用于固态测压导管性能的智能校准装置及其校准方法与流程

1.本发明属于固态测压导管校准技术领域，具体涉及一种用于固态测压导管性能的智能校准装置和一种用于固态测压导管性能的智能校准方法


背景技术：

2.胃肠功能性疾病约占临床消化科就诊病人的40％，它包括胃食管反流病、贲门失弛缓症、便秘、腹泻和大便失禁等。科学而准确的诊断对于胃肠功能性疾病对治疗非常重要，而消化道测压检测被认为是诊断此类疾病的金标准，分别是食管测压检测和肛门直肠测压检测。
3.随着科学技术和经济的发展，该类检查已经普遍适用于各临床机构。目前市场上主要有两种测压方式，分别是水灌注测压和固态测压。水灌注测压是水灌注测压导管连接外置压力传感器，水灌注测压导管虽然便宜，但是由于导管孔径和工艺上的限制，在检测时受到其他因素影响，如气泡、水压等。所以在使用术前设备准备比较繁琐，测压结果也深受气泡不稳定的影响。而固态测压导管是在导管上内置压力传感器，无论在精度和数量上都超越水灌注测压导管。因此固态测压导管在未来的测压检测临床应用上将取代水灌注测压。固态测压导管的内置压力传感器是采用扩散硅芯片加工而成，在出厂前或使用过程中需要定期对导管的压力性能和温度性能进行修正。
4.现有固态测压导管性能校准需要专用的加压和加热恒温设备，并且校准方式是需要手工加压实现压力线性、高低温水来回切换实现温度线性，在校准过程中非常繁琐，不方便在医院实施，并且操作过程复杂繁琐，不方便医生操作。
5.因此，针对上述问题，予以进一步改进。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的在于提供用于固态测压导管性能的智能校准装置及其校准方法，其用于快速校准固态测压导管的包括压力线性和温度线性的压力特性，只需将所需要校准的固态测压导管密封到该装置中，该装置将智能完成压力线性和温度线性的校准功能。
7.为达到以上目的，本发明提供一种用于固态测压导管性能的智能校准方法，用于固态测压导管的压力自动校准和温度自动补偿校准，包括以下步骤：
8.步骤s1：控制电路板接收上位机传输的压力校准指令，以使得控制电路板分别控制调节加压气泵和电磁阀，以使得放置固态测压导管的腔体稳定在恒定压力，从而完成固态测压导管的压力自动校准；
9.步骤s2：完成固态测压导管的压力自动校准之后，上位机自动向控制电路板传输温度补偿校准指令，以使得控制电路板分别控制调节循环风扇和环绕加热导体，以使得放置固态测压导管的腔体稳定在恒定温度，从而完成固态测压导管的温度补偿自动校准。
10.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤s1包括以下步骤：
11.步骤s1.1：控制电路板接收上位机传输的第一压力校准指令后关闭电磁阀，并且启动加压气泵对腔体进行充气加压；
12.步骤s1.2：安装于腔体的压力传感器与腔体的内部连通，从而使得压力传感器实时测量腔体的内部环境压力变化并且将检测获得的压力信号传输到控制电路板，(加压到一定程度后)控制电路板根据上位机传输的第一压力校准指令调节加压气泵的进气和电磁阀的放气，以使得腔体的内部压力自行调整到与第一压力校准指令匹配的第一校准压力(优选为5kpa
±
0.1kpa)并且通过压力传感器(上位机)实时显示第一压力信号v1，然后使得腔体持续稳压第一时间(优选为10秒)；
13.步骤s1.3：持续稳压第一时间后对固态测压导管的各个通道的压力传感器进行压力置零处理(固态测压导管设有n个信号记录通道，每个信号记录通道均设有一个内置的扩散硅压力传感器，在校准之前，每个通道的压力传感器的初始压力值是不同的，例如，第一通道的压力传感器的初始压力值为1kpa，第二通道的压力传感器的初始压力值为1.5kpa，此时腔体的压力值上升5kpa，那么一个在上位机显示为6kpa，一个在上位机显示为6.5kpa，造成数据不统一，从而将第一通道的压力传感器减去6kpa，第二通道的压力传感器减去6.5kpa，两个均做一个归零处理(其余通道的压力传感器也做如此归零处理)，从而在上位机均显示0kpa，以便后续在升压过程中获取更易阅读的数据，固态测压导管也设有一个电路板，用于实现每个通道压力传感器的采样、模数转换和数据传输到上位机，同时能存储每个通道的压力传感器的压力校准参数和温度校准参数)；
