用于醫(yī)用灌注泵的恒溫控制加熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于醫(yī)用灌注泵的恒溫控制加熱裝置，包括殼體和位于殼體中的液體袋，其中殼體內(nèi)設(shè)置有平行布置并且相互隔開的第一金屬板和第二金屬板，其中第一金屬板和第二金屬板在殼體中限定加熱腔；第一加熱絲和第二加熱絲，第一加熱絲和第二加熱絲均形成回環(huán)彎折平面體構(gòu)型，其中液體袋位于加熱腔中，并且具有回環(huán)彎折液體流路。本發(fā)明通過平行布置并且相互隔開的金屬板設(shè)計(jì)、以及形成回環(huán)彎折平面體構(gòu)型的加熱絲和液體袋設(shè)計(jì)以加快灌注液熱量的吸收；還通過在設(shè)置多處溫度傳感器并通過溫度控制單元進(jìn)行宏觀和微觀調(diào)控來實(shí)現(xiàn)灌注液溫度的精確控制，以達(dá)到溫度提升速度快、過沖小、靜態(tài)誤差小的效果。
【專利說明】用于醫(yī)用灌注泵的恒溫控制加熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種醫(yī)用灌注泵用加熱設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在實(shí)施臨床外科手術(shù)過程中，會(huì)有一些諸如煙霧、被切除的組織、滲血、滲液等污染物、附著物產(chǎn)生以及局部高溫的情況出現(xiàn)，就需要在手術(shù)過程中用溶液對(duì)手術(shù)部位進(jìn)行實(shí)時(shí)清洗，因而醫(yī)用灌注泵被應(yīng)用于臨床外科手術(shù)中，這種醫(yī)用灌注泵對(duì)灌注液的溫度、壓力、流速具有很高的要求。目前廣泛使用的醫(yī)用灌注泵，一方面大多沒有加熱裝置，需要時(shí)只是將提前加熱好的液體進(jìn)行灌注，這會(huì)使得進(jìn)入患者體內(nèi)的灌注液的溫度難以控制，同時(shí)當(dāng)進(jìn)入患者體內(nèi)灌注液的溫度低于安全值范圍時(shí),大量的灌注液沖洗會(huì)帶走患者身體熱量引起患者體溫過低，導(dǎo)致手術(shù)中患者體溫下降或術(shù)后患者低體溫所引起的并發(fā)癥。例如申請(qǐng)?zhí)枮?00420044633.4、名稱為“醫(yī)用灌注泵”的中國實(shí)用新型專利即公開了這種流量可控但溫度不可控的醫(yī)用灌注設(shè)備。二來沒有壓力、流速控制裝置，無法對(duì)沖洗液進(jìn)行精確的流速控制和壓力控制，使手術(shù)過程中的沖洗操作控制頗為費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重影響手術(shù)的進(jìn)程。
[0003]為解決恒溫控制這一問題，例如申請(qǐng)?zhí)枮?01020135532.3、名稱為“溫控醫(yī)用灌注泵”的中國實(shí)用新型專利公開了一種外科手術(shù)用的溫控醫(yī)用灌注泵，通過對(duì)加熱器的加熱同時(shí)對(duì)蠕動(dòng)泵的流量進(jìn)行控制解決灌注液低于人體溫度的缺陷，保證灌注液體溫度為人體溫度。申請(qǐng)?zhí)枮?00810106317.8、名稱為“自控醫(yī)用灌注泵及其控制方法”的中國發(fā)明專利公開了一種醫(yī)用灌注泵及用其對(duì)灌注液進(jìn)行溫度控制的電路。這兩種技術(shù)方案或許可以實(shí)現(xiàn)對(duì)灌注液的溫度控制，但結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，對(duì)溫度變化速度、過沖量控制等問題都未涉及。
