可調數字顯示靜脈輸液加溫器的製作方法
2023-06-19 15:59:36 3
專利名稱：可調數字顯示靜脈輸液加溫器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種醫療、保健用品範圍，特別是一種可調數字顯示靜脈輸液加溫器，適合於醫療臨床推廣使用。
通常，臨床上靜脈輸液時，輸注液體的溫度均明顯低於體溫，而溫差較大，常常引起患者的疼痛和不良反應。特別是對需要快速大量補液者，可能會造成較嚴重的全身反應。
目前的解決辦法是，用熱水袋在輸液管外加熱，效果差，且無溫度檢測顯示，易造成熱敏藥物失效。
本實用新型的發明目的，是克服現有解決辦法的不足，設計製造一種可調數字顯示靜脈輸液加溫器，要求能快速將輸入藥液加熱到接近體溫，患者可以根據數字顯示而及時自行調節藥液溫度。
本實用新型的目的是通過如下方案實現的設計製造一種主要由可設定的控制部分、受控制部分調節的加熱部分和顯示部分構成，本實用新型的特徵是，整機組裝在一殼體內，在殼體內分成兩格，控制部分和顯示部分在一格，加熱部分在另一格，其中一、控制部分是一整體拆卸機芯，包括穩壓電源電路、加熱和溫度控制電路、數字顯示電路、設定部件和它們間連接的導線，1.1其穩壓電源電路(17)由變壓器、橋式整流濾波器和穩壓集成電路組成，變壓器BK－15初級接交流220V電源，其次級聯接由四個整流二極體IN－4004組成的橋式整流器，整流器輸出端並聯濾波電容器C8、C7，在C7之後串聯集成穩壓電路7809，將電壓穩在＋9V，集成穩壓塊7809輸出端並聯電容C6，減少紋波係數，提高電源質量。
1.2其加熱開關電路由3DG12C、R6、R8、R9、D、BCR組成，加熱電路的開關元件3DG12C的集電極經R6接＋9V電源，其發射極聯接R8、R9、D組成可控矽的觸發電路，其基極聯接電壓比較器(7)輸出腳，BCR為一雙向可控矽，一端接加熱器RS，一端接交流電源零線，加熱器RS一端接交流電源火線，另一端接BCR，當電壓比較器(16)的7腳輸出一合適的正電壓，將使BCR觸發導通，從而使加熱器工作，反之則停止工作。
1.3其溫度控制電路包括信號放大電路(14)、電壓比較器(16)、加熱開關電路(18)、加熱器(19)，其中，信號放大電路(14)由LM324一組運放1、2、3腳、RW1、R1、RW2組成，RW1組成負反饋電路，一端接Rt傳感器，另一端聯接LM324，的一腳，R1與Rt接2腳為運放的反相輸入端，RW2的調接端接3腳正相輸入，改變RW2阻值可使溫度顯示調零。由於溫度傳感器Rt的變化，使1腳輸出一隨溫度變化的信號，該信號一方面送溫度顯示器，一方面送電壓比較電路。
電壓比較器(16)由LM324的另一組運放5、6、7腳與R2、RW3組成，由信號放大器輸出的信號經R1聯接到6腳反向輸入端，RW3為溫度預置電位器，其調節端聯接5腳正相輸入端，LM324將傳感器所測溫度信號與預置溫度信號作比較後，由7腳輸出控制信號至三極體3DG12C的b極。
1.4其數字顯示電路(15)包括集成電路塊7106、數字顯示屏、濾波電路、同步頻率電路和數字設定電路組成，其中，
7106的1腳與R6的一端相接，其2～23腳接數字顯示屏的相應接點，濾波電路中的C1一端接地，另一端接R3，同步頻率電路中的C2、C3串聯後與R4並聯，該電路兩端接7106相應接點，C4兩端接7106相應接點，C5與R7並聯後兩端接7106相應接點，數字設定電路中的R5一端接＋9V電源，另一端通過RW4、RW3與7106相應接點聯接，二、所有設定部件及顯示部件都安裝在外殼上，包括面板上有電源開關(1)、指示燈(2)、溫度選擇旋鈕(3)、數字顯示屏幕(4)、加熱部分啟動鍵(5)，側面有電源線及插頭(6)，三、加熱部分中，可啟閉的組合式外殼內，有與控溫電路連接的加熱元件(7)、與加熱元件並列的輸液管路通道，該通道出口處有溫度傳感器(8)，它們之間充填著保溫材料(9)。
上述的可調數字顯示靜脈輸液加溫器，其特特徵是所述的該儀器的穩壓電源電路，是由C1、C2、C3、D1、D2、D3、和R1等組成，其中，降壓電容C1一端接交流220V電源，另一端聯接整流二極體D1、續流二極體D2，D2、C2的另一端聯接在交流電源零線。
