CN205066742U - 一种基于感知腔体形变传感器复位检测装置 - Google Patents

Abstract

一种基于感知腔体形变传感器复位检测装置，涉及腔体复位检测。设有弹性条带、传感器、微处理器、通信装置和显示电路，弹性条带缠绕在待测腔体外周，传感器用于将弹性条带的张力变化转换为待测腔体的张缩度信号，传感器与弹性条带连接，传感器的输出端接微处理器的输入端，微处理器的输出端接通信装置的输入端，通信装置的输出信号传送至显示电路，由显示电路显示待测腔体的表面张力与位移变化值。传感器、微处理器和通信装置组成测量与传送模块。

Description

一种基于感知腔体形变传感器复位检测装置

技术领域

本实用新型涉及腔体复位检测，尤其是涉及一种基于感知腔体形变传感器复位检测装置。

背景技术

腔体复位检测是医疗与工业的一项关键技术，在临床医学与工业生产中有着无可置疑的关键作用。按一定规律张缩的腔体会呈现周期变化，腔内物质的位移亦会相应变化。检测、处理和分析不同时间腔内物质时，往往须使腔内物质移动至同一位置，即腔体张缩度相同，因此腔体复位检测方法要满足准确精密、快速实时等要求。在医疗应用上，传统的解决方案是让病人记忆呼吸深浅，这不仅效率低、存在很大的主观不确定性、缺乏规范性，还大大影响了测量效果；在工业应用上，传统的解决方案是测量腔体张缩时的体积变化，这种方法局限性比较大，仅适合体型不大且变化不剧烈的腔体。近年来，随着机械技术的进步，物理与机械方法渐渐应用于腔体复位检测，此方法对于明显的腔体形变可以有效检测，但对于微弱形变却不能准确检测，对于快速变化的腔体也不具有实时性。

针对现有方法的不足，本实用新型提出了基于感知腔体形变传感器的复位检测方法，可有效地解决目前腔体复位检测中识别率低、可靠性不高、误差较大等的问题。此系统利用传感器与弹性材料制作的条带测量腔体变化过程中的物理因子，如位移、压力或应力等，当腔体运动至原位时，系统做出提示。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于感知腔体形变传感器复位检测装置。

本实用新型设有弹性条带、传感器、微处理器、通信装置和显示电路，弹性条带缠绕在待测腔体外周，传感器用于将弹性条带的张力变化转换为待测腔体的张缩度信号，传感器与弹性条带连接，传感器的输出端接微处理器的输入端，微处理器的输出端接通信装置的输入端，通信装置的输出信号传送至显示电路，由显示电路显示待测腔体的表面张力与位移变化值。

所述传感器可采用测量应变传感器、应力传感器、位移传感器或加速度传感器等物理特性的传感器，在传感器与微处理器之间可设有信号调理电路和数据采集电路，信号调理电路的输入端接传感器的输出端，数据采集电路的输入端接信号调理电路的输出端，数据采集电路的输出端接微处理器的输入接口。

所述通信装置可采用无线或有线通信装置。

采用本实用新型进行复位检测的方法，包括以下步骤：

1)将弹性条带缠绕在待测腔体表面；

2)将缠绕在待测腔体表面的弹性条带与传感器连接，通过传感器检测弹性条带上张力的变化，感知待测腔体的张缩度；

3)将传感器输出的待测腔体的张缩度信号依次经过信号调理电路和数据采集电路，输入微处理器，将微处理器获得的传感器测量数据通过通信装置传送至显示电路，实时观测待测腔体运动过程中物理参数的变化；

4)若检测到待测腔体变化至预设值，显示电路发出提示。

本实用新型受做一定规律运动腔体的形变影响，腔内物质产生相应的移动，其位置与腔体表面张力、位移和加速度等物理量息息相关，因此腔内物质恢复原位检测，转为对腔体表面物理特性的测量。将具有弹性的条带缠绕一圈于腔体表面，不断运动的腔体造成条带张力、位移、加速度等物理特性的变化。测量腔体表面物理特性的传感器，与弹性条带连接，通过检测条带变化而感知腔体当前的物理特性。微型处理器将传感器测量的结果通过无线或有线传递至显示电路，可实时观测腔体运动过程中物理参数的变化，若腔体变化至预设情况时，显示电路发出提示。