[0004]為解決流速、壓力控制問題，例如申請(qǐng)?zhí)枮?2249349.2、名稱為“醫(yī)用沖洗設(shè)備”的中國實(shí)用新型專利公開了一種通過氣體腔壓出儲(chǔ)液的沖洗器，能夠自動(dòng)供液、恒壓沖洗，但是通過儲(chǔ)液罐提供沖洗液，故只適用于泌尿外科微創(chuàng)手術(shù)、膀胱沖洗等用液量不大的手術(shù)，對(duì)需要持續(xù)不停沖洗且需液量大的手術(shù)便不能適用，且本實(shí)用新型亦不可對(duì)壓力和流速實(shí)現(xiàn)精確化控制；例如200420009239.7、名稱為“醫(yī)用沖洗器”的中國實(shí)用新型專利也公開了一醫(yī)用沖洗設(shè)備，其控制流速和壓力是通過流量開關(guān)設(shè)置的，并在前端配以噴水嘴以控制流水的形狀，這種設(shè)備只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的手術(shù)沖洗，對(duì)精確化要求高的手術(shù)便不再適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明欲解決以上恒溫控制的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的對(duì)醫(yī)用灌注泵輸出的灌注液進(jìn)行恒溫控制的加熱裝置，該裝置能夠更好地控制灌注泵最終的出水溫度，具有溫度提升速度快、過沖小、靜態(tài)誤差小等特點(diǎn)。具體技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于醫(yī)用灌注泵的恒溫控制加熱裝置，包括殼體和位于殼體中的液體袋，其中殼體內(nèi)設(shè)置有:
[0007]平行布置并且相互隔開的第一金屬板和第二金屬板，其中第一金屬板和第二金屬板在殼體中限定加熱腔；
[0008]第一加熱絲和第二加熱絲，第一加熱絲和第二加熱絲均形成回環(huán)彎折平面體構(gòu)型，分別位于第一金屬板和第二金屬板外側(cè)并與之平行隔開；以及第一隔熱層和第二隔熱層，分別位于第一加熱絲和第二加熱絲外側(cè)并與之平行隔開，其中液體袋位于加熱腔中，并且具有回環(huán)彎折液體流路。
[0009]第一金屬板和第二金屬板接收第一加熱絲和第二加熱絲產(chǎn)生的熱量加熱，使得第一加熱絲和第二加熱絲產(chǎn)生的熱量能夠更加均勻地分布，從而使液體袋能夠均勻加熱。第一加熱絲和第二加熱絲這種回環(huán)彎折平面體構(gòu)型可以最大限度增加加熱絲的長(zhǎng)度，增加第一金屬板和第二金屬板的受熱面積，有利于快速提升溫度。液體袋用于裝載灌注液，為軟質(zhì)材料制作，呈回環(huán)彎折液體流路設(shè)置以增加灌注液在加熱腔內(nèi)的加熱時(shí)間，有利于液體袋里的灌注液充分快速吸收熱量，提升加熱速度；此外，液體袋將灌注液與加熱裝置隔離，可以避免加熱裝置污染灌注液。加熱裝置內(nèi)的對(duì)稱的發(fā)熱結(jié)構(gòu)可以使液體袋上下兩面同時(shí)受熱，提升加溫速度。第一隔熱層和第二隔熱層用于將第一加熱絲和第二加熱絲產(chǎn)生的熱量與殼體隔絕，以減少熱量的散失。
[0010]其中液體袋具有進(jìn)液口和出液口，進(jìn)液口處設(shè)置有進(jìn)液口溫度傳感器，出液口處設(shè)置有出液口溫度傳感器，并且加熱腔中部也設(shè)置有加熱腔溫度傳感器。進(jìn)液口溫度傳感器、出液口溫度傳感器、加熱腔溫度傳感器用于對(duì)灌注液的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；這種監(jiān)測(cè)方式可以監(jiān)測(cè)到灌注液進(jìn)、出加熱腔的溫度，通過溫度控制單元計(jì)算進(jìn)出水的溫度差，根據(jù)進(jìn)入加熱腔的流量大小，可以得到灌注液加熱所需要的熱量；根據(jù)該所需熱量、灌注液流經(jīng)加熱腔的流量大小、比熱容等數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出加熱絲的實(shí)時(shí)加熱功率?