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一種智能輸液監控系統.pdf

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一種 智能 輸液 監控 系統
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摘要
申請專利號:

CN201510316839.0

申請日:

20150610

公開號:

CN104841041B

公開日:

20180213

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A61M5/172,A61M5/44 主分類號: A61M5/172,A61M5/44
申請人: 劉學英
發明人: 劉學英,張梅,明子玉
地址: 257300 山東省東營市廣饒縣常春路28號
優先權: CN201510316839A
專利代理機構: 東營雙橋專利代理有限責任公司 代理人: 羅文遠
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510316839.0

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明公開了一種智能輸液監控系統,一種智能輸液監控系統,包括多個輸液監控裝置,所述輸液監控裝置將采集到的監控信息以無線的方式發送到監控中心;所述輸液監控裝置安裝在輸液支架上,其進一步包括無線數據收發模塊、設置模塊、顯示模塊、恒溫控制裝置、滴速控制裝置以及滴速檢測裝置。采用本發明的技術方案,通過在步進電機轉動軸上套裝絲杠傳動裝置擠壓夾持在固定件中的輸液管,實現輸液滴速自動控制;同時通過在固定件凹槽內設置加熱元件實現輸液管加熱,大大簡化了安裝結構,保證輸液過程中輸液滴速和輸液溫度始終控制在合理區間內,從而保障輸液安全。

