專利名稱：輸液監測與控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液流監測與控制裝置，尤其是主要用于醫用輸液的監測與控制裝置。
背景技術：
液流過程的監測與控制遍及很多領域，尤其是醫用輸液(例如靜脈輸液等)的監測與控制將嚴重影響病患者的健康，乃至生命安全，相關的醫療事故與糾紛屢見不鮮，為此不少醫護人員與有識之士對輸液安全加以關注，已有不少相關的研究成果。但其中多數的結構設計較為復雜，體積大、功能單一、使用不便。專利號為ZL03211857.0的中國實用新型專利提供一種呼叫式輸液器，它在傳統輸液器的滴管內設置1個磁漂，外掛1個磁感呼叫器，具有在輸液完畢的呼叫功能的同時自動停止輸液的功能。
發明內容
本實用新型旨在針對現有的醫用輸液過程難以監測與控制，裝置的結構設計普遍較為復雜，體積較大、功能單一、使用較為不便等不足，提供一種功能較齊全、安全可靠、使用方便的輸液監測與控制裝置。
本實用新型設有電機、電機固定架、偏心輪、固定板、調壓板、彈簧和監測控制電路。
電機固定架與固定板連接，偏心輪設于電機主軸上，固定板的一端與調壓板的一端通過轉軸活動連接，彈簧設于調壓板與固定板的一側板之間，輸液器的輸液管置于調壓板與固定板的另一側板之間，調壓板的另一端設于偏心輪上，調壓板與固定板兩側板之間的距離跟隨偏心輪的旋轉而變化。
監測控制電路設有紅外發射與接收單元、圖像傳感器、單片機、鍵盤、報警器、電機驅動電路和顯示器。紅外發射與接收單元用于向液斗(或滴管，以下稱液斗)發射紅外光并加以接收，紅外發射器件與紅外接收器件分別設于液斗的兩側，紅外發射與接收單元的調制脈沖信號輸入端接單片機的調制脈沖信號輸出端，紅外發射與接收單元的脈沖信號輸出端接單片機的脈沖信號輸入端；圖像傳感器用于測定液滴的體積，圖像傳感器設于液斗的外側面，圖像傳感器的輸出端接單片機；單片機用于為紅外發射單元傳送調制的脈沖信號，輸入經紅外接收單元接收、放大和解碼的脈沖信號并進行計數，并與設定值比較，輸出控制信號以調整輸液的速度，單片機的控制信號輸出端接電機驅動電路的輸入端，電機驅動電路的輸出端接電機；鍵盤用于輸入相關信息，鍵盤接單片機的輸入接口；報警器和顯示器用于故障報警和顯示相關數據信息與故障點等，報警器和顯示器分別接單片機。
監測控制電路還可設無線發射與接收單元，用于與護士站或監護控制中心交換指令與信息，無線發射與接收單元接單片機。
與現有的醫用輸液設備相比，由于本實用新型設有由監測控制電路控制的調壓板與固定板調節裝置，使輸液器的輸液管的血液流量得到有效監測與控制，具有功能較齊全、安全可靠、使用方便等優點。
圖1為本實用新型實施例的結構組成示意圖。
圖2為圖1的K-K放大圖(當輸液器的輸液管處于最緊閉時的狀態示意圖)。
圖3為圖2當輸液器的輸液管處于最松弛時的狀態示意圖。
圖4為本實用新型實施例的監測控制電路組成框圖。
圖5為本實用新型實施例的監測控制電路組成原理圖。
具體實施方式
參見圖1-3，本實用新型設有電機M、電機固定架N、偏心輪G、固定板A、調壓板H、彈簧F和監測控制電路。電機M固定在電機固定架N上，電機固定架N與固定板A連接，偏心輪G設于電機M的主軸M1上，固定板A的一端與調壓板H的一端通過轉軸J活動連接，彈簧F設于調壓板H與固定板A的一側板A1之間，輸液器的輸液管I置于調壓板H與固定板A的另一側板A2之間，調壓板H的另一端設于偏心輪G上，調壓板H與固定板A的兩側板A1和A2之間的距離跟隨偏心輪G的旋轉而變化。彈簧F緊壓著調壓板H和輸液管I，電機M驅動偏心輪G旋轉，調整調壓板H對輸液管I的壓緊度，圖2所示為當輸液器的輸液管I處于最緊閉時的狀態，液體已不能通過；圖3所示為當輸液器的輸液管I處于最松弛時的狀態，輸液管1開度最大。電機M可采用減速直流電機。