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般溫度監(jiān)控設(shè)備都沒有監(jiān)控加熱腔的內(nèi)部溫度，直接通過灌注液出入加熱腔的溫差就可以計(jì)算出加熱絲的加熱功率，這種加熱方式因加熱絲的熱量散失和傳熱阻隔效率會(huì)有所降低，導(dǎo)致液體袋實(shí)際吸收的熱量比計(jì)算得到的要小，溫度控制不夠精確，出現(xiàn)靜態(tài)誤差大的問題。監(jiān)控加熱腔內(nèi)中部的溫度，一來可以得到與液體袋最為接近處的傳熱溫度，可認(rèn)為是液體袋的表面溫度，此處測(cè)量的溫度值可以準(zhǔn)確的計(jì)算液體袋實(shí)際正在吸收的熱量；二來精確測(cè)量并計(jì)算灌注液僅在加熱腔內(nèi)加熱所需的熱量，可以實(shí)現(xiàn)加熱絲的發(fā)熱功率的微調(diào)，從而精確的控制加熱絲的加熱功率，達(dá)到減小誤差，解決靜態(tài)誤差大的問題。
[0011]本加熱裝置還包括溫度控制單元，分別接收來自進(jìn)液口溫度傳感器、出液口溫度傳感器和加熱腔溫度傳感器的溫度信號(hào)，并根據(jù)所接收的溫度信號(hào)，控制第一加熱絲和第二加熱絲的加熱功率，以使來自出液口溫度傳感器的溫度信號(hào)保持為預(yù)設(shè)值。
[0012]進(jìn)一步的，進(jìn)液口外接有進(jìn)入導(dǎo)管接頭，用于連接與液體源連通的進(jìn)入導(dǎo)管；出液口外接有排出導(dǎo)管接頭，用于連接將已加熱液體排出的排出導(dǎo)管。進(jìn)入導(dǎo)管接頭和排出導(dǎo)管接頭內(nèi)徑不變，兩端外徑逐漸增大，進(jìn)液口一端與進(jìn)入導(dǎo)管、出液口一端與排出導(dǎo)管都形成過盈配合，且接頭外表面經(jīng)過磨砂處理。這樣既可以保持灌注液流動(dòng)狀態(tài)不變，又可以保證連接的密封性。
[0013]進(jìn)一步的,其中第一金屬板和第二金屬板間隔3?5mm。間隙設(shè)置成3?5mm是為了減少熱量傳輸?shù)膿p失，盡可能的將熱量全部傳輸?shù)揭后w袋上，避免誤差，達(dá)到靜態(tài)誤差小的技術(shù)效果。試驗(yàn)中5mm為效果最佳。
[0014]進(jìn)一步的，其中液體袋中的液體流路的橫截面面積不大于19.6mm2。在此橫截面為此數(shù)據(jù)時(shí)液體流路的直徑即為5mm。
[0015]進(jìn)一步的，其中液體袋中的液體流路的總長(zhǎng)不小于2.84m。這種長(zhǎng)度的液體流路才足以保證加熱絲對(duì)液體袋內(nèi)的灌注液充分加熱。
[0016]同時(shí)，殼體為長(zhǎng)方體。隔熱層、加熱絲和金屬板之間緊密結(jié)合。這種緊密結(jié)構(gòu)同樣有利于減少熱量傳輸?shù)膿p失。
[0017]進(jìn)入導(dǎo)管接頭和排出導(dǎo)管接頭用304不銹鋼材料制成。304不銹鋼鋼材具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和耐化學(xué)腐蝕性。為了盡量精確測(cè)量流經(jīng)接頭的灌注液的溫度，減少誤差，接頭材料的導(dǎo)熱性也是十分關(guān)鍵的。
[0018]此外、溫度傳感器為PT100型鉬熱電阻溫度傳感器。PT100型鉬熱電阻溫度傳感器有利于準(zhǔn)確測(cè)量灌注液的溫度，減少誤差。
[0019]本加熱裝置是通過以下控制方法控制溫度的，具體步驟包括
[0020]I)設(shè)定的灌注液輸出溫度為Tset ；
[0021]2)溫度宏觀控制:在某個(gè)特定時(shí)刻，溫度控制單元根據(jù)灌注液入口處的溫度Tin與設(shè)定值Tset之間的差值，以及測(cè)量得到的加熱腔溫度Tmid與設(shè)定值Tset之間的差值，確定加熱腔在該時(shí)刻應(yīng)該得到的溫度Tmid’，溫度控制單元向第一加熱絲和第二加熱絲輸出控制信號(hào)C，來促使加熱腔溫度Tmid逐漸靠近Tmid’ ；
[0022]3)溫度微觀控制:溫度控制單元根據(jù)灌注液出口處的溫度值Tout與設(shè)定溫度Tset之間的差值，在控制信號(hào)C的基礎(chǔ)上輸出修正控制信號(hào)C’，直至灌注液的輸出溫度為設(shè)定溫度Tset。
