数字式计时秒表实验装置的设计与研制

技术革新一　数字式计时秒表实验装置的设计与研制　曹允希徐跃　刘慧琴何乐民　２７１０００）　（泰山医学院放射学院　山东省泰安市摘要针对医学影像放射专业的实验教学问题．介绍了本实验室自己研制的数字式计时秒表，对它的设计思想、原理、　结构等进行了详细论述，分析比较了该仪表的性能特点。　关键词　数字式秒表；质量控制；曝光时间：高压初级　中图分类号：ＴＨ７１４．８：ＴＨ７７４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００３—８８６８（２００６）０６—００７５—０２　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｔｏｐｗａｔｃｈ　ｆｏｒ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ＣＡ０　Ｙｕｎ—ｘｉ．ＸＵ　Ｙｕｅ，ＬＩＵ　Ｈｕｉ—ｑｉｎ．ＨＥ　Ｌｅ—ｍｉｎ　（Ｄｅｐｔ．ｏｆ　Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｓｈａｎ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｔａｉａｎ　２７１　０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　ｒｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｔｏｐｗａｔｃｈ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｂｙ　ｏｕｒ　ｌａｂ　ｆｏｒ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｏｆ　ｍｅｄｉｃａｌ　ｉｍａｇｉｎｇ　ｓｐｅｃｉａｌｔｙ．Ｉｔｓ　ｄｅｓｉｇｎ　ｉｄｅａ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ、　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｔｏｐｗａｔｃｈ；ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ；ｅｘｐｏｓｕｒｅ　ｔｉｍｅ；ｐｒｉｍａｒｙ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　Ｘ线机曝光时间是Ｘ线机的一项重要参数，它的准确与否　直接影响到Ｘ线胶片的质量，同时也是放射科开展质量管理　较昂贵，要购置多台设备才能满足医学影像设备实验教学的　需要，而目前教学单位普遍存在教学经费不足，常规实验仪器　设备的配置套数不够，满足不了实验教学的需要，因此，我们　设计研制了一种数字式计时秒表。用它给学生做Ｘ线机曝光时　间的测量实验，测量数据准确，满足了实验教学的要求，同时　（ＱＡ）、质量控制（Ｑｃ）的一项重要指标。ｘ线机曝光时间的测量　方法　．通常采用电秒表法（或数字式电秒表法）、毫安秒表　法、脉冲计数法以及使用ＮＥＲＯ一６０００Ｂ￣接触式ｘ线机曝光参　数测量设备等。由于这些专用仪器大多是进口或国产，价格比　又节省了资金。