本实用新型与常规腔体复位检测方法相比具有以下优点：

利用腔体有规律形变与弹性条带张力、位移和加速度等物理量息息相关这一性质，通过传感器测量条带物理参量，进而实现检测腔体复位目的。通过传感器实时检测腔体的形变，分辨能力高，能测出微小的形变，测量范围大，从弹性形变可测至塑性形变，实时性高，可进行静态与动态的测量，测量结果便于传送与记录，价格低廉、品种多样，便于选择和大量使用。同时，传感器与现实装置利用无线或有线通信，可实时显示腔体形变的程度，当腔体恢复至原位时，进行提示。这种方法可以有效地解决当前腔体复位检测方法的识别率低、可靠性不高、受环境影响大而不能满足腔体复位检测的精确、实时要求问题。

综上所述，本实用新型提出基于感知腔体形变传感器的复位检测方法，针对有规律运动的腔体，通过传感器测量其位移、压力、加速度、应变以及其他物理参数，达到腔体复位的检测的目的，可有效地解决目前腔体复位检测中识别率低、可靠性不高、误差较大等的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的系统结构示意图。

图2为本实用新型实施例的硬件系统功能示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

参见图1和2，本实用新型实施例设有弹性条带2、传感器31、微处理器32、通信装置33和显示电路4，弹性条带2缠绕在待测腔体1外周，传感器31用于将弹性条带2的张力变化转换为待测腔体的张缩度信号，传感器31与弹性条带2连接，传感器31的输出端接微处理器32的输入端，微处理器32的输出端接通信装置33的输入端，通信装置33的输出信号传送至显示电路4，由显示电路4显示待测腔体1的表面张力与位移变化值。传感器31、微处理器32和通信装置33组成测量与传送模块。

所述传感器31采用测量应变传感器、应力传感器、位移传感器或加速度传感器等物理特性的传感器，在传感器31与微处理器32之间可设有信号调理电路和数据采集电路，信号调理电路的输入端接传感器31的输出端，数据采集电路的输入端接信号调理电路的输出端，数据采集电路的输出端接微处理器32的输入接口。

所述通信装置可采用无线或有线通信装置。无线通信装置可使用433MHz、2.4GHz等频段的无线芯片。有线通信可使用各种光或电形式的通信装置。

微处理器可使用各种型号的单片机、ARM、DSP等芯片，使用单片机、ARM、DSP或其他微型处理器控制传感器和通信装置，通过无线或有线通信方式，将传感器获得的数据传送至显示电路，以及在此基础上的一切变形。

在图2中，标记A1、A2、A3和A4分别表示形变1、形变2、形变3和形变4。

采用本实用新型进行复位检测的方法，包括以下步骤：

1)将弹性条带2缠绕在待测腔体1表面；

2)将缠绕在待测腔体1表面的弹性条带2与传感器31连接，通过传感器31检测弹性条带2上张力的变化，感知待测腔体1的张缩度；

3)将传感器31输出的待测腔体1的张缩度信号依次经过信号调理电路34和数据采集电路35，输入微处理器32，将微处理器32获得的传感器测量数据通过通信装置33传送至显示电路4，实时观测待测腔体1运动过程中物理参数的变化；

4)若检测到待测腔体1变化至预设值，显示电路4发出提示。

本实用新型受做一定规律运动腔体的形变影响，腔内物质产生相应的移动，其位置与腔体表面张力、位移和加速度等物理量息息相关，因此腔内物质恢复原位检测，转为对腔体表面物理特性的测量。将具有弹性的条带缠绕一圈于腔体表面，不断运动的腔体造成条带张力、位移、加速度等物理特性的变化。测量腔体表面物理特性的传感器，与弹性条带连接，通过检测条带变化而感知腔体当前的物理特性。微型处理器将传感器测量的结果通过无线或有线传递至显示电路，可实时观测腔体运动过程中物理参数的变化，若腔体变化至预设情况时，显示电路发出提示。