上述的可調數字顯示靜脈輸液加溫器，其特徵是該儀器的加熱和溫度開關電路，是由集成電路、三極體、可控矽BCR、加熱元件RS、電位器WR、R2、R4、和溫度傳感器 Rt等組成，其中， 加熱器RS一端接交流電源火線，另一端接BCR，集成電路LM311的1、4腳接220V零線，其2腳接R2、Rt一端，R2的另一端接穩壓電源輸出端，Rt電位器WR的一端接熱敏電阻，另一端接穩壓電源輸出端，LM311的3腳接電位器WR的調節端，LM311的7腳接三極體的基極，LM311的8腳接穩壓電源的輸出端，三極體的集電極經R3接穩壓電源的輸出端，三極體的發射極經R4接220V的電源零線，可控矽BCR一端接加熱元件RS，一端接220V的電源零線，另一端接三極體的發射極。
與現有技術相比，本實用新型提供的可調數字顯示靜脈輸液加溫器，具有明顯的優越性1.結構設計合理，袖珍盒式，使用方便，加溫效果穩定可靠。
2.加熱速度快，藥液被加熱至所需溫度≤1min。
3.加熱溫度可調節、控制，根據輸液滴速，選擇擋次。溫度調控範圍是35～37℃，並能隨機數字顯示進入人體端的藥液的溫度。
經某醫療單位在臨床使用，性能可靠，效果顯著，完全達到預期的發明目的和要求。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步闡述
圖1是本實用新型的結構外形示意圖；圖2是結構原理框圖；圖3是加熱部分結構剖面示意圖；圖4是實施例一的電氣原理示意圖；圖5是實施例二的電氣原理示意圖。
圖中，(1)是電源開關，即電氣原理圖中K；(2)是指示燈，包括電源指示、加熱指示、恆溫指示等；(3)是溫度選擇旋鈕，它連接著電位器RW2的調節杆；(4)是數字顯示屏幕，可以是液晶或數碼管等；(5)是加熱部分啟動鍵，即電氣原理圖中K1；(6)是電源線及插頭，可在外殼的背面或側面；(7)是加熱元件，例如，可以是鎳鉻合金線材(如，Cr15Ni60)或恆溫元件PTC等等；(8)是溫度傳感器，可以是一定阻值的負溫度係數的熱敏電阻，預埋在加熱部分的保溫材料中；(9)是常規的保溫材料，用於絕緣並保持溫度穩定；(10)是進入人體端輸液管的通道，輸液管中的藥液於此處被加熱；(11)是加熱部分外殼，是可啟閉的組合件，可以是塑料或尼龍材料壓注成型的，它支撐並包覆著加熱元件、溫度傳感器和保溫材料，張開時置入需加熱的輸液管道，由扣緊機構(12)如搭襻、鎖扣等緊固閉合。(13)是Rt傳感器；(14)是信號放大電路；(15)是溫度顯示電路；(16)是電壓比較器；(17)是電源電路；(18)是加熱開關電路；(19)是加熱器；其中，(14)、(15)、(16)、(17)和(18)組裝在控制、顯示部分格內，(13)和(19)組裝在加熱部分格內。
圖4、5中，各元件間連接情況如圖所示。
工作原理以實施例一為例接通電源開關K1電源指示燈HNe燃亮，接通電源電路(17)，交流220V電源經變壓器BK－15W變壓後得到交流10V電壓，若此時按下加熱部分啟動鍵K2，交流10V電壓即可通過IN4004×4整流電路整流，C7、C8、7809、C6整流濾波，穩壓後得到直流9V電壓，該電壓為控制電路提供了穩定可靠的穩壓電源。
由LM324作為信號放大、電壓比較集成電路，其中LM324的一組運放(1、2、3腳)與，RW1、R1、RW2組成信號放大電路(14)，由Rt傳感器(13)提供加熱信號，由RW2調節顯示溫度的零刻度。Rt是一負溫度係數的熱敏感電阻，當溫度低於設定溫度時，Rt使LM324的2腳得到一個比3腳高的常溫電壓信號，此時，在LM324的1腳輸出一個正電信號，該信號一方面送DM－100顯示面板顯示當前溫度值，另一方面又送電壓比較器。電壓比較器(16)由LM324的另一組(5、6、7腳)與R2、RW3組成；加熱開關電路(18)由三極體3DG12C、R6、R8、D、R9可控矽BCR1A組成。RW3為溫度設定電位器，可以任意給定某一溫度值。由信號放大器1腳送來的信號加在6腳(U－)RW3設定值信號加在5腳(U＋)，兩者進行比較，若6腳信號小於5腳信號，則在7腳輸出高電平，導通三極體3DG12C，從而觸發可控矽BCR1A，使加熱元件RS得電開始加熱。此時，Rt隨溫度升高而變小，LM3242腳的電位逐漸升高，一方面顯示數字隨機增加，另一方面6腳(U－)信號也升高，當加熱器溫度達到設定溫度時，7腳不再輸出高電平，使三極體、可控矽關斷，加熱器RS失電停止加熱。由於它的外殼內填充了保溫材料，使被加熱體的溫度可保持一段時間的恆溫。當溫度低於設定溫度時，又周而復始地重複上述過程，形成閉環自動控制。