14.步骤s1.4：控制电路板通过上位机传输的第二压力校准指令调节加压气泵的进气和电磁阀的放气，以使得腔体的内部压力自行调整到与第二压力校准指令匹配的第二校准压力(优选为50kpa
±
0.1kpa)并且通过(安装于腔体的)压力传感器(上位机)实时显示第二压力信号v2，然后使得腔体持续稳压第二时间(优选为10秒)；
15.步骤s1.5：上位机通过固态测压导管的若干压力传感器获得各个通道的压力输出值pn，并且在满足各个通道的压力输出值pn位于预设压力范围(45kpa
±
0.1kpa)后通过以下公式计算压力线性：
16.kn1＝pn/(v2-v1)；
17.kn1表示第一次第n通道的压力线性系数，pn表示固态测压导管在第二压力信号v2时，第n通道(第n个压力通道，n为1，2，3...)的压力值；
18.然后通过kn1对各个通道的压力传感器的输出做一个回归计算并且压力补偿，从而使得每个通道的压力传感器在检测压力变化时输出的压力输出值一致，进而完成单次压力校准；
19.步骤s1.6：单次压力校准成功后，控制电路板控制电磁阀进行放气并且再重新执行步骤s1.4和步骤s1.5两次(优选为两次，具体次数可根据实际需求进行设置)，进而获得第二次各通道的压力线性系数kn2和第三次各通道的压力线性系数kn3，通过以下公式平均计算得到的固态测压导管各通道压力校准线性系数，并且写入固态测压导管的电路板存储区(上位机同时连接控制电路板和固态测压导管的电路板，从而获得腔体的压力值和各个通道的压力值，从而在上位机计算获得相关的压力线性系数，最后得到精确的压力线性系数后再写入固态测压导管的电路板存储区，从而使得在固态测压导管实际使用时各个通道的压力传感器在经过补偿后输出的压力值保持一致)：
20.kave＝(kn1+kn2+kn3)/3。
21.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤s2包括以下步骤：
22.步骤s2.1：控制电路板接收上位机传输的第一温度补偿校准指令后关闭电磁阀和加压气泵，并且启动循环风扇和环绕加热导体；
23.步骤s2.2：将环绕于腔体进行加热的环绕加热导体分为若干段加热单元(包括连续和不连续)并且每段加热单元均能独立加热，每段加热单元均匹配设置一个温度传感器(加热单元的数量和温度传感器的数量对应匹配)并且各个温度传感器与腔体的内部连通，从而使得温度传感器实时测量每段加热单元对应的腔体(各个区域)的内部温度变化并且将检测获得的温度信号通过控制电路板传输到上位机，从而在上位机进行分别显示；
24.步骤s2.3：通过各个温度传感器监测腔体温度均衡性，并且结合循环风扇(加快温度平衡调节)和环绕加热导体实现内部温度调节，从而使得每段加热单元给腔体的各个区域的加热温度达到与第一温度补偿校准指令匹配的初始温度值(30℃
±
0.5℃)并且在预设的温差范围之内(优选为0.1℃，如果腔体的哪一区域的温度与其他区域的温度大于预设温差，则只需调节与该区域对应的加热单元的加热温度即可)，在达到初始温度值后控制电路板将自动调节环绕加热导体的加热温度，以实现初始温度恒温，腔体内实现恒温持续第三时间(优选为2分钟)；
25.步骤s2.4：将温度传感器获得的温度设为t1...tn，通过公式tave1＝(t1+t2+...tn)/n计算平均值，从而获得温度值tave1，tave1与实际设定温度误差在预设值(≤0.1℃)之内为当前腔体温恒有效温度，并且此时对固态侧压导管各个通道的压力传感器进行压力置零，否则腔体继续通过控制电路板执行恒温处理(实际为当前的温度置零，为了后续在温度上升的过程中检测更加方便)；
26.步骤s2.5：完成压力置零后，控制电路板通过上位机传输的第二温度补偿校准指令调节循环风扇和环绕加热导体，以使得腔体的内部温度自行调整到与第二温度补偿校准指令匹配的第二温度值(优选为40℃
±
0.5℃，在腔体的温度上升的过程中增加校准点，按0.5或1℃步长，依次从初始温度上升到40℃)，在温度不断上升的过程中，逐步减小环绕加热导体的加热温度，并且当温度超出第二温度值时，控制电路板启动加压气泵吸入外部低温气体，开启电磁阀保持腔内压力平衡，逐步实现腔体温度平衡第二温度值，并且从初始温度上升到第二温度过程中，以步长为
△
t从初始温度进行上升，(其中优选
△
t＝0.5℃或1℃)，当初始温度上升第一个步长
△
