Устройство для измерения скорости и объема мочеиспускания

,.80 А ЗОБРЕТЕНИ ОПИС ПАТЕНТ 2/28-181080 3 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Заявка ФРГ 9 2500094,кл. А 61 В 5/00, опублик, 1978.2, Измеритель потока мочи фирмы Вольф, ФРГ. опублик. 1979 (прототип :(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И ОБЪЕМА МОЧЕИСПУСКАНИЯ, содержащее размещенные в общем корпусе и соединенные последователь но. блок датчика, включающий в себя. сосуд для сбора мочи, соединенный с преобразователем механических дви 3(51 А 61 В 5 ООХ С 01 Г 1 0 жений в электрический сигнал, блок измерения потока, блок обработки и регистрации и цистомер,.о т л и ч аи 0 щ е е с я тем, .что, с целью повышения точности измерения при.одновременном упрощении кднтрукции и обслуживания, преобразователь механических движений в электрический сигнал выполнен в. виде консольно закрепленной на корпусе датчика плоской прямоугольной пружины с прямоугольным отверстием и с двумя продольными прорезями, образующими прямоугольный язычок, направленный в сторону места закрепления плоской пружины, на свободном конце которого укреплен механизм жесткого соедине- Е ния с опорой сосуда для сбора мочи, .а на пластине вдоль отверстия закреплены тензометры, образующие плечи измерительного моста блока датчика.1009271 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок измерения потока выполнен в виде последовательно соединенных дифференциального усилителя, дифференцирующего элемента и усилителя. Изобретение относится к медицинской технике, а именнок приборам для урологических исследований, которые предназначены для определения скорости истечения мочи и объема 5 мочеиспускания.Известно устройство для измерения скорости потока мочи, содержащее ,блок датчика, включающий в. себя сосуд для сбора мочи и преобразователь механического движения в электрический сигнал, блок измерения потока, блок обработки и регистрации и цистомер .1.Однако укаэанное устройство не дает необходимой точности измерения,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения скорости и.объема мочеиопускания, содержащее размещенные в общем корпусе и соединенные последовательно блок измерения потока, блок датчика, включающий в себя сосуд для сбора мочи, соединенный с преобразователем механических дви ,жений в электрический сигнал, блок обработки и регистрации и цистомер( 2).Однако известное устройство не позволяет достичь высокой точностиизмерения и сложно в обслуживании. 30Цель изобретения - повышение точнооти измерения при одновременном упрощении конструкции и обслуживания.Поставленная цель достигается, 35 тем, что в устройстве для измерения скорости и объема мочеиспускания, содержащем размещенные в общем корпусе и соединенные последовательно блок измерения потока, блок датчика 40 включающий в себя сосуд для сбора мочи, соединенный с преобразователем механических движений в электри. ческий сигнал, блок обработки и регистрации и цистомер, преобраэова тель механических движений в электрический сигнал выполнен в виде консольно закрепленной на корпусе датчика плоской прямоугольной пружины с прямоугольным отверстием и двумя продольнымй прорезями, образующими прямоугольный язычок, направленный 3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что цистомер выполнен в виде пьезоэлектрического мостового датчика давления, соединенного с кататером для сбора , мочи. в сторону места закрепления плоской пружины, на свободном конце которого , укреплен механизм жесткого соединения с опорой сосуда для сбора мочи, а на пластине вдоль отверстия закреплены тенэометры, образующие пле. чи измерительного моста блока датчика.Кроме того, блок измерения потока выполнен в виде последовательно соединенных дифференциального усилителя, дифференцирующего элемента и усилителя.При этом цистомер выполнен в виде пьезоэлектрического мостового датчика давления, соединенного с катетером для сбора мочи.На фиг. 1 представлена общая блоксхема устройства, на фиг. 2 - блок датчика сигнала объема (разрез, вид сбоку); на фиг. 3 - блок датчика, вид спереди, на Фиг. 4 - плоская прямоугольная пружина, вид спереди, на фиг. 5 - плоская прямоугольная пружина, вид сверху.Основные части устройства выделе ны пунктирными линиями (фиг. 1).