揭秘:測力傳感器在醫(yī)療患者托舉力測試中的應(yīng)用
一、應(yīng)用概述
在醫(yī)院環(huán)境中,存在多種用于患者康復(fù)的起重裝置。這些起重裝置在使用過程中需要承受不同的載荷,通過安裝測力傳感器,可以準(zhǔn)確測量這些裝置所承受的比較大荷重,確保裝置的安全使用和患者的康復(fù)順利進行。
二、測力傳感器相關(guān)內(nèi)容
傳感器類型
輪輻式測力傳感器(LCF 系列)
這種傳感器采用輪輻式結(jié)構(gòu)設(shè)計,具有較高的強度和剛度,能夠承受較大的載荷。其內(nèi)部的應(yīng)變片在受力時會發(fā)生形變,從而將所受到的力轉(zhuǎn)換為電信號,實現(xiàn)對力的測量。在醫(yī)療患者托舉力測試中,LCF 系列傳感器能夠準(zhǔn)確地測量起重裝置的荷重,保障患者的安全。
配套設(shè)備
儀器儀表
CSG110 放大器:由于測力傳感器輸出的電信號通常較為微弱,CSG110 放大器起到了放大信號的作用。它能夠?qū)鞲衅鬏敵龅奈⑷跣盘栠M行線性放大,確保后續(xù)設(shè)備能夠準(zhǔn)確地采集和處理信號,保證測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性。
IHH500:這是一種用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示的設(shè)備。在醫(yī)療環(huán)境中,操作人員可以通過 IHH500 直觀地看到當(dāng)前起重裝置所承受的載荷重量數(shù)據(jù)。其顯示界面設(shè)計簡潔明了,便于快速讀取,方便操作人員在現(xiàn)場實時監(jiān)控起重裝置的工作狀態(tài)。
USB 采集模塊:該模塊用于采集測力傳感器的數(shù)據(jù),并通過 USB 接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C。它能夠?qū)鞲衅鳟a(chǎn)生的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,方便計算機進行進一步的數(shù)據(jù)處理和分析,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的長期存儲和深入研究。
PLC 數(shù)據(jù)采集
可編程邏輯控制器(PLC)在整個測量系統(tǒng)中起到了數(shù)據(jù)采集和初步處理的關(guān)鍵作用。PLC 能夠?qū)崟r地采集測力傳感器的數(shù)據(jù),并根據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯進行判斷和處理。例如,當(dāng)起重裝置的載荷超過安全閾值時,PLC 可以及時發(fā)出警報信號,提醒操作人員采取相應(yīng)措施,防止意外事故的發(fā)生。
電腦
電腦是整個數(shù)據(jù)處理和分析的設(shè)備。通過接收來自 USB 采集模塊和 PLC 的數(shù)據(jù),電腦可以運行專業(yè)的軟件對數(shù)據(jù)進行深入的處理和分析。例如,對長時間的載荷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,生成載荷重量變化曲線,幫助醫(yī)院管理人員評估起重裝置的使用頻率和負(fù)荷情況,進而優(yōu)化設(shè)備的維護計劃和患者的康復(fù)方案。
三、工作原理
傳感器安裝與受力
輪輻式測力傳感器(LCF 系列)被安裝在醫(yī)院的起重裝置的關(guān)鍵受力部位。當(dāng)起重裝置用于托舉患者進行康復(fù)時,傳感器會受到相應(yīng)的作用力。
信號產(chǎn)生與放大
根據(jù)力學(xué)原理,傳感器內(nèi)部的應(yīng)變片在受力時會發(fā)生形變,從而產(chǎn)生與載荷重量成正比的電信號。這些電信號首先被傳輸?shù)?CSG110 放大器進行放大處理,確保信號強度足以被后續(xù)設(shè)備準(zhǔn)確讀取。
數(shù)據(jù)顯示與采集
放大后的信號一方面被傳輸?shù)?IHH500 進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示,操作人員可以在現(xiàn)場實時看到起重裝置的載荷重量數(shù)據(jù)。另一方面,信號通過 USB 采集模塊被傳輸?shù)接嬎銠C,同時 PLC 也會對傳感器數(shù)據(jù)進行采集和初步處理。
數(shù)據(jù)處理與分析
計算機接收到數(shù)據(jù)后,通過專業(yè)軟件對數(shù)據(jù)進行處理和分析??梢詫Σ煌瑫r間段的載荷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析載荷重量的變化趨勢、評估起重裝置的工作強度等,為醫(yī)院的設(shè)備管理和患者康復(fù)提供有力的數(shù)據(jù)支持。
四、應(yīng)用優(yōu)勢
精確測量
輪輻式測力傳感器的高精度設(shè)計確保了對醫(yī)療起重裝置載荷重量的精確測量。在醫(yī)療環(huán)境中,準(zhǔn)確的重量測量對于保障患者的安全至關(guān)重要,能夠有效防止起重裝置超載等危險情況的發(fā)生,確?;颊咴诳祻?fù)過程中的安全。
多功能配套
多種配套設(shè)備的協(xié)同工作,使得整個測量系統(tǒng)能夠滿足不同場景下的數(shù)據(jù)需求。無論是現(xiàn)場的快速數(shù)據(jù)查看,還是遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)處理和分析,都能夠方便地實現(xiàn)。操作人員可以根據(jù)實際需要靈活地選擇和使用不同的設(shè)備,提高工作效率。
穩(wěn)定性好
LCF 系列測力傳感器的結(jié)構(gòu)堅固、大量程特點使其能夠在醫(yī)院起重裝置的頻繁使用環(huán)境下穩(wěn)定工作。即使在承受較大載荷和頻繁操作的情況下,傳感器也能夠保持穩(wěn)定的性能,確保測量數(shù)據(jù)的可靠性,減少因設(shè)備故障導(dǎo)致的停機時間和維修成本,保障患者康復(fù)的連續(xù)性。