[发明专利]蠕动镇痛泵及其流速检测和故障诊断的方法

权利要求书

1.一种基于流量检测及其故障诊断的蠕动镇痛泵,包括输液管路、第一触力传感器、第二触力传感器、流量检测装置、A/D转换器和数据处理器，其特征在于输液管路中任意一点A点处设有第一触力传感器，输液管路中任意一点B点处设有第二触力传感器，第一触力传感器和第二触力传感器通过信号线连接流量检测装置，流量检测装置通过信号线反馈给蠕动镇痛泵，构成流速检测装置，第一触力传感器和第二触力传感器通过信号线连接A/D转换器，A/D转换器转换成脉冲序列后输入数据处理器，数据处理器将数据反馈给蠕动镇痛泵，构成故障诊断装置。

2.一种如权利要求1所述的基于流量检测及其故障诊断的蠕动镇痛泵的流速检测和故障诊断的方法，其特征在于所述的具体方法如下：

输液管路在内部药液流体压强的作用下，管路径向会产生一定的形变，通过紧贴输液管路外壁的微触力传感器，感知管路内部流体压强变化；

设流体的密度为ρ，在输液管路任意一点A处放置触力传感器A，对应的压强为P_A，流速为v_A，截面积为S_A，在输液管路任意一点B处放置触力传感器B，对应此处的压强为P_B，流速为v_B，截面积为S_B，则A处流量等于B处流量，为v_AS_A＝v_BS_B，记

PA+12ρvA2+ρghA=PB+12ρvB2+ρghB]]>

化简得vB=2(PA-PB)+2ρg(hA-hB)ρ(1-β2)]]>

在输液过程中，当h_A＝h_B时，ΔP＝P_A-P_B，B处输液流速v_B

在β不发生变化的条件下直接取决于

脉冲频率记为f，f=dΔP/dt;ΔP∝vB2;]]>

从而脉冲的频率表征药液给药速度变化的快慢，也即反映泵头挤压输液管的速度；脉冲的强度直接表征输液管路内流体压强变化的大小，也即反映药液给药流速变化的大小；

记ΔP(t)＝P(t)-P(t-1)，表示输液给药t时刻A、B两处流体压强差，通过不断的检测ΔP强度和频率变化，实时的反映药液流速的变化，当脉冲频率突然变快，表明给药速度加快，输液管路脱落或者设备失控故障；频率放慢，表明给药速度放慢，输液管路堵塞或者输液管路老化；当脉冲强度加大，说明药量增加，增加给药危险；脉冲强度减弱，说明泵送给药不足。