现将该仪表的设计思想及使用方法介绍如下，　快速切开器、简易呼吸器、胸腔穿刺针等。所有介入性急救物　品均采用一次性无菌包装，急救药品为防潮包装，为战时　备用状态，便于快速反应和后勤保障：　４．４配套的技术手册．有助于快速掌握　编写《后送途中常见急救处理技术手册》，将包中的主要急　救器材的使用方法，制订成直观简单的操作程序，图文并茂，便于　救护人员掌握和规范化培训，实现急救救护程序化。　５各模块及其功能　５．１　白色区域（止血、包扎、固定系列）　合呼吸循环的维持，并配有解毒和止痛药物等；还可进行特殊　武器的简易防护功能。如：化学武器的洗消，解毒等功能。　５．５粉色区域（生命体征监测系列）　为包裹，放置电子血压计、听诊器、体温计，用于监测　生命体征。　５．６黄色区域（综合器械系列）　挂袋设计，内置缝合器械、一次性胸腔穿刺针、无菌引流　袋等。可进行急救处置和开展小型手术，如：清创、缝合、胸腔　穿刺引流术、钳夹止血、组织缝合、探查术等　新型便携式救护包吸取了以往便携式救护包的优点，同　时根据我军卫生装备的现状和战时救护的特点，实现了模块　化、机动化、高效化的要求，科学、实用。经野战实战演习　试用．反映良好，具有较好的应用前景。　为包裹，内置有烧伤敷料、炸伤敷料包、三角巾急救　包、绷带卷、卡式止血带、卷式夹板等。可进行止血、包扎、骨折　固定处理。　５＿２红色区域（循环支持系列）　为包裹，内置输液所需的各种物品，包括套管针、肝　素帽、注射器、止血带等。可快速建立静脉通道，还放置少量液　致谢：感谢总后卫生部医疗局王仙园教授的指导！　参考文献　１　王政．伍瑞吕．王运斗．野战卫生装备２Ｏ世纪回顾与２１世纪发展展　体．进行补液治疗防休克。　５．３绿色区域（气道建立系列）　挂袋设计，内置各种气道清理、通气器械，包括舌钳、开口　器、口咽通气管、环甲膜快速切开器、简易呼吸球囊、气管穿刺　套针、气管套管等，主要用于快速解决呼吸道梗阻，保证通气　功能　可进行环甲膜快速切开术、气管置管术；胸腔穿刺针和　引流装置，可排除胸腔积气、积液，迅速救治开放性气胸。　５．４蓝色区域（急救药品系列）　望『Ｊ１．医疗卫生装备，２００１（１）：１～３　２杨顺秋．未来战争与战时护理之思考　南方护理学报，２００３（３）：１－２　３张静．王志红．从护理杂志刊文看我军１４年护理装备研究及展望　『Ｊ１护理杂志，２００４（２）：９９～１００　４张静．ｔ志红，姜安丽，等．护理操作装备模块化设计的应用研　究『Ｊ１．护理杂志，２００４（１２）：４－５　５李加宁．张玲，程凌燕、便携式急救箱（包）及其物品配备的发展概　况ｌＪ１．医疗卫生装备，２００４（２）：２２－２３　（２００６－０１—０４收稿）　为包裹，内置战时救治常用针剂和口服药品，有抗生　素、镇静止痛药、解毒药、解痉药等，以及常用消毒物品。可配　医疗卫生装备・２００６年第２７卷第６期－７　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｍｅｄｉｃａｆ　ＥａｕｉｐｍｅｎｔＪｏｕｒｎａｌ・２ＯＯ６　Ｖｏ１２．７　Ｎｏ．６　／ｕ　维普资讯 http://www.cqvip.com

