【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗器械与数据处理，具体涉及一种基于注射泵的自校准精度控制的方法及系统。
技术介绍
1、在现有的医疗实践中，注射泵被广泛用于控制药物的输送速率和剂量。传统的注射泵通常依赖于机械部件的精度和稳定性来保证药物输送的准确性。
2、此外，注射泵在使用过程中需要定期校准以确保其精度。手动校准过程不仅耗时，而且可能因操作者的技能差异而导致校准结果的不一致性。因此，开发一种能够自动校准并保持高精度的药物输送系统是医疗设备领域的一个重要需求。
3、目前的注射泵只能与相应的注射器进行配套使用，然而市面的注射器大小、型号存在不同，然而在医护人员疏忽的情况下未将注射器与注射泵进行配套使用会造成注射泵无法进行精准控制用药的流速和流量，同时在注射泵工作环境中存在大量的磁信号波动影响注射泵的电气控制系统，导致信号干扰，传统的电动机也可能会因为电磁干扰而无法正常工作，进而影响注射泵的精度控制和稳定性极易造成医疗事故。在强磁场环境中，注射泵可能会经历压力和流量的不稳定性，这是因为磁场的变化可能导致流体动力学参数的变化，从而影响到注射泵的输出精度。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于注射泵的自校准精度控制的方法及系统，
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、s1：获取药物注射流速数据和流量数据，通过所述注射泵的内置磁场传感器采集磁信号数据并将所述干扰磁信号数据传输至自适应滤波器；通过放置在所述注射泵针
4、s2：所述自适应滤波器根据所述干扰磁信号数据通过滤波模型计算得到抵消信号数据并根据所述抵消信号数据产生自适应信号控制电气元件生成抵消信号；所述计时芯片根据所述脉冲序列添加时间戳得到时序脉冲序列；
5、s3：建立流速校准模型，根据所述直径数据和所述流速数据通过所述流速校准模型计算得到所述注射泵内步进电机的运行角速度数据；建立流量模型，根据所述时序脉冲序列和所述直径数据通过流量模型计算得到累计测量值；
6、s4：建立电机模型，根据所述运行角速度数据和所述电流数据通过所述电机模型计算得到电机电压数据；将所述累计测量值与所述流量数据做差值计算得到差值结果；
7、s5：所述注射泵的集成中心根据所述电机电压数据和所述差值结果产生自适应信号控制电压稳定器输出电压，若所述差值结果为0时，则所述集成中心生成终止注射指令并控制报警器产生注射完成提醒信号。
8、7.作为本专利技术的一种优选技术方案，所述滤波模型将所述干扰磁信号通过滤波估计算法计算得到滤波干扰磁信号值，根据所述滤波干扰磁信号值通过抵消信号算法得到所述抵消信号数据，所述滤波估计算法计算公式为
9、
10、其中，n为离散时间增量指数，x`(n)为滤波干扰磁信号值，c(i)为次级路径系数，x(n-i)为n-i时刻的干扰磁信号值，m为自适应滤波器的探头总数；
11、所述抵消信号算法计算公式为
12、
13、其中，n为离散时间增量指数，m为自适应滤波器的抽头总数，y(n)为n时刻的抵消信号数据，wi(n-1)为n-1时刻的自适应滤波器的第i个系数，u为滤波器更新步长，e(n)为n时刻误差参考值，x(n-i)为n-i时刻的干扰磁信号值，x`(n-i)为n-i时刻滤波干扰磁信号值。
14、具体地，所述流量校准模型将所述直径数据作为输入数据，通过直径-角速度关系式计算得到所述运行角速度数据，所述直径-角速度关系式为
15、
16、其中，v为所述流速数据，d为所述直径数据，r为注射泵转盘的半径，w为所述角速度数据。
17、具体地，所述电机模型根据所述角速度数据和所述电流数据通过电机电压方程计算得到所述电机电压数据，所述电机电压方程计算公式为：
18、u＝r*i+z(w+p)
19、其中，u为所述电机电压数据，r为电机定子电阻，i为所述电流数据，z为电机磁通量，w为所述角速度数据，p为微分算子。
20、具体地，所述流量模型将所述时序脉冲序列极性化得到第一极性化序列和第二极性化序列，然后根据预设阈值、所述第一极性化序列和所述第二极性化序列通过符号函数得到第一符号函数值序列和第二符号函数值序列，再根据所述第一符号函数值序列和所述第二符号函数值序列通过离散极性相关函数得到相关函数值序列，根据所述相关函数序列通过相关法原理计算得到时间差值，最后根据所述时间差值和所述直径数据通过流量算法得到所述累计测量值，所述离散极性相关函数表达式为
21、
22、其中，r(a)为离散极性相关函数值，t为脉冲周期，a为时间差值，t为时间，sgn[x0(t-a)]为t-a时刻第一符号函数值，sgn[x1(t)]为t时刻的第二符号函数值；