參見圖4，監測控制電路設有紅外發射與接收單元1、圖像傳感器2、單片機3、鍵盤4、報警器5、電機驅動電路6、LCD顯示器7和無線發射與接收單元8。單片機3輸出調制的脈沖信號給紅外發射與接收單元1的紅外發射二極管，紅外發射二極管設于圖1中滴管Y一側邊的B位置，設于滴管Y另一側邊C位置的紅外發射與接收單元1的紅外接收三極管接收到信號后，經放大和解碼送單片機3計數，并與設定的值比較，單片機3通過電機驅動電路6驅動減速直流電機M正轉或反轉來調整輸液的快慢。圖像傳感器2安裝于圖1中滴管Y一側邊的E位置，用于測定液滴的體積。為了節約電能，本實用新型測定液滴的體積是采用開機測定一次，正常運行定時抽檢。設于圖1中滴管Y一側邊D位置的發光二極管由單片機控制，要拍攝前先點亮，圖像傳感器(內含A/D轉換)將拍攝的圖像數字信號送單片機3，保存于儲存器，并進行處理，計算出液滴的體積，對液滴的時間間隔進行修正，達到精確控制輸液量；鍵盤4和顯示器7配合使用，可設定輸液量(滴數/min或ml/min)、報警參數和時間等參數；無線發射和接收單元8可將本機信息發送給護士站，也可接收護士站的指令信息，護士站安裝無線發射和接收機，并通過RS232接口與計算機連接，由計算機設定輸液量(滴數/min或ml/min)、報警參數和時間等參數。
圖5給出本實施例的監測控制電路組成原理圖。當電源開關閉合時，V+端接通3.6V電源，單片機IC2對外圍電路進行檢測，如有異常，單片機IC2的第49、49、50腳輸出信號，顯示器XS顯示故障點，同時第16腳輸出PWM，送R14，經三極管BG1驅動喇叭SP，發出報警聲；如無異常，進入正常程序。單片機IC2的14腳發出脈沖信號，驅動紅外發射二極管D2(安裝在圖1的B位置)紅外光透過輸液器的液斗，到達紅外接收三極管(安裝在圖2的C位置)，由三極管BG2放大后，通過電容C23送集成電路IC4的信號輸入端3腳，經IC4(及外圍電路的配合)的解碼，在IC4的8腳輸出低電平，送單片機IC2的27腳。當有液滴時，紅外光在液斗傳輸受阻(一部分被吸收，一部分折射)，紅外接收三極管接收量減少，電流下降，BG2無脈沖信號輸出，IC4的8腳輸出高電平，單片機IC2的27腳的電平由低變高，單片機產生中斷，并計數和計時。液滴落下后，紅外光通過液斗，紅外接收三極管接收量增加，電流上升，BG2有脈沖信號輸出，IC4的8腳輸出低電平，單片機IC2的27腳的電平由高變低，單片機產生中斷，并計數和計時，直至下一滴，如上述。單片機計算兩滴液的時間間隔，并與設定的值進行比較，若不符合，單片機IC2通過18或19腳的輸出信號，經集成電路IC3驅動電機M的正轉或反轉，調整如圖2和3中的偏心輪G，調整調壓板H，來調整液管I的開度，達到調整液滴的快慢。當單片機檢測到有液滴時，單片機IC2置15腳低電平，點亮發光二極管D1(安裝在圖1的D位置)，IC2的18腳輸出高電平，經R26驅動三極管BG5導通，啟動圖像傳感器IC1的曝光快門，拍下液滴的圖像，IC2置18腳低電平，BG5截止，關閉圖像傳感器IC1的曝光快門；IC2的19腳輸出高電平，經R23驅動BG4導通，啟動圖像傳感器IC1的A/D轉換和輸出電路，IC1的21～28腳輸出給單片機IC2，IC2保存于儲存器，并進行處理，計算出液滴的體積，對液滴的時間間隔進行修正，達到精確控制輸液量。