DH-1326血气分析仪的设计与实现

　　0　概述

　　血气酸硷分析仪应用于各大、中型医院的临床各科,在重大手术如心导管、体外循环、器官移植,特别是抢救危重病人时具有重要作用。南京分析仪器厂引进了美国IL公司的IL-1302型血气酸硷分析仪的全套制造技术,并在消化、吸收、改进的基础上,成功开发了DH-1326血气酸硷分析仪。在仪器的设计上,吸收了IL-1302血气酸硷分析仪中样品箱和流路设计的优点,　　采用先进的单片机技术,并将系统设计成多单片机结构,用单片机实现对抽吸泵、冲洗泵的控制,同时打印机也由专门的单片机管理,实现了脱机打印,使打印输出与仪器工作能同时进行,克服了IL-1302中因PP40微型打印机打印速度慢仪器无法立即进行测量的缺陷。同时,在步进电机驱动控制电路中,我们也采用单片机取代常规的驱动电路,不仅节约了成本,而且提高了仪　　器的可靠性。

　　样品箱的设计是仪器的关键,它具有恒温电路和样品位置检测电路,这样对不同温度的样品,可得到同一温度范围的测量值,同时对吸入的血液中的气体加以排除,这是一些国产分析仪所没有的,保证了仪器高精度的实现。

　　1　仪器的组成和功能

　　DH-1326血气酸硷分析仪,主要由电源板、样品箱、电量计板、CPU板、键盘显示板、控制板、打印接口板、PP40打印机和一些流体部件组成。仪器的组成如图1所示。

　　从计算机的角度看, DH-1326系列血气酸硷分析仪是一个单片机的应用系统[1]。系统采用89C51构成多机　系统, CPU板和接口板之间采用并行方式进行数据通信[2]; CPU板负责采集数据、计算处理,并将测量结果传送给接口板、送给键盘显示板显示[2],同时CPU板将控制信号送给控制板控制电子阀、阀门和泵的动作。

　　2　测量原理

　　DH-1326血气酸硷分析仪利用PH电极、PCO2电极和PO2电极对全血中氢离子浓度(pH)、二氧化碳分压(PCO2)和氧分压(PO2)进行定量测定,还可以测定呼出气中二氧化碳分压CO2)和氧分压(PO2)。

　　在测量结果和输入的病人血红蛋白(Hb)值的基础上,可以计算并显示打印全血中实际碳酸氢根(HCO3-)、硷超(BE)、CO2总量(CO2ct)、标准碳酸氢(SBC)和标准硷超(SBE),还可根据输入病人体温校正pH、PCO2和PO2值。

　　DH-1326血气酸硷分析仪是一台高输入阻抗、高分辨率、高测量精度的仪器,它可与三种离子电极配套,测定离子的电极电位[3]值及溶液的离子浓度CX或PH值。它采用两点校正法进行测量,即用两种不同的标准溶液(或气体,其浓度已知)通过电极测出其相应的电位,得到所需要的斜率和零点,供未知溶液(血液)或气体的测量使用。根据Nernst公式,溶液的电位与浓度有如下关系: