专利名称：胃液自动分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种诊断用医疗仪器，尤其设及一种测试分析胃液的自动分析仪。
五肽胃泌胃液分析是临床医学常用的检查手段，也是判断胃泌酸能的唯一方法。目前常用的检测方法主要有手工酸碱滴定法和自动滴定法两种。国内广泛采用的是手工酸碱滴定法，该方法需分别配制标准NaOH和酚酞试剂，其操作程序为抽吸胃液2小时，分别放入5个试剂杯；过滤胃液，去除粘液及杂物；取胃液2ml，加入酚酞试剂2～3滴，用0.1N的NaOH进行滴定，至胃液变红即为滴定终点；5杯胃液分别依次滴定，记录所用NaOH量；据有关公式计算检测结果，写出滴定报告。该方法的缺点是①胃液抽吸时间长，病人不易耐受，且医生工作量大；②滴定测试过程一般需40～60分钟，工作效率低；③手工滴定，干扰因素多，测试结果准确性差，例如，标准NaOH及酚酞试剂浓度、肉眼观察颜色变化、滴定胃液标本容量的准确及操作人员的熟练程序等均对测试结果有较大影响；④胃液标本的过滤、抽吸、滴定等过程，均对周围环境有不同程度的污染。国外采用自动滴定法的，其是在胃液中放入PH电极，用自动滴定仪进行酸碱滴定，当胃液PH值达7.0时，滴定自动停止，再据所用NaOH量和有关公式计算测试结果，该方法仅将手工滴定这一个过程改为自动，而其它操作程序和过程均与手工酸碱滴定法相同，故仍存在工作效率低等诸多缺陷。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，而提供一种胃液抽吸时间短，测试方法简便，自动化程度高，大大提高了工作效率，污染小，分析结果准确可靠的胃液自动分析仪。
本实用新型的目的可通过以下措施来达到一种胃液自动分析仪，包括单片机(1)，键盘(7)、显示器(6)、打印机(8)和A／D转换器(9)均经接口电路(5)、通过数据总线(4)与单片机(1)相接，其特殊之处在于，所述A／D转换器(9)的输入端接传感器(10)，程序存贮器(2)和数据存贮器(3)分别经数据总线(4)与单片机(1)相接；所述传感器(10)为PH电极。
本实用新型程序存贮器(2)可由扩展的存贮器D3构成，所述数据存贮器(3)由存贮器D4构成，程序存贮器D3和数据存贮器D4经其低8位地址锁存器D2接单片机(1)的I／O口；单片机(1)的I／O口还接有输出可作各扩充片片选信号的译码器D5；所述单片机(1)的外接振荡器由晶振CRY和与之相接的频率补偿电容C1、C2构成，其外复位电路由复位电容C3和与之相接的复位电阻R1构成。
本实用新型的接口电路(5)可由键盘显示控制D7和打印A／D控制D11构成，所述显示器(6)是由六个数码管构成的LED；所述键盘显示控制D7控制字型的输出经驱动器D6与显示器LED相接，其控制字型的输出分别经驱动器D8、D9、D10与显示器LED相接；所述键盘(7)接于键盘显示控制D7的I／O口。
本实用新型接口电路(4)的打印A／D控制D11可直接与打印机(8)相接；A／D转换器(9)主要包括A／D转换器D12，所述传感器(10)经A／D转换器D12与打印A／D控制D11相接。
附图图面说明如下
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型单片机、程序存贮和数据存贮器的电路原理图。
图3为本实用新型键盘显示控制和显示器的电路原理图。
图4为本实用新型打印A／D控制和A／D转换器的电路原理图。
下面将结合附图对本实用新型作进一步详述本实用新型根据胃液分泌规律设计胃液分析计算方法，用1小时和半小时抽吸得到的胃液即可推算出2小时抽吸胃液才能得到的各项结果。测试时，将传感器插入1小时或半小时抽吸得到的胃液样品中，传感器将胃液的PH值转换成一定的电压信号x，送入单片机进行分析处理，即可得到胃液样品的PH值y，其计算公式为Y＝Kx＋B其中K－标准液斜率，B－标准液截矩，由于每个传感器的特性不同，使用前要进行标定，即首先按PH值标准溶液配制PH值分别为y1和y2的两种标准溶液，然后将所用传感器分别插入两标准溶液中，测出相应的胃液电压值x1、x2，由此可得到K＝(y2－y1)／(x2－x1)；B＝(x1y2＋x2y1)／(x2－x1)。