再如實施例二，未加顯示電路，傳感器Rt選用常溫下為10k的負溫度係數熱敏電阻，集成電路則選用LM311電壓比較器。與實施例一相比，控制精度相似，但其成本價格僅為其一半，結合圖5敘述其工作原理如下C1、C2、C3、D1、D2、R1和D3組成電源電路。220V交流電源經電容C1降壓，D1整流，C2濾波後得到一個直流低電壓。該電壓經R1、D3組成的穩壓電路，將其穩定在＋6V，為控制電路提供了穩壓電源。D2為續流二極體，為交流負半周提供迴路。
由集成電路LM311、三極體3DG12C、可控矽BCR以及各電阻元件組成溫度開關電路。熱敏電阻Rt用來作為溫度傳感器，檢測加熱器的溫度變化。Rt是一個負溫度係數的熱敏電阻，當溫度低於WR設定的溫度值時，由R2、Rt組成的分壓電路在LM311 的2腳得到一個高於3腳的電壓，這樣LM311的7腳輸出高電位，使三極體導通，並觸發可控矽SCR導通，加熱器得電發熱，直至設定溫度。Rt隨溫度升高而變小，LM311的2腳電位隨之降低，當降低到低於3腳電位時(即溫度升高到高於設定溫度時)，7腳輸出低電位，三極體3DG12C截止，可控矽關斷，Rs失電停止加熱，由於它的外殼內填充了保溫材料，使被加熱體的溫度可保持一段時間的恆溫。當溫度低於設定溫度時，又周而復始地重複上述過程，形成閉環自動控制。
應用舉例接通電源，按下電源開關的「ON」鍵，「電源指示燈」燃亮，將「溫度選擇」旋鈕置於所需加熱溫度檔，然後按下「啟動」鍵，加熱開始，「加熱指示燈」燃亮，當加熱溫度升至所需溫度，加熱停止，「加熱指示燈」熄滅，「恆溫指示燈」燃亮，此時，加熱部分保持在設定溫度。自動控制過程如前所述。當輸液過程結束後，按下電源開關中的「OFF」鍵，工作指示燈熄滅，整個過程結束。
在某醫院臨床試用，效果滿意，達到預期發明目的。
實施例一選用電路見圖4，元器件選擇集成電路選用LM324；顯示器選用DM－100型面板式31／2位數字表(液晶顯示)；加熱元件RS選用鎳鉻合金線材Cr15Ni60，0.5m；可控矽選用BCR1A／600V；三極體選用3DG12C；溫度傳感器Rt選用常溫下為10kΩ的負溫度係數熱敏電阻；繞線電位器RW1選用100k、RW2和RW3選用20k；電阻 R110k、0.25W；R210k、0.25W；R6150Ω、0.25W；R81.5k、0.25W；R92.7k、0.25W。
電容 C6100 μF、16V，電解電容；C8470μF／16V，電解電容；C70.1 μF，獨石電容。
變壓器BK－15W，初級220V，0.2A，次級10V，0.5A。
二極體1N4004×4。
發光二極體D紅光φ3發光管。
集成穩壓器7809電源氖燈 HNe／220V保險絲座RX－1型保險絲座，配0.5A×12絲管其它未注元器件，均為DM－100型數字表內部元件。
實施例二選用電路見圖5，元器件選擇集成電路選用LM311集成電壓比較器；加熱元件RS選用PTC加熱片；可控矽選用BCR1A／600V；三極體選用3DG12C；溫度傳感器Rt選用常溫下為10kΩ的負溫度係數熱敏電阻；溫度選擇電位器WR選用WX－20k雙聯電位器；電阻 R1510Ω、0.25W；R210k、0.25W；R3150Ω、0.25W；R42.7k、0.25W；電容 C11μF／400V，滌綸電容；C2220μF／16V，電解電容；C3100μF／16V，電解電容；二極體 D1、D21N4001。
穩壓管 D32DW137；