[0023]其中，Tin為灌注液入口處測(cè)量的溫度，Tout為灌注液出口處測(cè)量的溫度，Tmid為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的加熱腔溫度，C為溫度控制單元輸出的控制信號(hào)，C’為溫度控制單元輸出的修正控制信號(hào)。
[0024]這種溫度控制方法通過宏觀控制可以實(shí)現(xiàn)溫度的快速上升；通過微觀控制的微調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)輸出灌注液的溫度過沖小、靜態(tài)誤差小的效果，最終使得輸出水的溫度平穩(wěn)的在設(shè)定溫度。
[0025]其中，溫度控制單元是通過控制與第一加熱絲、第二加熱絲相連的繼電器的通斷頻率來控制加熱腔的加熱功率。通過通斷頻率控制加熱功率可以使加熱絲的發(fā)熱狀態(tài)更加平滑，防止溫度變化過沖過大。
[0026]本發(fā)明加熱裝置通過平行布置并且相互隔開的第一金屬板和第二金屬板設(shè)計(jì)、以及形成回環(huán)彎折平面體構(gòu)型的加熱絲和液體袋設(shè)計(jì)以加快灌注液熱量的吸收，提高溫度提升速率；本發(fā)明方法通過在進(jìn)/出水口及金屬板上設(shè)置溫度傳感器并通過溫度控制單元進(jìn)行宏觀和微觀調(diào)控來實(shí)現(xiàn)灌注液溫度的精確控制，以達(dá)到溫度提升速度快、過沖小、靜態(tài)誤差小的效果。
[0027]本發(fā)明還提供一種醫(yī)用灌注式?jīng)_洗器以解決灌注沖洗過程中水壓、流速控制等缺陷問題，具體技術(shù)方案如下:
[0028]一種醫(yī)用灌注式?jīng)_洗器，包括微處理模塊、蠕動(dòng)泵和與蠕動(dòng)泵連接的傳動(dòng)裝置，微處理模塊連接蠕動(dòng)泵并設(shè)定蠕動(dòng)泵輸出灌注液(或沖洗液)的壓力和流速；蠕動(dòng)泵輸出的不同壓力和流速的灌注液由傳動(dòng)裝置排出；以及
[0029]與微處理模塊連接的鍵盤模塊、顯示模塊、傳感器模塊、報(bào)警模塊；[0030]鍵盤模塊用于向微處理模塊輸入控制信號(hào)以設(shè)定蠕動(dòng)泵輸出的灌注液的溫度、壓力和流速；
[0031]顯示模塊用于接收并顯示微處理模塊發(fā)出的由蠕動(dòng)泵輸出的灌注液的溫度、壓力和流速參數(shù)；
[0032]傳感器模塊包括溫度傳感器、壓力傳感器和流速傳感器，分別用于檢測(cè)灌注液的輸出時(shí)的溫度、壓力和流速，并將檢測(cè)到的信號(hào)傳送至微處理模塊；
[0033]報(bào)警模塊用于接收當(dāng)輸出的灌注液溫度、壓力超出預(yù)警值時(shí)微處理模塊發(fā)出的警示信號(hào)并發(fā)出光或(和)聲音信號(hào)。
[0034]還包括如前文所述的加熱裝置和溫度控制單元，溫度控制單元連接微處理模塊，并接收來自傳感器模塊發(fā)出的溫度信號(hào)，并將所接收的溫度信號(hào)反饋給微處理模塊，微處理模塊根據(jù)設(shè)定的溫度值向溫度控制單元發(fā)出控制信號(hào)控制加熱裝置的加熱功率使輸出的灌注液的溫度信號(hào)保持為預(yù)設(shè)值，同時(shí)通過蠕動(dòng)泵輸出。
[0035]壓力傳感器和流速傳感器均位于蠕動(dòng)泵的出水口處，可以實(shí)時(shí)的對(duì)沖洗液的實(shí)際出液壓力P和實(shí)際出液流速V進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的值上傳給微處理器模塊，微處理器模塊將P和V的值與設(shè)定值相比較，從而實(shí)時(shí)通過閉環(huán)控制蠕動(dòng)泵，保證了實(shí)際出液壓力和實(shí)際出液流速均為設(shè)定值，保證了恒定出液壓力和恒定出液流速；