一技术革新　供同行们参考。　１　实验器材　计时秒表１块，北京：万东集团１７９９一ｌＩ　５００ｍＡ　Ｘ线机１台．　０．０１　Ｆ电容１只，ｊＱＸ—ＩＯＦ交流继电器１个，连接导线若干．美国　ＮＥＲＯ一６ＯＯＯＢ非接触式Ｘ线机性能测量设备１台　２设计思想　采用目前市场上销售的四键制计时秒表．在电路上对其　进行改造，制成数字式计时秒表。计时秒表有４个按键（Ａ、Ｂ、　Ｃ、Ｄ），Ｄ为照明开关键，Ａ、Ｂ、Ｃ为控制键，其中．Ａ为主功能　选择键，Ｂ、Ｃ为功能实现键。当功能选择为秒表计时．按动Ａ　键，秒表计时开始，再按一下停止计时，若在期间按动Ｂ键．　在液晶显示屏显示１次计时时间，以上计时均采用脉冲触　发。再设计一简单电路，将电子秒表改制成测量Ｘ线机曝光　时间的计时秒表，具体改造方法见图１。将０．ＯｌｌｘＦ的电容固　定焊接在电子表内部的电路板上，利用电容充放电产生的　脉冲实现计时，同时引出一些连接线接继电器触点。为了测　量方便，可利用过渡插头插座对外连接．不用时拔掉．计时　秒表仍可实现自己的功能。使用时将插头插上，引出６　条连线，分别接继电器Ｊ的触点（１、２）、（３、４）、（５、６），为了防　止误接连线，可以选择不同颜色的导线加以区分。Ｊ（１、２）采　用红色接线，Ｊ（５、６）采用黄色接线，接继电器的２对常开触　点，Ｊ（３、４）采用绿色接线，接继电器１对常闭触点。Ｘ线机曝　¨　光时．由２２０Ｖ初级电压控制继电器Ｊ３２作．测量继电器的工　作时间即为Ｘ线机的曝光时间。　３仪表的结构及工作原理　仪表的设计原理如图１所　示。图１中：Ｈ为秒表的液晶显示　屏；Ｅ为集成电路：Ａ为秒表计时　Ｊ３ｒ——十１＿１ｌ　　ｌＩ｝１ｒ　＿４　ｌ　Ｉ　ｌ　＾　，ｔｌ￣ｂｌ　ｃ　ｂｉｌ　ｔ）开始键；Ｂ为秒表计时结束键：Ｃ　Ｊ１　２　ｌＩ　　　ｌ　ＩＩｌ　Ｉｌ　Ｉ　　ｌ　Ｉ　Ｉ　为秒表功能选择键（复位键）；Ｄ　］ｉ　Ｌ　．Ｉ—　Ｖ　为秒表照明灯按键：Ｆ为照明指　ＩＩＣ１　示灯；Ｊ（１、２）、（３、４）、（５、６）为　图１　计时秒表结构原理图　继电器的触点；Ｃ１为０．０１　Ｆ电　容。按计时秒表功能选择键Ｃ使其处于计时状态，并且复位。接　通Ｘ线机电源，调节电源电压至标准位，调节管电压使高压初　级电压为２２０Ｖ。按下Ｘ线机曝光手闸开始曝光．连接在高压初　级的继电器Ｊ工作，其常开接点（１、２）、（５、６）闭合。Ｊ（５、６）闭合　相当于按下秒表的Ａ键．计时开始。继电器Ｊ（１、２）接点闭合，　１．５Ｖ电源经继电器接点给电容Ｃ１充电。Ｘ线机曝光结束时．高　压初级电压为０，继电器停止工作，Ｊ（１、２）、（５、６）打开，Ｃ１充电　停止。Ｊ（３、４）闭合，电容Ｃ１放电，通过Ｊ（３、４）／Ｊ，到Ｂ提供触发脉　冲．此时计时秒表被触发，停止计数并显示计时时间，即显示Ｘ　线机曝光时间。测量结束后对计时秒表进行复位，为下次测量　做准备。　４仪表的使用方法　（１）选择要测量的曝光时间档，拆下Ｘ线机高压初级线，将　２２０Ｖ交流继电器线圈接入高压初级电路中，调整管电压使初　级电压为２２０Ｖ。　一７　医疗卫生装备・２００６年第２７卷第６期　，Ｖ　Ｃｈｉｎｅｓｏ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｏｎｔ　ｄｏｕｍａｌ・２００６　Ｖｏｌ－２７　ＮＯ．６　（２）插上计时秒表的插头，按对应颜色将红、黄两色线接　继电器的常开接点，绿色线接继电器的常闭接点。　（３）将计时秒表功能选择为计时．且复位。　（４）选择要测量的Ｘ线机曝光时间档．按下Ｘ线机曝光手　闸进行普通摄影曝光，计时秒表开始计时。Ｘ线机曝光结束后．　计时秒表停止计时，此时秒表显示的时间即为Ｘ线机曝光时　间。　