t时，腔体内实现恒温持续第三时间(优选为2分钟)，重新读取温度传感器获得的温度t1...tn，通过公式tave2＝(t1+t2+...tn)/n计算平均值，从而获得温度值tave2，tave2与实际设定温度误差在预设值(≤0.1℃)之内为当前腔体温恒有效温度，同时记录固态测压导管的各个通道的压力输出值pnt，pnt表示腔体温度为t时固态测压导管输出的第n通道的压力值；
27.步骤s2.6：第一个步长
△
t的温度校准完成后，继续加热到下一个步长
△
t所在的温度区，从而在每一次步长测温时均调整一次温度，进而计算当前步长所在的温度区与相邻前一次步长所在的温度区的差值，以获得每一次以
△
t上升后的固态测压导管各通道输出的压力值pntm,其中tm＝t
base
+δt
×
m，m为第几次步长数，t
base
初始校准室温(即步骤s2.4中的tave1)，直至上升到第二温度(并且获得最后一个温度段的压力值pntm)，将获取的所有的tm温度段相应的pntm压力值用三次线性拟合求出曲线方程：
28.yn＝w1t3+w2t2+w3t+b；
29.然后将上述公式中系数的w1、w2、w3和b写入固态测压导管的电路板存储区，yn为温度在t℃时，第n通道压力传感器输出的压力值。
30.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤s1之前还包括：
31.步骤s0.2：将固态测压导管竖直穿过上盖插入腔体，插入深度设置为固态测压自身含有压力传感器段(每个通道的压力传感器设置的为位置不同，因此每个通道的插入深度不同)长度再加预设距离(优选为5cm)深度位置，通过拧紧上盖，使得上盖积压密封圈从而积压固态测压导管，以实现密封。
32.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤s0.2之前还包括步骤s0.1：每次完成温度补偿自动校准后，固态测压导管的电路板存储区获取校正时间信息从而根据当前校正时间信息设置时间有效期，并且在下次使用该固态测压导管时判断是否在时间有效期内，如果在则无需重新校准(包括压力和温度校准)，否则自动进行重新校准。
33.作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，在步骤s0.1中，在每一次对固态测压导管进行校准前(即已经超过时间有效期)，上位机和控制电路板对固态测压导管进行准确度验证(即通过几次实际温度和压力的测试判断当前准确度)，如果当前准确度在有效精度内，则电路板存储区根据当前的准确度验证的时间自动更新时间有效期并且无需重新校准，否则自动进行重新校准。
34.为达到以上目的，本发明还提供一种用于固态测压导管性能的智能校准装置，包括控制电路板、上位机、加压气泵、电磁阀、循环风扇和环绕加热导体，其中：
35.控制电路板接收上位机传输的压力校准指令，以使得控制电路板分别控制调节加压气泵和电磁阀，以使得放置固态测压导管的腔体稳定在恒定压力，从而完成固态测压导管的压力自动校准；
36.完成固态测压导管的压力自动校准之后，上位机自动向控制电路板传输温度补偿校准指令，以使得控制电路板分别控制调节循环风扇和环绕加热导体，以使得放置固态测压导管的腔体稳定在恒定温度，从而完成固态测压导管的温度补偿自动校准。
附图说明
37.图1是本发明的用于固态测压导管性能的智能校准装置及其校准方法的结构示意图。
38.图2是本发明的用于固态测压导管性能的智能校准装置及其校准方法的结构示意图(截面图)。
39.附图标记包括：100、外壳；200、压力校准单元；210、压力传感器；220、加压气泵；230、电磁阀；240、单向阀；250、连接软管；300、温度补偿单元；310、温度传感器；320、环绕加热导体；330、循环风扇；400、校准腔体单元；410、腔体；420、上盖；430、下盖；440、密封圈；500、控制电路板；600、上位机；700、固态测压导管。
具体实施方式
40.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定
的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
41.在本发明的优选实施例中，本领域技术人员应注意，本发明所涉及的上位机和固态测压导管等可被视为现有技术。
42.优选实施例。