權利要求書

1.一種智能輸液監控系統,其特征在于,包括多個輸液監控裝置,所述輸液監控裝置將采集到的監控信息以無線的方式發送到監控中心;所述輸液監控裝置安裝在輸液支架上,其進一步包括控制模塊、無線數據收發模塊、設置模塊、顯示模塊、恒溫控制裝置、滴速控制裝置以及滴速檢測裝置,其中,所述無線數據收發模塊用于與監控中心進行無線數據通信;所述設置模塊與所述控制模塊相連接,用于設置預設初始信息;所述滴速檢測裝置與所述控制模塊相連接,用于檢測當前輸液滴速值;所述恒溫控制裝置與所述控制模塊相連接,用于產生恒定溫度加熱與其緊密接觸的輸液管;所述顯示模塊與所述控制模塊相連接,用于顯示當前輸液監控信息;所述滴速控制裝置與所述控制模塊相連接,用于根據所述控制模塊的控制指令調節當前滴速值,并將當前滴速值保持在所述設置模塊所輸入的預設輸液滴速值;所述滴速控制裝置進一步包括電機驅動模塊、步進電機、絲杠傳動裝置以及固定件,所述固定件安裝在輸液支架上,其一側開有凹槽使輸液管夾持在該凹槽中無法朝另一側方向移動;所述絲杠傳動裝置的一端套裝在所述步進電機轉動軸上,其另一端伸入所述凹槽與輸液管接觸;所述電機驅動模塊與所述控制模塊和所述步進電機相連接,用于根據所述控制模塊的控制指令控制所述步進電機的轉動,所述步進電機的轉動帶動所述絲杠傳動裝置另一端擠壓輸液管,所述絲杠傳動裝置用于將步進電機的旋轉位移轉變為直線運動位移;所述恒溫控制裝置進一步包括加熱元件、溫度傳感器和溫控電路,所述溫度傳感器與所述控制模塊相連接,用于檢測輸液管的溫度并反饋給所述控制模塊;所述溫控電路與所述控制模塊和加熱元件相連接,用于根據所述控制模塊的指令控制所述加熱元件的溫度值;所述加熱元件內嵌于所述固定件的凹槽中并與輸液管緊密接觸;所述固定件采用的材質為ABS硬塑料,其外側周開有螺孔,用于將所述固定件固定在輸液支架上;所述固定件設有與輸液管尺寸相適應的所述凹槽,該凹槽內壁設有一層加熱元件,所述加熱元件設有用于與所述溫控電路相連接的電極;所述凹槽側邊處設有橡膠擋片;所述固定件的背面設置溫控電路和滴速控制裝置的控制電路。2.根據權利要求1所述的智能輸液監控系統,其特征在于,所述溫控電路為輸出電流可調節的開關電源;所述加熱元件為PTC自限溫元件。3.根據權利要求1所述的智能輸液監控系統,其特征在于,所述溫控電路包括濾波電路、整流電路、恒壓電路、降壓恒流電路和PWM調節電路,其中所述濾波電路輸入端與交流輸入市電連接,所述濾波電路的輸出端與所述整流電路連接;所述整流電路的輸出端與所述恒壓電路連接;所述恒壓電路與所述降壓恒流電路連接;所述PWM調節電路的輸出端與所述降壓恒流電路連接,所述降壓恒流電路與所述加熱元件并接,所述控制模塊控制所述PWM調節電路產生一定頻率的PWM方波并可以調節輸出PWM方波的占空比,所述降壓恒流電路產生恒定電流,使所述加熱元件發熱并使其保持恒定溫度,并根據PWM方波的占空比調節其輸出恒定電流值的大小,以此實現所述加熱元件的溫度調控。4.根據權利要求1所述的智能輸液監控系統,其特征在于,所述滴速檢測裝置進一步包括紅外發射模塊和紅外接收模塊,所述紅外發射模塊與所述控制模塊相連接,用于產生紅外光;所述紅外接收模塊與所述控制模塊相連接,用于感應紅外光,并將感應信號發送給所述控制模塊;所述紅外發射模塊和所述紅外接收模塊固定在輸液支架上且分別安裝在輸液管滴液處的兩側,并使所述紅外發射模塊、所述紅外接收模塊和輸液管滴落的液滴位于同一水平線。5.根據權利要求1或2所述的智能輸液監控系統,其特征在于,所述電機驅動模塊采用意法半導體的電機驅動芯片L293D;所述步進電機采用15BY20型永磁步進電機。6.根據權利要求1或2所述的智能輸液監控系統,其特征在于,還包括剩余藥液監控裝置,所述剩余藥液監控裝置進一步包括紅外發射模塊和紅外接收模塊,所述紅外發射模塊和所述紅外接收模塊固定在輸液支架上且分別安裝在輸液管滴液處的兩側,并使所述紅外發射模塊、所述紅外接收模塊和輸液管輸液液面位于同一水平線。7.根據權利要求4所述的智能輸液監控系統,其特征在于,所述紅外發射模塊包括第一芯片(U1)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第一電解電容(C1)、第一三極管(Q1)和第一紅外發光二極管(D1),其中,所述第一芯片(U1)采用運放芯片LM358,所述第一芯片(U1)的VCC端與電源端相連接,所述第一芯片(U1)的GND端與地相連接;所述第一芯片(U1)的輸入正端與所述控制模塊和所述第二電阻(R2)的一端相連接,所述第二電阻(R2)的另一端與地相連接;所述第一芯片(U1)的輸入負端與所述第三電阻(R3)的一端相連接,所述第三電阻(R3)的另一端與所述第一紅外發光二極管(D1)的負端和所述第四電阻(R4)的一端相連接,所述第四電阻(R4)的另一端和所述第一電解電容(C1)的負端共同與地相連接;所述第一電解電容(C1)的正端與所述第一紅外發光二極管(D1)的正端和所述第一三極管(Q1)的發射極相連接;所述第一三極管(Q1)的集電極與電源端相連接;所述第一芯片(U1)的輸出端與第一電阻(R1)的一端相連接,所述第一電阻(R1)的另一端與第一三極管(Q1)的基極相連接。8.根據權利要求4所述的智能輸液監控系統,其特征在于,所述紅外接收模塊包括第二光敏三極管(Q2)、第二電容(C2)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)和第二芯片(U2),所述第二光敏三極管(Q2)用于感應紅外發射光,其集電極與所述第五電阻(R5)和所述第二電容(C2)的一端相連接,并共同與所述第二芯片(U2)的輸入正端相連接;所述第八電阻(R8)為變阻器,串接在電源端與地端之間,所述第八電阻(R8)的變阻端與所述第二芯片(U2)的輸入負端相連接,所述第二芯片(U2)輸出端與所述第六電阻(R6)和第七電阻(R7)的一端相連接,所述第二芯片(U2)的VCC端與所述第五電阻(R5)、第六電阻(R6)和第七電阻(R7)的另一端相連接,并共同與電源端相連接;所述第二芯片(U2)的GND端與所述第二光敏三極管(Q2)的發射極及所述第二電容(C2)的另一端相連接,并共同與地端相連接。