本实用新型主要有四部分组成：(1)待测腔体，这是具有一定运动规律的腔体，腔体内的物质受腔体形变影响，所处的位置亦产生相应的移动；(2)弹性条带，可固定于腔体一圈且具有弹性的条带，不断运动的腔体造成条带张力变化；(3)测量位移、压力、加速度、应变等物理参数的传感器，与弹性条带连接，通过检测条带张力的变化而感知腔体张缩度；(4)显示电路，可以与传感器进行无线或有线通信，实时显示腔体的变化状况，若腔体变化至预设情况时，发出提示。

受做一定规律运动腔体的形变影响，腔内物质产生相应的移动，其位置与腔体表面位移、压力、加速度等物理量息息相关，因此腔内物质恢复原位检测，转为对腔体表面物理特性的测量。将具有弹性的条带缠绕一圈于腔体表面，不断运动的腔体造成条带位移、压力、加速度等物理特性的变化。

通过单片机、ARM、DSP等微型处理器的控制测量腔体表面物理特性的传感器，与弹性条带连接，通过检测条带变化而感知腔体当前的物理特性。

测量位移特性的各类传感器属于直接测量方式，即测量出腔体位移绝对值，记录腔体位移变化初值后，传感器检测到腔体位移再次达到此值，即腔体恢复原位。

测量压力、加速度、应变以及其他特性的各类传感器属于间接测量方式，需将测量的物理参量转变为腔体位移量。初始测量值阶段，传感器测量腔体物理参数的最大值、最小值和预设值，计算出预设值与两最值的比例；复原测量阶段，传感器也测量腔体相应物理参量的最大值、最小值和预判值，预判值若为预设值与最大值和最小值之差的等比例点上，即腔体恢复原位。

单片机、ARM、DSP或其他微型处理器获得传感器测量数据后，通过无线或有线传递至显示电路，可实时观测腔体运动过程中物理参数的变化，若腔体变化至预设情况时，显示电路发出提示，传感器采集、处理腔体形变数据及传感器与显示电路的通信如图2所示。

基于感知腔体形变传感器的复位检测方法，针对不断形变的腔体，例如胸腔、腹腔等腔体，提出了一种准确灵敏、轻便易携、实时记录的腔体复位检测手段。腔体在张缩运动中引起容积的变化，造成腔内物质位置移动，并且此位移变化随着腔体的张缩而有一定周期性。若腔体变化幅度微弱或过大、变化频率过快以及外界环境恶劣时，恢复原位检测方法需保证较小的误差、灵敏的实时性、严酷环境下仍能有效工作。因此本实用新型提出利用传感器装置检测腔体表面张力与位移变化的方法，当张力与位移变化值与已记录的某时刻数值相等时，可准确且实时的给予腔体复位提示。

本实用新型通过传感器实时检测腔体的形变，分辨能力高，能测出微小的形变，测量范围大，从弹性形变可测至塑性形变，实时性高，可进行静态与动态的测量，测量结果便于传送与记录，价格低廉、品种多样，便于选择和大量使用。可以有效地解决目前腔体复位检测中识别率低、可靠性不高、误差较大等的问题，这在医疗与工业上都具有很重要的意义。

Claims (4)

1.一种基于感知腔体形变传感器复位检测装置，其特征在于设有弹性条带、传感器、微处理器、通信装置和显示电路，弹性条带缠绕在待测腔体外周，传感器用于将弹性条带的张力变化转换为待测腔体的张缩度信号，传感器与弹性条带连接，传感器的输出端接微处理器的输入端，微处理器的输出端接通信装置的输入端，通信装置的输出信号传送至显示电路，由显示电路显示待测腔体的表面张力与位移变化值。

2.如权利要求1所述一种基于感知腔体形变传感器复位检测装置，其特征在于所述传感器采用测量应变传感器、应力传感器、位移传感器或加速度传感器。

3.如权利要求1所述一种基于感知腔体形变传感器复位检测装置，其特征在于在传感器与微处理器之间设有信号调理电路和数据采集电路，信号调理电路的输入端接传感器的输出端，数据采集电路的输入端接信号调理电路的输出端，数据采集电路的输出端接微处理器的输入接口。

4.如权利要求1所述一种基于感知腔体形变传感器复位检测装置，其特征在于所述通信装置采用无线或有线通信装置。