可攜式微電腦自動輸液器控制器的製作方法
2024-02-15 04:45:15
專利名稱：可攜式微電腦自動輸液器控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種微電腦自動控制的醫療器械，特別是一種不需臥床、全封閉自動加壓、CPU控制並可連續多次使用的輸液控制裝置。
背景技術：
目前公知的輸液器有瓶裝和袋裝兩種，通過支架掛在病床邊，其上插有一通氣管，便於液體滴下。這種輸液器需要病人臥床，同時由於插有一通氣管，所以直接於大氣接觸，不但影響衛生，而且不能連續使用。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種不需臥床，可連續多次使用、安全、衛生的微電腦控制可攜式的自動輸液控制器。
本實用新型是這樣實現的它由輸液器手提帶20，面板9、後蓋板10、盒體18和底座1組成，它還包括電源指示燈發光二極體21，設置在盒體18的右上方，在面板9上設有液體滴鬥觀測窗38，在盒體18內部設有加壓泵27，它由加壓泵固定支架28支撐、一液晶顯示板19，它位於主體的上部，其中語言晶片和CPU集成電路板16、滴點傳感器37、餘量傳感器8、輸液管自動夾斷器26、自動限壓閥39、加壓盒、針頭承壓保護殼、空氣淨化器30、紫外線消毒燈31、32、傾斜傳感器33、電池盒蓋6、包帶14、嗽叭13、液晶顯示板19、按鍵22組成控制室，封蓋17為一孤型蓋板用自攻螺釘固定在盒體18上，在盒體18兩側設有兩條包帶14，盒體18下側為滴點傳感器37、餘量傳感器8、活動面板9、傾斜傳感器33組成檢測傳感器室，盒體18下側設有自動限壓閥39、輸液自動夾斷器26、空氣淨化器30、紫外線消毒燈31、32、並由螺釘36固定在盒體下部的底座1上。
本實用新型的優點如下1、本實用新型採用瓶裝和袋裝均可使用的設計方案。袋裝時將液袋裝入加壓盒，由氣胎擠壓液袋得到所需壓力進行輸液，而軟體包裝輸液袋不需要大氣補充，杜絕了病毒、病菌隨空氣進入吊瓶而對人體二次感染的問題。而用瓶裝液體時，只需將瓶體倒至於殼體帶內，插上一次性輸液管就可工作，而由加壓泵提供的壓力空氣通過過濾器進行空氣淨化和消毒從而達到消除二次感染的問題。
2、本實用新型輸液滴數控制在20-180滴範圍內可調，並由CPU鎖定開關鎖定後，使患者在走、臥、坐活動中保持鎖定滴數的穩定性。
3、本實用新型承壓保護殼採用醫用膠布固定，針頭在0.5Kg拉力下不移位，在1kg壓力下不使針頭移位。
4.本實用新型液晶顯示板採用大屏幕夜光顯示，可顯示時間、到計時、電池欠壓、當前速率、餘量顯示、傾斜顯示，語言提示，+號確認等符號。
5、本實用新型設有餘量傳感器，液體不足30毫升時發出需換裝液體聲音提示，不足15毫升時再次提示，5秒後由夾斷器將輸液管加緊止流。
以下結合附圖和實施對本實用新型作進一步描述
圖1-1為本實用新型結構的主視圖；
圖1-2為本實用新型結構的左視圖；圖1-3為本實用新型結構的後視圖；圖1-4為本實用新型結構的俯視圖；圖2為本實用新型的加壓盒視圖；圖3為本實用新型的空氣過濾器；圖4為CPU控制程序模塊圖；圖5為控制主板電路圖；圖6-1、6-2、6-3分別為本實用新型的針頭承壓保護殼的三視圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種可攜式電腦自動輸液控制器，它由輸液器手提帶20，面板9、後蓋板10、盒體18和底座1組成，它還包括電源指示燈