（５）将秒表复位，以便下次测量。　（６）此测量方法适用于由主可控硅控制高压产生的工频Ｘ　线机。对于由高压接触器控制高压产生的工频Ｘ线机曝光时间　测量，则不需要ＪＪ￣２２ｏｖ的辅助继电器．可以用计时秒表直接进　行测量。　表１　计时秒表和ＮＥＲ０—６０００Ｂ仪器测■　５计时秒　Ｆ９９一ＩＩ　５００ｍＡ　Ｘ线机曝光时间的结果比较　表的性能　标称　璺！：竺　！竺平均值　竺　墨　！　平均值！兰　兰旦竺些　１　２　３　１　２　３　ＮＥＲ０计时秒表　及优点　０１９８　０１９７　０ｆ９８　０ｆ９７７　０１９６　０ｆ９７　０１９６　０．１９６　ｆ　ｆ５　０　３９５　０．３９６　０　３９６　０　３９６　０３９４　０３９５　０３９２　０．３９４　ｆ　０　为了　０　６ｏ６　０．６０８　０６０８　０　６０７　０６０７　０６Ｏ６　０　６０５　０　６Ｏ６－０　７　考察该计　０　７９　０　７９８　０　８　０　７９６　Ｏ　９２　０７９４　０　７９４　０　７９３　０　５　ｆ　０　０　９８５　０９７　０　９８５　０　９８　０　９７　０９７　０　９７３　２　７　时秒表的　１１８　１１９　１１８　ｆ１８　１１７　１１８　１１６　１．１７０　ｆ　６７　１　５１　１　５２　１　５２　ｆ　５２　１．５４　１．５３　１ｆ４　１　５３７—１　３　性能．我们　２１　２１　２ｆ　２１０　２１２　２１３　２１３　２１２６—５　２　５２　２．５１　２　５１　２　５１　２　５４　２　５５　２　５４　２．５４－０　４　用该仪表　３　０７　３　０６　３　０６　３　０６　３１　３１　３　０８　３　０９—２　测量北京　４０４　４　０５　４　０５　４　０５　４１　４．０９　４１２　４１　一ｆ１７　万东集团Ｆ９９一ｌ＝２　：３如们　Ｉ　５００ｍＡ　Ｘ线机曝光时间．然后与美国　ＮＥＲＯ一６０００Ｂ非接触式Ｘ线机性能测量设备测量的结果进　行了比较，其测量结果见表１。从表１中可以看出，用改造的　计时秒表测量的曝光时间数值较采用ＮＥＲＯ一６０００Ｂ仪器测　量值稍大，其平均误差百分比最大相差１．３３％。产生上述误　差偏大的原因主要是用计时秒表测量曝光时间时，采用外　加辅助继电器Ｊ对Ｘ线机曝光时间进行间接测量，这种方法　本身存在一定的测量误差（即继电器的吸合时间）。而用　ＮＥＲＯ一６０００Ｂ仪器测量的曝光时间，是Ｘ线机在负载情况下　进行测量的．它测量的是Ｘ线机实际产生Ｘ射线的时间。如　果忽略测量方法所产生的误差，那么该仪表的测量结果和　ＮＥＲＯ一６０００Ｂ测量值相同。该计时秒表的主要优点：（１）它　不仅适用于由高压继电器控制高压产生的Ｘ线机，而且也适　用于由主控硅控制高压初级电压产生的Ｘ线机曝光时间测　量。（２）用计时秒表测量Ｘ线机曝光时间的测量精度能够满　足实验要求。因为采用秒表计时，其测量精确度主要由秒表　本身晶振频率决定的。（３）该仪表体积小，电路设计简单，价　格便宜，便于携带。（４）电子秒表原有的计时、显示日期、设　置时间等功能保持不变。在教学经费不足的情况下，利用计　时秒表经过改造，可以增加Ｘ线机曝光时间测量的实验组　数，满足了实验教学的需要。实验证明，改造后的仪表测量　结果准确．具有一定的使用价值，值得推广应用。　参考文献　１梁振声．Ｘ线机构造与维修．济南：山东科学技术出版社，１９８７　２陈鹤声．医用影像设备学．北京：人民卫生出版社，１９９５　（２ＯＯ５—１２—０５收稿）