[发明专利]一种测量非抗凝血表观粘度的方法及装置

说明书

本发明适用于非牛顿流体流变特性之一的表观粘度的测量，特别适用于测量非抗凝血粘度的方法和装置。

对于治疗和预防诸多疾病，血液粘度的测量是重要而有效的关键因素。目前的测量仪器大致可分为两大类，旋转式粘度计和毛细管式粘度计，但不论那种仪器都只能进行抗凝血的测试。而在血液中加入其它物质会影响其流变特性，且血液中影响血液流变性能的因素所产生的效果，随从采集血液起所耗费的时间长短而变化。因此，测量血液粘度的最好方法是用活体(无损)检测，或不加抗凝剂在接近生理流变环境下即抽即测。

传统的毛细管式粘度计，借助重力或大气压差产生被测液体的驱动力，液体的真实流动并非匀速稳定管流，但粘度的计算均是以匀速稳定管流下的计算公式为基础的，易产生系统误差。

本发明的目的是提供一种简便快速测量液体表观粘度的方法及实现该方法的装置。该装置工作时气路密封，在精密传动及计算机控制下能使液体流动速度实时可控，达到即抽即测的目的，克服非匀速带来的测量误差和屈服应力对压力测量的影响。

本发明的技术关键在于：穿刺采血后，在计算机控制下，利用精密传动机构和密闭气动方法抽血，抽入U型管路中，稳定后再匀加速将血样从管路中排出，排至样品试管中。在排样过程中，两压力传感器实时地检测U型管水平毛细管段两端的压力差和其中液体的流量数据，根据自行推导的公式<1>、<5>和<6>即可求出表观粘度η_a。排样清洗后用干燥气体烘干管道内部。

下面根据附图对本发明作详细叙述，图1给出本发明装置的构成示意图。

本发明包括测量流变环境的本体部分、检测部分和控制部分；检测部分由压力传感器、放大器、A/D转换器、液位检测器构成；控制部分由气缸、电机及其驱动器、电磁阀、继电器、机械传动机构和微型计算机构成；其特征在于测量流变环境本体为U型管，用玻璃或其它能提供接近人体生理条件下血液流动环境的材料制成的U型管路，且U型管路带水平液体出入口。U型管的左竖直管内径为8mm或5mm，长度为100mm或60mm，内径沿长度方向均匀一致，顶部设有测压孔、驱动压力孔、烘干孔；水平毛细管内径为1mm左右，长270mm，内径沿长度方向均匀一致，水平毛细管和右竖直管接口处设一水平液体出入口；右竖直管由下向上依次设有液位检测器、电磁阀、测压孔，顶部密封，右竖直管中测压孔与电磁阀间内径为0.3～0.5mm。液体出入口分成两路，一路经电磁阀(16)接至带穿刺针头的硅胶管上，另一路经电磁阀(17)接排废液管。图1中(1)、(2)是微压传感器，(4)、(5)、(16)、(17)是电磁阀，(7)是微型计算机，(6)是A/D转换器，(8)是温度传感器，(9)是温度控制器，(10)是加热器，(3)是由气缸、精密机械传动机构、电机及其驱动器组成的部件模块，(15)是烘干孔，(19)是驱动压力孔，(20)和(21)是测压孔。测压孔接微压传感器，驱动压力孔接部件模块(3)，气缸由电机经机械传动机构驱动，烘干孔接电磁阀(4)。计算机根据测量方法的需要，控制各电磁阀的通断以打开或关断其所在管路，控制电机推动气缸作推或拉运动，两压力传感器经A/D转换器(6)将信号送计算机(7)，计算机的DI/DO接口接至气缸的驱动电机驱动器、电磁阀(4)、(5)、(16)、(17)和液位传感器(12)上。A/D和DI/DO接口采用市场上购买的模块。虚线框内为恒温区(14)37±0.1℃，空气浴。恒温区的温度由温控子系统控制；闭环温控系统由热敏电阻(8)，温度控制器(9)和加热器(10)组成，采用电桥输入式闭环开关系统。图2给出的是温控电路示意图。图2中模块S为基准电源，Rt为热敏电阻。热敏电阻检测恒温区温度，并转换成电信号，经电桥比较，其差值实时控制加热器加热或停止加热，以维持温控区温度稳定在37±0.1℃。计算机(7)经A/D转换器定时采样温度值，以监视温控系统的工作情况。