發光二極體21，設置在盒體18的右上方，在面板9上設有液體滴鬥觀測窗38，在盒體18內部設有加壓泵27，它由加壓泵固定支架28支撐、一液晶顯示板19，它位於主體的上部，其中語言晶片和CPU集成電路板16、滴點傳感器37、餘量傳感器8、輸液管自動夾斷器26、自動限壓閥39、加壓盒、針頭承壓保護殼、空氣淨化器30、紫外線消毒燈31、32、傾斜傳感器33、電池盒蓋6、包帶14、嗽叭13、液晶顯示板19、按鍵22組成控制室，封蓋17為一孤型蓋板用自攻螺釘固定在盒體18上，在盒體18兩側設有兩條包帶14，盒體18下側為滴點傳感器37、餘量傳感器8、活動面板9、傾斜傳感器33組成檢測傳感器室，盒體18下側設有自動限壓閥39、輸液自動夾斷器26、空氣淨化器30、紫外線消毒燈31、32、並由螺釘36固定在盒體下部的底座1上。
如圖2所示，加壓盒由盒蓋44、盒體45和氣嘴48組成，其中在盒體45內設有氣囊46和液袋47。
如圖3所示，空氣淨化器30包括瓶塞42、粗濾網50和細濾網41、活性炭49和瓶體43，其中活性炭置於粗濾網50和細濾網41中。
如圖5所示，控制主板包括中央微處理器CPU51，其型號為W741E260，語音晶片程序塊52，其型號為W58100，語音存儲塊53，其型號為W55F20，液晶顯示塊54，其型號為BDYJ30X4，音頻放大電路55，其型號為TDA7050，夾斷器倒相電路56和穩壓電源57(穩壓塊的型號為AICI1631)及其它們的外圍電路構成。下面詳細地描述各電路構成。其中音頻放大電路由集成電路55，型號為TDA7050及揚聲器、交聯電容C2、電位器DWQ組成，由語音晶體程序塊W5810052的9腳輸出語音提示信號，由C2交聯到電位器，由電位器中心頭送入集成電路55的1腳並放大輸出。
夾斷器由夾斷器K5、K4組成，夾斷器倒相電路56由Q1(C8850)、Q2(C8850)、Q3(C8850)、Q4(C8850)及電阻R7-1、R7、R8、R9，電容C9組成。CPU51的77、78腳發出指令到夾斷器插座58聯線到倒相器56，倒相指令信號由倒相器輸出正極性電源或負極性電源，使夾斷器電機正轉或反轉，從而使夾斷器26壓頭上下運動，向上指令由K4控制，CPU51的63、64腳並聯組成自動下行電路。
穩壓電源57由穩壓塊AIC1631，DC-DC提升穩壓電源，由電容C19、電阻R19、電容C18組成輸出下型濾波電路，由肖特基二級管、電感L50UH及電容C17、電阻R18、C16組成，輸入下型濾波電路和震蕩電路由R18輸入低電壓，R17輸出穩定的直流電壓3.2V。
液晶顯示塊54由CPU的8至11腳和21至40腳輸出顯示信號，使其顯示所需的各種功能。
液晶顯示板19、語言晶片設有電池欠壓電路、時間倒計時功能電路、液體容量顯示電路、滴點當前速率顯示電路、傾斜45度報警顯示電路、液體需換報警顯示電路。
電池欠壓電路由穩壓電源57的集成塊AIC1631的第6、7腳及R20、R21組成電壓欠壓報警電路。當電壓低於2.17V時，由穩壓塊AIC1631第6腳測出，由第5腳輸出欠壓信號給CPU的76腳並語音報警「請換電池」。
時間倒計時功能顯示由CPU51的內部軟體(圖4)內部設定，根據20滴/ml的測算速率，再根據所設定的容量，速率由CPU測算後，通過液晶顯示塊54顯示倒計時數據。
液體容量顯示電路由CPU51內部軟體(圖4)設定為500ml，可根據液體的多少，人為設定容量，按下K2，使容量從250ml遞增，按K3容量計數則從250ml遞減，即可得到所需的容量輸入數據。
