[發明專利]離體器官灌注儀的溫度融合與控制系統

有效

• 申請號: 201610825039.6
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN106227034B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 嚴如強;沈飛
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 竇賢宇

1.一種離體器官灌注儀的溫度融合與控制系統，其特征在于，包括主控單元，與所述主控單元電連接的四通道溫度采集單元、壓縮機單元和通風閥門單元，以及恒溫控制單元；所述恒溫控制單元包括基于改進貝葉斯估計的溫度融合子單元和基于模糊PID控制器的溫度控制子單元；

所述壓縮機單元和通風閥門單元分別用于產生和導通冷熱風；通過DSP串口通訊控制壓縮機單元的轉速和方向信息，蒸發風扇和冷凝風扇將蒸發器和冷凝器的溫度導通至通風管道，同時DSP控制通風閥門單元開啟占空比最終控制到達被控器官容器的風量；

所述器官容器獲得制冷量或制熱量的計算公式為：

$Q=\[(1-\mathrm{\ξ})\×({\mathrm{\μ}}_0-2{\mathrm{\μ}}_k+{\mathrm{\η\μ}}_k)\×\frac{{\mathrm{vnq}}_{0v}}{3.6\×{10}^6}\];$

其中，ξ為通風管道傳輸能量損耗效率，0≤ξ≤1；μ₀和μ_k分別為冷風閥門和熱風閥門的開啟占空比，0≤μ₀≤1，0≤μ_k≤1；η為壓縮機的制冷效率；q_0v為壓縮機單位容積制冷量；n為壓縮機轉速；v為壓縮機每轉排量；Q為器官容器獲得的制冷量或制熱量，不考慮容器自身散熱，若Q＞0，容器溫度降低，Q＜0，容器溫度升高，Q＝0，容器溫度保持不變；

對上述各參數利用DSP實施控制，根據制冷量預測下一時刻溫度：

$T_n=T_c+\frac{3.6\×{10}^6\×Q}{c_0{m}_0+c_1{m}_1}$

其中，T_c為當前溫度；T_n為預測1秒后溫度；c₀、c₁分別為空氣&器官灌注溶液比熱容；m₀、m₁分別為器官容器內空氣質量以及1秒內流通器官的灌注溶液質量。

2.根據權利要求1所述的離體器官灌注儀的溫度融合與控制系統，其特征在于，所述四通道溫度采集單元的采集端中有兩路安裝于熱通風口端，另外兩路安裝于冷通風口端。

3.根據權利要求1所述的離體器官灌注儀的溫度融合與控制系統，其特征在于，通過DSP串口通訊控制壓縮機單元的轉速和方向信息的具體過程為：DSP為通訊主機，每1秒發出一幀，內容包含控制方向，轉速信息；壓縮機驅動板是通訊從機，接到主機一幀立即回復一幀，內容包含壓縮機當前轉動狀態；通訊主機收到從機返回狀態后，做出針對性調整或報警措施。