[0036]鍵盤模塊、顯示模塊、傳感器模塊、報(bào)警模塊、加熱裝置及蠕動(dòng)泵通過向微處理模塊發(fā)送和接收信號(hào)實(shí)現(xiàn)信息的交互。
[0037]溫度傳感器如前文所述的設(shè)置在加熱腔內(nèi)加熱的液體袋的進(jìn)水口、出水口及加熱腔內(nèi)，并為PTioo型鉬熱電阻溫度傳感器。
[0038]壓力傳感器和流速傳感器設(shè)置在沖洗器導(dǎo)管管壁處，壓力傳感器用于檢測(cè)沖洗器導(dǎo)管管壁的壓力P (rnmHg);流速傳感器用于檢測(cè)沖洗器導(dǎo)管中流過的灌注液流速V (ml/min)。
[0039]還包括電源模塊，用于給沖洗器各模塊提供電力。
[0040]優(yōu)選地，鍵盤模塊包括矩陣鍵盤和沖洗開關(guān)，矩陣鍵盤向微處理器模塊輸入出液壓力、出液流速調(diào)節(jié)信號(hào)，以設(shè)定蠕動(dòng)泵的出液壓力、出液流速；沖洗開關(guān)向微處理器模塊輸入開關(guān)信號(hào)以控制蠕動(dòng)泵的開關(guān)。
[0041]優(yōu)選地，矩陣鍵盤為2*2的矩陣鍵盤，包括流速功能按鍵、流速選擇按鍵、壓力功能按鍵和壓力選擇按鍵；流速功能按鍵、壓力功能按鍵用于向微處理器模塊輸入出液流速、出液壓力調(diào)節(jié)信號(hào)；流速選擇按鍵、壓力選擇按鍵用于向微處理器模塊輸入初始出液流速、初始出液壓力信號(hào)。
[0042]顯示模塊可以為例如IXD顯示屏，用于顯示沖洗器的控制參數(shù)，如流入沖洗器的灌注液的溫度Tin (°C)，流出沖洗器的灌注液的溫度Tout (°C)，灌注液的實(shí)際流速V (ml/min)以及沖洗器導(dǎo)管壁的壓力P (mmHg)。
[0043]優(yōu)選地，報(bào)警模塊可以包括例如蜂鳴器和發(fā)光二極管，用于當(dāng)沖洗器導(dǎo)管管壁壓力過大或沖洗液溫度過高時(shí)，由蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警和通過發(fā)光二極管發(fā)出光線報(bào)警。
[0044]優(yōu)選地，微處理模塊可以為例如Atmel公司生產(chǎn)的AVR ATmega32型單片機(jī)；
[0045]優(yōu)選地，流速傳感器為電磁式流速傳感器。
[0046]優(yōu)選地，初始出液流速可以設(shè)定為例如200ml/min或400ml/min。[0047]優(yōu)選地，初始出液壓力可以設(shè)定為例如100mmHg、200mmHg、300mmHg或400mmHg。在不同的手術(shù)中或?qū)Σ煌牟课唤M織進(jìn)行沖洗操作時(shí)，所需要的沖洗液壓力、流速均有很大的區(qū)別，兩檔流速設(shè)置和四檔壓力之間共有8種組合，通過調(diào)節(jié)它們之間的組合方式，使得本發(fā)明可以適用于多種手術(shù)以及多個(gè)部位組織的沖洗。本發(fā)明用于醫(yī)用灌注泵的沖洗器通過微處理模塊處理交互傳送的信息、控制蠕動(dòng)泵輸出流速、壓力恒定的灌注液，并設(shè)置溫度控制單元，使加熱裝置可以輸出溫度恒定的灌注液，同時(shí)具備較好的人機(jī)交互效果及具有溫度、壓力檢測(cè)和過溫過沖報(bào)警功能。該裝置能夠組合設(shè)置多組不同的水壓和流速，并結(jié)合恒溫控制的加熱裝置，使沖洗流速達(dá)到恒壓、恒速、恒溫的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0048]圖1是本發(fā)明可用于醫(yī)用灌注泵的恒溫控制加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖2是本發(fā)明可用于醫(yī)用灌注泵的恒溫控制加熱裝置的加熱腔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖3是本發(fā)明可用于醫(yī)用灌注泵的恒溫控制加熱裝置的加熱絲的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖4是本發(fā)明用于醫(yī)用灌注泵的沖洗器的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖5是本發(fā)明用于醫(yī)用灌注泵的沖洗器一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖6是本發(fā)明用于醫(yī)用灌注泵的沖洗器一個(gè)實(shí)施例的壓力、流速控制流程示意圖；
