尿量监测仪《》_学位论文.doc

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1、上海医疗器械高等专科学校毕业论文尿量监测仪姓名：潘守诚系部：医疗器械系专业：检测技术及应用班级：12检测指导教师：张东衡完成日期2015年5月23日---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------尿量监测仪摘要针对目前临床上依赖人工测量尿量的现状，设计了一种自动尿量监测系统。系统由流量传感器、MSP430f149单片机、人机

2、交互模块、液晶模块、时钟模块以及存储模块等组成。尿液经导尿管流过流量传感器时，尿量信号被单片机捕获，经过数据处理，配合时钟模块，将当前时刻的尿量显示在液晶屏上，同时存储数据以供查询。实验证明，本系统工作稳定，测量准确，实时性好，满足临床尿量监测要求。关键词：尿量；自动监测；流量传感器；单片机AutomaticUrineMonitoringSystemAnautomaticurinemonitoringsystemispresentedtoreplacemanualoperation.Thesystemiscompose

3、doftheflowsensor,MSP430f149singlechipmicrocomputer,human-computerinteractionmodule,LCDmodule,clockmoduleandmemorymodule.ThesignalofurinevolumeiscapturedwhentheurineflowsthroughtheflowsensorandthendisplayedontheLCDafterdataprocessing.Theexperimentresultssuggestth

4、atthedesignofthemonitorprovidesahighstability,accuratemeasurementandgoodreal-time,andmeetsthedemandoftheclinicalapplication.【Keywords】urinevolume,automaticmonitoring,flowsensor,singlechipmicrocomputer引言尿量是监测患者多种指标中的一项重要内容，是反映肾脏血流灌注水平的最直接最敏感的生理指标。特别是对于休克、心脏手术、大面积

5、烧伤及肾功能不全等病人，每小时尿量的监测非常重要，它能够及时反映人体有效循环血量及肾脏功能[1]。目前，临床上大多采用一次性储尿袋来收集并测量尿量，测量结果由人工目测尿袋刻度获得，存在着实际尿量与测得尿量的严重不符、误差较大的问题，不能客观真实地显示尿量，因而也影响了病情的估计与治疗。而现有的国外自动尿量监测仪产品，价格昂贵，在国内难以推广。因此，需要探索一种低成本，可实时精确测量尿量的监测系统。系统总体设计系统总体设计源于张东衡老师的基于光电传感器的尿量监测仪。本文设计的自动尿量监测仪系统原理框图如图1所示。系统主要

6、由尿液收集与检测系统和单片机处理系统两部分组成。前者由集尿管，一次性尿液收集袋，红外检测装置组成，而后者由微处理器MCU，液晶显示屏，键盘输入，数据储存单元和串口通信部分组成。本文则针对该系统对于液体体积测量误差较大的情况，参考《基于MSP430单片机的光电尿量监测》做出改进，在原有的红外传感器上的基础上增加了霍尔流量传感器，时钟模块。以期更加精准，实时的反应病人的情况。一硬件设计2流量传感器的设计如图2所示为流量传感器的机构图，流量的测量采用液滴计数和连续测量相结合的方式，以实现不同情况下（尿量少量，大量，超大量）尿

7、量的测量。液滴计数及连续测量分别采用红外光电计数器和霍尔流量传 感器实现。当病人尿量较少时，霍尔流量传感器不工 作，尿量通过红外光电液滴计数的方式测量；当病人 尿量很大时，霍尔流量传感器工作，尿量测量由二者 共同完成。这样既保证了测量的准确度，又保证了测量的实时性。2.1红外光电计数器智能医疗仪器的理想存储介质。本设计中，通过红外光电计数器采用一对红外光电对管，发射管MSP430F149的P3.0-P3.3口以SPI总线接口方式对SD发射红外光，接收管接收红外光，流过接收管的电流与其接收到的红外光成正比，通过电阻后形成

8、与接收光量成比例的电压信号，并与比较器另一端的参考电压进行比较，形成高低电平。当尿滴通过光路时，接收端发生电压变化，光信号转化成脉冲信号被单片机捕获。2.2霍尔流量传感器　　霍尔流量传感器的工作原理是霍尔元件的霍尔效应：在霍尔元件上通以与磁场方向正交的直流电流，当流体通过涡流推动磁性转子转动，从而使霍尔元件输出与流体流速相关的脉冲