CN110448318A - 尿液流量及流速检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了尿液流量及流速检测装置，包括尿液入口（1）、尿液出口（2）和腔体（3），腔体（3）内设置有：隔离板（4），被配置为绕固定点旋转；第一限位单元组，用于对所述隔离板（4）进行限位形成第一测量腔（5）；第二限位单元组，用于对所述隔离板（4）进行限位形成第二测量腔（6）；控制单元，被配置为控制所述隔离板（4）按预设条件转动，在所述第一测量腔（5）与所述第二测量腔（6）之间切换，同时记录切换次数及对应时间，并计算流量及流速。免去人工收集和人工记录过程，节约时间；操作简单，减少医护人员工作量；自动完成计算过程，避免人工误差。

Description

尿液流量及流速检测装置
技术领域
本发明涉及医疗检测领域，尤其涉及尿液流量及流速检测装置。
背景技术
尿液流量和流速是反映人体体液动态平衡及心肾功能的重要指标，准确的尿液流量和流速监测有助于判断病情的变化，指导制订治疗方案。
目前通行的24小时尿液流量和尿液流检测主要采用量杯、带有刻度的小桶和尿液袋等工具测量尿量，而尿流速测量采用流速传感器方式。这些检测方式需要人工记录和配合；主要不足体现以下几点：1.人工收集和人工记录费时；2.操作繁琐，需医护人员配合；3.测量工具单一，结构复杂；4.检测数据不准确；5.操作不卫生，易污染环境和人员感染。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种尿液流量及流速检测装置，包括尿液入口、尿液出口和腔体，腔体内设置有：
隔离板，被配置为绕固定点旋转；
第一限位单元组，用于对所述隔离板进行限位形成第一测量腔；
第二限位单元组，用于对所述隔离板进行限位形成第二测量腔；
控制单元，被配置为控制所述隔离板按预设条件转动，在所述第一测量腔与所述第二测量腔之间切换，同时记录切换次数及对应时间，并计算流量及流速。
优选的，限位单元组包括固定挡板、电磁力器或两者组合，对隔离板两端进行限位。
优选的，对隔离板靠近尿液出口一端进行限位的限位单元设置于腔体与尿液出口连接处。
优选的，所述控制单元包括红外检测单元，被配置为检测到红外光强度变化达到阈值时，输出信号使所述隔离板切换测量腔。
优选的，所述红外检测单元包括光电接收管和红外发射二极管，腔体内设置有检测腔，用于安装光电接收管和红外发射二极管，当检测腔注满时，光电接收管输出信号使所述隔离板切换测量腔。
优选的，所述隔离板内设置有温度传感器，被配置为检测到温度变化达到阈值时，记录对应测量时间，并输出信号，开启所述红外检测单元。
优选的，所述控制单元包括电磁力与控制电路，用于驱动所述隔离板旋转。
优选的，所述控制单元根据测量腔容积与测量时间计算当前流速。
优选的，所述控制单元还包括低功耗蓝牙，用于将计算结果传输至外部设备。
优选的，所述控制单元还包括电池电源，用于为装置供电。
本发明的有益效果在于：本装置实现了尿液流量及实时流速的测量，免去人工收集和人工记录过程，节约时间；操作简单，减少医护人员工作量；自动完成计算过程，避免人工误差。
附图说明
图1是本装置结构示意图；
图2是本装置电路结构示意图；
其中，1-尿液入口，2-尿液出口，3-腔体，4-隔离板，5-第一测量腔，6-第二测量腔，7-固定挡板，8-电磁力器，9-光电接收管，10-红外发射二极管，11-检测腔，12-温度传感器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“上”、“下”、“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，尿液流量及流速检测装置，包括尿液入口1、尿液出口2和腔体3，腔体3内设置有：隔离板4，被配置为绕固定点旋转；第一限位单元组，用于对所述隔离板4进行限位形成第一测量腔5；第二限位单元组，用于对所述隔离板4进行限位形成第二测量腔6；控制单元，被配置为控制所述隔离板4按预设条件转动，在所述第一测量腔5与所述第二测量腔6之间切换，同时记录切换次数及对应时间，并计算流量及流速。
在本实施例中，隔离板4中心通过转动轴连接在腔体3上，控制单元通过电磁力与控制电路控制电磁力器8驱动隔离板4旋转，对应的腔体3外形设置为圆形。此外，根据需求，隔离板4的旋转中心也可以设置与其他位置，如隔离板的1/4、1/3处等，同样腔体3的外形进行对应设计，如带弧度的长方形，以使得隔离板4的旋转与腔体配合形成封闭测试腔。
第一限位单元组和第二限位单元组均采用固定挡板7对隔离板4的近入口端限位，采用电磁力器8对隔离板4的近出口端限位，电磁力器8由控制单元进行控制。此外，限位单元组还可以仅采用两端均使用电磁力器8进行限位，或仅使用固定挡板7对隔离板4的近入口端限位，可根据需求自由设置。
