CN101589950B - 带误差自动检测装置的表式血压计 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带误差自动检测装置的表式血压计,包括手动气泵、与手动气泵连接的气阀、与气阀连接的可充气部件,受可充气部件内气压驱动的压力指针,显示压力指针所指压力值的压力刻度表盘,和微处理器,压力刻度表盘的背面设置有至少一个位置传感器,位置传感器将压力指针的位置信号送至微处理器,微处理器进行计算处理得出压力指针指向的压力值。本发明无需专业标准仪器和专业技术人员对其进行误差检测,可在血压测量过程中自动进行误差检测,节省人力和财力并为使用者带来很大方便。

Description

带误差自动检测装置的表式血压计
技术领域
本发明涉及一种表式血压计,特别是一种带误差自动检测装置的表式血压计。
背景技术
表式血压计是一种基于在压力作用下金属弹性变形带动压力指针旋转,从而指向压力刻度表盘上相应压力值的血压计。表式血压计的结构一般为:加压部件和减压部件,与该加压部件和减压部件连接的可充气部件,与该可充气部件连接的金属弹性部件,与该金属弹性部件连接的压力指针,以及标有压力值的圆形压力刻度表盘。表式血压计也被称为机械式血压计和无液式血压计。
表式血压计的工作原理为:可充气部件内的压力通过导管连入密闭的表式血压计内部,压力使血压计内的金属弹性部件产生金属弹性变形,与金属弹性部件连接的压力指针由于金属弹性部件的变形而转动,从而在标有数字的压力刻度表盘上指示相应的数值表示压力值。
使用表式血压计测量被测人血压的方法为:加压部件对可充气部件进行快速充气,当可充气部件内的压力达到目标压力时(目标压力一般比被测人的心脏收缩压或称高压高过20-40mmHg),减压部件对可充气部件进行有慢放气而逐渐减压。在减压阶段,操作员通过柯氏音法进行血压测量。
表式血压计随着使用次数的增多,时间的推移,环境的影响,振动等原因,金属弹性部件容易产生疲劳,变形等,从而影响测量结果的准确性。因此,表式血压计需要通过专业标准仪器进行经常性的误差检测,给使用者带来极大不便。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷或不足,本发明人对如何自动检测表式血压计的误差进行了研究,发明了带误差自动检测装置的表式血压计,本发明人经过检索,尚未发现本发明提供的带误差自动检测装置的表式血压计。
本发明总的技术构思为:
本发明提供一种带误差自动检测装置的表式血压计,通过新加电子硬件和软件与传统的表式血压计机械硬件相配合而实现表式血压计的自动检测,主要包括至少一个测量表式血压计压力指针位置的位置传感器,一个测量压力的压力传感器,一个微处理器,一个显示表式血压计机械部分与压力传感器所测压力之间的误差的误差显示器,和装入微处理器中的测量、计算和控制软件程序。通过测量表式血压计压力指针的位置,微处理器可以计算出表式血压计的压力读数,正如同操作员通过观察表式血压计压力指针的针尖位置而读出表式血压计的压力读数一样。同时,通过压力传感器,微处理器可以获得另外一个独立于表式血压计机械部分的压力测量值。微处理器计算两者的误差,并将此误差在误差显示器上显示出来。如果误差大于一个误差允许值,例如4-6mmHg,误差显示器可以以闪烁误差值的显示方式提醒操作员注意。
带有误差检测功能的表式血压计中有电子(压力传感器和电子电路)和机械(金属弹性部件,压力指针,压力刻度表盘)两路独立的测量系统对可充气部件内的压力进行测量。位置传感器被设置在固定的位置,当金属弹性部件在可充气部件内的压力作用下,带动压力指针指向压力刻度表盘上某一固定压力值时,位置传感器可检测到压力指针位置,并输出信号到微处理器。
