醫用點滴監測系統的製作方法

2023-06-02 02:22:31 1

專利名稱：醫用點滴監測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液位監測設備，尤其是涉及醫用點滴監測系統。
背景技術：
當病人打點滴時，在藥液快輸完後，若不及時關閉輸液裝置，就會發生血液倒流、空氣注入血管等危險。所以通常在輸液時以免發生危險，病人必須要保持清醒時時觀察或者需要專人在旁邊看護提醒。這樣病人就心有顧慮，無法得到充分的休息。由專人看護，也費時費事，而且一時疏忽，也易造成危險後果。有關點滴監測報警的專利已有很多，例如中國專利201020123179.7利用測量輸液袋重量來判斷點滴是否結束，這種方法不但精度不高造成藥液浪費，而且對不同規格的藥液瓶或藥液袋要更換對應裝置，使用麻煩；又如中國專利201020234074.9將感應器置入輸液滴管的內部，容易汙染藥液，會帶來一些其它問題；又如中國專利201020547388.4隻是提到了使用非接觸式液位傳感器，但對傳感器的具體原理和應用方法等均未提及，尚難實現；再如中國專利201120159582.X根據光通過液體和通過空氣被吸收不同的變化量來判斷液位的下降，精度本身很低，而且周圍環境光線明暗的變化對其有很大的影響，容易造成誤判。目前，醫療領域還未出現有真正實用化、靈敏可靠又使用簡單的低成本輸液監測裝置。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種醫用點滴監測系統。本實用新型設有紅外LED、上光電傳感器、下光電傳感器、輸液滴管夾緊裝置、控制電路、報警電路和電源；所述紅外LED設於吊瓶一側上部，所述上光電傳感器和下光電傳感器分別設於吊瓶另一側中部和下部；所述輸液滴管夾緊裝置設有電機、上夾緊螺母、下夾緊螺母和殼體；電機轉軸上、上夾緊螺母和下夾緊螺母上均設有螺紋，電機轉軸上的螺紋與上夾緊螺母和下夾緊螺母上的螺紋螺接；上光電傳感器、下光電傳感器分別與控制電路的輸入端電連接，電機和報警電路分別與控制電路輸出端電連接，紅外LED、上光電傳感器、下光電傳感器、電機、控制電路和報警電路與電源電連接。所述控制電路可包括微處理器、電壓比較器和驅動繼電器，所述上夾緊螺母和下夾緊螺母在靠輸液滴管一側最好設有凸塊。本實用新型的優點在於:(I)本實用新型採用光電檢測技術，是以非接觸式的方法進行檢測。通過不同液面位置對光線的折射角不同進行判斷來監測滴管液位的變化，精度高，準確性好，而且光電器件價格低廉而可靠。(2)本實用新型使用小電機帶動軸上不同旋向的螺母運動，使其相互靠近或分離來控制滴管的開通和斷流。整體結構不僅非常簡單緊湊，可靠性好，而且容易生產和裝配。[0011](3)本實用新型可採用兩組紐扣電池供電，當一組電量快耗盡時，會切換到另外一組電池供電。可靠性高，不會因斷電不工作而發生意外。