Устройство включает блок 1 измерения потока, к входу которого подключен блок 2 датчика сигнала объема, блок 3 обработки и регистрации сигнала, цистомер 4, сосуд 5 для сбо. ра мочи, механически связанный с измерительным мостом б, представляющим собой преобразователь давления (механических движений) в электрический сигнал. Электропитание устройства осуществляется при помощи блока 7 питания., В измерительном мосту б имеются четыре одинаковых тензометра 8-11, образующих плечи измерительного моста блока 2, причем плечо постоянного тока измерительного моста б подключено к источнику питания (не показан), Между обеими клеммами источника питания включен переменный резистор 12 балансировки сигнала объема (переменный резистор установки нуля). Выход измерительного моста б подключен к дифФеренциальному усилителю 13, относящемуся к блоку 1 измерения потока, а выход дифференциального усилителя 13 подключен одновременно к переключательной схеме14 блока 3 обработки и регистрациисигнала и.к дифференцирующему элементу 15 Дифференцирующий элемент15 выдает временные раэностные соотношения подаваемого на его вход сигнала объема и направляет этот сигналчерез разделительный усилитель 16на другой вход переключательной схеьо 14. 10Важнейшей частью цистомера 4 является пьезоэлектрический мостовойдатчик 17 давления, вход которогосвязан с трубкой катетера 18, соединенной с измеряеьим объемом. Пьезоэлектрический мостовой датчик 17давления состоит из зьезорезистивного моста, необходимая для симметрирования моста настройка осуществляется при помощи переменного резистора19 (фиг. 1). Выход мостового пьезоэлектрического датчика 17 давлениячерез измерительный усилитель 20 подключен к третьему входу.переключательной схемы 14, переключения навходы которой осуществляются в зависимости от режима работы всего .устройства.В блоке 3 обработки и регистрациисигнала выход переключательной схемы 14, на которую для дальнейшегоанализа может быть подан аналоговыйизмерительный сигнал, соответствующий выбранному режиму работы, через согласующий фильтр 21 подключен, к входу согласующей схемы 22, входкоторой соединен с датчиком 23 нулевого положения, а ее выход подключен к регистрирующему прибору 24 снепрерывной записью. Регистрирующийприбор 24 может быть одно- или многоканальным, он выдает на основеподаваемых на его вход аналоговыхсигналов регистрационнуюленту сзаписью. Регистрирующий прибор 24запускается при помощи управляющей 45схемы 25, с тех входов которой осу-.ществляется управление запуском,остановкой и выбором скорости протяжки бумаги,Сосуд .5 дня сбора мочи (фиг. 2) представляет собой открытый сверху цилиндр с вертикальной осевой линией, нижняя часть его опирается на опору 26, имеющую цилиндрическую верхнюю часть. Опора 26 представляет собой легкую конструкцию из пластмассы, имеющую цилиндрический кожух, а также разделяющую ее внутреннее пространство горизонтальную опорную пластину 27, От нижней поверхности 60 опоры 26 отходят ножки 28, В нижней части опоры 26 (фиг. 2) предусмотре-. на полукруглая выемка (отверстие), через которую может быть введено эажимное устройство, В нижней части 65 опорной трубы 29 зажимного устройства предусмотрен зазор 30. Ножки 28опоры 26 через нижнюю часть опорнойтрубы 29 выходят наружу, их концысвязаны соединительной пластиной 31.На опорной трубе 29 закрепленаО-образная скоба 32 (фиг 3),:нижняя горизонтальная соединительнаядеталь которой проходит под соединительной пластиной 31 параллельноей. Иэ обеих внутренних поверхностей скобы 32 выступают упорные пластины 33 и 34, в которые упирается верхняя часть соединительной пластины 31.Во всей измерительной системе, состоящей из сосуда 5 сбора мочи и опоры26, нагрузка передается на ленту поДвеса 35, закрепленную.в центре соединительной пластины 31 Конец лентыподвеса 35 подсоединен к скобе 36подвеса, а соединительная пластина31 проходит через ее центральноеотверстие. Нижний конец скобы 36подвеса выполнен в виде направляющего штифта и проходит (фиг. 3)через центральное отверстие фиксированной в своем положении соединительной детали 37. Расстояние между со"единительной пластиной 31 и соединительной деталью 37 изменяетсй в за"висимости от объема жидкости, находящейся в сосуде 5 для сбора мочи.К середине опорной трубы 29 присоединена прижимная пластина 38(фиг. 3), а между ней и опорной трубой 29 расположена листовая пружина,которая прижимается прижимной плас"тиной 38 к опорной трубе 29,Сверху прижимной пластины 38 кон-. струкция замыкается при помощи фиксированной в своем положении задней пластины 39. В задней пластине 39 на центральной осевой.