AJ1-4組成小鍵盤，與顯示器XS配合使用，可設定輸液量(滴數/min或ml/min)、報警參數和時間等參數。低功耗單片無線發射和接收集成電路IC5由單片機IC2控制，工作在433.92/434.33MHz頻段，發射時，IC2的36腳輸出高電平，將IC5的18腳置“1”為工作狀態，IC2的35腳輸出低電平，將IC5的18腳置“0” 為發射狀態，發射的數字信號由IC2的39腳輸出給IC5的9腳，發射的頻率由單片機控制。當單片機IC2的37腳輸出高電平，將IC5的12腳置“1”，發射頻率為434.33MHz。當單片機IC2的37腳輸出低電平，將IC5的12腳置“0”，發射頻率為433.92MHz。接收時，IC2的36腳輸出高電平，將IC5的18腳置“1”為工作狀態，IC2的35腳輸出高電平，將IC5的18腳置“1”為接收狀態，接收的數字信號由IC5的10腳輸出給IC2的38腳，接收的頻率由單片機控制。當單片機IC2的37腳輸出高電平，將IC5的12腳置“1”，發射頻率為434.33MHz。當單片機IC2的37腳輸出低電平，將IC5的12腳置“0”，發射頻率為433.92MHz；當IC2的36腳輸出低電平，將IC5的18腳置“0”為待機狀態，可節約電能。集成電路IC6為IC2的數據存儲器。
在圖5中的主要元器件的參考型號與參數等參見表1～3。
表1
表2
表3
權利要求1.輸液監測與控制裝置，其特征在于設有電機、電機固定架、偏心輪、固定板、調壓板、彈簧和監測控制電路；電機固定架與固定板連接，偏心輪設于電機主軸上，固定板的一端與調壓板的一端通過轉軸活動連接，彈簧設于調壓板與固定板的一側板之間，輸液器的輸液管置于調壓板與固定板的另一側板之間，調壓板的另一端設于偏心輪上；監測控制電路設有紅外發射與接收單元、圖像傳感器、單片機、鍵盤、報警器、電機驅動電路和顯示器，紅外發射與接收單元的紅外發射器件與紅外接收器件分別設于液斗的兩側，紅外發射與接收單元的調制脈沖信號輸入端接單片機的調制脈沖信號輸出端，紅外發射與接收單元的脈沖信號輸出端接單片機的脈沖信號輸入端；圖像傳感器設于液斗的外側面，圖像傳感器的輸出端接單片機；單片機的控制信號輸出端接電機驅動電路的輸入端，電機驅動電路的輸出端接電機；鍵盤接單片機的輸入接口；報警器和顯示器分別接單片機。
2.如權利要求1所述的輸液監測與控制裝置，其特征在于所述的監測控制電路設無線發射與接收單元，無線發射與接收單元接單片機。
專利摘要輸液監測與控制裝置，涉及一種液流監測與控制裝置，尤其是主要用于醫用輸液的監測與控制裝置。提供一種功能較齊全、安全可靠、使用方便的輸液監測與控制裝置。設有電機、電機固定架、偏心輪、固定板、調壓板、彈簧和監測控制電路。電機固定架與固定板連接，偏心輪設于電機主軸上，固定板的一端與調壓板的一端通過轉軸活動連接，彈簧設于調壓板與固定板的一側板之間，輸液器的輸液管置于調壓板與固定板的另一側板之間，調壓板的另一端設于偏心輪上。監測控制電路設有紅外發射與接收單元、圖像傳感器、單片機、鍵盤、報警器、電機驅動電路和顯示器。
文檔編號A61M5/14GK2922921SQ20062006162
公開日2007年7月18日 申請日期2006年7月14日 優先權日2006年7月14日
發明者孔悅, 周文光 申請人:孔悅, 周文光