說明書

技術領域

本發明涉及醫用輔助用具技術領域,尤其涉及一種智能輸液監控系統。

背景技術

靜脈輸液(Intravernous Infusion)為臨床醫學最常用的醫療手段之一。但目前靜脈輸液管理方式還是采用傳統的人工管理方式,一旦醫務人員監控不及時導致輸液結束針頭卻沒有拔出、輸液速度及輸液溫度不適當引起患者身體不適等情況時有發生,大大增加了醫務人員的工作量。實際上,輸液速度是一項非常重要的因素,輸液速度不僅直接影響藥液藥效甚至還影響了患者的生命安全;同時輸液溫度也是一項非常重要的指標,由于輸液的液體溫度比人體溫度低,很多病人在輸液的時候身體發冷,疼痛、痙攣等很不舒服的癥狀。若能將輸液速度和輸液溫度準確控制在一合理區間內,將更有利于患者安全輸液,能進一步避免醫患糾紛的發生。

故,針對目前現有技術中存在的上述缺陷,實有必要進行研究,以提供一種方案,解決現有技術中存在的缺陷。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺陷,確有必要提供一種智能輸液監控系統,能直接設置輸液滴速值和輸液溫度值,并自動將實際輸液滴速和輸液溫度調節至設定值,使輸液過程中輸液滴速和溫度始終控制在合理區間內,提升患者輸液的舒適性,更保障輸液安全。

為了解決現有技術存在的技術問題,本發明的技術方案為:

一種智能輸液監控系統,包括多個輸液監控裝置,所述輸液監控裝置將采集到的監控信息以無線的方式發送到監控中心;

所述輸液監控裝置安裝在輸液支架上,其進一步包括無線數據收發模塊、設置模塊、顯示模塊、恒溫控制裝置、滴速控制裝置以及滴速檢測裝置,其中,

所述無線數據收發模塊用于與監控中心進行無線數據通信;

所述設置模塊與所述控制模塊相連接,用于設置預設初始信息;

所述滴速檢測裝置與所述控制模塊相連接,用于檢測當前輸液滴速值;

所述恒溫控制裝置與所述控制模塊相連接,用于產生恒定溫度加熱與其緊密接觸的輸液管;

所述顯示模塊與所述控制模塊相連接,用于顯示當前輸液監控信息;

所述滴速控制裝置與所述控制模塊相連接,用于根據所述控制模塊的控制指令調節當前滴速值,并將當前滴速值保持在所述設置模塊所輸入的預設輸液滴速值;

所述滴速控制裝置進一步包括電機驅動模塊、步進電機、絲杠傳動裝置以及固定件,所述固定件安裝在輸液支架上,其一側開有凹槽使輸液管夾持在該凹槽中無法朝另一側方向移動;所述絲杠傳動裝置的一端套裝在所述步進電機轉動軸上,其另一端伸入所述凹槽與輸液管接觸;所述電機驅動模塊與所述控制模塊和所述步進電機相連接,用于根據所述控制模塊的控制指令控制所述步進電機的轉動,所述步進電機的轉動帶動所述絲杠傳動裝置另一端擠壓輸液管。

