[实用新型]双液态电池式传感器

说明书

本实用新型属于双液态电池式传感器。

肺循环是血液循环系统不可缺少的“一半”，与研究体循环一样，对肺循环的研究，在基础理论和临床医学中都有重要意义，同样可以全面了解血液循环系统的功能和变化，加深对脏器功能和病变的认识，利于探讨发病机理、分析病情、辅助诊断、抢救、监护、药物研究和中医学开发等。因此，近年来，国内外学者对肺循环正在作越来越广泛而深入的研究。

检测血液循环有关数据的传统、权威方法是漂浮导管法，用一根端部带传感器和一个可充气小囊的管子，从上肢或下肢静脉开口处插入心脏，直接测取压力、流量。这种方式，实际上已经改变了被测部位的边界条件。其危险性更是可想而知。此外，用电磁流量计和同位素法也是耗费大而有危害。

目前，用于生物医学微压力测量的常见传感器有气导传感器，如清华大学生物医学工程系的；液固态传感器，如中国医学科学院基础所的；固态传感器，如上海医疗器械研究所的和美国Could公司的等等。但这些传感器的灵敏度，保真度和线性，重复性并不尽人意。

本实用新型的目的是提供一种双液态电池式传感器。

下面结合附图作详细说明。

附图是双液态电池式传感器结构示意图。

双液态电池式传感器从上到下依次为缓冲腔4、上导流锥体6、帕斯卡上腔体8、下导流锥体11、帕斯卡下腔体13、并相互连通。在缓冲腔端面开有上电极孔和导气孔2，在上电极孔中插有上电极1，在帕斯卡下腔体端面设有传感膜12，在下导流锥体锥面处斜向开有下电极孔，并插有下电极9，在上导流锥体和帕斯卡上腔体内充有电解液5，上导流锥体底面之上设有上电极液面线3，在下导流锥体和帕斯卡下腔体内充有水银10，帕斯卡上腔体工作段外侧设有刻度。结构各部分的目的要求如下：上电极：要与下电极、电解液选配，常用为Cd，除下端点外，其在上腔体内的外表面以绝缘膜保护；导气孔：为减小气流阻尼设置；上电极液面线：平衡位置时液面线，是确定水银和电解液容量的参照标准，位于上导流锥体底面之上h缓处，h_缓＝2×（ (rl)/(r缓) ）²△h_lmax，r_缓为缓冲腔内径、r_l为帕斯卡下腔体内径、△h_lmax为被测信号的最大振幅；缓冲腔：为缓冲和减小电解液和腔上气体阻尼设置；电解液：要求上、下电极选配，常用为CdCl₂；上导流锥体：为减小液流阻尼而设置；刻度：为便于观察设置，刻度中线与帕斯卡上腔体工作段之中位横截面平齐；下电极：与上电极、电解液选配，常用为Pt；水银：第二液体、兼工作液和导电体；下导流锥体：为减小液流阻尼而设置；传感膜：信息传感面，特制的硅乳胶膜；帕斯卡下腔体：传感器工作段；在整体结构上采取细管径、小腔体，使系统的固有频率远离被测信号的频率范围。

本传感器是一种自生式（又称发电式）传感器，不用激励源，因此，避免了通常用激励源的传感器中激励源引起的干扰和噪声；也可外加激励源使用，因此，比用激励源传感器多了一个自由度。

本传感器是帕斯卡原理和电化学理论的结合：利用帕斯卡原理，改变上、下帕斯卡腔体之内径比，可以调整传感器之无源放大倍数K，即K＝（r_l／r_h）²，式中，r_l为帕斯卡下腔体之内径，r_h为帕斯卡上腔体之内径，设计中要注意r_h受毛细现象限止，r_l根据测试部位和要求选定；电解液和上、下电极的选配要根据电化学原理并通过实验来决定，常用Cd－CdCl₂－Pt。传感膜的硬度、抗张抗撕强度，伸长率，体积电阻系统，介电常数应符合设计要求。

本传感器用透明有机玻璃制造，被测部位微弱的压力和容量变化被放大nK倍以后直观地反映在帕斯卡上腔体内水银液面的跳动上，根据液面波动的活跃程度和幅度，可准确地选择测试部位、方位和需加压力，以取得最佳测试结果。