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透析液电导率測量仪的研究刘致滨,等
透析液电导率测量仪的研究
Research on the Conductivity Measuring Instrument for Dialysate
致滨宋文吨杨晶朱懿卢广厂文
(南方医科大学生物医学工程学院,广东广州510515)
摘要:根据透析液的特点,采用频率可调的双极性间歇脉冲方法,设计了一种透析液电导率测量仪。将该测量仪应用于电导率测
量,同时对测量结果进行分段温度补偿。试验结果表明,双极性间歇脉冲法能够减极化效应和电容效应,有效提高涠量精度。量
仪能够实现对透析液浓度的精确涸量,可以广泛应用于血液透析机。
关键词:电导率温度补偿A/D转换器数据采集标定
中阳分类号:TP273
文献标志鸸:A
Abstract: In accordance with the characteristis of ly ae, e methd ed fun ajus able biplar intermitent pulse is proposed
and an instrument for measuring the conductivity of dialysate is designed. This measuring instrument is applied into the measurement of
conductivit in addit on, the piecewise meare ompensation s used or he measuement results Te expemental result shows that the
method ased on biplar in mit t use can weaken the la z on t and capaci ane ect, and effectively mprove the measurment
accuracy, and the accurate measurement for dialysate conccntration can be implemented by the measuring instrument. The instrument can be
widely used in hemodialysis machines
Keywords: Conductivity Temperature compensation A/D conventer Data acquisition Calibration
0引言
保测量仪对透析液浓度测量的准确性。
目前,血液透析已在国内得到广泛应用。急馒终1理论分析
肾功能衰竭患者主要靠血液透析进行洽疗,通过调整1.1电导率测量原理
透析液处方和超滤曲线等,达到对患者的个性化透
溶液电导率反映了溶液传送电流的能力,常用溶
析?。在血液净化和电解质、酸破平衡的透析过程液电阻率的倒数来衡量其导电能力的大小。测量时,
中,透析液的作用十分关键。随着个体化透析的发展,将两块电极片放在测量溶液中,电极和溶液就构成电
可根据患者各种病情的需要,制定适合个体化患者的导池。电导池在测量过程中表现为一个复杂的电化学
透析治疗。因此,对透析液浓度的测量要求也越来过程。对电导电极施加电压,溶液中将产生电流。溶
越高
液昰现的等效电阻R可以表示为:
现有的电导率测量仪主要应用于石化、电力、治
R
金、海洋和农业等领域3?。由于透析液的特殊性,采
用一般的电导率测量仪测量透析液浓度存在较大的测
电导率为
量误差。血液透析机主要采用电极电导率测量法进行
透析液浓度测量。由于电极的极化效应以及电容效
R A R
应,导致测量精度不高、误差较大和测量电路较复杂式中:R为溶液等效电阻;4为电极的横截面积;L为两
等,影响了测量实时性。为此,提出了一种用于测量透
电极的间距;r为电导率;K=L/A称为电导池常数即
析液电导率的测量仪。
电极常数,一旦电极结构确定,电极常数不变。因此
本文在介绍测量仪的软硬件设计的基础上,对测可以通过测量溶液的等效电阻得到溶液的电导率。
量仪的电导率进行标定并进行相关的试验验证,以确
由式(2)可知,电导率与溶液等效电阻成反比。
溶液的电导率越高,等效电阻值就越小。
2010年殊海审产学合作专项资金资助项目(编号:2010A0501(0%6)。
透析液是由A浓缩液、B浓缩液和反渗水按照
修政稿收到日期:2012-04-06
第一作者刘致滨(1987-ー),另,现为南方医科大学生物医学工程专业
定比例配置而成的。透析液的电导率受各元素离子浓
在读硕士研究生:主要从事智能愿疔仪器设计的研究
度的影响,主要含有钠、钾、钙、镁四种阳离子以及氯和
PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION VOL 34 No, 1 January 2013
万方数据