43.本发明公开了一种用于固态测压导管性能的智能校准方法，用于固态测压导管的压力自动校准和温度自动补偿校准，包括以下步骤：
44.步骤s1：控制电路板500接收上位机传600输的压力校准指令，以使得控制电路板500分别控制调节加压气泵220和电磁阀230，以使得放置固态测压导管700的腔体410稳定在恒定压力，从而完成固态测压导管700的压力自动校准；
45.步骤s2：完成固态测压导管700的压力自动校准之后，上位机600自动向控制电路板500传输温度补偿校准指令，以使得控制电路板500分别控制调节循环风扇330和环绕加热导体320，以使得放置固态测压导管700的腔体410稳定在恒定温度，从而完成固态测压导管700的温度补偿自动校准。
46.具体的是，步骤s1包括以下步骤：
47.步骤s1.1：控制电路板500接收上位机600传输的第一压力校准指令后关闭电磁阀，并且启动加压气泵230对腔体410进行充气加压；
48.步骤s1.2：安装于腔体410的压力传感器210与腔体410的内部连通，从而使得压力传感器210实时测量腔体410的内部环境压力变化并且将检测获得的压力信号传输到控制电路板500，(加压到一定程度后)控制电路板500根据上位机600传输的第一压力校准指令调节加压气泵220的进气和电磁阀230的放气，以使得腔体410的内部压力自行调整到与第一压力校准指令匹配的第一校准压力(优选为5kpa
±
0.1kpa)并且通过压力传感器(上位机)实时显示第一压力信号v1，然后使得腔体持续稳压第一时间(优选为10秒)；
49.步骤s1.3：持续稳压第一时间后对固态测压导管的各个通道的压力传感器进行压力置零处理(固态测压导管设有n个信号记录通道，每个信号记录通道均设有一个内置的扩散硅压力传感器，在校准之前，每个通道的压力传感器的初始压力值是不同的，例如，第一通道的压力传感器的初始压力值为1kpa，第二通道的压力传感器的初始压力值为1.5kpa，此时腔体的压力值上升5kpa，那么一个在上位机显示为6kpa，一个在上位机显示为6.5kpa，造成数据不统一，从而将第一通道的压力传感器减去6kpa，第二通道的压力传感器减去6.5kpa，两个均做一个归零处理(其余通道的压力传感器也做如此归零处理)，从而在上位机均显示0kpa，以便后续在升压过程中获取更易阅读的数据，固态测压导管也设有一个电路板，用于实现每个通道压力传感器的采样、模数转换和数据传输到上位机，同时能存储每个通道的压力传感器的压力校准参数和温度校准参数)；
50.步骤s1.4：控制电路板通过上位机传输的第二压力校准指令调节加压气泵的进气和电磁阀的放气，以使得腔体的内部压力自行调整到与第二压力校准指令匹配的第二校准压力(优选为50kpa
±
0.1kpa)并且通过(安装于腔体的)压力传感器(上位机)实时显示第二压力信号v2，然后使得腔体持续稳压第二时间(优选为10秒)；
51.步骤s1.5：上位机通过固态测压导管的若干压力传感器获得各个通道的压力输出值pn，并且在满足各个通道的压力输出值pn位于预设压力范围(45kpa
±
0.1kpa)后通过以
下公式计算压力线性：
52.kn1＝pn/(v2-v1)；
53.kn1表示第一次第n通道的压力线性系数，pn表示固态测压导管在第二压力信号v2时，第n通道(第n个压力通道，n为1，2，3...)的压力值；
54.然后通过kn1对各个通道的压力传感器的输出做一个回归计算并且压力补偿，从而使得每个通道的压力传感器在检测压力变化时输出的压力输出值一致，进而完成单次压力校准；
55.步骤s1.6：单次压力校准成功后，控制电路板控制电磁阀进行放气并且再重新执行步骤s1.4和步骤s1.5两次(优选为两次，具体次数可根据实际需求进行设置)，进而获得第二次各通道的压力线性系数kn2和第三次各通道的压力线性系数kn3，通过以下公式平均计算得到的固态测压导管各通道压力校准线性系数，并且写入固态测压导管的电路板存储区(上位机同时连接控制电路板和固态测压导管的电路板，从而获得腔体的压力值和各个通道的压力值，从而在上位机计算获得相关的压力线性系数，最后得到精确的压力线性系数后再写入固态测压导管的电路板存储区，从而使得在固态测压导管实际使用时各个通道的压力传感器在经过补偿后输出的压力值保持一致)：
56.kave＝(kn1+kn2+kn3)/3。
57.更具体的是，步骤s2包括以下步骤：
