摘 要：針對液氮冷凍治療控制困難，本文介紹了一種利用超聲波傳感器和AT89C52單片機組成的液氮流量測控系統(tǒng)，利用頻差法實現(xiàn)對液氮流量檢測。文中詳細(xì)地論述了超聲波流量檢測原理、系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和工作原理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使用安全，性能穩(wěn)定可靠，能有效地解決液氮冷凍治療過程中的流量測量和控制問題。 關(guān)鍵詞：液氮;冷凍;超聲波傳感器;單片機 Abstract: As to the monitor difficulties of liquid nitrogen cryogenic therapy, this paper introduces a system for measurement and control in liquid nitrogen flow with ultrasonic wave sensor and AT89C52 single chip microcomputer, using frequency-difference method for liquid nitrogen flow detection. The principle of liquid nitrogen flow detection, hardware design and operating principle of whole circuit are also described in this paper. The system structure is simple, It is easy operation, safe and stability. It can settle the problems of flow measurement and control in the liquid nitrogen cryogenic therapy. Key words: liquid nitrogen; cryogenics; ultrasonic wave sensor; single chip microcomputer 1 引言 　　近年來，隨著冷凍技術(shù)的飛速發(fā)展，液氮冷凍治療疾病因療效快，成本低，廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療各個領(lǐng)域.。尤其是治療腫瘤，不僅能消滅瘤體，而且還能最大程度地保持組織外形和器官功能，不留痕跡，因而倍受病人和醫(yī)療人員的青睞。現(xiàn)有的液氮冷凍治療器，臨床醫(yī)療一般采用手持蓄壓式液氮冷凍治療器，液氮噴射量通過用手憑直覺控制噴射閥拉桿的輕重和角度來調(diào)節(jié)，或通過用手憑直覺調(diào)節(jié)噴射管尾端的排氣外接塑料管夾的開度，以調(diào)節(jié)出氣量來達(dá)到控制液氮噴射量的目的。 　　但是由于噴射冷凍治療時，液氮冷凍治療要求高，醫(yī)術(shù)人員很難憑直覺控制好整個治療過程，實現(xiàn)精細(xì)化治療。如果噴射量較少，療效不夠理想;如果噴射量較多，局部會出現(xiàn)水腫和疼痛，甚至破壞正常組織，給病人帶來不必要的痛苦和損失。針對這種現(xiàn)狀，本文介紹了一種利用AT89C52單片機設(shè)計的超聲波液氮流量測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)以單片機為控制核心，對現(xiàn)有的液氮冷凍治療器人工控制液氮噴射流量進(jìn)行改進(jìn)，利用超聲波的特性，引入超聲波傳感器，對液氮流量進(jìn)行檢測;AT89C52根據(jù)檢測結(jié)果，通過步進(jìn)電機對噴射閥進(jìn)行控制，改變了液氮冷凍流量的人工直覺控制，不僅實現(xiàn)了治療過程的自動化，而且實現(xiàn)了治療的精細(xì)化。下面詳細(xì)地論述超聲波流量檢測原理、系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和工作原理。 2 超聲波流量檢測原理 　　超聲波流量檢測是基于超聲波在流體中傳播的速度等于流體的流速與超聲波的速度的矢量和的基本原理，其具體實現(xiàn)方法有傳播速度差法（包括差頻法、時差法和相位差）、波 　　束偏移法、多普勒法、相關(guān)法、空間濾波法以及噪聲法等方法。目前，小管徑液壓系統(tǒng)流量檢測中用得最多的是差頻法和時差法對流速進(jìn)行檢測，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成流體的流量。超聲波流量檢測是一種非接觸式的新型測量技術(shù)，具有瞬態(tài)響應(yīng)快、動態(tài)測量能力強、安裝使用方便、易于實現(xiàn)自動化和網(wǎng)絡(luò)化管理等特點。 詳情請點擊：基于超聲波傳感器的液氮流量測控系統(tǒng)