专利名称：I字型应变片式宫缩压力探头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及宫缩压力探头。
背景技术：
宫缩压力的测量是胎儿监护重要的监护参数之一，宫缩关系到胎儿能否顺利通过产道，也是评断胎儿在母体里安危状况的重要指标。目前常用的宫缩压力测量方式为带有压力应变传感器的宫缩探头通过电缆线或与胎儿监护主机相连。传统的T字型结构设计如图3所示:f为作用力I为力臂RU R2为电阻应变式传感器单悬臂T型弹片的应变片式宫缩压力探头，两个应变片贴于T型弹片(即图中的弹性片)一端，这样，当近T型弹片端和远T型弹片端受到同样的外力时，则显示的结果有很大差异，影响测量结果的一致性。分析如下:未发生形变时R1=R2，电压输出Vout为O。力矩M= f * I在力f的作用下，弹性片向下弯曲，电阻应变式传感器Rl被拉长，而R2被压短，因此电阻Rl变大而R2变小；电桥的变化量与Λ Rl- (-Λ R2)=A Rl+Λ R2有正比关系；因为Rl、R2水平位置一样，因此作用力f对Rl R2的力臂相等为1，电桥的变化量与力f对两个电阻的力矩有2M=2f*l正比关系；在作用力f不变的情况下，移动作用点改变I的情况下，力矩发生变化，所以传统的结构设计平衡度不好，与受力点有关。
实用新型内容为了解决现有技术中问题，本实用新型提供了一种I字型应变片式宫缩压力探头，其包括面壳和底壳，所述面壳和底壳配合组成宫缩压力探头的外壳，还包括设置在面壳和底壳内的弹片，所述弹片为对称设置的I型弹片。作为本实用新型的进一步改进，还包括第一电阻应变片和第二电阻应变片，第一电阻应变片和第二电阻应变片分别粘贴在弹片的四分之一及四分之三处。作为本实用新型的进一步改进，其包括传感器、差分放大滤波电路、主控制器、显示器和无线模块，传感器连接差分放大滤波电路，差分放大滤波电路连接主控制器，显示器和无线模块分别与主控制器连接。作为本实用新型的进一步改进，所述传感器为应变片式宫缩压力测量电路。作为本实用新型的进一步改进，所述应变片式宫缩压力测量电路为两片应变片或四片应变片式。[0018]本实用新型的有益效果是:采用新的I字形平衡结构设计，消除了力作用点位置的影响，提闻精度，提闻宫缩测量的性能。
图1是本实用新型应变片式宫缩压力测量电路结构示意图；图2是本实用新型气囊式宫缩压力测量电路结构示意图；图3是现有T字型结构设计的应变片；图4是本实用新型一种宫缩压力探头的分解图；图5是本实用新型I型弹片与探头面立体图；图6是本实用新型I型弹片与探头面主视图；图7是本实用新型I型弹片与探头面侧视图；图8是本实用新型I型弹片与探头面受力图；图9是可拆卸式宫缩压力探头中带固定帽的探头立体图；图10是可拆卸式宫缩压力探头中带固定帽的探头侧视图；图11是可拆卸式宫缩压力探头中拆卸固定帽后的探头立体图；图12是可拆卸式宫缩压力探头中拆卸固定帽后的探头侧视图。可拆卸式超声探头的外观与图9至图12所示的可拆卸式宫缩压力探头的相关视图相似。图中各部件名称如下:透明镜片1、显示屏组件2、充电电路板3、底壳4、摧杆胶套5、面壳6、绑带扣7、螺丝胶塞8、电池9、第一电池盖10、压片11、I型弹片12、第二电池盖13、探头面14、固定帽15、第一电阻应变片16和第二电阻应变片17。图3中100为压力感应面，200为弹性片，300为支撑点。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明。实施例子1:无线宫缩压力探头:如图1所示，为应变片式宫缩压力测量电路，应变片式宫缩压力探头可以采用两片应变片(半桥)或四片应变片(全桥)方式，当受到外部压力时，应变片产生变形，应变片的电阻值随之改变，从而使电桥失衡，产生与该压力成比例的电压。图中Vc表示电压。如图2所示，为类似血压测量的气囊式宫缩压力测量电路，气囊式宫缩压力探头，充气控制:为保证气囊内有一定的初始压力，需要对气囊进行预充气，内压升至2mmHg-10mmHgo通过测得的气囊压力值来控制泵的工作，为了保证气囊的压力在预设值范围内，同时通过控制充气时间来保证压力在设定范围内，免除了通常需要放气的气阀。图1和图2中:传感器连接差分放大滤波电路，然后连接主控制器，差分放大滤波电路用于对传感器来的信号进行差分放大、滤波和A/D转换，经主控制器计算得到实时的宫缩压力值。还包括充电电路、电池和电源控制电路。根据宫缩的特点，产程开始时，宫缩持续时间较短(约20 30秒)且弱，以后随着产程进展，尤其到活跃期后期，宫缩持续时间长(40 50秒)且强度增加。当宫口开全时，宫缩持续时间可长达I分钟，同时考虑到宫缩压力探头置于宫底位置时，易受到孕妇的呼吸(安静状态下，呼吸频率为12 - 20次/分)、胎动和孕妇的移动等方面的影响，采集到的数字信号再经过数字滤波将这些相对变化较快的信号滤除，得到准确的宫缩压力值。