58.步骤s2.1：控制电路板接收上位机传输的第一温度补偿校准指令后关闭电磁阀和加压气泵，并且启动循环风扇和环绕加热导体；
59.步骤s2.2：将环绕于腔体进行加热的环绕加热导体分为若干段加热单元(包括连续和不连续)并且每段加热单元均能独立加热，每段加热单元均匹配设置一个温度传感器(加热单元的数量和温度传感器的数量对应匹配)并且各个温度传感器与腔体的内部连通，从而使得温度传感器实时测量每段加热单元对应的腔体(各个区域)的内部温度变化并且将检测获得的温度信号通过控制电路板传输到上位机，从而在上位机进行分别显示；
60.步骤s2.3：通过各个温度传感器监测腔体温度均衡性，并且结合循环风扇(加快温度平衡调节)和环绕加热导体实现内部温度调节，从而使得每段加热单元给腔体的各个区域的加热温度达到与第一温度补偿校准指令匹配的初始温度值(30℃
±
0.5℃)并且在预设的温差范围之内(优选为0.1℃，如果腔体的哪一区域的温度与其他区域的温度大于预设温差，则只需调节与该区域对应的加热单元的加热温度即可)，在达到初始温度值后控制电路板将自动调节环绕加热导体的加热温度，以实现初始温度恒温，腔体内实现恒温持续第三时间(优选为2分钟)；
61.步骤s2.4：将温度传感器获得的温度设为t1...tn，通过公式tave1＝(t1+t2+...tn)/n计算平均值，从而获得温度值tave1，tave1与实际设定温度误差在预设值(≤0.1℃)之内为当前腔体温恒有效温度，并且此时对固态侧压导管各个通道的压力传感器进行压力置零，否则腔体继续通过控制电路板执行恒温处理(实际为当前的温度置零，为了后续在温度上升的过程中检测更加方便)；
62.步骤s2.5：完成压力置零后，控制电路板通过上位机传输的第二温度补偿校准指令调节循环风扇和环绕加热导体，以使得腔体的内部温度自行调整到与第二温度补偿校准指令匹配的第二温度值(优选为40℃
±
0.5℃，在腔体的温度上升的过程中增加校准点，按
0.5或1℃步长，依次从初始温度上升到40℃)，在温度不断上升的过程中，逐步减小环绕加热导体的加热温度，并且当温度超出第二温度值时，控制电路板启动加压气泵吸入外部低温气体，开启电磁阀保持腔内压力平衡，逐步实现腔体温度平衡第二温度值，并且从初始温度上升到第二温度过程中，以步长为
△
t从初始温度进行上升，(其中优选
△
t＝0.5℃或1℃)，当初始温度上升第一个步长
△
t时，腔体内实现恒温持续第三时间(优选为2分钟)，重新读取温度传感器获得的温度t1...tn，通过公式tave2＝(t1+t2+...tn)/n计算平均值，从而获得温度值tave2，tave2与实际设定温度误差在预设值(≤0.1℃)之内为当前腔体温恒有效温度，同时记录固态测压导管的各个通道的压力输出值pnt，pnt表示腔体温度为t时固态测压导管输出的第n通道的压力值；
63.步骤s2.6：第一个步长
△
t的温度校准完成后，继续加热到下一个步长
△
t所在的温度区，从而在每一次步长测温时均调整一次温度，进而计算当前步长所在的温度区与相邻前一次步长所在的温度区的差值，以获得每一次以
△
t上升后的固态测压导管各通道输出的压力值pntm,其中tm＝t
base
+δt
×
m，m为第几次步长数，t
base
初始校准室温(即步骤s2.4中的tave1)，直至上升到第二温度(并且获得最后一个温度段的压力值pntm)，将获取的所有的tm温度段相应的pntm压力值用三次线性拟合求出曲线方程：
64.yn＝w1t3+w2t2+w3t+b；
65.然后将上述公式中系数的w1、w2、w3和b写入固态测压导管的电路板存储区yn为温度在t℃时，第n通道压力传感器输出的压力值。
66.进一步的是，步骤s1之前还包括：
67.步骤s0.2：将固态测压导管竖直穿过上盖插入腔体，插入深度设置为固态测压自身含有压力传感器段(每个通道的压力传感器设置的为位置不同，因此每个通道的插入深度不同)长度再加预设距离(优选为5cm)深度位置，通过拧紧上盖，使得上盖积压密封圈从而积压固态测压导管，以实现密封。
68.优选地，步骤s0.2之前还包括步骤s0.1：每次完成温度补偿自动校准后，固态测压导管的电路板存储区获取校正时间信息从而根据当前校正时间信息设置时间有效期，并且在下次使用该固态测压导管时判断是否在时间有效期内，如果在则无需重新校准(包括压力和温度校准)，否则自动进行重新校准。
