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    双通道医用输液泵自动校准系统设计思路

    • 发表时间:2021-03-03
    • 来源:本站
    • 人气:32
    系统使用结构简单的管路校准输液泵,将被测试件与仪器校准系统直接连接,被测试件的出流直接流入大气环境中,选用纯水作为校准液体,在温度为15~30℃、相对湿度≤80%、气压为86.0~106.0kPa的环境下进行仪器校准,采用基于称量法的间接测量平均流量的方法近似代替瞬时流量q进行校准计算]。
    q=V/T     (1)
     
    为了尽可能提高系统的精确度,需要提高累积流量体积V与流量体积累计时间T的精度。系统设计考虑通过实验的方法标定特定玻璃管管段的体积得到累积流量体积V,标定方法采用称重法以提高精度,即将充满于特定玻璃管管段的液体置于电子天平称量得到质量m,系统采用210g/0.1mg电子天平。
     
    电子天平指示的质量值取决于当地的重力加速度,它对高精度仪器的影响更大,使其计量可靠性降低。因此定义比率K:
    K=gref/g    (2)
    式中:
    gref为电子天平制造或装配的工作地点测量的重力加速度值;
    g为电子天平实际使用地的重力加速度值。
    电子天平的装配地点为上海市,当地的重力加速度为gref=9.79460m/s2,使用地杭州市的实验室g=9.79362m/s2,这时K=1.00010。液体质量的真实值m为:
    m=Km0       (3)
    式中m0为电子天平示值。
     
    同时考虑温度对液体体积的影响,因为同种液体处于同一气压下的液体密度与液体温度有关。仪器校准系统设计根据液体的密度-温度对应关系表拟合出液体的密度-温度连续曲线,仪器校准时由温度传感器返回的温度读数带入拟合曲线得到当前温度下的液体密度ρ,根据由电子天平得到并补偿过的液体质量与液体密度之比求得累积流量体积:
    V=m/ρ     (4)
    系统设计的流量体积累计时间T,由单片机内部定时器定时得到,由于单片机程序执行时间极短可忽略不计,所以流量体积累计时间的精度在理论上可以达到1ms。

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