滴點當前速度顯示電路CPU5 1內部軟體(圖4)設定的默認程序為50滴/分鐘，可根據所需速率任意變動，按K0，速率從50滴/分鐘遞增，按K1，速率從50滴/分鐘遞減，即可得到所需的速率。
傾斜45度報警顯示電路由傾斜裝置接入接口58的第11、12腳，當輸液器發生傾斜超過45度角以上，將使傾斜器處於短路狀態，並觸發CPU51的77腳，使CPU51發出語音報警信號「容器傾斜，請校正！」，角度恢復後，語音提示為「謝謝合作！」。
液體需更換報警顯示電路由余量檢測器總成和CPU51的72腳組成。當瓶體中有液體時，餘量檢測器輸出低電平，CPU51無指示。當液面低於檢測器時，檢測器輸出高電平，CPU51接到高電平指令，並發出語音提示「請換裝液體！」語音晶片程序塊由集成電路52(型號為W58100)和集成電路53(型號為W55FXX)組成。由CPU51的3、4腳發出指令，輸送到W58100的第1、2腳，由W58100第18腳控制W55FXX的頻率，由19腳提取W55FXX的語音數據，由W58100提供所需的語音，由W58100第4腳提供音頻信號輸入到語音放大電路55，由W5810052第17腳識別，語音是否說完，將此信號傳輸給CPU51的第75腳。
加壓泵27為3V直流電機通過傳動機30度角連杆，對橡膠製成的氣缸加力而上下運動的，並通過膠抽的T型進氣門和膠製的薄膜管狀排氣門工作產生1.5kg以上氣壓。
加壓盒為一圓柱型瓶體，前部為錐型，後部設一有螺紋的盒蓋，其內設有加壓氣胎。
傾斜傳感器33由一圓錐殼體加蓋組成，其上下設有電極片，內裝觸點滾珠。
輸液管夾器26由3V直流微電機通過減速機構對一錐面加壓達到夾斷輸液管流量的目的，其上設行程限位開關，下行程限位開關，並由集成電路組成反向轉換線路。
自動限壓閥由一氣缸上設有密封膠膜，膠膜上設T型壓板，T型壓板上設有可調的限位彈簧，缸體內氣壓高於彈簧壓彈起T型壓板，可頂開限位開關。
滴點傳感器37是由固定在一凹型盒體內的紅外光電線路組成。
餘量傳感器8是由固定在一錐型殼內的高頻振蕩、電容式磁感線路組成。
空氣淨化器是33一由可分離，螺紋聯結的圓柱型容器，內裝有粗濾網50、細濾網41、活性碳4和多孔陶瓷組成的三重空氣淨化裝置，其上部安裝有紫外線發光二極體，對進入的空氣進行紫外線照射，達到使空氣淨化、消毒的目的。
針頭承壓保護殼由一尼龍組成的孤形殼組成，其上設有輸液管固定槽，用醫用膠布作固定裝置。
CPU主板線路設有穩壓電源線路，可使電壓在2.17V時提供3.2V的穩定電壓而保證整機電路的正常工作。
本實用新型的工作原理如下電源由乾電池提供，在主體背面的中下部設有電池盒，在電池盒內右下側是電池負極簧2，電池盒內左下側是電池正極片3，在電池盒內左上側是電池負極簧4，還設有電池極片總成5。打開電池盒蓋6裝入電池24蓋好。將液瓶或加壓瓶倒至包帶14內，並用這將液瓶或加壓瓶包緊，打開前蓋板9將輸液管40的滴管處插滴點傳感器37內，將滴管下部的輸液管拉入夾斷器26管槽內35，蓋好前面板9，暫掛吊架上，如無吊架，或為了排氣方便，可按動手動加壓開關34，加壓開關34位於加壓開關支架35和加壓開關支架固定支柱36上，對液體強行加壓，排完空氣後，由護士按原操作規定將針頭扎入患者靜脈，調整為需要速率，打開電源開關7，本實用新型將語言提示當前速率，並要求認定後按確認鍵，用按鍵22鎖定當前速率後，顯示板顯示當前速率指數，語言提示「速率已鎖」，「現轉入自動控制」，此時可將液體容量通過按鍵輸入電腦，CPU將自動計算出倒計時並顯示。