[0054]圖7是本發(fā)明用于醫(yī)用灌注泵的沖洗器一個(gè)實(shí)施例的溫度控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0055]下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0056]如圖1?3所述:本發(fā)明的用于醫(yī)用灌注泵的恒溫控制加熱裝置，包括殼體9和位于殼體9中的液體袋I，其中殼體9內(nèi)設(shè)置有:
[0057]平行布置并且相互隔開的第一金屬板121和第二金屬板122,其中第一金屬板121和第二金屬板122在殼體9中限定加熱腔2 ；
[0058]第一加熱絲111和第二加熱絲112，第一加熱絲111和第二加熱絲112均形成回環(huán)彎折平面體構(gòu)型，分別位于第一金屬板121和第二金屬板122外側(cè)并與之平行隔開；以及第一隔熱層101和第二隔熱層102，分別位于第一加熱絲111和第二加熱絲112外側(cè)并與之平行隔開，其中液體袋I位于加熱腔2中，并且具有回環(huán)彎折液體流路。
[0059]第一金屬板121和第二金屬板122接收第一加熱絲111和第二加熱絲112產(chǎn)生的熱量加熱，使得第一加熱絲111和第二加熱絲112產(chǎn)生的熱量能夠更加均勻地分布，從而使液體袋I能夠均勻加熱。第一加熱絲111和第二加熱絲112這種回環(huán)彎折平面體構(gòu)型可以最大限度增加加熱絲的長(zhǎng)度，增加第一金屬板121和第二金屬板122的受熱面積，有利于快速提升溫度。液體袋I用于裝載灌注液，為軟質(zhì)材料制作，呈回環(huán)彎折液體流路設(shè)置以增加灌注液在加熱腔2內(nèi)的加熱時(shí)間，有利于液體袋I里的灌注液充分快速吸收熱量，提升加熱速度；此外，液體袋I將灌注液與加熱腔2隔離，可以避免加熱腔2污染灌注液。加熱腔2內(nèi)的對(duì)稱的第一金屬板121和第二金屬板122結(jié)構(gòu)可以使液體袋I上下兩面同時(shí)受熱，提升加溫速度。第一隔熱層101和第二隔熱層102用于將第一加熱絲111和第二加熱絲112產(chǎn)生的熱量與殼體9隔絕，以減少熱量的散失。[0060]其中液體袋I具有進(jìn)液口 31和出液口 32，進(jìn)液口 31處設(shè)置有進(jìn)液口溫度傳感器61，出液口 32處設(shè)置有出液口溫度傳感器62，并且加熱腔2中部也設(shè)置有加熱腔溫度傳感器7。進(jìn)液口溫度傳感器61、出液口溫度傳感器62、加熱腔溫度傳感器7用于對(duì)灌注液的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；這種監(jiān)測(cè)方式可以監(jiān)測(cè)到灌注液進(jìn)、出加熱腔2的溫度，通過溫度控制單元148計(jì)算進(jìn)出水的溫度差，根據(jù)進(jìn)入加熱腔2的流量大小，可以得到灌注液加熱所需要的熱量；根據(jù)該所需熱量、灌注液流經(jīng)加熱腔2的流量大小、比熱容等數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出第一加熱絲111和第二加熱絲112的實(shí)時(shí)加熱功率。現(xiàn)有技術(shù)中，一般溫度監(jiān)控設(shè)備都沒有監(jiān)控加熱腔2的內(nèi)部溫度，直接通過灌注液出入加熱腔2的溫差就可以計(jì)算出加熱絲的加熱功率，這種加熱方式因加熱絲的熱量散失和傳熱阻隔效率會(huì)有所降低，導(dǎo)致液體袋I實(shí)際吸收的熱量比計(jì)算得到的要小，溫度控制不夠精確，出現(xiàn)靜態(tài)誤差大的問題。