电源电路、流速传感器、单片机以及显示单元；所述电源电路分别电连接于流速传感器、单片机以及显示单元，用于向流速传感器、单片机以及显示单元提供电压；所述流速传感器用于采样低流速流体的流速值，并将所述流速值转换成模拟电压值输出给所述单片机；所述单片机从所述流速传感器接收所述模拟电压值进行A/D转换并作计算后，向所述显示单元输出；所述显示单元从所述单片机接收经过A/D转换的流速值，并进行实时显示。

在上述微流速实时测量仪中，所述流速传感器通过如下转换公式将采样的流速值转换为相应电压值并输出给单片机，

转换公式：F[ul/min]＝(4.8-V)/4.6×40

其中，F为所述流速传感器采样的流速值，V为所述流速传感器转换的电压值。

优选方式为，单片机通过发送控制指令使所述流速传感器在一个周期内对流体流速进行预设次采样，每次采样值经所述单片机进行A/D转换，然后求取一个周期内所有预设次采样的平均值。其中预设次可以为20次，同时一个周期为200ms。

优选方式为，所述单片机具有10位A/D转换模块，利用所述10位A/D转换模块将从所述流速传感器接收的电压值转换成相应的10位数字量。

此外，所述显示单元以波形坐标系实时显示从所述单片机接收的所述流速值。并且，在所述显示单元的波形坐标系中设有上下误差区间，如果显示出的采样流速值始终保持在误差区间内，则继续检测；如果显示出的采样流速值不能始终保持在误差区间内，则停止检测，重新对所述微流速实时测量仪进行调试。

另外，在上述微流速实时测量仪中，所述流速传感器检测的流速值范围为0～40μl/min。

采用本发明的微流速实时测量仪，具有以下技术效果：

首先，由于人工校准的误差较大，精度和稳定性都较低，因此根据本发明的装置为自动控制的闭环回路，校准和检测的各个环节均由通过相互连接的电子器件配合完成，这极大地提高了校准的精度与系统的稳定性。

其次，可利用单片机控制流速的实时检测和校准，能够实现校准装置中各个组成部分的自动控制，检测和校准连续进行无需中断，显著降低校准耗时，提高了校准速度。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。其中：

图1是现有技术中注射器校准的流程图；

图2显示了根据本发明一个实施例的流速测量原理框图；

图3是根据本发明一个实施例中检测和校准操作的主流程示意图；

图4是根据本发明的装置的一个实施例的主任务模块流程图；以及