69.优选地，在步骤s0.1中，在每一次对固态测压导管进行校准前(即已经超过时间有效期)，上位机和控制电路板对固态测压导管进行准确度验证(即通过几次实际温度和压力的测试判断当前准确度)，如果当前准确度在有效精度内，则电路板存储区根据当前的准确度验证的时间自动更新时间有效期并且无需重新校准，否则自动进行重新校准。
70.本发明还公开了一种用于固态测压导管性能的智能校准装置，包括控制电路板、上位机、加压气泵、电磁阀、循环风扇和环绕加热导体，其中：
71.控制电路板接收上位机传输的压力校准指令，以使得控制电路板分别控制调节加压气泵和电磁阀，以使得放置固态测压导管的腔体稳定在恒定压力，从而完成固态测压导管的压力自动校准；
72.完成固态测压导管的压力自动校准之后，上位机自动向控制电路板传输温度补偿校准指令，以使得控制电路板分别控制调节循环风扇和环绕加热导体，以使得放置固态测压导管的腔体稳定在恒定温度，从而完成固态测压导管的温度补偿自动校准。
73.用于固态测压导管的压力校准和温度补偿校准，包括(腔体隔热)外壳100、压力校准单元200、温度补偿校准单元300、校准腔体单元400和控制电路板500，所述校准腔体单元400和所述控制电路板500均安装于所述外壳100，其中：
74.所述校准腔体单元400包括腔体410、上盖420和下盖430，所述腔体410的第一端(上边缘)与所述上盖420连接并且所述腔体410的第二端(下边缘)与所述下盖430连接，固态测压导管700放置于所述腔体410；
75.所述压力校准单元200包括压力传感器210、加压气泵220、电磁阀230和单向阀240，所述压力传感器210、所述加压机泵220和所述电磁阀230分别与所述控制电路板500的连接端电性连接，所述单向阀240连接于所述加压气泵220和所述电磁阀230之间并且所述电磁阀230远离所述单向阀240的一端与所述下盖430连接，所述压力传感器210安装于所述腔体410并且与所述腔体410的内部连通；
76.所述温度补偿校准单元300包括温度传感器310、环绕加热导体320和循环风扇330，所述温度传感器310、所述环绕加热导体320和所述循环风扇330分别与所述控制电路板500的连接端电性连接，所述环绕加热导体320环绕安装于所述腔体410的外表面并且所述循环风扇330分别与所述上盖420和所述下盖430连接，所述温度传感器310安装于所述腔体410并且与所述腔体410的内部连通。
77.具体的是，所述单向阀240的一端通过连接软管250与所述加压气泵220连接并且所述单向阀240的另一端通过连接软管250与所述电磁阀230连接(从而实现腔体和电磁阀和加压机泵构成的气路导通)；
78.所述循环风扇330的一端通过连接软管250与所述上盖420连接并且所述循环风扇330的另一端通过连接软管250与所述下盖430连接(实现腔体内部气体循环)。
79.更具体的是，所述腔体410的表面设有压力传感器安装孔和温度传感器安装孔，所述压力传感器210安装于所述压力传感器安装孔并且所述温度传感器310安装于所述温度传感器安装孔(从而使得腔体的内部分别与压力传感器和温度传感器密封连通)。
80.进一步的是，所述腔体410的第一端和所述上盖420之间设有密封圈440(o型圈)。
81.更进一步的是，所述控制电路板500的输入端与上位机600电性连接。
82.优选地，上盖420与腔体410之间设有接触传感器，接触传感器用于监测固态测压导管插入腔体410后，上盖是否拧紧，从而保证校准过程中为密封状态。
83.优选地，本发明还设有四通阀，通过四通阀调节腔体410内的高温恒温，当腔体410温度高于设定标准值时，控制电路板控制四通阀，从而外部吸入低温空气，以使得与腔体410内部高温空气混合，同时联合压力传感器，将开启四通道的排气孔泄压，达到腔体的腔内压力平衡。
84.优选地，所述温度传感器优选包括第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器，所述第一温度传感器安装于所述腔体的上部，所述第二温度传感器安装于所述腔体的中部并且所述第三温度传感器安装于所述腔体的下部。
85.3路温度传感器连接腔体上、中、下三个部位，与腔体密封连接，其温度传感器的类别包括但不限于热电偶传感器、热敏电阻传感器、电阻温度检测器、ic温度传感器等。
86.腔体外饶有环绕发热导体，通过腔体直接热传导为腔体内气体加热，加热功率根据环境校准要求由控制电路板实现加热控制。
