CN111122620A - 一种大便水分测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大便水分测量装置及其测量方法，解决患者大便含水量评估不准确以及减少患者及照护者、医护人员为测量含水量反复倾倒大小便的工作的问题，包括安装架，安装架的底部开设有卡槽，安装架通过卡槽卡扣在马桶座上；安装架的底部焊接有收集盆，收集盆的内部开设有收集槽，收集盆的底部焊接有汇集箱，本发明通过收集槽时大便落入圆形通腔内，微型电动推杆带动水分传感器向前运动，从而带动探针贯穿探针孔位于圆形通腔内，同时水分传感器卡接在限位槽内；水分传感器通过探针对大便进行水分测量；解决患者大便含水量评估不准确以及减少患者和照护者、医护人员为测量含水量反复倾倒大小便的工作。

Description

一种大便水分测量装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，具体为一种大便水分测量装置及其测量方法。

背景技术

患者的出入量计算和记录是基础护理中十分重要的工作，具有很强的科学性，准确记录液体出入量对了解病情、协助诊断、治疗起着很重要的作用。准确的记录出入量能有效控制因液体摄入量过多或过少对患者治疗造成的不良后果，减少了合并症的发生。因此准确记录出入量的意义是非常重要的。目前，医院对卧床患者大便量的测量通常是目测进行估算。这样，一是估算量的不准确，二是许多患者在大便的同时会解小便，导致大小便相混，影响结果准确性。

申请号201720905250.9的专利提供一种大小便分离计量称重便盆，包括壳体、带孔挡板、液体收集盒和称重装置；壳体安装在称重装置的上面，壳体上设有与称重装置连接的显示装置，可以将大小便分离，能同时进行大便和小便的测量。对于大便测量，通过泄放旋塞将尿液倒出后，可进行大便称重，在便盆的显示装置上直接读取重量。但是，此种方法测量大便的数据较为粗放，大便中水分的含量也体现了患者体征情况，而上述专利不能针对大便重量再细化测量大便水分含量。

因此，亟待提出一种大便水分测量装置以解决上述不足。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种大便水分测量装置及其测量方法，以解决现有的大便测量装置测量大便的数据较为粗放，不能针对大便重量再细化测量大便水分含量的问题。

(二)技术方案

为实现上述大便水分测量装置及其测量方法解决现有的大便测量装置测量大便的数据较为粗放，不能针对大便重量再细化测量大便水分含量的问题，本发明提供如下技术方案：

一种大便水分测量装置，包括安装架，安装架的底部开设有卡槽，安装架通过卡槽卡扣在马桶座上；安装架的底部焊接有收集盆，收集盆的内部开设有收集槽，收集盆的底部焊接有汇集箱，汇集箱的一侧通过螺丝固定连接有电源箱；

汇集箱的内部开设有圆形通腔；圆形通腔的内壁安装有挡板，挡板的底壁均匀开设有若干个齿轮槽，圆形通腔的内壁两侧分别开设有通槽和凹槽，挡板的一端插接在凹槽内，另一端贯穿通槽位于电源箱内部开设有的安装室内；

安装室的内部安装有蓄电池，蓄电池的一端安装有电路板，电路板上安装有单片机、数据采集模块和修正计算模块；单片机的一侧安装有微型电机，微型电机的主轴端焊接有齿轮盘，齿轮盘上均匀安装有若干个与齿轮槽配合使用的齿牙；电源箱的一侧通过螺丝安装有侧板，侧板的一侧通过螺栓固定安装有微型电动推杆，微型电动推杆的一端焊接有水分传感器的一端，水分传感器的另一端焊接有若干个探针；

汇集箱的侧壁位于通槽的上方开设有限位槽，限位槽的一侧开设有与圆形通腔贯通且与探针一一对应的探针槽；

数据采集模块用于采集水分传感器的水分测量值、测量次数和通电时长并将其发送至修正计算模块，修正计算模块用于对水分传感器的水分测量值进行修正计算，具体计算步骤如下：

步骤一：设定水分传感器的水分测量值记为U；测量次数记为C；通电时长记为T；

步骤二：预设水分传感器型号对应的积分值记为M；

步骤三：将水分传感器与预设水分传感器型号对应的积分值进行匹配获取得到对应的积分值M；

步骤四：利用公式

获取得到误差修正因子μ；其中，d1、d2和d3均为预设比例系数；

步骤五：利用公式UZ＝U(1+μ)-λ获取得到水分测量修正值UZ，其中λ为常数，取值为0.2365；

修正计算模块将计算的水分测量修正值发送至单片机上；单片机上安装有无线网卡；单片机通过无线网卡与电脑连接；单片机将水分测量修正值通过无线网卡发送至电脑上；

汇集箱的侧壁位于通槽的上方开设有限位槽，限位槽的一侧开设有与圆形通腔贯通且与探针一一对应的探针槽。

优选的，水分传感器通过导线与单片机连接；微型电机和微型电动推杆均通过导线与单片机连接；蓄电池通过电线为微型电动推杆、水分传感器、单片机、微型电机以及数据采集模块和修正计算模块供电。

