中空纖維膜氧擴(kuò)散滲透率檢測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究.pdf

1、中空纖維膜技術(shù)是近年來(lái)膜技術(shù)中發(fā)展比較迅速的一支。在醫(yī)學(xué)上，它主要用于制成膜式氧合器，替代人肺的功能，進(jìn)行血?dú)饨粨Q。氧氣擴(kuò)散滲透率是衡量膜式氧合器和中空纖維膜的質(zhì)量最為重要的一個(gè)參數(shù)。傳統(tǒng)的以化學(xué)方法測(cè)定氧氣擴(kuò)散滲透率的實(shí)驗(yàn)方案，相對(duì)落后，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控各種實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)氧氣擴(kuò)散滲透率的影響，在一定程度上制約了中空纖維膜技術(shù)的發(fā)展。 本文擬采用多傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對(duì)影響氧氣擴(kuò)散滲透率的多個(gè)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中作分析

2、處理，得出中空纖維膜的氧氣擴(kuò)散滲透率，并對(duì)各參數(shù)對(duì)氧氣擴(kuò)散滲透率的影響做出評(píng)價(jià)。論文闡述了中空纖維膜的檢測(cè)理論及實(shí)驗(yàn)方案，重點(diǎn)介紹多傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Arrays，F(xiàn)PGA)技術(shù)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)通信，USB總線具有快速、可靠、低成本、

3、低能耗、即插即用、無(wú)須外接電源等特點(diǎn)，已逐漸成為現(xiàn)代低端數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)。 FPGA是一種可編程器件，具有速度快，時(shí)鐘頻率高，內(nèi)部時(shí)延小，開(kāi)發(fā)周期短，內(nèi)部資源豐富等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)中采用自頂向下(Top-Down)設(shè)計(jì)思想，使用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言在FPGA中實(shí)現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換器(AD Convener，ADC)自動(dòng)采集控制、通道選擇、數(shù)碼顯示控制、時(shí)鐘分頻、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等模塊。 本系統(tǒng)由信號(hào)調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換、FP