醫(yī)療器械氣密性檢測儀的設(shè)計與實現(xiàn)

曾鵬泉

摘 要：氣密檢測技術(shù)從工業(yè)生產(chǎn)以來就在不斷地發(fā)展與創(chuàng)新，但在醫(yī)療器械的氣密性檢測手段比較少，特別對軟體的醫(yī)療器械氣密性檢測沒有好的方法。下文將對氣密性檢測儀的優(yōu)勢進行分析，然后闡述了氣密性檢測儀的硬件設(shè)計與軟件設(shè)計，最后對氣密性檢測儀的仿真實驗進行了分析，希望對相關(guān)人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：氣密性;檢測儀;硬件設(shè)計;軟件設(shè)計

引言

隨著社會的進步和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，各行各業(yè)的生產(chǎn)廠商在追求高品質(zhì)、多功能產(chǎn)品的同時，也在要求著生產(chǎn)過程的高效和潔凈，從而使得越來越多的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)被應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中。而密封性在燃氣具行業(yè)、航天工業(yè)以及其他行業(yè)中都是產(chǎn)品性能質(zhì)量的重要參數(shù)，為此技術(shù)人員也研發(fā)了許多檢測方式，但其都有著各自的優(yōu)缺點，對不同使用者的效率、精度以及環(huán)境安全等要求難以滿足。

1 氣密性檢測儀的優(yōu)勢

下面以差壓式檢漏方法為例，對氣密性檢測儀具有的優(yōu)勢進行如下分析：第一，檢測精度高。由于差壓式檢漏的核心檢測部件的使用精度、靈敏度較高，所以在檢測過程中可以根據(jù)被測物的容積和泄漏量的大小來調(diào)整檢測參數(shù)，從而對檢測精度提供了保障;第二，適用范圍廣。如果被檢測部件的容積大小、材質(zhì)基本沒有要求，那么一般通過對被測件內(nèi)部充氣的方法進行檢測，但是如果在被測件體積較小的情況下，相關(guān)人員可以將被測件放入密封罐體中，然后向密封罐體充氣，一旦被測件微漏，密封罐體內(nèi)的氣體會緩慢滲入被測件，罐內(nèi)氣壓同樣會產(chǎn)生微量下降，進而被差壓傳感器檢測出來;第三，檢測速度快。盡管受檢測設(shè)備內(nèi)部管路直徑的影響，在被測件體積較大或測試壓力較高時，需要充氣的時間可能會比較長，但是整體的檢測時間較之其它方法還是省時不少，而且如果選用旁路充氣加壓裝置為被測件輔助充氣，還可以大大縮減充氣時間，進一步提高效率。

2 氣密性檢測儀的設(shè)計分析

2.1硬件設(shè)計

硬件在整個氣壓計系統(tǒng)中起著十分重要的作用，而整個氣密性檢測系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)主要包括觸摸屏顯示模塊、電源模塊、傳感器采集模塊以及電磁閥控制模塊等。其中，在氣密性檢測儀的系統(tǒng)設(shè)計過程中，檢測參數(shù)的設(shè)置及其控制都是由操作人員通過觸摸屏來完成的，簡單來說，觸摸屏是由芯片根據(jù)微控制器發(fā)來的不同測量命令導(dǎo)通相應(yīng)的模擬開關(guān)，并向觸摸屏電極提供電壓，把相應(yīng)電極上的觸電坐標(biāo)位置所對應(yīng)的電壓模擬量引入A/D轉(zhuǎn)換器中，從而對檢測參數(shù)進行控制;電源模塊的設(shè)計。為了保證電源的正常供電，防止工業(yè)現(xiàn)場干擾源所帶來的影響，可以選用獨立的工業(yè)極電源進行供電，并且在系統(tǒng)設(shè)計中，傳感器可以采用一路電源，電路系統(tǒng)板采用一路電源，以此來提供系統(tǒng)的抗干擾能力，保證測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性;電磁閥控制模塊的設(shè)計。由于電磁閥線圈發(fā)熱會使溫度變化從而帶來系統(tǒng)內(nèi)部誤差，所以為了避免此誤差，對標(biāo)準(zhǔn)室及密封室要采用氣控閥控制。

2.2軟件設(shè)計

對于氣密性檢測儀的軟件設(shè)計可以采用模塊化結(jié)構(gòu)程序設(shè)計方法進行設(shè)計，并且其系統(tǒng)的全部程序采用C語言編寫，有易于對系統(tǒng)的調(diào)試和維護，并且具有運行速度快、執(zhí)行效率高的特點。同時，軟件系統(tǒng)的整體架構(gòu)圍繞氣密性檢測的基本功能來進行設(shè)計，主要分為四個部分：第一，硬件初始化子程序，其主要是負(fù)責(zé)控制芯片和LCD的初始化;第二，存儲管理主要是負(fù)責(zé)檢測數(shù)據(jù)的存儲;第三，檢測模塊主要是依據(jù)檢測流程，并按照設(shè)定的時間對電磁閥動作進行控制，以便完成各個測試階段的任務(wù);第四，觸摸屏顯示模塊主要是負(fù)責(zé)人機交互，其包括對檢測參數(shù)的設(shè)置、檢測數(shù)據(jù)的實時顯示等;第五，信號處理模塊主要是負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)進行濾波處理。而對于主程序流程來說，首先，對各個部分進行初始化，并進行while循環(huán)，調(diào)用AD子函數(shù)讀取模擬電壓值;然后根據(jù)壓力傳感器的壓力轉(zhuǎn)換規(guī)則對檢測到的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換處理，再通過數(shù)據(jù)資料對子函數(shù)進行判斷，并根據(jù)檢測到的壓力值來實現(xiàn)對充氣模塊的控制;最后，將子函數(shù)在LCD上進行顯示。

3 氣密性檢測儀的仿真實驗

根據(jù)氣密性檢測性設(shè)計的硬件和軟件，對其進行了仿真實驗，以便對設(shè)計的正確性進行驗證，并且在設(shè)計圖上進行了一系列的實驗驗證，然后在仿真過程中對加氣模塊采用按鍵進行控制充氣，并通過按鍵對壓力值進行調(diào)節(jié)，對實際中的其他壓力值進行仿真模擬，從而保證了氣密性檢測儀的正確性?？傊ㄟ^氣密性檢測儀的仿真實驗可以得出，所設(shè)計的整個系統(tǒng)能夠很好地實現(xiàn)對壓力值的檢測與現(xiàn)實，并且通過按鍵模式能夠?qū)ζ渌K實現(xiàn)實時充氣，顯示模塊也能夠?qū)崟r顯示當(dāng)前的壓力檢測值，從而實現(xiàn)了對被測物體氣密性的檢測，保證了數(shù)據(jù)的可靠性。

結(jié)束語

總而言之，設(shè)計一種準(zhǔn)確率較高、成本較低、使用快捷高效、智能化的氣密監(jiān)測儀具有較強的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟效益。其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對被測物理的智能化氣密性檢測和泄漏的定量分析，而且成本較低，更是不斷推動著檢測技術(shù)的快速發(fā)展。

參考文獻

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