优选的，安装架的内部位于收集槽的上方镶嵌有水管，水管的底部贯通连接由若干个喷头，水管的一端通过连接软管与马桶的出水管连接。

优选的，圆形通腔与收集槽的交界处镶嵌有环形风管，环形风管的一端通过连接风管与风机的出风管贯通连接。

优选的，挡板与通槽的连接处镶嵌有密封圈；

一种大便水分测量方法，该方法包括以下步骤：

S1：将安装架通过卡槽卡扣在马桶座上；大便通过收集槽进入圆形通腔内；

S2：通过微型电动推杆带动水分传感器运动，使水分传感器一端的探针插入圆形通腔内；

S3：水分传感器用过探针采集大便中水分信号并转换成水分测量值；

S4：数据采集模块采集水分传感器的水分测量值、测量次数和通电时长并将其发送至修正计算模块；

S5：修正计算模块对水分传感器的水分测量值进行修正计算并将修正计算的水分测量修正值发送至单片机上；单片机将水分测量修正值通过无线网卡发送至电脑上；

S6：水分测量完成后，微型电机带动齿轮盘转动，齿轮盘与挡板之间通过齿牙与齿轮槽的配合，从而带动挡板运动，继而将挡板运动至电源箱内，使测量后的大便通过圆形通腔落入马桶内；

S7：将水通过水管至喷头喷出，对收集槽以及探针进行冲洗；通过风机以及环形风管对探针和圆形通腔内部进行吹干；微型电动推杆带动水分传感器向后运动，将探针收纳在电源箱内。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种大便水分测量装置及其测量方法，具备以下有益效果：本发明通过收集槽、圆形通腔、微型电动推杆、水分传感器、限位槽的配合，控制水分传感器通过探针对大便进行水分测量；且通过数据采集模块采集水分传感器的水分测量值、测量次数和通电时长并将其发送至修正计算模块，修正计算模块对水分传感器的水分测量值进行修正计算，利用公式获取得到水分测量修正值，通过测量次数和通电时长对水分传感器进行误差计算，提高检测的准确性，解决现有技术对患者大便含水量评估不准确的问题。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的圆形通腔安装示意图；

图3为本发明的收集槽剖视图；

图4为本发明的电源箱和汇集箱结构剖视图；

图5为本发明的环形风管结构示意图；

图6为本发明的原理框图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

请参阅图1-6所示，一种大便水分测量装置，种大便水分测量装置，包括安装架1，安装架1的底部开设有卡槽11，安装架1通过卡槽11卡扣在马桶座上；安装架2的底部焊接有收集盆2，收集盆2的内部开设有收集槽21，通过手机槽21方便大便与小便分离，避免大便水分检测时受到干扰。

收集盆2的底部焊接有汇集箱3，汇集箱3的一侧通过螺丝固定连接有电源箱4；汇集箱3的内部开设有圆形通腔31；圆形通腔31的内壁安装有挡板32，挡板32的底壁均匀开设有若干个齿轮槽34，圆形通腔31的内壁两侧分别开设有通槽36和凹槽37，挡板32的一端插接在凹槽37内，另一端贯穿通槽36位于电源箱4内部开设有的安装室内。

安装室4的内部安装有蓄电池43，蓄电池43的一端安装有电路板5，电路板5上安装有单片机46、数据采集模块51和修正计算模块52；单片机46的一侧安装有微型电机47，微型电机47的主轴端焊接有齿轮盘48，齿轮盘48上均匀安装有若干个与齿轮槽34配合使用的齿牙49；电源箱4的一侧通过螺丝安装有侧板41，侧板41的一侧通过螺栓固定安装有微型电动推杆42，微型电动推杆42的一端焊接有水分传感器44的一端，水分传感器44的另一端焊接有若干个探针45。

汇集箱3的侧壁位于通槽36的上方开设有限位槽38，限位槽38的一侧开设有与圆形通腔31贯通且与探针45一一对应的探针槽39。

数据采集模块51用于采集水分传感器44的水分测量值、测量次数和通电时长并将其发送至修正计算模块52，修正计算模块52用于对水分传感器44的水分测量值进行修正计算，具体计算步骤如下：