23、所述流量算法计算公式为
24、
25、其中，q为所述累计测量值，d为所述直径数据，c为声速，α为换能器的连线与管道轴线的夹角。
26、一种基于注射泵的自校准精度控制的系统，包括：数据获取模块、数据处理模块、数据计算模块、数据比对模块和集成控制模块，
27、所述数据获取模块用于获取药物注射流速数据和流量数据，通过所述注射泵的内置磁场传感器采集磁信号数据并将所述干扰磁信号数据传输至自适应滤波器；通过放置在所述注射泵针筒夹处的直径测算仪测量得到注射器直径数据；通过电流探测器获取所述注射泵电机的电流数据；通过所述注射泵输液管夹处的脉冲探测器获取一组脉冲序列并传输至计时芯片；
28、所述数据处理模块用于所述自适应滤波器根据所述干扰磁信号数据通过滤波模型计算得到抵消信号数据并根据所述抵消信号数据产生自适应信号控制电气元件生成抵消信号；所述计时芯片根据所述脉冲序列添加时间戳得到时序脉冲序列；
29、所述数据计算模块用于建立流速校准模型，根据所述直径数据和所述流速数据通过所述流速校准模型计算得到所述注射泵内步进电机的运行角速度数据；建立流量模型，根据所述时序脉冲序列和所述直径数据通过流量模型计算得到累计测量值；
30、所述数据比对模块用于建立电机模型，根据所述运行角速度数据和所述电流数据通过所述电机模型计算得到电机电压数据；将所述累计测量值与所述流量数据做差值计算得到差值结果；
31、所述集成控制模块用于所述注射泵的集成中心根据所述电机电压数据和所述差值结果产生自适应信号控制电压稳定器输出电压，若所述差值结果为0时，则所述集成中心生成终止注射指令并控制报警器产生注射完成提醒信号。
32、本专利技术的有益效果为：
33、(1)通过设置有磁场传感器采集磁信号数据并将所述磁信号数据传输至自适应滤波器，自适应滤波器根据磁信号数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于注射泵的自校准精度控制的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于注射泵的自校准精度控制方法，其特征在于，所述滤波模型将所述干扰磁信号通过滤波估计算法计算得到滤波干扰磁信号值，根据所述滤波干扰磁信号值通过抵消信号算法得到所述抵消信号数据，所述滤波估计算法计算公式为
3.根据权利要求1所述的基于注射泵的自校准精度控制方法，其特征在于，所述流量校准模型将所述直径数据作为输入数据，通过直径－角速度关系式计算得到所述运行角速度数据，所述直径－角速度关系式为
4.根据权利要求1所述的基于注射泵的自校准精度控制方法，其特征在于，所述电机模型根据所述角速度数据和所述电流数据通过电机电压方程计算得到所述电机电压数据，所述电机电压方程计算公式为：
5.权利要求1所述的基于注射泵的自校准精度控制方法，其特征在于所述流量模型将所述时序脉冲序列极性化得到第一极性化序列和第二极性化序列，然后根据预设阈值、所述第一极性化序列和所述第二极性化序列通过符号函数得到第一符号函数值序列和第二符号函数值序列，再根据所述第一符号函数值序列和所述第二
6.一种基于注射泵的自校准精度控制的系统，用于执行如权利要求1-5中任一项所述的基于注射泵的自校准精度控制方法，其特征在于，包括：数据获取模块、数据处理模块、数据计算模块、数据比对模块和集成控制模块，
...【技术特征摘要】
1.一种基于注射泵的自校准精度控制的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于注射泵的自校准精度控制方法，其特征在于，所述滤波模型将所述干扰磁信号通过滤波估计算法计算得到滤波干扰磁信号值，根据所述滤波干扰磁信号值通过抵消信号算法得到所述抵消信号数据，所述滤波估计算法计算公式为
3.根据权利要求1所述的基于注射泵的自校准精度控制方法，其特征在于，所述流量校准模型将所述直径数据作为输入数据，通过直径－角速度关系式计算得到所述运行角速度数据，所述直径－角速度关系式为
4.根据权利要求1所述的基于注射泵的自校准精度控制方法，其特征在于，所述电机模型根据所述角速度数据和所述电流数据通过电机电压方程计算得到所述电机电压数据，所述电机电压方程计算公式为：
...【专利技术属性】
技术研发人员：王云飞，黄子琼，
申请(专利权)人：上海雷恩医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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