87.被环绕发热体的腔体被包裹在隔热外壳内，通过隔热外壳减少腔体内气体与外部环境热传导接触，从而起到腔体内气体保温的作用。
88.加压气泵通过连接软管连接腔体，为腔体提供气源，加压气泵另一端连接大气，获取外部气体。
89.与加压气泵连接的单向阀起到单向空气流通，防止腔内气体通过加压气泵流通到外部。
90.(放气)电磁阀与下盖连接，控制电路板控制放气电磁阀实现腔体内气体泄气的作用，控制电路板可以在执行压力校准和温度校准时，根据需要控制放气电磁阀工作状态。
91.循环风扇通过连接软连接管连接腔体，实现腔体内部气体循环，其控制风扇转速有控制电路板根据校准环境要求动态调节风扇速度，使其腔体内温度均匀。
92.固态测压导管采用内置扩散硅压力传感器，该压力传感器的压力特性受温度变化成反比，在校准过程中分为两部分实现，分别是传感器压力线性校准和传感器温度线性校准。而在操作过程中必须先压力线性校准，后传感器温度线性校准。温度线性校准又称为温度线性补偿。
93.本发明的原理为：
94.本装置智能校准用于基于扩散硅芯片的固态测压导管，由于不同扩散硅芯片之间存在线性误差，影响实际压力测量应用，为了确保输出压力的准确性，对其进行压力线性校准。同时扩散硅芯片也存在温度敏感性，在同一压力环境不同温度，会影响其压力输出有偏差，因此需要补偿有温度变化而带来的压力损失。鉴于以上固态测压导管压力线性和温度补偿校准，本装置校准包括压力校准和温度补偿校准。固态测压导管通过本装置校准后，将校准的压力特性参数和温度补偿参数通过该装置的控制电路板通过usb信号传输给固态测压导管存储。本装置能实现压力性能在30℃～45℃温度变化区间内其压力输出的准确性满足固态测压导管技术设计要求。
95.密封圈位于腔体上边缘和上盖之间，当上盖拧紧时，积压密封圈变形缩小内径起到密封固态测压导管作用。3路温度传感器位于腔体上、中、下位置，与腔体内部环境连通，测量腔体内部环境气温变化，通过三个位置内部环境温度的相互比较，减少内部环境不同位置的温差，提高固态测压导管校准精度。1路压力传感器位于腔体的任意位置，与腔体内部连通，测量腔体内部环境压力变化，为导管校准提供标准压力值。环绕加热导体环绕于腔体外表面，用于给腔体加热。循环风扇通过连接软管分别连接腔体上边缘和下边缘，为腔体提供内部气流循环，达到官腔内温度平衡。所述的加压气泵通过连接软管连接腔体底部，为腔体提供压力气源。控制电路板为装置提供智能校准控制驱动指令(来自上位机)，包括压力检测、温度检测、环绕加热导体加热、风扇工作、气泵工作、电磁阀工作等，为整个装置进行压力温度校准提供指令驱动流程。所述的连接软管直径大约为20mm左右，壁厚2～3mmpu软管或不锈钢波纹管，是连接腔体、循环风扇和加压泵，为整个装置的加压和内部气体流通提供连接作用。电磁阀是通过软管连接装置腔体和控制电路板，装置在执行压力校准时，通过电磁阀放气和气泵进气，调整腔内合适的校准压力。所述单向阀是连接气泵和装置腔体，为气泵的加压提供单向气流。所述的腔体隔热外壳是包裹在环绕加热导体的腔体，防止在加热和恒温过程中热量损失。所述的固态测压导管是本装置使用校准的对象。上位机通过usb接口或串口接口连接控制电路板实现数据交互、数据采集、显示和数据存储。
96.本发明对基于扩散硅芯片的固态测压导管的压力性能校准和温度补偿智能校准。具体分为压力自动校准和温度自动补偿校准，压力校准是上位机通过usb或串口接口将功能指令信息发给本装置的控制电路板，控制电路板控制气泵加压工作、压力传感器监测和电磁阀放气，实现腔体内稳定在某一恒定压力。
97.对于压力自动校准：
98.将固态测压导管竖直穿过本装置校准腔上盖插入腔体，插入深度参考固态测压导管含有压力传感器段长度再加5cm深度位置，通过拧紧校准腔上盖，使得上盖积压o型圈积压固态测压导管，实现密封。
99.开启本装置电源，详细实施步骤如下所示：
100.1)上位机向本装置发送压力校准指令，本装置收到压力校准指令后，关闭放气电磁阀，启动加压气泵向本装置的腔体加压。
101.2)压力传感器实时监测腔体内压力，将腔内压力信号输出至控制电路板，通过调节控制加压气泵和(放气)电磁阀，将其腔体内压力控制5kpa
±
0.1kpa,并通过本装置压力传感器显示v1，持续稳压10秒钟；
102.3)上位机持续监控10秒钟稳压状态，将其执行对调整固态测压导管初始压力，将执行压力置零，否则持续步骤2)；