圖1是本實用新型實施例的結構組成示意圖。圖2是本實用新型實施例的液位監測原理與過程示意圖。圖3是本實用新型實施例的夾緊機構的結構原理示意圖。圖4是本實用新型實施例的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。參見圖1 4,本實用新型實施例設有紅外LED1、上光電傳感器Q1、下光電傳感器Q2、輸液滴管夾緊裝置、控制電路、報警電路和電源；所述紅外LEDl設於吊瓶A —側上部a，所述上光電傳感器Ql和下光電傳感器Q2分別設於吊瓶A另一側中部b和下部c ;所述輸液滴管夾緊裝置設有電機M、上夾緊螺母32、下夾緊螺母33和殼體34 ；電機M的轉軸Ml、上夾緊螺母32和下夾緊螺母33上均設有螺紋，電機M的轉軸Ml上的螺紋與上夾緊螺母32和下夾緊螺母33上的螺紋螺接；上光電傳感器Q1、下光電傳感器Q2分別與控制電路的輸入端電連接，電機M和報警電路分別與控制電路輸出端電連接，紅外LEDl、上光電傳感器Ql、下光電傳感器Q2、電機M、控制電路和報警電路與電源電連接。所述控制電路可包括微處理器MCU、電壓比較器C和驅動繼電器J，所述上夾緊螺母32和下夾緊螺母33在靠輸液滴管B 一側最好設有凸塊T。紅外LEDl安置在輸液滴管a位置,上光電傳感器Ql和下光電傳感器Q2分別放在輸液滴管B另一邊的b和c處附件。開始輸液時，先調整讓藥液高出a位置。紅外LEDl的光線通過發射端的小孔後以一定角度Θ斜射入輸液滴管B的a處。由於水溶液的折射率約為1.33而空氣的折射率為1，因此光線偏折一定角度後在b點處出射，照射在上光電傳感器Ql上，使得光敏電阻急劇減小。當液面降到a點以下時，入射光線射入液面後被折射向輸液滴管B底部，在b處就無法檢測到光線，這時上光電傳感器Ql的光敏電阻又會急劇增大。而對於下光電傳感器Q2來說，正常輸液時c處並沒有紅外光線，所以電阻非常大，而當液面下降到c點以下時，傳感器的光線就直接照射到c處，下光電傳感器Q2接收到光，電阻急劇減小。夾緊裝置如圖3，電機轉軸Ml上攻有螺紋，並套上配套的上夾緊螺母32和下夾緊螺母33。左側螺母的內螺紋為右旋，右側螺母的內螺紋為左旋，它們相對的內側面有光滑的突起T。兩螺母事先被旋至特定位置特定距離，輸液滴管B從二者中間經過。左側螺母和右側螺母的一個側面緊靠著殼體34，當電機轉軸Ml轉動時，螺母被殼體擋住無法轉動，只能沿著軸前進或後退。參見圖4，當單片機MCU通過INTl和INT2引腳的時序變化判斷出藥液快要滴完時，就給I/o 口發出信號，驅動外部電路使電機M正轉，左側螺母順著螺紋向右平動，右側螺母則以相同速度順著螺紋向左平動。兩螺母相互靠近擠壓輸液滴管使液體停止流動。同時單片機MCU將通過I/O 口驅動蜂鳴器Y報警。[0022]因為蜂鳴器Y的聲音會影響病人的休息，所以報警短時間後程序重新向該I/O 口 I寫低電平，關閉蜂鳴器Y。而根據電機軸上螺紋的螺距1，和電機轉速η轉/秒，當電機轉動t秒後兩螺母相對運動了 2XtXnXl的距離，控制適當時間這時輸液將被停止而滴管又不會被過度擠壓。在圖4中，上光電傳感器Ql和下光電傳感器Q2分別與單片機MCU的外部中斷入口引腳INT1、INT2相連。輸液正常時上光電傳感器Ql受到光照，使其光敏電阻值很小，根據分壓原理，INTl將一直檢測到高電平。下光電傳感器Q2沒有受到光照，光敏電阻阻值非常大，根據分壓原理，INT2將一直檢測到低電平。當液面下降時，光線將發生偏離，首先上光電傳感器Ql將接受不到光照，阻值變大，單片機的INTl引腳從高電平變為低電平。接著若干秒之後液面降到C，下光電傳感器Q2將會接收到光照阻值變小，單片機MCU的INT2引腳就從低電平變為高電平。只有單片機程序檢測到INT1、INT2引腳以這樣的時序變化時才認為是藥液馬上輸完，才進行夾流和報警。