優選地,所述恒溫控制裝置進一步包括加熱元件、溫度傳感器和溫控電路,所述溫度傳感器與所述控制模塊相連接,用于檢測輸液管的溫度并反饋給所述控制模塊;所述溫控電路與所述控制模塊和加熱元件相連接,用于根據所述控制模塊的指令控制所述加熱元件的溫度值;所述加熱元件內嵌于所述固定件的凹槽中并與輸液管緊密接觸。

優選地,所述溫控電路為輸出電流可調節的開關電源;所述加熱元件為PTC自限溫元件。

優選地,所述固定件采用的材質為ABS硬塑料,其外側周開有螺孔,用于將所述固定件固定在輸液支架上;所述固定件設有與輸液管尺寸相適應的凹槽,該凹槽內壁設有一層加熱元件,所述加熱元件設有用于與所述溫控電路相連接的電極;所述凹槽側邊處設有橡膠擋片。

優選地,所述溫控電路包括濾波電路、整流電路、恒壓電路、降壓恒流電路和PWM調節電路,其中所述濾波電路輸入端與交流輸入市電連接,所述濾波電路的輸出端與所述整流電路連接;所述整流電路的輸出端與所述恒壓電路連接;所述恒壓電路與所述降壓恒流電路連接;所述PWM調節電路的輸出端與所述降壓恒流電路連接,所述降壓恒流電路與所述加熱元件并接,所述控制模塊控制所述PWM調節電路產生一定頻率的PWM方波并可以調節輸出PWM方波的占空比,所述降壓恒流電路產生恒定電流,使所述加熱元件發熱并使其保持恒定溫度,并根據PWM方波的占空比調節其輸出恒定電流值的大小,以此實現所述加熱元件的溫度調控。

優選地,所述滴速檢測裝置進一步包括紅外發射模塊和紅外接收模塊,所述紅外發射模塊與所述控制模塊相連接,用于產生紅外光;所述紅外接收模塊與所述控制模塊相連接,用于感應紅外光,并將感應信號發送給所述控制模塊;

所述紅外發射模塊和所述紅外接收模塊固定在輸液支架上且分別安裝在輸液管滴液處的兩側,并使所述紅外發射模塊、所述紅外接收模塊和輸液管滴落的液滴位于同一水平線。

優選地,所述電機驅動模塊采用意法半導體的電機驅動芯片L293D;所述步進電機采用15BY20型永磁步進電機。

優選地,還包括剩余藥液監控裝置,所述剩余藥液監控裝置進一步包括紅外發射模塊和紅外接收模塊,所述紅外發射模塊和所述紅外接收模塊固定在輸液支架上且分別安裝在輸液管滴液處的兩側,并使所述紅外發射模塊、所述紅外接收模塊和輸液管輸液液面位于同一水平線。

優選地,所述紅外發射模塊包括第一芯片(U1)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第一電解電容(C1)、第一三極管(Q1)和第一紅外發光二極管(D1),其中,所述第一芯片(U1)采用運放芯片LM358,所述第一芯片(U1)的VCC端與電源端相連接,所述第一芯片(U1)的GND端與地相連接;所述第一芯片(U1)的輸入正端與所述控制模塊和所述第二電阻(R2)的一端相連接,所述第二電阻(R2)的另一端與地相連接;所述第一芯片(U1)的輸入負端與所述第三電阻(R3)的一端相連接,所述第三電阻(R3)的另一端與所述第一紅外發光二極管(D1)的負端和所述第四電阻(R4)的一端相連接,所述第四電阻(R4)的另一端和所述第一電解電容(C1)的負端共同與地相連接;所述第一電解電容(C1)的正端與所述第一紅外發光二極管(D1)的正端和所述第一三極管(Q1)的發射極相連接;所述第一三極管(Q1)的集電極與電源端相連接;所述第一芯片(U1)的輸出端與第一電阻(R1)的一端相連接,所述第一電阻(R1)的另一端與第一三極管(Q1)的基極相連接。

