雙通道醫(yī)用輸液泵自動校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計思路
發(fā)布時間: 2021-03-03
系統(tǒng)使用結(jié)構(gòu)簡單的管路校準(zhǔn)輸液泵,將被測試件與計量校準(zhǔn)系統(tǒng)直接連接,被測試件的出流直接流入大氣環(huán)境中,選用純水作為校準(zhǔn)液體,在溫度為15~30℃、相對濕度80%、氣壓為86.0~106.0kPa的環(huán)境下進(jìn)行儀器校準(zhǔn),采用基于稱量法的間接測量平均流量的方法近似代替瞬時流量q進(jìn)行校準(zhǔn)計算]。
q=V/T (1)
為了盡可能提高系統(tǒng)的精確度,需要提高累積流量體積V與流量體積累計時間T的精度。系統(tǒng)設(shè)計考慮通過實驗的方法標(biāo)定特定玻璃管管段的體積得到累積流量體積V,標(biāo)定方法采用稱重法以提高精度,即將充滿于特定玻璃管管段的液體置于電子天平稱量得到質(zhì)量m,系統(tǒng)采用210g/0.1mg電子天平。
電子天平指示的質(zhì)量值取決于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋鼘Ω呔葍x器的影響更大,使其計量可靠性降低。因此定義比率K:
K=gref/g (2)
式中:
gref為電子天平制造或裝配的工作地點測量的重力加速度值;
g為電子天平實際使用地的重力加速度值。
電子天平的裝配地點為上海市,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間ref=9.79460m/s2,使用地杭州市的實驗室g=9.79362m/s2,這時K=1.00010。液體質(zhì)量的真實值m為:
m=Km0 (3)
式中m0為電子天平示值。
同時考慮溫度對液體體積的影響,因為同種液體處于同一氣壓下的液體密度與液體溫度有關(guān)。儀器校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)液體的密度-溫度對應(yīng)關(guān)系表擬合出液體的密度-溫度連續(xù)曲線,儀器校準(zhǔn)時由溫度傳感器返回的溫度讀數(shù)帶入擬合曲線得到當(dāng)前溫度下的液體密度,根據(jù)由電子天平得到并補(bǔ)償過的液體質(zhì)量與液體密度之比求得累積流量體積:
V=m/; (4)
系統(tǒng)設(shè)計的流量體積累計時間T,由單片機(jī)內(nèi)部定時器定時得到,由于單片機(jī)程序執(zhí)行時間極短可忽略不計,所以流量體積累計時間的精度在理論上可以達(dá)到1ms。