在压力刻度表盘后面一个或多个位置设置一个或多个位置传感器对一个或多个压力指针位置进行检测,从而获得一个或多个机械部分的压力测量值。较为实用的是获得二个关键点的压力测量值。我们选取95mmHg和150mmHg为关键点。根据世界卫生组织(WHO)建议使用的血压标准:人体血压正常值为收缩压(高压)应小于或等于140mmHg,舒张压(低压)小于或等于90mmHg。如果收缩压大于或等于160mmHg,舒张压大于或等于95mmHg为高血压;血压值在上述两者之间,亦即收缩压在141-159mmHg之间,舒张压在91-94mmHg之间为临界高血压,这是判断是否为高血压的关键之处,所以在这个范围内的测量准确度最重要。当然也可选取其他点为关键点。
位置传感器可以选用红外传感器,当压力指针转到95mmHg或150mmHg位置时,位于95mmHg或150mmHg位置的红外传感器检测到压力指针,输出信号到微处理器,微处理器根据红外传感器的信号确定信号发生时机械部分的压力测量值,同时测得此时电子部分的压力测量值。微处理器计算两者的误差,并将此误差在误差显示器上显示出来。
本发明的技术方案如下:
带误差自动检测装置的表式血压计,包括手动气泵、与手动气泵连接的气阀、与气阀连接的可充气部件,受可充气部件内气压驱动的压力指针,显示压力指针所指压力值的压力刻度表盘,和微处理器,其特征在于:所述压力刻度表盘的背面设置有至少一个位置传感器,所述位置传感器将压力指针的位置信号送至微处理器,所述微处理器进行计算处理得出压力指针指向的压力值。
上述表式血压计还包括压力传感器和电子线路,所述压力传感器连接可充气部件,并将检测到的可充气部件的压力转换为压力信号,所述电子线路将压力信号处理后送至微处理器进行计算处理得出实时压力值。
还包括误差显示器,上述微处理器进一步计算压力指针指向的压力值与同一时间通过电子线路得到的实时压力值之间的误差;上述可充气部件内的压力下降到5mmHg以下时,微处理器控制误差显示器显示误差值。
一旦压力指针指向的压力值与同一时间通过电子线路得到的实时压力值之间的一个误差大于给定的误差允许值时,微处理器记录此误差的绝对值;当至少两个误差大于给定的误差允许值时,微处理器记录最大的一个误差的绝对值。
当微处理器中记录有大于给定的误差允许值的误差绝对值时,给出校准提示或报警。
设置两个位置传感器,并将两个位置传感器分别设置在压力指针指向95mmHg和150mmHg的位置。
上述位置传感器为红外传感器。
上述校准提示为误差显示器间断或闪烁显示误差值。
上述报警为蜂鸣器或红色LED指示灯泡。
上述给定的误差允许值为4mmHg至6mmHg中的一定值。
本发明的技术效果如下:
本发明带误差自动检测装置的表式血压计无需专业标准仪器和专业技术人员对其进行误差检测,可在血压测量过程中自动进行误差检测,节省人力和财力并为使用者带来很大方便。
附图说明
图1是一个带误差自动检测装置的表式血压计示意图;
图2是一个带误差自动检测装置的表式血压计的电子硬件示意图。
附图标记列示如下:
22-手动气泵,23-气阀,24-可充气部件,28-压力传感器,30-第一位置传感器,31-第二位置传感器,32-差分放大器,34-微处理器;40-表式血压计,41-压力刻度表盘,42-压力指针,44-95mmHg位置传感器位置,46-150mmHg位置传感器位置,48-误差显示器,49-电源开关,P-充气部件内压力。
具体实施方案
下面结合附图(图1-图2)对本发明进行详细说明。