優選地,所述紅外接收模塊包括第二光敏三極管(Q2)、第二電容(C2)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)和第二芯片(U2),所述第二光敏三極管(Q2)用于感應紅外發射光,其集電極與所述第五電阻(R5)和所述第二電容(C2)的一端相連接,并共同與所述第二芯片(U2)的輸入正端相連接;所述第八電阻(R8)為變阻器,串接在電源端與地端之間,所述第八電阻(R8)的變阻端與所述第二芯片(U2)的輸入負端相連接,所述第二芯片(U2)輸出端與所述第六電阻(R6)和第七電阻(R7)的一端相連接,所述第二芯片(U2)的VCC端與所述第五電阻(R5)、第六電阻(R6)和第七電阻(R7)的另一端相連接,并共同與電源端相連接;所述第二芯片(U2)的GND端與所述第二光敏三極管(Q2)的發射極及所述第二電容(C2)的另一端相連接,并共同與地端相連接。

與現有技術相比較,本發明通過在步進電機轉動軸上套裝絲杠傳動裝置擠壓夾持在固定件中的輸液管,實現輸液滴速自動控制;同時通過在固定件凹槽內設置加熱元件實現輸液管加熱,大大簡化了安裝結構,保證輸液過程中輸液滴速和輸液溫度始終控制在合理區間內,從而保障輸液安全。

附圖說明

圖1為本發明智能輸液監控系統的原理框圖。

圖2為本發明智能輸液監控系統的輸液監控裝置的原理框圖。

圖3為本發明智能輸液監控系統中滴速控制裝置的安裝示意圖。

圖4為本發明智能輸液監控系統中固定件的結構示意圖。

圖5為本發明智能輸液監控系統中溫控電路的原理圖。

圖6為本發明智能輸液監控系統中滴速檢測裝置的原理框圖。

圖7為本發明智能輸液監控系統中滴速檢測裝置的安裝示意圖。

圖8為本發明智能輸液監控系統中剩余藥液監控裝置的安裝示意圖。

圖9為本發明智能輸液監控系統中紅外發射模塊的電路原理圖。

圖10為本發明智能輸液監控系統中紅外接收模塊的電路原理圖。

如下具體實施例將結合上述附圖進一步說明本發明。

具體實施方式

以下將結合附圖對本發明提供的作進一步說明。

參見圖1,所示為本發明智能輸液監控系統的原理框圖,包括多個安裝在輸液房輸液支架上的輸液監控裝置,輸液監控裝置用于實時監控輸液進度和狀態并將采集到的監控信息以無線的方式發送到監控中心;輸液監控裝置采集的監控信息直接發送到監控中心或者通過路由器中轉再發送到監控中心。監控信息主要包括輸液滴速、輸液溫度以及輸液完成信息。醫務人員在監控中心就可以隨時掌控輸液房內各個患者的輸液情況,大大減少了醫務人員的工作量。

參見圖2,所示為本發明智能輸液監控系統的輸液監控裝置的原理框圖,輸液監控裝置進一步包括電源模塊(圖1中并未示出)、無線數據收發模塊、設置模塊、顯示模塊、恒溫控制裝置、滴速控制裝置以及滴速檢測裝置,其中,電源模塊用于為該系統提供工作電壓;無線數據收發模塊用于與監控中心進行無線數據通信;設置模塊與控制模塊相連接,其安裝在輸液支架上,用于設置預設初始信息,患者也可以通過設置模塊調節輸液滴速。滴速檢測裝置與控制模塊相連接,其安裝在輸液支架上,用于檢測當前輸液滴速值;恒溫控制裝置與控制模塊相連接,用于產生恒定溫度加熱與其緊密接觸的輸液管;顯示模塊與控制模塊相連接,其安裝在輸液支架上,用于顯示當前輸液監控信息;患者和醫務人員都可以隨時了解輸液相關參數信息。滴速控制裝置與控制模塊相連接,用于根據控制模塊的控制指令調節當前滴速值,并將當前滴速值保持在設置模塊所輸入的預設輸液滴速值。