步骤一：设定水分传感器44的水分测量值记为U；测量次数记为C；通电时长记为T；

步骤二：预设水分传感器44型号对应的积分值记为M；

步骤三：将水分传感器4与预设水分传感器型号对应的积分值进行匹配获取得到对应的积分值M；

步骤四：利用公式

获取得到误差修正因子μ；其中，d1、d2和d3均为预设比例系数；

步骤五：利用公式UZ＝U(1+μ)-λ获取得到水分测量修正值UZ，其中λ为常数，取值为0.2365。

修正计算模块52将计算的水分测量修正值发送至单片机46上；单片机46上安装有无线网卡；单片机46通过无线网卡与电脑连接；单片机46将水分测量修正值通过无线网卡发送至电脑上。

蓄电池43通过电线为微型电动推杆42、水分传感器44、单片机46和微型电机47供电；单片机46上安装有无线网卡；单片机46通过无线网卡与电脑连接；安装架1的内部位于收集槽21的上方镶嵌有水管12，水管12的底部贯通连接由若干个喷头13，水管12的一端通过连接软管与马桶的出水管连接；圆形通腔31与收集槽21的交界处镶嵌有环形风管33，环形风管33的一端通过连接风管与风机的出风管贯通连接；挡板32与通槽37的连接处镶嵌有密封圈35；通过密封圈35进行密封，避免大便进入电源箱4内。

本发明单片机46型号AT89S51；微型电动推杆42型号为ANT-35；水分传感器44型号为SM150T，上述型号属于现有公开技术，在互联网上均可以检索到详细的结构，本发明不再进行赘述；同时风机和马桶的出水管均在生活中常见，属于本领域的公知常识，因此，本申请未画出风机和马桶的出水管的结构图。

通过收集槽21时大便落入圆形通腔31内，微型电动推杆42带动水分传感器44向前运动，从而带动探针45贯穿探针孔39位于圆形通腔31内，同时水分传感器44卡接在限位槽38内。

一种大便水分测量方法，该方法包括以下步骤：

S1：将安装架1通过卡槽11卡扣在马桶座上；大便通过收集槽21进入圆形通腔31内；

S2：通过微型电动推杆42带动水分传感器44运动，使水分传感器44一端的探针45插入圆形通腔31内；

S3：水分传感器44用过探针44采集大便中水分信号并转换成水分测量值；

S4：数据采集模块采集水分传感器44的水分测量值、测量次数和通电时长并将其发送至修正计算模块52；

S5：修正计算模块52对水分传感器44的水分测量值进行修正计算并将修正计算的水分测量修正值发送至单片机46上；单片机46将水分测量修正值通过无线网卡发送至电脑上；

S6：水分测量完成后，微型电机47带动齿轮盘48转动，齿轮盘48与挡板32之间通过齿牙49与齿轮槽34的配合，从而带动挡板32运动，继而将挡板32运动至电源箱4内，使测量后的大便通过圆形通腔31落入马桶内；

S7：将水通过水管12至喷头13喷出，对收集槽21以及探针45进行冲洗；通过风机以及环形风管33对探针45和圆形通腔31内部进行吹干；微型电动推杆42带动水分传感器42向后运动，将探针45收纳在电源箱4内。

本发明在使用时，通过收集槽21时大便落入圆形通腔31内，微型电动推杆42带动水分传感器44向前运动，从而带动探针45贯穿探针孔39位于圆形通腔31内，同时水分传感器44卡接在限位槽38内；水分传感器44通过探针45对大便进行水分测量；水分测量完成后，微型电机47带动齿轮盘48转动，齿轮盘48与挡板32之间通过齿牙49与齿轮槽34的配合，从而带动挡板32运动，继而将挡板32运动至电源箱4内，使测量后的大便通过圆形通腔31落入马桶内；马桶通过出水管与水管12连接，从而将水通过喷头13喷出，从而对收集槽21以及探针45进行冲洗；环形风管33的一端通过连接风管与风机的出风管连接，从而通过风机以及环形风管33对探针45和圆形通腔31内部进行吹干；微型电动推杆42带动水分传感器42向后运动，将探针45收纳在电源箱4内；数据采集模块51用于采集水分传感器44的水分测量值、测量次数和通电时长并将其发送至修正计算模块52，修正计算模块52用于对水分传感器44的水分测量值进行修正计算，利用公式

获取得到误差修正因子μ，再利用公式UZ＝U(1+μ)-λ获取得到水分测量修正值UZ，修正计算模块52将计算的水分测量修正值发送至单片机46上；单片机46将水分测量修正值通过无线网卡发送至电脑上；通过测量次数和通电时长对水分传感器44进行误差计算，提高检测的准确性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种大便水分测量装置，包括安装架(1)，其特征在于，所述安装架(1)的底部开设有卡槽(11)，安装架(1)通过卡槽(11)卡扣在马桶座上；安装架(2)的底部焊接有收集盆(2)，收集盆(2)的内部开设有收集槽(21)，收集盆(2)的底部焊接有汇集箱(3)，汇集箱(3)的一侧通过螺丝固定连接有电源箱(4)；