无线收发模块(如Nordic公司的NRF24系列、TI公司的cc系列或silicon lab公司的Si系列等模块)与主控制器相连，用于接收主控制器输出的宫缩压力、电池电量、探头工作状态等信息。通过探头上的显示屏可以对宫缩探头的通讯通道、探头编号等进行设置，也可以显示充气压力值、宫缩压力值、宫缩压力探头电池电量和探头工作状态等信息。实施例子2:1字型应变片式宫缩压力探头:采用对称双悬臂方式，双悬臂:1型弹片，或者说是两个T型底部对接，或者说类似“工”字形，见图4的I型弹片12，受力分析如图8:I形弹片一端固定，另一端悬空，当测量宫缩压力时采用两个电阻应变片(第一电阻应变片16和第二电阻应变片17)分别粘贴在I形弹片的四分之一及四分之三处，探头面14压力P和弹片产生的反力N，导致弹片发生变形，导致电阻应变片电阻发生变化，通过放大电路等处理后反应出宫缩压力的大小。由于N处节点的存在，缓冲了压力的变化，使得电阻应变片形变产生的电压输出与P的作用位置基本无关。f为作用力，I为力臂。I1为作用力f对Rl的力臂I2为作用力f对R2的力臂RU R2为电阻应变式传感器设弹性片的总长度为L，R1固定在距左端3L/4处，R2固定于距左端1L/4处，Rl与R2相距为总长度L的一半即L/2 ;在作用力f的作用下，弹性片的左侧向下弯曲R2被压短电阻变小，固定点A会逆时针旋转，右半部分向上弯曲Rl被拉长电阻变大；在组成的电桥中，电压变化量与Λ Rl- (-Λ R2) = Λ Rl+ Δ R2成正比关系，力f对Rl R2的影响,用力矩来表达，对Rl 的力矩为:M1= f * 11对R2 的力矩为:M2= f * 12对Rl、R2的力矩和为:M= M1+M2 = f * 11 + f * 12= f * (11 + 12 ) = f *L/2。作用力处于Rl与R2之间，其对Rl与R2的力臂I1、12相加之和为弹性片长度的一半；又因为电桥的变化量与Λ Rl+ Δ R2成正比关系，力f的作用点的位置变化不影响力矩M= M1+M2 =f* L/2，仅力的大小对力矩有影响；实验验证:按标准的宫缩探头的测试方法来检测采用新的传感方式的宫缩探头，砝码放在压力感应面的不同位置，得到的宫缩压力值相差小于4%，而采用T字型结构的探头，得到的宫缩值相差有可能超过30%，可以认为新的传感部分设计远远优于传统的传感部分设计，宫缩数值的增量与作用力的位置基本无关，一致性好，工艺简单，检测方便。采用新的I字形平衡结构设计，消除了力作用点位置的影响，提高精度，提高宫缩测量的性能。实施例子3:可拆卸固定帽式超声探头或可拆卸固定帽式宫缩压力探头:其固定帽采用可拆卸式固定帽，固定帽通过螺纹与超声探头或宫缩压力探头可拆卸式连接，设置在超声探头或宫缩压力探头主体上的螺纹为内凹式螺纹，将固定帽拆卸后，探头表面是平整的，没有凸起。实施例子4:将实施例子I至3进行组合，可以有多种探头，如I和2组合，I和3组合，2和3组合，1、2、3组合。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种I字型应变片式宫缩压力探头，其包括面壳和底壳，所述面壳和底壳配合组成宫缩压力探头的外壳，其特征在于:还包括设置在面壳和底壳内的弹片，所述弹片为对称设置的I型弹片。
2.根据权利要求1所述的I字型应变片式宫缩压力探头，其特征在于:还包括第一电阻应变片和第二电阻应变片，第一电阻应变片和第二电阻应变片分别粘贴在弹片的四分之一及四分之三处。
3.根据权利要求1或2所述的I字型应变片式宫缩压力探头，其特征在于:其包括传感器、差分放大滤波电路、主控制器、显示器和无线模块，传感器连接差分放大滤波电路，差分放大滤波电路连接主控制器，显示器和无线模块分别与主控制器连接。
4.根据权利要求3所述的I字型应变片式宫缩压力探头，其特征在于:所述传感器为应变片式宫缩压力测量电路。
5.根据权利要求4所述的I字型应变片式宫缩压力探头，其特征在于:所述应变片式宫缩压力测量电路为两片应变片或四片应变片式。
专利摘要本实用新型提供了一种I字型应变片式宫缩压力探头，其包括面壳和底壳，所述面壳和底壳配合组成宫缩压力探头的外壳，还包括设置在面壳和底壳内的弹片，所述弹片为对称设置的I型弹片。采用新的I字形平衡结构设计，消除了力作用点位置的影响，提高精度，提高宫缩测量的性能。
文档编号A61B5/22GK202908715SQ20122059907
公开日2013年5月1日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者黄平 申请人:黄平