監(jiān)控加熱腔2內(nèi)上的溫度，一來可以得到與液體袋I最為接近處的傳熱溫度，可認(rèn)為是液體袋I的表面溫度，此處測(cè)量的溫度值可以準(zhǔn)確的計(jì)算液體袋I實(shí)際正在吸收的熱量；二來精確測(cè)量并計(jì)算灌注液僅在加熱腔2內(nèi)加熱所需的熱量，可以實(shí)現(xiàn)第一加熱絲111和第二加熱絲112的發(fā)熱功率的微調(diào)，從而精確的控制第一加熱絲111和第二加熱絲112的加熱功率，達(dá)到減小誤差，解決靜態(tài)誤差大的問題。
[0061]本加熱裝置還包括溫度控制單元148，分別接收來自進(jìn)液口溫度傳感器61、出液口溫度傳感器62和加熱腔溫度傳感器7的溫度信號(hào)，并根據(jù)所接收的溫度信號(hào)，控制第一加熱絲111和第二加熱絲112的加熱功率，以使來自出液口溫度傳感器62的溫度信號(hào)保持為預(yù)設(shè)值。溫度控制單元148是通過控制與第一加熱絲111和第二加熱絲112的繼電器13的通斷頻率來控制第一加熱絲111和第二加熱絲112的加熱功率的。
[0062]進(jìn)液口 31外接有進(jìn)入導(dǎo)管接頭51，用于連接與液體源連通的進(jìn)入導(dǎo)管；出液口 32外接有排出導(dǎo)管接頭52，用于連接將已加熱液體排出的排出導(dǎo)管。進(jìn)入導(dǎo)管接頭51和排出導(dǎo)管接頭52內(nèi)徑不變，兩端外徑逐漸增大，進(jìn)液口 31 —端與進(jìn)入導(dǎo)管接頭51、出液口 32一端與排出導(dǎo)管接頭52都形成過盈配合，且進(jìn)入導(dǎo)管接頭51和排出導(dǎo)管接頭52外表面經(jīng)過磨砂處理。這樣既可以保持灌注液流動(dòng)狀態(tài)不變，又可以保證連接的密封性。進(jìn)液口溫度傳感器61設(shè)置在進(jìn)入導(dǎo)管接頭51上，出液口溫度傳感器62設(shè)置在排出導(dǎo)管接頭52上。
[0063]第一金屬板121和第二金屬板122間隔H為3?5_。間隙H設(shè)置成3?5_是為了減少熱量傳輸?shù)膿p失，盡可能的將熱量全部傳輸?shù)揭后w袋I上，避免誤差，達(dá)到靜態(tài)誤差小的技術(shù)效果。試驗(yàn)中5mm為效果最佳。
[0064]其中液體袋I中的液體流路的橫截面面積不大于19.6mm2。在此橫截面要求下，液體流路的直徑不超過5mm。
[0065]其中液體袋I中的液體流路的總長(zhǎng)不小于2.84m。這種長(zhǎng)度的液體流路才足以保證第一加熱絲111和第二加熱絲112對(duì)液體袋I內(nèi)的灌注液充分加溫。
[0066]同時(shí)，殼體9為長(zhǎng)方體。
[0067]進(jìn)入導(dǎo)管接頭51和排出導(dǎo)管接頭52用304不銹鋼材料制成。304不銹鋼鋼材具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能和耐化學(xué)腐蝕性。為了盡量精確測(cè)量流經(jīng)進(jìn)入導(dǎo)管接頭51和排出導(dǎo)管接頭52的灌注液的溫度，減少誤差，材料的導(dǎo)熱性也是十分關(guān)鍵的。
[0068]此外、進(jìn)液口溫度傳感器61、出液口溫度傳感器62、加熱腔溫度傳感器7為PT100型鉬熱電阻溫度傳感器。PTlOO型鉬熱電阻溫度傳感器有利于準(zhǔn)確測(cè)量灌注液的溫度，減少誤差。
[0069]下面再結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)恒溫加熱裝置進(jìn)行描述，本實(shí)施例中發(fā)明人設(shè)定的灌注泵輸出的灌注液流速為200mL/min ;方法主要包括以下步驟:
[0070]I)設(shè)定的灌注液輸出溫度為Tset=36°C ；