如图1所示,带误差自动检测装置的表式血压计40,包括手动气泵22、与手动气泵22连接的气阀23、与气阀23连接的可充气部件24,受可充气部件24内气压驱动的压力指针42,显示压力指针42所指压力值的压力刻度表盘41,如图2所示,表式血压计的内部设置有压力传感器28、电子线路和微处理器34。压力传感器28连接可充气部件24,将可充气部件24内压力P转换为压力信号,电子线路主要为差分放大器32,差分放大器32将压力传感器28所产生的压力信号差分放大后送至微处理器34进行计算处理得出实时压力值。微处理器34集成信号采集(A/D转换)、信号处理和控制等功能。压力刻度表盘41的背面设置有至少一个位置传感器,位置传感器将压力指针42的位置信号送至微处理器34,微处理器34进行计算处理得出压力指针42指向的压力值。
如图1所示,在表式血压计40的压力刻度表盘41上设定两个固定位置44(95mmHg位置传感器位置)和46(150mmHg位置传感器位置)。当压力指针42指向压力刻度表盘41刻度的95mmHg时,压力指针42尾部的正下方为位置44。类似地,当压力指针42指向压力刻度表盘41刻度的150mmHg时,压力指针42尾部的正下方为位置46。检测压力指针42位置的第一位置传感器30和第二位置传感器31安装在压力刻度表盘41后面,第一位置传感器30安装在位置44,第二位置传感器31安装在位置46。
第一位置传感器30或第二位置传感器31可以选为红外传感器。在测量血压的过程中位置传感器30或31不断向外发射信号。当充气部件内压力P被机械测量部件检测为95mmHg或150mmHg时,压力指针42指向压力刻度表盘41上95mmHg或150mmHg的刻度,此时位置传感器30或31发射出的信号被压力指针42的尾部反射回位置传感器,当位置传感器30或31接收到返回的信号时将此信号输出到微处理器34。当微处理器34接受到此信号时,微处理器34判定机械部件测量到压力95mmHg或150mmHg,并记录测量值和测量时间。
表式血压计40内部的电源开关49和机械测量部件为行内人士所熟悉,在此不作描述。
由于两路独立的测量系统同时对可充气部件内的压力进行测量时,两路系统硬件的反应时间有可能不一致;并且在测量动态压力时压力达到两路测量系统的时间可能出现延迟,导致有时间差,从而同一时间两路测量系统测量到的压力有可能不一样。这样在误差检测时就容易产生测量误差。所以在可充气部件内压力的变化速率较小时进行误差检测就可减少测量误差。因此自动误差检测最好设置在血压测量过程中加压阶段之后的慢减压阶段进行。
如图2所示,当测量血压时,电子测量部件同时也在对充气部件内压力P进行测量,充气部件内压力P通过压力传感器28产生压力信号,通过电子电路放大后被微处理器34所采集。当微处理器34接受到第一位置传感器30或第二位置传感器31发出的95mmHg或150mmHg机械测量读数信号时,微处理器34同时也将此时电子测量部件测量到的压力值记录下来。
微处理器34将所记录的每一组机械部件测量到的压力值与同一时间电子测量部件测量到的压力值进行比较计算,计算得出误差的绝对值,即绝对差值。如果任何一组读数的绝对差值大于一个给定误差允许值,则表示表式血压计40失去校准,微处理器34对绝对差值进行记录。所述给定的误差允许值可以是4mmHg至6mmHg之间的一定值,优选地,设定误差允许值为6mmHg。如果不止一组读数的绝对差值大于所述给定的误差允许值,微处理器34则记录最大绝对差值。
当可充气部件内的压力下降到5mmHg以下,则判定血压测量结束。在血压测量结束时,微处理器34控制误差显示器48对上述绝对差值进行显示。如微处理器34中的记录表示表式血压计40失去校准,那么微处理器34控制误差显示器48进行表式血压计40的校准提示或报警。校准提示的方法可以是将所显示的绝对差值以间断或闪烁的方式显示,以引起操作员的注意。对表式血压计40的报警可以使用其他装置,例如:蜂鸣器或红色LED指示灯。
