一種醫療用軟管傳輸液體內壓力傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種醫療用軟管傳輸液體內壓力傳感器，包括用于使流體通過的軟管、使軟管的橫截面變形的兩支撐體，及對軟管的內壓作出反應的力傳感器。
【背景技術】
[0002]在醫療技術中，用軟管通過灌輸向患者提供液體，或從患者身上取出液體，或在裝置或機器之間傳送液體。在這種情況下，經常會出現軟管纏結或阻塞現象，因此通常需要限制軟管的內壓。
[0003]從DE4013403C2中，可得知一種壓力傳感器，在這種壓力傳感器中軟管擠壓在兩支撐體之間。其中一個支撐體形成固定支座，另一支撐體可動并由力傳感器支撐。該力傳感器探測作用在軟管的力，該力被軟管恢復力和軟管的內壓所平衡。為了以足夠的精度測量內壓，必須知道所使用軟管及其恢復能力。為探測軟管的材料特性，需要進行耗時的比較測量。但是軟管的材料特性通常取決于溫度，因此必須在不同的操作溫度下進行不同的比較測量。使軟管變形所需要的變形力在軟管的邊緣區域尤其大，會疊加出10倍的壓力信號。在軟管工作過程中變形力也不是恒定的，因此兩力的組合測量很不準確。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提高一種醫療用軟管傳輸液體內壓力傳感器，該壓力傳感器的測量信號在很大程度上與所使用的軟管及其放置持續時間無關。
[0005]所述壓力傳感器支撐體中至少一個包括力傳遞裝置，該力傳遞裝置可相對于該支撐體移動，并且在其一端擠壓在軟管上，并在另一端擠壓在力傳感器上。力傳遞裝置與軟管的兩彎曲部分盡可能分開，其寬度最大達到通過支撐體產生變形的軟管內腔(寬度)的25%，且最好最大達到15%。
[0006]力傳感器與支撐體分離，使支撐體接受軟管的變形力，并且變形力遠離力傳感器。支撐體在壓扁軟管的兩彎曲部分提供支撐，力的傳遞裝置將力從壓扁軟管的中央部分傳遞到力傳感器。這樣由軟管內壓引起的中央部分的變形產生效果。
[0007]力傳感器是偏差非常低的傳感器，其最大偏差小于1mm，可使由軟管內壓引起的附加變形較小，并且軟管材料對測量結果的影響也得到限制；支撐力傳遞裝置，可設置幾個力傳感器，使其沿軟管的縱向分布；力傳遞裝置包括沿軟管縱向延伸的腹板，該腹板為實心包括不可壓縮凝膠，重要的是腹板相對于延伸穿過的支撐體可移動，并且該腹板在壓扁軟管中央部分與其結合，因此腹板不受通過擠壓軟管而產生的力的影響；支撐體具有平面支撐表面，但也可以在一個支撐體上設置槽，并在另一支撐體上設置水平的或略微凹陷的組成表面。
[0008]由于支撐體接受變形力，軟管的中央部分象薄膜一樣放置在力傳遞裝置上。若軟管內產生壓強，則與間隙橫截面積成正比的壓力通過腹板傳遞到力傳感器。根據腹板的橫截面積A和力F，軟管中的壓強P可計算如下:P=FXA。在微處理器中對信號進行評定。
【附圖說明】
[0009]圖1為實心腹板壓力傳感器的示意性透視截面圖
[0010]圖2為與圖1同樣方式表示具有不可壓縮凝膠的壓力傳感器
【具體實施方式】
[0011]根據圖1所示的壓力傳感器包括兩個板形支撐體10、11，它們各自具有平面支撐表面12、13。軟管14在平行支撐表面12、13之間被壓扁，此目的是支撐體10、11的其中一個向另一個支撐體移動。軟管14由柔性材料制成，其彈性具有恢復能力。在不受壓的狀態下，軟管14的橫截面是圓的，被壓后軟管的橫截面呈圖1所示的縱向形狀，軟管內腔15由提供給患者的液體。縱向延伸的間隙16延伸通過支撐體10，該間隙設置在壓扁軟管14的中央部分。軟管14支撐在支撐體10、11之間通過側壁限定的位置上間隙16延伸穿過支撐體10的厚度，間隙16中設有腹板17形式的力傳遞裝置。腹板17可相對于支撐體10橫向位移，并沿軟管14縱向延伸。在腹板17的一端設置有支腳18并擠壓在力傳感器19上，力傳感器19通過鎖緊裝置剛性地安裝到支撐體10上。產生與作用在力傳感器19上的力F通過橋接電路檢出信號。也可在腹板17的相對端設置相應的力傳感器19，腹板17的相對端上設有對應于支腳18的另一個支腳。腹板17是實心體，在支撐體10、11之間壓扁的軟管中央處，由一個剛性板構成。腹板17的上端20直接壓在軟管14的外圍上，在軟管的中央處沿管壁線性延伸。
[0012]在圖2所示的實施例中，其中一個支撐體10也設置有縱向延伸的間隙16，在支撐體10不與軟管14相面對的一側，安裝有蓋住間隙16的力傳感器19。間隙16中填充有不可壓縮凝膠22構成的力傳遞裝置。其一端凝膠22擠壓在壓扁軟管14壁的平直部分上，另一端擠壓在力傳感器19的壓力敏感表面上。可在間隙16的上表面和下表面蓋住間隙16的可變形薄膜限制凝膠22，凝膠22形成向力傳感器19傳遞軟管壁變形的力傳遞結構，其中軟管壁的變形取決于內壓。
[0013]在這兩種情況中，當軟管14中的壓力改變時，只對間隙16的軟管變形進行評定從而產生力信號。力傳感器19產生具有較高精度并與軟管的內壓成正比的電信號。在本發明的實施例中，I巴的壓強對應于100，ΟΟΟΝ/m2的力，表面積是10mmX2mm的間隙，結果是2N/bar。在這種情況下比例系數等于0.5.
【主權項】
1.一種醫療用軟管傳輸液體內壓力傳感器，其特征在于:包括用于使流體通過的軟管、使軟管的橫截面變形的兩支撐體，及對軟管的內壓作出反應的力傳感器，其特征在于至少其中一個支撐體包括力傳遞裝置，該力傳遞裝置在通過兩支支撐體產生變形的軟管不超過25%的內腔上延伸，該力傳遞裝置可相對于該支撐體移動，并且在其一端擠壓在軟管上，并在另一端擠壓在力傳感器上。
【專利摘要】本發明公開了一種醫療用軟管傳輸液體內壓力傳感器，包括兩個具有平面支撐表面（12、13）的支撐體（10、11），軟管（14）在其中被壓扁。為測量軟管（14）內壓，在支撐體（10）上設置可在間隙（16）中移位的腹板（17），所述腹板壓在壓扁軟管（14）的平面表面上，并支撐在力傳感器（19）上。因此，消除了壓縮軟管所產生的變形力，以便進行壓力測量。
【IPC分類】G01L9-08
【公開號】CN104655354
【申請號】CN201310576963
【發明人】鞠洪建
【申請人】大連康賽譜科技發展有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月15日