本實用新型設有默認程序，滴點速率50滴/分鐘，容量500ml時，打開電源開關7後，機器發出提示時間，只需按動確認鍵，機器將提示轉入自動控制。將本實用新型從臨時吊架上取下，或背、或掛在腰間，患者就可自由活動。本實用新型的自動控制由CPU，電腦根據滴點傳感器37傳來的脈衝信號測算出當前速率，確認後鎖定，根據鎖定的速率和病人的姿勢要求壓力，以通、斷加壓氣泵27的電源來保持恆定滴數速率。本實用新型的空氣淨化通過空氣過濾器30三重淨化和紫外線消毒燈32消毒後進入瓶體而實現。本實用新型的餘量傳感器8在液體容量不足80毫升時由CPU供給電源並開啟工作，瓶內液體不足16毫升時，餘量傳感器8內CPU發出脈衝信號，CPU收到信號後，將從語言晶片中提取相應語言，發出注意信號並提醒換裝液體，在患者和護士未採取行動換裝液體時，一分鐘後CPU將信號傳遞給夾斷器26將輸液管的流量斷開，達到安全的狀態，直至重新換裝液體時由護士和患者打開轉換開關23為止，自動限壓閥的調壓目的是這樣實現的，當加壓泵27的氣管過三通29和限壓閥39的進氣口聯結後，氣壓進入限壓閥氣缸，隨著壓力的加大，氣缸頂端的密封膠膜隨之向上頂起，通過膠膜上的T字形頂杆在克服彈簧的壓力後頂起上部的限位開關，斷開加壓泵27的電源，達到自動調壓的目的。本實用新型的傾斜傳感器33的防傾斜目的是這樣實現的，傾斜傳感器33由25度角的圓錐型容器組成，該容器可上下分離，用螺紋聯接，在上下設有觸片，在觸片間安裝一可滾動的觸點，該錐型容器用螺絲水平固定在盒體1上，當盒體傾斜超過45度(水平方向)時，錐型容器中滾動觸點隨之滾動大地引力到上下兩觸片之間導通電路產生一開關電路信號傳遞到CPU，CPU接到傳號，根據程序設計，如圖4所示，提取語言晶片中16的相關語言，發出語言警告，同時液晶顯示板19顯示傾斜標誌，達到通知和提示護士和患者盒體18已傾斜需擺正的目的。盒體校正後，發出「謝謝合作」的提示音並轉入自動恢復工作。本實用新型的滴點傳感器4，是一組安裝固定在一ABS製成的凹型殼體內的紅外光元件組成，通過滴點的形成和下滴過程中，阻擋紅外線，使紅外接收器產生波型脈衝並經正形後發出一組脈衝信號，該信號經CPU接收後，根據已設定程序(圖4)進行滴點每分鐘速率自測，並在液晶顯示板19顯示當前速率，語言晶片通過嗽叭13發出提示音，喇叭13由膠墊12和固定螺絲15固定在面板的內部。同時，CPU按已輸程序自動累計滴點次數，根據輸液前醫護和患者輸入的額定容量自動累減，並計算當前餘量，按設定程序，餘量不足16毫升時發出提示警告，一分鐘後，將給夾斷器26接通電源，將輸液管40流量關閉。本實用新型的餘量傳感器8的目的是這樣實現的，該傳感器8由一組高頻電磁感應在液面下降到最低點時產生一組高電平的波形信號，傳遞到CPU，CPU根據程序設定，發出提示語言和接通夾斷器26的電源，夾斷輸液管內的液體流量而達到目的。
本實用新型的輸液管自動夾斷器26的目的是這樣實現的，該裝置由3V直流電機通過2組減速齒輪帶動一設在滑軌內的錐面壓塊螺紋產生向下的壓力，壓迫設在槽內的輸液管，達到截流的目的。而通過電極轉換開關的開啟，獲得反向電流，電機反向運轉，使滑軌內的壓塊向上運動達到解放輸液管流量的目的。該裝置滑軌內上下設有限位開關，到預定上下止點自動切斷電源。