現有技術輸液調節主要采用手工調節滾輪擠壓輸液管的方式。本發明提出一種自動調節輸液滴速的滴速控制裝置。參見圖3,所示為本發明智能輸液監控系統中滴速控制裝置的安裝示意圖,滴速控制裝置進一步包括電機驅動模塊、步進電機、絲杠傳動裝置以及固定件,固定件安裝在輸液支架上,其一側開有凹槽使輸液管夾持在該凹槽中無法朝另一側方向移動;絲杠傳動裝置的一端套裝在步進電機轉動軸上,其另一端伸入凹槽與輸液管接觸;電機驅動模塊與控制模塊和步進電機相連接,用于根據控制模塊的控制指令控制步進電機的轉動,步進電機的轉動帶動絲杠傳動裝置另一端擠壓輸液管。絲杠傳動裝置能夠將步進電機的旋轉位移轉變為直線運動位移,通過絲杠傳動裝置擠壓輸液管程度,控制輸液管橫截面積進而調節流速,達到對輸液滴速進行控制的目的。

在一種優選實施方式中,采用的步進電機為15BY20型永磁步進電機,該型號電機參數:總體積在2cm3左右,總質量小于10g,相對于其它型號的步進電機具有輕便的優勢,額定工作電壓為5V,步進角度18°,相電流0.5A,啟動轉矩10g·cm,保持轉矩27g·cm,完全符合輸液滴速控制的設計需求。

由于單片機驅動電流較小,無法直接驅動步進電機,所以需要加入電機驅動芯片加以驅動。在一種優選實施方式中,電機驅動模塊采用意法半導體的電機驅動芯片L293D。該芯片集成高電壓、高電流、4通道的電機芯片。芯片特性:每個通道電流輸出能力達600mA;每個通道峰值輸出電流達1.2A;內部具有過溫保護能力;高抗噪性;內置箱位二極管。

在一種優選實施方式中,還包括報警模塊,報警模塊與控制模塊相連接,用于當輸液滴速信息超出預設范圍時發出聲光警示信息。在實際中,可以根據輸液者的年齡、身體情況等設定預設滴速范圍,一旦監測到滴速超預設范圍,發出聲光報警以警示醫護人員和輸液者,及時合理控制滴速,避免醫患糾紛的發生。

現有技術通常采用熱水袋、熱水瓶等方法加熱輸液管,該方式加熱效果不佳且實際使用復雜。本發明提出的恒溫控制裝置為本發明的重要部分,其能產生恒定的溫度實現恒溫輸液,大大提高了患者輸液的舒適度。恒溫控制裝置進一步包括加熱元件、溫度傳感器和溫控電路,溫度傳感器與控制模塊相連接,溫度傳感器可以選擇數字型溫度傳感器,比如DS18B20,用于檢測輸液管的溫度;溫控電路與控制模塊和加熱元件,用于根據控制模塊的指令控制加熱元件的溫度值;加熱元件內嵌于固定件的凹槽中并與輸液管緊密接觸。即在固定件凹槽內側周邊鋪設一層加熱元件,這樣固定件即能固定住輸液管并一端擋住輸液管使電機可以控制絲杠傳動裝置擠壓輸液管橫截面積進而調節滴速,又能起到加熱輸液管的作用。固定件采用保溫材料,為了進一步加強保溫效果,在輸液管外包裹一層保溫材料。

進一步的,為了節約安裝空間,本發明提出了一種固定件的安裝結構,將恒溫控制裝置和滴速控制裝置結合在一起。參見圖4,所示為本發明智能輸液監控系統中固定件的結構示意圖,固定件采用的材質為ABS硬塑料,其外側周開有螺孔,用于將所述固定件固定在輸液支架上;所述固定件設有與輸液管尺寸相適應的凹槽,該凹槽為半圓形凹槽,其內壁設有一層加熱元件,加熱元件可以通過膠水粘貼在凹槽內壁,加熱元件設有用于與所述溫控電路相連接的電極;凹槽側邊處還設有橡膠擋片(圖4中并未示出),該橡膠擋片在受一定外力下可以展開成一定角度,使輸液管可以放入凹槽中;同時在沒有外力的情況下,該橡膠擋片恢復原狀,從而擋住輸液管,使其與凹槽內壁的加熱元件緊密接觸保證輸液管均勻加熱,同時該橡膠擋片還能起到保溫效果。溫控電路和滴速控制裝置的控制電路都可以固定在固定件的背面,可以大大簡化布線,縮減安裝空間。