[0071]2)溫度宏觀控制步驟:在時(shí)刻0，灌注泵傳送以200mL/min的流速向加熱腔2。溫度控制單元148根據(jù)感測(cè)得到的進(jìn)液口 31處的溫度Tin為29°C與Tset之間的差值，以及測(cè)量得到的加熱腔2的溫度Tmid為28.7 V，其與設(shè)定值Tset之間的差值，確定加熱腔2在該時(shí)刻應(yīng)該達(dá)到的溫度Tmid’，溫度控制單元148向繼電器13發(fā)出控制信號(hào)C，使繼電器13通過相應(yīng)的通斷頻率控制第一加熱絲111和第二加熱絲112的加熱狀態(tài)，進(jìn)而來促加熱腔
2的溫度Tmid逐漸靠近Tmid’ ；
[0072]3)溫度微觀控制步驟:同時(shí)，溫度控制單元148根據(jù)出液口 32處的溫度值Tout為28.8°C與設(shè)定溫度Tset之間的差值，在控制信號(hào)C的基礎(chǔ)上輸出修正控制信號(hào)C’，使繼電器13再次改變相應(yīng)的通斷頻率控制第一加熱絲111和第二加熱絲112的加熱狀態(tài)。
[0073]4)直至第70?80秒，灌注液的輸出溫度為設(shè)定溫度Tset=36°C。具體數(shù)據(jù)如下表:
[0074]表1:恒溫控制試驗(yàn)溫度檢測(cè)表
[0075]?
【權(quán)利要求】
1.一種用于醫(yī)用灌注泵的恒溫控制加熱裝置，包括殼體和位于殼體中的液體袋，其中殼體內(nèi)設(shè)置有: 平行布置并且相互隔開的第一金屬板和第二金屬板，其中第一金屬板和第二金屬板在殼體中限定加熱腔； 第一加熱絲和第二加熱絲，第一加熱絲和第二加熱絲均形成回環(huán)彎折平面體構(gòu)型，分別位于第一金屬板和第二金屬板外側(cè)并與之平行隔開；以及 第一隔熱層和第二隔熱層，分別位于第一加熱絲和第二加熱絲外側(cè)并與之平行隔開， 其中液體袋位于加熱腔中，并且具有回環(huán)彎折液體流路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫控制加熱裝置，其中液體袋具有進(jìn)液口和出液口，進(jìn)液口處設(shè)置有進(jìn)液口溫度傳感器，出液口處設(shè)置有出液口溫度傳感器，并且加熱腔中部也設(shè)置有加熱腔溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒溫控制加熱裝置，還包括溫度控制單元，分別接收來自進(jìn)液口溫度傳感器、出液口溫度傳感器和加熱腔溫度傳感器的溫度信號(hào)，并根據(jù)所接收的溫度信號(hào)，控制第一加熱絲和第二加熱絲的加熱功率，以使來自出液口溫度傳感器的溫度信號(hào)保持為預(yù)設(shè)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒溫控制加熱裝置，進(jìn)液口外接有進(jìn)入導(dǎo)管接頭，用于連接與液體源連通的進(jìn)入導(dǎo)管；出液口外接有排出導(dǎo)管接頭，用于連接將已加熱液體排出的排出導(dǎo)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫控制加熱裝置，其中第一金屬板和第二金屬板間隔3?5mm ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫控制加熱裝置，其中液體袋中的液體流路的橫截面面積不大于19.6mm2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫控制加熱裝置，其中液體袋中的液體流路的總長(zhǎng)不小于.2.84m。
【文檔編號(hào)】G05D23/30GK103777661SQ201410010276
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】楊昱峰, 葛斌, 嚴(yán)榮國, 李小霞, 楊池 申請(qǐng)人:上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司, 上海理工大學(xué)