лйнии конструк ции расположено круглое отверстие, через которое проходит направляющий штифт 40 закрепленный на горизонтальной опорной пластине 27 опоры 26. Направляющие штифты 40 и 41, запуская вертикальное перемещение конст-рукции, препятствуют ее перемещенир в боковых направлениях.Плоская прямоугольная пружина 42 (фиг. 5), изготовленная из тон- кой полосы пружинной стали, выполнена с прямоугольным отверстием 43 в центре и с двумя продольными прорезями 44 и 45, образующимипрямоугольный язычок 46. Верхний конец ленты подвеса 35 прикреплен к прямоугольному язычку 46 в точке 47.На участке пружины, расположенном слева от линии А на плоской прямоугольной пружине 42 (фиг. 4) на верхней и нижней поверхностях обеих кромок прямоугольного отверстия 43, расположены тензометры 8-11. Очевид 1009271но, что под действием передаваемой через ленту подвеса 35 нагрузки (фиг. 3) плоская прямоугольная пружина 42 прогибается, при определенном соотношении ее размеров точка 47 в своем движении пересечет вертикальную осевую линию.В одном узле с опорной трубой 29 находится коммутирующая плата 48, содержащая проводники и схемг, непосредственно связанные с тензометрами 8-11. Электрические проводники выведены отсюда по гибкому кабелю 49Горизонтальное положение опорной трубы 29 относительно подставки (не показана) может быть точно установ лено при помощи регулировочного винта 50.Устройство работает следующим образом.Перед началом измерения сосуд 5 20 для сбора мочи устанавливают на опору 26, при этом блок 2 датчика сигнала объема находится в исходном состоянии. Тенэометры 8-11 находятся в состоянии, соответствующем собственной массе механизма,и измерительный мост б настраивают при помощи переменного резистора 12 балансировки сигнала объема таким образом, чтобы выходной сигнал на сосуд 5 для сбора мочи был равен нулю, т.е., чтобы на выходе дифференциального усилителя 13 сигнал отсутствовал.С началом измерения сосуд 5 непрерывно принимает объем мочи, подлежащей измерению. Для того, чтобы исключить влияние, обусловленное динамическими силовыми воздействиями потока, применена воронка (не показана), которая частично снижает скорость протекания мочи. 40Выходной сигнал измерительного моста пропорционален моментальному значению объема мочи, находящейся в сосуде 5. Дифференцирующий элемент 15 дифференцирует этот изменяющийся 45 во времени сигнал и известным способом получает на основе раэностного соотношения объема скорость истечения. Как следствие, на выход разделительного усилителя 1 б поступает аналоговый измерительный сигнал, соответствующий искомой скорости истечения, который, в соответствии с режимом измерения скорости истечения,задаваемым переключательной схемой14, через согласующий Фильтр 21 исогласующую схему 22 передается нарегистрирующий прибор 24 с непрерывной записью, выдающий ленту с записью процесса измерения скоростиистечения, Для тарирования ленты сзаписью может быть использованауправляющая схема 25При необходимости получения регистрационной записи изменения объема выход дифференциального усилителя 13 через переключательную схему14 подключается к регистрирующемуприбору 24. При многоканальном исполнении прибора имеется возможностьпроведения параллельного измерения,Наличие цистомера 4 в устройствепозволяет провести полный цикл урологических исследований,При цистометрических исследованиях в трубке катетера 18 возникаетдавление, подлежащее замеру, которое при помощи мостового пьезоэлектрического датчика 17 давления преобразуется в электрический Сигнал,и этот аналоговый электрический сигнал через измерительный .усилитель20 подается на переключательную схему 14. При состоянии последней, соответствующем режиму цистометрии,выход измерительного усилителя 20через согласующий фильтр и согласующую схему 22 подключен .к регистрирующему прибору 24, выдающему соответствующую ленту регистрации. В этом режиме работы точность измерений до 1.Наличие в устройстве цистомера позволяет провести полный цикл урологических исследований.В предлагаемом устройстве достигаются высокая точность измерений и упрощение конструкции,Зак с филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,2365/69 Тираж 711 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретений 13035, Москва, Ж, Рауш