K、B值可通过键盘存入单片机贮存器中。图1为本实用新型的电路原理框图。传感器10将胃液样品的PH值转换成电压信号，经A／D转换器9和接口电路5由地址数据总线4送入单片机1进行分析处理，处理结果由显示器6显示，并由打印机8打印出。显示器6还可显示当前工作状态、设置提示符等。键盘7可设置标定、校时、状态标定、毫升输入、采样、打印等按键，如状态标定键可设置2小时、1小时、半小时抽吸得到的胃液的分析方法供选择；毫升输入键用于输入胃液样品的毫升数；采样键用于输入胃液样品的PH值等。本实用新型还设有程序存贮器2和数据存贮器3，传感器10采用E－201－C型复合电极。参见图2，本实用新型单片机1采用MCS－51系列的8031，即D1；程序贮存器2由程序存贮器D3构成，其是扩展的8K EPROM 2764；数据存贮器3由数据存贮器D4构成，其是外接的8K EEPROM 2864，可保证在断电后数据不丢失。单片机D1的Po口为程序存贮器D3、数据存贮器D4的低8位地址，锁存器D2为低8位地址的锁存器，其采用74LS373；单片机D1的P2口的P2.0～P2.4为程序存贮器D3、数据存贮器D4的高地址，P2.5～P2.7经译码器D5的输出作为各扩充片的片选信号，译码器D5采用74LS138。电容C1～C2和晶振CRY构成单片机D1的振荡器；电容C3和电阻R1构成单片机D1的复位电路。本实用新型接口电路5分别由键盘显示控制D7和打印A／D控制D11构成，其均采用可编程芯片8155。参见图3，键盘显示控制D7用于管理键盘7和显示器6，其PA口经驱动器D6驱动作为字型输出，驱动器D6采用74LS240；Pc口经显示位选驱动器D8、D9、D10驱动作为字位显示控制，驱动器D8、D9、D10均采用75452；PB口低4位作为按键读入。显示器6即LED为六个数码管，上拉电阻R2～R5用于使键盘显示控制D7的PB0～PB3在无信号时始终保持高电平。参见图4，打印A／D控制D11的PB口作为A／D转换器D12的输出线，以单片机D1的INTO作为A／D转换周期标志，传感器10的测量信号由A／D转换器D12的Vx端引入，其接地端为VAG端，被测电压量程为700mv，A／D转换器D12基准电压由基准电压源D13提供，以确保数据转换的精度，转换结果以BCD码形式分时按千、百、个、十位由D0～D3端送出，相应的选通信号由DS1～DS4端提供。打印A／D控制D11的PA口作为打印机8的数据输入线，单片机D1的INT1端作为打印机8的忙信号。A／D转换器D12采用MC14433，其主要外接器件是时钟振荡外接电阻R8、外接失调补偿电容C4，外接积分阻容元件R6、C7和去耦电容C5、C6，基准电压源D13采用MC1403，提供一个2.5V精确电压，经电位器R7分压，连到A／D转换器D12的VR端。
本实用新型的工作过程如下开机以后，本机处于电子表状态，按下某一功能键，机器就进入那个功能的子程序，最后再返回电子表状态。电子表采用单片机D1的内部时钟和内部的定时／计数器控制寄存器，计数器对内部机器周期进行计数，当达到预定值，申请中断，计时单元内容加1，当累计达到1秒时，存秒单元内容加1，当达到60秒时，存秒单元内容回0，存分单元内容加1，其它计时进位方法与此相同。在电子表状态下按校时键就进入校时程序，校时过程实质是对存贮单元的修改，年月日存在数据存贮器D4中，当键盘按下的是数字键时，单片机D1通过数据总线4和键盘显示控制D7对键盘7进行扫描，把键值读进来并暂存，然后选通键盘显示控制D7，把键值写入相应的单元。输入毫升数时，单片机D1把操作者按下的数字键值读进来，转换成相应的字符显示到数码管LED上，最多为三位，当再次按下毫升键时就把这些数据存放到数据存贮器D4的指定单元中去，这些数据掉电时不会丢失。标定过程是根据两种已知酸性溶液确定传感器10的mv／PH特性，传感器10采来的模拟信号经A／D转换器D12进行A／D转换。当传感器10插入胃液中时，就产生模拟信号，并被转换为相应的BCD码，这些BCD码分时按千、百、十、个位由A／D转换器D12的D0～D3送出，相应的选通信号由DS1～DS4提供。