为保证测量腔切换时，原测量腔的尿液快速排出，对隔离板4靠近尿液出口一端进行限位的电磁力器8设置于腔体3与尿液出口2连接处。
如图2所示，控制单元还包括微处理控制器、红外检测单元、温度传感器12、低功耗蓝牙、电池电源；红外检测单元包括光电接收管9和红外发射二极管10，腔体3内设置有检测腔11，用于安装光电接收管9和红外发射二极管10，当检测腔11注满时，光电接收管9输出信号使所述隔离板4切换测量腔。
温度传感器12设置于隔离板4内，当检测到温度变化达到阈值时，记录对应测量时间，并输出信号，开启所述红外检测单元；低功耗蓝牙，用于将计算结果传输至外部设备；电池电源，用于为装置供电。
利用本装置惊进行测量的过程如下：
1)开始测量时，上电使隔离板4旋转，紧靠一侧固定挡板，如A状态，形成一个固定容积的密封腔体V0；
2)当有尿液从尿液入口1流入第一测量腔5内时，尿液接触隔离板4内由温度传感器形成的温度敏感区，温度传感器12检测有温度变化达到阈值时，记录时间T0，同时打开红外发射二极管10和光电接收管9；
3)当尿液逐渐增加，注满检测腔11时，就会影响光电接收管9接收的红外发射二极管10的光强度，使得光电接收管9接收的红外光强度产生量变，量变达到阈值时，记录其时间T1；同时使隔离板4向做左侧旋转至B状态；隔离板4向做左侧旋转时第一测量腔5内的尿液从下部尿液出口2排出；
4)隔离板4位于状态B，形成一个固定容积的密封腔体V1；
5)当尿液逐渐增加，注满检测腔11时，就会影响光电接收管9接收的红外发射二极管10的光强度，使得光电接收管9接收的红外光强度产生量变，量变达到阈值时，记录其时间T2；同时使隔离板4向做左侧旋转至A状态；隔离板4向做右侧旋转时，第二测量腔6内的尿液从下部尿液出口2排出，依次类推完成测量过程。
根据测量过程中采集数据，控制单元完成对流量及流速的计算。其中，流速计算为实时计算，根据当前测量腔容积与测量时间按照以下公式计算流速：
其中，V0和V1为固定的测量腔容量，为常量；流速计算时间ΔT为当前测量腔开始时间与结束时间之差；ΔT1＝T1-T0；ΔT2＝T2-T1；流速则为Q1＝V0/ΔT1；Q2＝V1/ΔT2；n为自然数，n＝0，1，2，3……。
流量按照以下公式计算：
V总＝∑(2n+1)×V0+∑(2n)×V1；
其中，V总为总流量，n为自然数，n＝0，1，2，3……。
计算得到的总流量和实时流速可通过蓝牙BLE4.0传输给手机APP，方便数据查看，以上计算过程均以隔离板4从A状态开始，本装置也可以从B状态开始，上述计算过程同样适用。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.尿液流量及流速检测装置，包括尿液入口（1）、尿液出口（2）和腔体（3），其特征在于，腔体（3）内设置有：
隔离板（4），被配置为绕固定点旋转；
第一限位单元组，用于对所述隔离板（4）进行限位形成第一测量腔（5）；
第二限位单元组，用于对所述隔离板（4）进行限位形成第二测量腔（6）；
控制单元，被配置为控制所述隔离板（4）按预设条件转动，在所述第一测量腔（5）与所述第二测量腔（6）之间切换，同时记录切换次数及对应时间，并计算流量及流速。
2.根据权利要求1所述的尿液流量及流速检测装置，其特征在于，限位单元组包括固定挡板（7）、电磁力器（8）或两者组合，对隔离板（4）两端进行限位。
3.根据权利要求2所述的尿液流量及流速检测装置，其特征在于，对隔离板（4）靠近尿液出口一端进行限位的限位单元设置于腔体（3）与尿液出口（2）连接处。
4.根据权利要求1所述的尿液流量及流速检测装置，其特征在于，所述控制单元包括红外检测单元，被配置为检测到红外光强度变化达到阈值时，输出信号使所述隔离板（4）切换测量腔。
5.根据权利要求4所述的尿液流量及流速检测装置，其特征在于，所述红外检测单元包括光电接收管（9）和红外发射二极管（10），腔体（3）内设置有检测腔（11），用于安装光电接收管（9）和红外发射二极管（10），当检测腔（11）注满时，光电接收管（9）输出信号使所述隔离板（4）切换测量腔。
6.根据权利要求4所述的尿液流量及流速检测装置，其特征在于，所述隔离板（4）内设置有温度传感器（12），被配置为检测到温度变化达到阈值时，记录对应测量时间，并输出信号，开启所述红外检测单元。
7.根据权利要求1所述的尿液流量及流速检测装置，其特征在于，所述控制单元根据测量腔容积与测量时间计算当前流速。
8.根据权利要求1所述的尿液流量及流速检测装置，其特征在于，所述控制单元包括电磁力与控制电路，用于驱动所述隔离板（4）旋转。
9.根据权利要求1所述的尿液流量及流速检测装置，其特征在于，所述控制单元还包括低功耗蓝牙，用于将计算结果传输至外部设备。
10.根据权利要求1所述的尿液流量及流速检测装置，其特征在于，所述控制单元还包括电池电源，用于为装置供电。
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