權利要求1.一種可攜式電腦自動輸液器控制器，它由輸液器手提帶，面板、後蓋板、盒體和底座組成，其特徵在於它還包括電源指示燈發光二極體，設置在盒體的右上方，在面板上設有液體滴鬥觀測窗，在盒體內部設有加壓泵，它由加壓泵固定支架支撐、一液晶顯示板，它位於主體的上部，其中語言晶片和CPU集成電路板、滴點傳感器、餘量傳感器、輸液管自動夾斷器、自動限壓閥、加壓盒、針頭承壓保護殼、空氣淨化器、紫外線消毒燈、傾斜傳感器、電池盒蓋、包帶、嗽叭、液晶顯示板、按鍵組成控制室，封蓋為一孤型蓋板用自攻螺釘固定在盒體上，在盒體兩側設有兩條包帶，盒體下側為滴點傳感器、餘量傳感器、活動面板、傾斜傳感器組成檢測傳感器室，盒體下側設有自動限壓閥、輸液自動夾斷器、空氣淨化器、紫外線消毒燈、並由螺釘固定在盒體下部的底座上。
2.根據權利要求1所述的可攜式電腦自動輸液器控制器，其特徵在於所述的CPU的型號為W741E260，液晶顯示板語言晶片設有電池欠壓電路、時間倒計時功能電路、液體容量顯示電路、滴點當前速率顯示電路、傾斜45度報警顯示電路、液體需換報警顯示電路。
3.根據權利要求1所述的可攜式電腦自動輸液器控制器，其特徵在於所述的加壓盒為一圓柱型瓶體，前部為錐型，後部設一有螺紋的盒蓋，其內設有加壓氣胎。
4.根據權利要求1所述的可攜式電腦自動輸液器控制器，其特徵在於所述的傾斜傳感器由一圓錐殼體加蓋組成，其上下設有電極片，內裝觸點滾珠。
5.根據權利要求1所述的可攜式電腦自動輸液器控制器，其特徵在於所述的輸液管夾器由3V直流微電機通過減速機構對一錐面加壓達到輸液管流量的目的，其上設行程限位開關，下行程限位開關，並由集成電路組成反向轉換線路。
6.根據權利要求1所述的可攜式電腦自動輸液器控制器，其特徵在於所述的自動限壓閥在一氣缸上設有密封膠膜，膠膜上設T型壓板，T型壓板上設有可調的限位彈簧，缸體內氣壓高於彈簧壓彈起T型壓板，可頂開限位開關。
7.根據權利要求1所述的可攜式電腦自動輸液器控制器，其特徵在於所述滴點傳感器是由固定在一凹型盒體內的紅外光電線路組成。
8.根據權利要求1所述的可攜式電腦自動輸液器控制器，其特徵在於所述的餘量傳感器是由固定在一錐型殼內的高頻振蕩、電容式磁感線路組成。
9.根據權利要求1所述的可攜式電腦自動輸液器控制器，其特徵在於所述的空氣淨化器是一由可分離，螺紋聯結的圓柱型容器，內裝有粗濾、細濾、活性碳多孔陶瓷組成的三重空氣淨化裝置。
10.根據權利要求1所述的可攜式電腦自動輸液器控制器，其特徵在於所述的針頭承壓保護殼由一尼龍組成的孤形殼組成，其上設有輸液管固定槽，用醫用膠布作固定裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種可攜式微電腦自動輸液器控制器，包括加壓泵、CPU控制線路、滴點傳感器、餘量傳感器、盒體、加壓盒、傾斜傳感器、輸液管夾斷器、自動限壓閥、液晶顯示板、語言晶片和空氣淨化器、紫外線消毒燈。盒體共分為四個室其一為電池盒室；其二為CPU控制室，其內安裝有液晶顯示板、語言晶片、喇叭；其三為壓泵調節室，其內有加壓泵、限壓閥、空氣淨化裝置、紫外線消毒燈、餘量傳感器、輸液管夾斷器；其四為滴點檢測數據室，安裝滴點傳感器、U型卡。每個室均在盒體內獨立分割，均有獨立的盒蓋。本實用新型可連續多次使用，不需消毒，操作語言菜單化，全電腦自動控制，三重空氣淨化、紫外線消毒，安全衛生，不需支架，便於隨身攜帶進行輸液。
文檔編號A61M5/14GK2620547SQ03245369
公開日2004年6月16日 申請日期2003年4月18日 優先權日2002年4月19日
發明者楊臨生 申請人:楊臨生