表式血压计40也可在其他的位置加入位置传感器;也可在一个或多个位置加入位置传感器;也可使用其它不同类型和不同工作原理的传感器。例如,位置传感器30或31可以是一个磁敏传感器,在压力指针42尾部可安装微型永久磁铁。永久磁铁的南北极指向应垂直于压力刻度表盘41。当压力指针42指向压力刻度表盘41上95mmHg或150mmHg的刻度,此时压力指针42的尾部位于传感器30或31的正上方,磁敏传感器30或31检测到最大磁场强度,微处理器34可以以此判定机械部件测量到压力95mmHg或150mmHg,并记录测量值和测量时间。
为了减小由于可充气部件内压力变化太大引起的测量误差引起的表式血压计40失去校准虚警概率,上述机械测量部件测量到的压力值与同一时间电子测量部件测量到的压力值的绝对差值的测量和计算可以在较小的压力变化率条件下才进行。例如,如果可充气部件内压力的变化率超过一个给定的变化率,则所测得的绝对差值无效。所述给定的变化率可以所述给定误差允许值可以是5mmHg至10mmHg之间的一定值。由于在血压测量过程中的加压阶段压力变化率较大而减压阶段压力变化率较小,所述绝对差值的测定也可限制在减压阶段进行。
微处理器34中装有实现上述信号采集,处理和控制等功能所需的软件程序。由于一个行内人士可以根据上述描述很容易地写出所需的软件程序,在此不对此软件程序作描述。
当用说明性的方案描述这项发明时,这个描述不限制在所解释的有限的意义上。对说明性方案的不同改造,及其它创造性的方案,对于掌握上述技术的人来说是显然的。因此,可以预期,任何改造或者具体化方案,都将落在本发明的真实范围内。

Claims (9)

1.带误差自动检测装置的表式血压计,包括手动气泵、与手动气泵连接的气阀、与气阀连接的可充气部件,受可充气部件内气压驱动的压力指针,显示压力指针所指压力值的压力刻度表盘,和微处理器,其特征在于:所述压力刻度表盘的背面设置有至少一个位置传感器,所述位置传感器将压力指针的位置信号送至微处理器,所述微处理器进行计算处理得出压力指针指向的压力值;所述表式血压计还包括压力传感器和电子线路,所述压力传感器连接可充气部件,并将检测到的可充气部件的压力转换为压力信号,所述电子线路将压力信号处理后送至微处理器进行计算处理得出实时压力值;还包括误差显示器,用于所述微处理器进一步计算压力指针指向的压力值与同一时间通过电子线路得到的实时压力值之间的误差。
2.根据权利要求1所述的带误差自动检测装置的表式血压计,其特征在于:所述可充气部件内的压力下降到5mmHg以下时,微处理器控制误差显示器显示误差值。
3.根据权利要求2所述的带误差自动检测装置的表式血压计,其特征在于:一旦压力指针指向的压力值与同一时间通过电子线路得到的实时压力值之间的一个误差大于给定的误差允许值时,微处理器记录此误差的绝对值;当至少两个误差大于给定的误差允许值时,微处理器记录最大的一个误差的绝对值。
4.根据权利要求3所述的带误差自动检测装置的表式血压计,其特征在于:当微处理器中记录有大于给定的误差允许值的误差绝对值时,给出校准提示或报警。
5.根据权利要求1所述的带误差自动检测装置的表式血压计,其特征在于:设置两个位置传感器,并将两个位置传感器分别设置在压力指针指向95mmHg和150mmHg的位置。
6.根据权利要求1所述的带误差自动检测装置的表式血压计,其特征在于:所述位置传感器为红外传感器。
7.根据权利要求4所述的带误差自动检测装置的表式血压计,其特征在于:所述校准提示为误差显示器间断或闪烁显示误差值。
8.根据权利要求4所述的带误差自动检测装置的表式血压计,其特征在于:所述报警为蜂鸣器或红色LED指示灯泡。
9.根据权利要求4所述的带误差自动检测装置的表式血压计,其特征在于:所述给定的误差允许值为4mmHg至6mmHg中的一定值。
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