徐富群，喻曉明浙江省杭州市富陽區(qū)食品安全檢驗檢測中心

小小血壓計隱藏大技術(shù)
——淺談血壓計檢修過程中標(biāo)尺與玻璃管必須匹配的技術(shù)依據(jù)

徐富群，喻曉明浙江省杭州市富陽區(qū)食品安全檢驗檢測中心

本文從臺式水銀血壓計的工作原理和結(jié)構(gòu)構(gòu)造入手，逐步講述了對其檢修過程中要重視標(biāo)尺與玻璃管匹配問題的重要性和必要性。

血壓計；檢修、標(biāo)尺；玻璃管

隨著生活水平的提高，人們越來越重視自己的身體健康，，血壓計作為我們監(jiān)測身體變化的重要工具，越來越多地進入了我們的家庭。電子血壓計有著輕巧且讀數(shù)直觀的優(yōu)點，但市面上該產(chǎn)品質(zhì)量魚目混雜且容易受到被測個體瞬間情緒變化的干擾等缺陷，傳統(tǒng)的臺式水銀血壓計（下面簡稱血壓計）仍被廣大家庭和醫(yī)療機構(gòu)所使用。下面就血壓計的標(biāo)尺和玻璃管的匹配問題做一個論述。

在血壓計檢修過程中，應(yīng)選擇使用合適的玻璃管是被大多數(shù)檢修人員忽略的問題。如上海醫(yī)療設(shè)備廠生產(chǎn)的標(biāo)尺有LMS等多檔，同樣玻璃管也被區(qū)分為LMS等幾個檔次。那么，為什么要選擇匹配的的標(biāo)尺與玻璃管？同樣的外界壓力下，內(nèi)徑大小不同的玻璃管內(nèi)水銀凸面與貯汞瓶內(nèi)的水銀凸面的高度差應(yīng)該不是一樣的嗎？此話不錯，但在血壓計的制造中有其特殊性，那就是使用了專用標(biāo)尺和專用玻璃管。

血壓計實際上是一杯型壓力計，就是由一根細(xì)管（玻璃管）和一個截面積較大的容量瓶（貯汞瓶）連通的U型管壓力計，工作介質(zhì)是水銀，標(biāo)尺上刻有千帕和毫米汞柱兩種計量單位。如圖：

當(dāng)測量壓力時，玻璃管與大氣相通，在壓力P作用下，管內(nèi)凸面升高h(yuǎn)1，同時貯汞瓶內(nèi)汞面下降了h2，那么在玻璃管中與被測壓力相平衡的汞面變化的實際高度為：

H=h1+h2

設(shè)貯汞瓶與玻璃管的內(nèi)徑分別為D和d,由于瓶內(nèi)排出的水銀體積等于進入管內(nèi)的水銀體積，則：

由此可見，玻管內(nèi)被測壓力的實際汞柱高度H等于從儀器標(biāo)尺上讀出的汞柱高度h1加上此高度h1與管、瓶的內(nèi)徑平方比值的乘積，即h2。

如果增大貯汞瓶的內(nèi)徑，可使比值d/D很小，瓶中汞面下降高度h2可忽略不計，此時H≈h1.但在實際血壓計的生產(chǎn)過程中，貯汞瓶內(nèi)徑不可能做的很大，為此，必須把容器內(nèi)汞面下降的高度計算在內(nèi)，即對讀數(shù)示值進行校正，否則將造成一定的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)誤差。

為了不必在每次測量時都進行校正計算，可采用特制的專業(yè)標(biāo)尺和專用玻璃管，這種專業(yè)標(biāo)尺的刻度可根據(jù)下式計算得到：

式中：L——標(biāo)尺示值刻度

H——在被測壓力作用下實際的汞柱高度

血壓計就是采用了特制的專業(yè)標(biāo)尺和專用玻璃管。如上海醫(yī)療設(shè)備廠生產(chǎn)的血壓計，測量范圍為（0～40）kPa（（0～300）mmHg）,貯汞瓶內(nèi)徑為16.5mm,玻璃管內(nèi)徑為L：（3.3～3.5）mm，M：（3.25～3.3）mm，S：（3.1～3.25）mm，則其標(biāo)尺刻度最高應(yīng)達（使用最小玻璃管內(nèi)徑）。

標(biāo)尺0刻度至40 kPa（300mmHg）刻度間的間隔為289.77mm，也就是說，在刻度此標(biāo)尺時，在標(biāo)尺長度289.77mm處標(biāo)為40 kPa（300mmHg），這樣在刻度標(biāo)尺時已考慮了瓶內(nèi)液面下降的高度h2了。因此，在使用專用標(biāo)尺時，從標(biāo)尺上讀出的數(shù)據(jù)就是實際測量液柱高度值，而不必再校正計算讀取的數(shù)值。同理，當(dāng)使用最大玻管內(nèi)徑時，其標(biāo)尺高度應(yīng)為：L=287.07mm。

接下來我們再來講講不注意標(biāo)尺和玻璃管匹配時會出現(xiàn)怎樣的問題，從理論上講：

1、當(dāng)L玻管用于S標(biāo)尺時，根據(jù)

H2=40.37 kPa

即40 kPa刻度處的壓力實際值為40.37 kPa，誤差為+0.37 kPa。

2、當(dāng)S玻管用于L標(biāo)尺時，根據(jù)

即40 kPa刻度處的壓力實際值為39.62 kPa，誤差為-0.38 kPa。

此項誤差是由于沒有注意采用匹配的標(biāo)尺與玻璃管所造成的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)誤差，該誤差的絕對值大大超過了JJG270-2008《血壓計和血壓表檢定規(guī)程》中所規(guī)定的最大允許基本誤差絕對值︱± 0.5kPa︱的1/5，即0.1kPa。

筆者在實際檢修工作中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將各擋玻管用于不同檔標(biāo)尺時，在對血壓計加壓至40kPa刻度處，血壓計標(biāo)準(zhǔn)器會得到以下數(shù)據(jù)：

單位：kPa標(biāo)尺規(guī)格壓力值玻管規(guī)格S M L 39.6 39.8 40.0 S M L 40.0 40.2 40.4 39.8 40.0 40.2

由此可見，注意采用相匹配的標(biāo)尺和玻璃管是非常必要的，同時為了使標(biāo)尺上的刻度能分布均勻，血壓計玻管還被設(shè)計成上粗下細(xì)形狀。

綜上所述，血壓計檢修人員在更換玻管時，應(yīng)根據(jù)標(biāo)尺選用合適的玻管，并按上粗下細(xì)放置，以免人為造成不必要的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)誤差。