進一步的,溫控電路為輸出電流可調節的開關電源。本發明還提出一種溫控電路的原理框圖。參見圖5,所示為本發明智能輸液監控系統中溫控電路的原理圖,溫控電路進一步包括濾波電路、整流電路、恒壓電路、降壓恒流電路和PWM調節電路,其中濾波電路輸入端與交流輸入市電連接,濾波電路的輸出端與整流電路連接;整流電路的輸出端與恒壓電路連接;恒壓電路與降壓恒流電路連接;PWM調節電路的輸出端與降壓恒流電路連接,降壓恒流電路與加熱元件并接,控制模塊控制PWM調節電路產生一定頻率的PWM方波并可以調節輸出PWM方波的占空比,降壓恒流電路產生恒定電流,使加熱元件發熱并使其保持恒定溫度,并根據PWM方波的占空比調節其輸出恒定電流值的大小,以此實現加熱元件的溫度調控。

雖然一般情況下溫度傳感器已經可以實現溫度反饋,但傳感器的測量受到諸多因素的影響,比如與輸液管接觸不良將導致溫度檢測的不正確,傳感器的故障也會使溫度測量不準確,在這種情況下,同樣的預設溫度,滴速的不同,液體可能會升到危險的溫度,為了進一步保障輸液安全,加熱元件為PTC自限溫元件,這樣加熱溫度不會無限制的升高,有效保障了患者輸液安全。

參見圖6,所示為本發明智能輸液監控系統中滴速檢測裝置的原理框圖,滴速檢測裝置進一步包括紅外發射模塊和紅外接收模塊,紅外發射模塊與控制模塊相連接,用于產生紅外光;紅外接收模塊與控制模塊相連接,用于感應紅外光,并將感應信號發送給控制模塊。

參見圖7,所示為本發明智能輸液監控系統中滴速檢測裝置的安裝示意圖,其中,紅外發射模塊和紅外接收模塊分別安裝在輸液管的兩側,使紅外發射模塊、紅外接收模塊和輸液管滴落的液滴位于同一水平線。輸液管一般為茂菲氏管,且必須保證紅外發射模塊和紅外接收模塊的發射管和接收管中心與茂菲氏管液滴滴落位于同一水平,若不在同一水平將導致測量誤差或無法完成測量。當茂菲氏管內沒有藥液滴下時,紅外發射二極管能直接透射茂菲氏管,發射管發射的紅外光沒有被液滴吸收、散射,因此紅外接收二極管接到的紅外光沒有衰減,使得輸液電流較大。當茂菲氏管內有藥液滴下時,紅外光被液滴吸收、散射,因此導致紅外接收二極管接收的紅外光能較弱,使得紅外接收二極管輸出電流較小。

本發明的滴速檢測裝置采用紅外發射-接收管作為傳感器來檢測輸液滴速點滴。該方通原理為:當滴液滴落時,紅外光發射的紅外光被液滴吸收散射,紅外接受管因紅外光光強波動,而輸出不同的電壓值,通過檢測電壓值變化來檢測輸液滴速。由于紅外對管的發射口直徑較小,單光束發射,液體相對紅外裝置正交落下時,產生的信號很強,很容易檢測處理。此外,紅外光電傳感器還具有尺寸小、質量輕、便于安裝于輸液管上等優點,在電路設計上,具有輔助電路設計簡單,性能穩定的優點。