A／D转换器D12的转换标志输出DU端和转换更新控制EDC端连在一起，并和单片机D1的INTO相连，每次A／D转换结果的输出都被更新，并向单片机D1发出中断请求，在执行标定程序时，单片机D1通过数据总线4从打印A／D控制D11把这些信号读进来，进行数据处理，存入显示缓冲区，并显示出来，这时显示的是与酸度成比例的mv数，当显示数据稳定后，操作员按下标定键，单片机D1就把这时的数据存入数据存贮器D4，作为后面计算标准液斜率K、标准液截距B值的依据，两次标定后就转入计算，并把计算的结果也存入数据存贮器D4，作为采样时计算PH值的依据。采样时，A／D转换器D12的工作状态和标定时相同，只是单片机D1读回的数据不是直接显示，而是根据所存的K、B值计算出相应的PH值，再送去显示，每采一次都把结果存放在指定的单元，完成采样工作后，单片机D1根据公式计算，并把结果存放在数据存贮器D4的固定单元中，这些数据可供以后打印使用。在按下打印键后，单片机D1就进入打印程序，把存放在数据存贮器D4固定单元中的数据取出来，通过打印A／D控制D11的PA口送给打印机8，并通过INT1接受打印机8的应答信号，打印机8忙时，就不发送数据，打印机8应答时，就发送数据，打印完毕，返回电子表状态。由于存放的数据没有丢失，所以可多次打印。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点采用PH电极直线测量胃酸，用单片机自动处理、计算各种测定数据，减少了操作过程，整个测定处理过程只需5分钟，工作效率提高了10倍以上；由于设置了一小时测试法和半小时测试法，所以，用一小时抽吸所得胃液就可推算出2小时抽吸所得胃液的分析结果，减轻了病人的痛苦，也大大降低了医生的工作强度；此外，本实用新型对工作环境污染小，操作简便，分析结果准确可靠，体积小，重量轻，自动化程度高。
权利要求1.一种胃液自动分析仪，包括单片机(1)，键盘(7)、显示器(6)、打印机(8)和A/D转换器(9)均经接口电路(5)、通过数据总线(4)与单片机(1)相接，其特征在于所述A/D转换器(9)的输入端接传感器(10)，程序存贮器(2)和数据存贮器(3)分别经数据总线(4)与单片机(1)相接；所述传感器(10)为PH电极。
2.如权利要求1所述的胃液自动分析仪，其特征在于所述程序存贮器(2)由扩展的存贮器D3构成，所述数据存贮器(3)由存贮器D4构成，程序存贮器D3和数据存贮器D4经其低8位地址锁存器D2接单片机(1)的I／O口；单片机(1)的I／O口还接有输出可作各扩充片片选信号的译码器D5；所述单片机(1)的外接振荡器由晶振CRY和与之相接的频率补偿电容C1、C2构成，其外复位电路由复位电容C3和与之相接的复位电阻R1构成。
3.如权利要求1或2所述的胃液自动分析仪，其特征在于所述接口电路(5)由键盘显示控制D7和打印A／D控制D11构成，所述显示器(6)是由六个数码管构成的LED；所述键盘显示控制D7控制字型的输出经驱动器D6与显示器LED相接，其控制字型的输出分别经驱动器D8、D9、D10与显示器LED相接；所述键盘(7)接于键盘显示控制D7的I／O口。
4.如权利要求3所述的胃液自动分析仪，其特征在于所述接口电路(4)的打印A／D控制D11直接与打印机(8)相接；A／D转换器(9)主要包括A／D转换器D12，所述传感器(10)经A／D转换器D12与打印A／D控制D11相接。
专利摘要一种胃液自动分析仪，其键盘、显示器、打印机和A/D转换器均经接口电路、通过数据总线与单片机相接、A/D转换器的输入端接传感器，程序存贮器和数据存贮器经数据总线与单片机相接。本仪器解决了现有技术测试程序复杂，结果误差大，污染工作环境，胃液抽吸时间长等缺陷，采用PH电极作传感器，用单片机分析处理胃液测试，自动化程度高，整个滴定过程只须5分钟，工作效率高，测试结果准确可靠。
文档编号G01N27/416GK2212201SQ9422054
公开日1995年11月8日 申请日期1994年9月1日 优先权日1994年9月1日
发明者董雷, 崔金龙, 田宇龙, 罗金燕, 张文翰, 王进海 申请人:陕西省电子技术研究所, 西安医科大学第二附属医院