權利要求1.一種屬於醫療用品範圍的可調數字顯示靜脈輸液加溫器，主要由可設定的控制部分、受控制部分調節的加熱部分和顯示部分構成，本實用新型的特徵是，整機組裝在一殼體內，在殼體內分成兩格，控制部分和顯示部分在一格，加熱部分在另一格，其中1.1控制部分是一整體拆卸機芯，包括穩壓電源電路、加熱和溫度控制電路、數字顯示電路、設定部件和它們間連接的導線，1.1.1其穩壓電源電路(17)由變壓器、橋式整流濾波器和穩壓集成電路組成，變壓器BK-15初級接交流220V電源，其次級聯接由四個整流二極體IN-4004組成的橋式整流器，整流器輸出端並聯濾波電容器C8、C7，在C7之後串聯集成穩壓電路7809，集成穩壓塊7809輸出端並聯電容C6，1.1.2其加熱開關電路由3DG12C、R6、R8、R9、D、BCR組成，加熱電路的開關元件3DG12C的集電極經R6接+9V電源，其發射極聯接R8、R9、D組成可控矽的觸發電路，其基極聯接電壓比較器(7)輸出腳，BCR為一雙向可控矽，一端接加熱器RS，一端接交流電源零線，加熱器RS一端接交流電源火線，另一端接BCR，1.1.3其溫度控制電路包括信號放大電路(14)、電壓比較器(16)、加熱開關電路(18)、加熱器(19)，其中，信號放大電路(14)由LM324一組運放1、2、3腳、RW1、R1、RW2組成，RW1組成負反饋電路，一端接Rt傳感器，另一端聯接LM324，的一腳，R1與Rt接2腳為運放的反相輸入端，RW2的調接端接3腳正相輸入，電壓比較器(16)由LM324的另一組運放5、6、7腳與R2、RW3組成，由信號放大器輸出的信號經R1聯接到6腳反向輸入端，RW3為溫度預置電位器，其調節端聯接5，腳正相輸入端，1.1.4其數字顯示電路(15)包括集成電路塊7106、數字顯示屏、濾波電路、同步頻率電路和數字設定電路組成，其中，7106的1腳與R6的一端相接，其2～23腳接數字顯示屏的相應接點，濾波電路中的C1一端接地，另一端接R3，同步頻率電路中的C2、C3串聯後與R4並聯，該電路兩端接7106相應接點，C4兩端接7106相應接點，C5與R7並聯後兩端接7106相應接點，數字設定電路中的R5一端接+9V電源，另一端通過RW4、RW3與7106相應接點聯接，1.2所有設定部件及顯示部件都安裝在外殼上，包括面板上有電源開關(1)、指示燈(2)、溫度選擇旋鈕(3)、數字顯示屏幕(4)、加熱部分啟動鍵(5)，側面有電源線及插頭(6)，1.3加熱部分中，可啟閉的組合式外殼內，有與控溫電路連接的加熱元件(7)、與加熱元件並列的輸液管路通道，該通道出口處有溫度傳感器(8)，它們之間充填著保溫材料(9)。
2.根據權利要求1所述的靜脈輸液加溫器，其特徵是所述的該儀器的穩壓電源電路，是由C1、C2、C3、D1、D2、D3、和R1等組成，其中，降壓電容C1一端接交流220V電源，另一端聯接整流二極體D1、續流二極體D2，D2、C2的另一端聯接在交流電源零線。
3.根據權利要求1所述的靜脈輸液加溫器，其特徵是該儀器的加熱和溫度開關電路，是由集成電路、三極體、可控矽BCR、加熱元件RS、電位器WR、R2、R4、和溫度傳感器Rt等組成，其中，加熱器RS一端接交流電源火線，另一端接BCR，集成電路LM311的1、4腳接220V零線，其2腳接R2、Rt一端，R2的另一端接穩壓電源輸出端，Rt電位器WR的一端接熱敏電阻，另一端接穩壓電源輸出端，LM311的3腳接電位器WR的調節端，LM311的7腳接三極體的基極，LM311的8腳接穩壓電源的輸出端，三極體的集電極經R3接穩壓電源的輸出端，三極體的發射極經R4接220V的電源零線，可控矽BCR一端接加熱元件RS，一端接220V的電源零線，另一端接三極體的發射極。
專利摘要有控制、加熱和顯示功能的可調數字顯示靜脈輸液加溫器，機芯是穩壓、溫控和數顯電路、加熱元件、傳感器和保溫材料；外殼上有開關、指示燈、溫控旋鈕、數顯屏幕；能快速將輸液加熱到接近體溫，效果穩定可靠。隨機數字顯示進入人體端的藥液的溫度。袖珍盒式，使用方便，減少病人因不加溫輸液而帶來的不良反應，適合臨床醫療推廣使用。
文檔編號A61M5/44GK2182644SQ9221190
公開日1994年11月16日 申請日期1992年5月21日 優先權日1992年5月21日
發明者李文業, 陳夏玲, 柳東青 申請人:李文業