在一種優選實施方式中,還包括剩余藥液監控裝置。參見圖8,所示為本發明智能輸液監控系統中剩余藥液監控裝置的安裝圖,剩余藥液監控裝置進一步包括紅外發射模塊和紅外接收模塊,紅外發射模塊和紅外接收模塊固定在輸液支架上且分別安裝在輸液管滴液處的兩側,并使紅外發射模塊、紅外接收模塊和輸液管輸液液面位于同一水平線。剩余藥液監控裝置的工作原理與滴速檢測裝置相同,在此不在贅述。

參見圖9,所示為本發明智能輸液監控系統中紅外發射模塊的電路原理圖,紅外發射模塊包括第一芯片(U1)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第一電解電容(C1)、第一三極管(Q1)和第一紅外發光二極管(D1),其中,第一芯片(U1)采用運放芯片LM358,第一芯片(U1)的VCC端與電源端相連接,第一芯片(U1)的GND端與地相連接;第一芯片(U1)的輸入正端與控制模塊和第二電阻(R2)的一端相連接,第二電阻(R2)的另一端與地相連接;第一芯片(U1)的輸入負端與第三電阻(R3)的一端相連接,第三電阻(R3)的另一端與第一紅外發光二極管(D1)的負端和第四電阻(R4)的一端相連接,第四電阻(R4)的另一端和第一電解電容(C1)的負端共同與地相連接;第一電解電容(C1)的正端與第一紅外發光二極管(D1)的正端和第一三極管(Q1)的發射極相連接;第一三極管(Q1)的集電極與電源端相連接;第一芯片(U1)的輸出端與第一電阻(R1)的一端相連接,第一電阻(R1)的另一端與第一三極管(Q1)的基極相連接。

上述圖9電路工作原理如下:第一運放芯片LM358接成電壓運算放大器,因此,其輸出端的電壓值與輸入正端的電壓值成一定比例放大,具體放大倍數由電路參數決定。控制模塊輸出一定電流至輸入正端,又由于LM358運算放大器2點與3點電壓相等,通過調節電阻(R4)阻值與控制模塊的輸出即可控制輸入正端處電流,進而控制第一紅外發光二極管(D1)發射的紅外光波強度。

參見圖10,所示為本發明智能輸液監控系統中紅外接收模塊的電路原理圖,紅外接收模塊包括第二光敏三極管(Q2)、第二電容(C2)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)和第二芯片(U2),第二光敏三極管(Q2)用于感應紅外發射光,其集電極與第五電阻(R5)和第二電容(C2)的一端相連接,并共同與第二芯片(U2)的輸入正端相連接,第八電阻(R8)為變阻器,串接在電源端與地端之間,第八電阻(R8)的變阻端與第二芯片(U2)的輸入負端相連接,第二芯片(U2)輸出端與第六電阻(R6)和第七電阻(R7)的一端相連接,第二芯片(U2)的VCC端與第五電阻(R5)、第六電阻(R6)和第七電阻(R7)的另一端相連接,并共同與電源端相連接;第二芯片(U2)的GND端與第二光敏三極管(Q2)的發射極及第二電容(C2)的另一端相連接,并共同與地端相連接。

上述圖10電路具體工作原理,光信號后,引起第二光敏三極管(Q2)輸出電壓變化,但輸出的電壓不是標準的TTL電平信號,控制模塊不能直接處理,因此需要在接收端加入信號整形電路。該電路中,第二芯片(U2)采用LM258或LM393比較器構建一個滯回比較器電路,對信號進行初步整形放大,滯回比較器電路具有抗干擾能力強,靈敏度高等優點,只需在第二芯片(U2)比較器輸出端接入一個10KΩ正反饋電阻(第六電阻(R6))即可構成。為了保證比較器輸出校準的TTL電平,需要調整比較器反向輸入電壓,因此引入一個10KΩ電位器(第八電阻(R8))調整比較電壓。

在一種優選實施方式中,控制模塊為單片機。

對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現。因此,本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。

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