當病人起床、如廁等動作導致輸液滴管液面管晃動或氣泡充入等變化都不會觸動報警。不會造成誤判，穩定性極高。圖4電路原理圖中，開關SWl和開關SW2分別用來控制電機M的反轉和蜂鳴器Y的停止。當輸液完畢後按下開關SW1，電機M反轉，左側螺母和右側螺母則順著相反的方向移動彼此分開。輸液滴管就可以重新導通或者移開，使用非常方便。當病人清醒或者並不想聽到蜂鳴器Y的報警聲時，可以斷開開關SW2，蜂鳴器Y就被關閉，但整個裝置其它部分依然可以正常工作。由於電壓比較器C始終在採集使用中的電池El電壓量，並與另外一組備用電池E2電壓進行比較。當在使用中電池El快沒電時電壓下降，電壓比較器C會判斷並輸出欠壓信號，單片機MCU監測到該欠壓信號，驅動繼電器J切換到備用電池E2供電，同時驅動一個外部LED燈D閃爍，進行報警提示。控制核心為單片機，上光電傳感器Ql和下光電傳感器Q2的信號分別作為中斷進入單片機的引腳，單片機判斷兩個中斷的時序和間隔時間，以此判斷是否液位下降點滴將要結束。當符合點滴正常結束的現象時，就會給出兩路信號:一路信號控制並驅動電機轉動適當圈數，使兩螺母夾緊輸液停止；另一路信號驅動蜂鳴器進行一定時間的報警。電路還包括電源監測模塊，整個裝置採用兩組小體積的紐扣電池供電，其中一組正常使用時供電，另一組為備用電池。當使用中的電池電量快要消耗完時，電壓會下降到一定範圍，通過電壓比較器，單片機能夠監測到電池的欠壓情況，將驅動外設的LED燈閃爍進行報警，以提示醫務人員更換電池，同時將驅動切換開關，使電源轉到另外一組備用電池供電，以保證絕對安全可靠。
權利要求1.醫用點滴監測系統，其特徵在於設有紅外LED、上光電傳感器、下光電傳感器、輸液滴管夾緊裝置、控制電路、報警電路和電源； 所述紅外LED設於吊瓶一側上部，所述上光電傳感器和下光電傳感器分別設於吊瓶另一側中部和下部；所述輸液滴管夾緊裝置設有電機、上夾緊螺母、下夾緊螺母和殼體；電機轉軸上、上夾緊螺母和下夾緊螺母上均設有螺紋，電機轉軸上的螺紋與上夾緊螺母和下夾緊螺母上的螺紋螺接；上光電傳感器、下光電傳感器分別與控制電路的輸入端電連接，電機和報警電路分別與控制電路輸出端電連接，紅外LED、上光電傳感器、下光電傳感器、電機、控制電路和報警電路與電源電連接。
2.如權利要求1所述醫用點滴監測系統，其特徵在於所述上夾緊螺母和下夾緊螺母在靠輸液滴管一側設有凸塊。
專利摘要醫用點滴監測系統，涉及一種液位監測設備。設紅外LED、上下光電傳感器、輸液滴管夾緊裝置、控制電路、報警電路和電源；紅外LED設於吊瓶一側上部，上、下光電傳感器分別設於吊瓶另一側中、下部；輸液滴管夾緊裝置設電機、上下夾緊螺母和殼體；電機轉軸上、上下夾緊螺母上均設有螺紋，電機轉軸上的螺紋與上、下夾緊螺母上的螺紋螺接；上、下光電傳感器分別與控制電路的輸入端電連接，電機和報警電路分別與控制電路輸出端電連接，紅外LED、上下光電傳感器、電機、控制電路和報警電路與電源電連接。採用光電檢測技術，以非接觸式的方法進行檢測。精度高，準確性好，光電器件價格低廉可靠。整體結構簡單緊湊，可靠性好，容易生產和裝配。
文檔編號A61M5/168GK203001586SQ20132002973
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月18日 優先權日2013年1月18日
發明者胡振邦, 何意 申請人:廈門大學