所述汇集箱(3)的内部开设有圆形通腔(31)；圆形通腔(31)的内壁安装有挡板(32)，挡板(32)的底壁均匀开设有若干个齿轮槽(34)，圆形通腔(31)的内壁两侧分别开设有通槽(36)和凹槽(37)，挡板(32)的一端插接在凹槽(37)内，另一端贯穿通槽(36)位于电源箱(4)内部开设有的安装室内；

所述安装室(4)的内部安装有蓄电池(43)，蓄电池(43)的一端安装有电路板(5)，电路板(5)上安装有单片机(46)、数据采集模块(51)和修正计算模块(52)；单片机(46)的一侧安装有微型电机(47)，微型电机(47)的主轴端焊接有齿轮盘(48)，齿轮盘(48)上均匀安装有若干个与齿轮槽(34)配合使用的齿牙(49)；所述电源箱(4)的一侧通过螺丝安装有侧板(41)，侧板(41)的一侧通过螺栓固定安装有微型电动推杆(42)，微型电动推杆(42)的一端焊接有水分传感器(44)的一端，水分传感器(44)的另一端焊接有若干个探针(45)；

所述汇集箱(3)的侧壁位于通槽(36)的上方开设有限位槽(38)，限位槽(38)的一侧开设有与圆形通腔(31)贯通且与探针(45)一一对应的探针槽(39)；

所述数据采集模块(51)用于采集水分传感器(44)的水分测量值、测量次数和通电时长并将其发送至修正计算模块(52)，修正计算模块(52)用于对水分传感器(44)的水分测量值进行修正计算，具体计算步骤如下：

步骤一：设定水分传感器(44)的水分测量值记为U；测量次数记为C；通电时长记为T；

步骤二：预设水分传感器(44)型号对应的积分值记为M；

步骤三：将水分传感器(4)与预设水分传感器型号对应的积分值进行匹配获取得到对应的积分值M；

步骤四：利用公式

获取得到误差修正因子μ；其中，d1、d2和d3均为预设比例系数；

步骤五：利用公式UZ＝U(1+μ)-λ获取得到水分测量修正值UZ，其中λ为常数，取值为0.2365；

所述修正计算模块(52)将计算的水分测量修正值发送至单片机(46)上；单片机(46)上安装有无线网卡；单片机(46)通过无线网卡与电脑连接；单片机(46)将水分测量修正值通过无线网卡发送至电脑上。

2.根据权利要求1所述的一种大便水分测量装置，其特征在于，所述水分传感器(44)通过导线与单片机(46)连接；微型电机(47)和微型电动推杆(42)均通过导线与单片机(46)连接；蓄电池(43)通过电线为微型电动推杆(42)、水分传感器(44)、单片机(46)和微型电机(47)供电。

3.根据权利要求1所述的一种大便水分测量装置，其特征在于，所述安装架(1)的内部位于收集槽(21)的上方镶嵌有水管(12)，水管(12)的底部贯通连接由若干个喷头(13)，水管(12)的一端通过连接软管与马桶的出水管连接。

4.根据权利要求1所述的一种大便水分测量装置，其特征在于，所述圆形通腔(31)与收集槽(21)的交界处镶嵌有环形风管(33)，环形风管(33)的一端通过连接风管与风机的出风管贯通连接。

5.根据权利要求1所述的一种大便水分测量装置，其特征在于，所述挡板(32)与通槽(37)的连接处镶嵌有密封圈(35)。

6.一种大便水分测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：将安装架(1)通过卡槽(11)卡扣在马桶座上；大便通过收集槽(21)进入圆形通腔(31)内；

S2：通过微型电动推杆(42)带动水分传感器(44)运动，使水分传感器(44)一端的探针(45)插入圆形通腔(31)内；

S3：水分传感器(44)用过探针(44)采集大便中水分信号并转换成水分测量值；

S4：数据采集模块采集水分传感器(44)的水分测量值、测量次数和通电时长并将其发送至修正计算模块(52)；

S5：修正计算模块(52)对水分传感器(44)的水分测量值进行修正计算并将修正计算的水分测量修正值发送至单片机(46)上；单片机(46)将水分测量修正值通过无线网卡发送至电脑上；

S6：水分测量完成后，微型电机(47)带动齿轮盘(48)转动，齿轮盘(48)与挡板(32)之间通过齿牙(49)与齿轮槽(34)的配合，从而带动挡板(32)运动，继而将挡板(32)运动至电源箱(4)内，使测量后的大便通过圆形通腔(31)落入马桶内；

S7：将水通过水管(12)至喷头(13)喷出，对收集槽(21)以及探针(45)进行冲洗；通过风机以及环形风管(33)对探针(45)和圆形通腔(31)内部进行吹干；微型电动推杆(42)带动水分传感器(42)向后运动，将探针(45)收纳在电源箱(4)内。

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