103.4)完成步骤3压力置零后，上位机发送本装置控制电路板发送指令要求加压并稳压至50kpa
±
0.1kpa，持续稳压10秒钟，并通过本装置压力传感器显示v2；否则重复步骤4。
104.5)上位机持续监控10秒钟50kpa
±
0.1kpa稳压状态，上位机将获取固态测压导管各通道压力输出值pn，p表示压力值，n表示某压力通道，首先评估各通道压力pn满足45kpa
±
0.1kpa然后再压力线性计算公式：kn1＝pn/(v2-v1)，kn1表示第一次各通道压力线性系数。
105.6)单次校准成功后，执行本装置开启电磁阀放气。
106.7)按照以上压力校准重复三次，获取每通道压力线性kn1、kn2、kn3取均值，将最终计算得到的固态测压导管各通道压力传感器线性值kave＝(kn1+kn2+kn3)/3，写入固态测压导管存储区。
107.完成压力校准后，上位机会自动向本装置控制电路板执行温度补偿校准，其详细实施步骤如下：
108.1)上位机向本装置发送温度补偿校准指令，本装置收到温度补偿校准指令后，关闭放气电磁阀，启动循环风扇和环绕加热导体。
109.2)固定在腔体优选地上、中、下的三个温度传感器实时监测腔体内的温度变化；将腔内的上、中、下温度通过控制电路板传输至上位机显示。
110.3)本装置初始设定温度为30℃
±
0.5℃，控制电路板通过三个温度传感器监测腔体内上、中、下温区，并通过调节循环风扇使得腔体内的温度充分平衡。当温度满足初始设定温度要求，控制电路板将自动调节环绕加热导体加热温度，以达到初始温度恒温，腔体内实现恒温持续2分钟。
111.4)上位机持续检测2分钟恒温状态，显示温度t1、t2和t3，并满足初始设定温度值，计算tave1＝(t1+t2+t3)/3，将其执行对调整固态测压导管初始压力，将执行压力置零。否则持续步骤2～3步骤。
112.5)完成步骤4压力置零后，上位机发送本装置控制电路板发送指令要求升温至40℃，控制电路板执行环绕导体加热、循环风扇工作，随着温度不断上升，逐步减少环绕导体加热温度，当温度超出设定范围，将启动气泵吸入外部低温气体，开启放气电磁阀保持腔内压力平衡，逐步实现腔体温度平衡在40℃
±
0.5℃，并且从初始温度上升到第二温度(40℃
±
0.5℃)过程中，以步长为
△
t从初始温度进行上升，(其中优选
△
t＝0.5℃或1℃)，当初始温度上升第一个步长
△
t时，腔体内实现恒温持续第三时间，重新读取温度传感器获得的温度t1...tn，通过公式tave2＝(t1+t2+...tn)/n计算平均值，从而获得温度值tave2，tave2与实际设定温度误差在预设值(≤0.1℃)之内为当前腔体温恒有效温度，同时记录固态测压导管的各个通道的压力输出值pnt，pnt表示腔体温度为t时固态测压导管输出的第n通道的压力值；。
113.6)第一个步长
△
t的温度校准完成后，继续加热到下一个步长
△
t所在的温度区，从而在每一次步长测温时均调整一次温度，进而计算当前步长所在的温度区与相邻前一次步长所在的温度区的差值，以获得每一次以
△
t上升后的固态测压导管各通道输出的压力值pntm,其中tm＝t
base
+
△
t
×
m，m为第几次步长数，t
base
初始校准室温(即步骤s2.4中的tave1)，直至上升到第二温度(并且获得最后一个温度段的压力值pntm)，将获取的所有的tm温度段相应的pntm压力值用三次线性拟合求出曲线方程：
[0114][0115]
通过各个相邻步长的温度校准，求得上述公式的系数w1、w2、w3和b，x为温度，y为对应的温度补偿压力。
[0116]
压力和温度补偿校准完毕后，关闭上位机，拧松本装置上盖，取出固态测压导管以备临床使用。
[0117]
固态测压导管按照以上压力线性校准和温度补偿校准，在使用中其各通道压力输出满足即-100mmhg～100mmhg
±
1.6mmhg,100mmhg～600mmhg
±
1.6％的精度的要求(工作环境温度要求30℃～40℃
±
0.1℃)。
[0118]
值得一提的是，本发明专利申请涉及的上位机和固态测压导管等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
[0119]
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。