多电极血液流速仪励磁系统优化研究

摘要：

为了实现对人体血液流量测量及流速分布的监测,基于多电极电磁测量设计了血液流速仪,通过测量皮肤表面的感应电动势,实现对动、静脉血液流速的测量.首先,模仿人体肢体结构,包括皮肤、脂肪、骨骼、肌肉、动脉和静脉的尺寸和相对位置,建立COMSOL仿真模型.然后,以赫姆霍兹线圈、C型铁芯线圈为基础,仿真研究了多种励磁结构和励磁方式在肢体测量截面处激励的电磁感应强度分布,提出了励磁线圈的优化设计方案,最后,对不同结构、不同激励方式的励磁系统进行了优化对比.结果表明,两对正交布置并且采用同向激励电流的赫姆霍兹线圈磁场呈中心对称,磁场强度和均匀性均优于其他励磁系统,能够有效增强感应电动势数值,更适用于非轴对称流的多电极电磁测量.研究结果验证了励磁系统优化方案的可行性,以及其均匀性对于提高速度重构精度的积极作用.

关键词：多相流动、区域权函数、励磁系统、多电极电磁、血液流速仪

所属期刊栏目：40

分类号：TP391.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金51577048;河北省自然科学基金F2016208134;河北省教育厅青年自然科学基金QN2016222;河北省留学人员科技活动择优资助项目CL201608

在线出版日期：2019-09-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：333-343