激光微流量自動控制裝置制造方法
【專利摘要】激光微流量自動控制裝置，本發(fā)明屬微流量自動控制技術(shù)的一個領(lǐng)域。為了能夠?qū)崿F(xiàn)對微流量液體的流量自動控制，本發(fā)明采取了如下措施：在透明點滴筒的兩邊分別安裝激光發(fā)射管和激光接收頭，激光發(fā)射管連接激光信號發(fā)生器，激光接收頭連接激光信號處理電路，激光信號處理電路連接單片機，單片機連接鍵盤、顯示屏和驅(qū)動電路，驅(qū)動電路連接電動機械流量控制裝置中的電磁鐵或電動機；本發(fā)明的好處是：本裝置內(nèi)裝有電動機械流量控制裝置，單片機可根據(jù)兩滴液體之間的時間距離與設(shè)定的時間距離相比，由電動機械流量控制裝置對膠管內(nèi)的液體的流量實施精確的控制。
【專利說明】激光微流量自動控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬微流量自動控制技術(shù)的一個領(lǐng)域。
[0002]【背景技術(shù)】
在化工自動控制、醫(yī)療、實驗室等很多【技術(shù)領(lǐng)域】，都需要對微流量的液體進行流量檢測和長時間的自動控制。但是，由于是微流量，所以它的流速非常緩慢、單位時間的流量非常少，其流動力甚至不足以推動儀器運轉(zhuǎn)，所以現(xiàn)有的常規(guī)技術(shù)手段，幾乎無法準(zhǔn)確地對它進行檢測和計量。檢測和計量是自動控制的基礎(chǔ)，無法檢測和計量根本談不上自動控制。在上述的這些特殊場合，目前大多數(shù)都只能采用人工經(jīng)驗計量和手動控制的傳統(tǒng)方法。但是，由于人工經(jīng)驗計量和手動控制的精確度低和穩(wěn)定性差等原因，常常也需要專人人工長時間的監(jiān)測，這樣就大大增加了工人的勞動強度和出錯的機率。這些場合，特別需要對微流量的藥液進行檢測計量，同時需要能對它進行精確的自動控制的技術(shù)，以便能減輕工人的勞動強度和減小出錯的機率。 [0003]另一方面，在現(xiàn)有技術(shù)中使用的流量計不但無法計量藥液的微流量，而且它們都需要被計量的藥液流經(jīng)流量計，這樣很容易造成藥液的污染和對流量計的腐蝕等損害。對醫(yī)療用藥來說是不允許的。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，醫(yī)療等【技術(shù)領(lǐng)域】到目前都找不到合適的微流量檢測和自動控制裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了能夠?qū)崿F(xiàn)對微流量液體的流量自動控制，本發(fā)明采取了如下措施:在透明點滴筒的兩邊分別安裝激光發(fā)射管和激光接收頭，激光發(fā)射管連接激光信號發(fā)生器，激光接收頭連接激光信號處理電路，激光信號處理電路連接單片機，單片機連接鍵盤、顯示屏和驅(qū)動電路，驅(qū)動電路連接電動機械流量控制裝置中的電磁鐵或電動機；這里所述的激光信號處理電路是指，能夠?qū)⒓す饨邮疹^輸出的，水滴流經(jīng)透明點滴筒時產(chǎn)生的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)閱纹瑱C可以識別的電信號的電路裝置；這里所述的電動機械流量控制裝置是指，利用電動機或電磁鐵驅(qū)動機械裝置，控制膠管內(nèi)液體流量大小的電動機械裝置。
[0005]這樣做的好處是:本發(fā)明激光微流量自動控裝置，由于采用了激光檢測法檢測液體的微流量，檢測裝置檢測液體流量時對被檢測的液體是非接觸的。這樣就可以避免對被檢測的液體帶來二次污染，同時也避免了液體對儀器的腐蝕和沉積阻塞；另一方面，本裝置裝有電動機械流量控制裝置。單片機可根據(jù)兩滴液體之間的時間距離與設(shè)定的時間距離相比，利用比較結(jié)果控制電動機械流量控制裝置，由電動機械流量控制裝置對膠管內(nèi)的液體的流量實施精確的控制，使它符合設(shè)定要求，這樣就實現(xiàn)了對液體微流量的自動控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是采用電磁動力的激光微流量自動控制裝置外結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖2是采用電磁動力的激光微流量自動控制裝置內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖3是采用電機動力的激光微流量自動控制裝置外結(jié)構(gòu)示意圖。[0009]圖4是采用電機動力的激光微流量自動控制裝置內(nèi)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:激光發(fā)射管1、透明點滴筒2、柱頭3、壓臂4、膠管5、鐵芯6、鍵盤7、底座8、顯示屏9、激光接收頭10、固定勾11、滑塊12、螺桿13、電機14、電磁鐵15。
[0011]【具體實施方式】
為了能夠?qū)崿F(xiàn)對微流量液體的流量自動控制，本發(fā)明采取了如下結(jié)構(gòu):在透明點滴筒2的兩邊分別安裝激光發(fā)射管I和激光接收頭10，激光發(fā)射管I連接激光信號發(fā)生器，激光接收頭10連接激光信號處理電路，激光信號處理電路連接單片機，單片機連接鍵盤7、顯示屏9和驅(qū)動電路，驅(qū)動電路連接電動機械流量控制裝置中的電磁鐵15或電動機14。
[0012]要實現(xiàn)微流量的流量自動控制，首先要能夠檢測出受控液體的流量。為此本發(fā)明采用了激光微流量檢測裝置。激光微流量檢測裝置的結(jié)構(gòu)是:在透明點滴筒的兩邊分別安裝激光發(fā)射管和激光接收頭，激光發(fā)射管連接激光信號發(fā)生器，激光接收頭連接激光信號處理電路，激光信號處理電路連接單片機，單片機連接鍵盤、顯示屏，如圖1所示。這里所述的激光信號處理電路是指，能夠?qū)⒓す饨邮疹^輸出的，水滴流經(jīng)透明點滴筒時產(chǎn)生的電信號，轉(zhuǎn)變?yōu)閱纹瑱C可以識別的電信號的電路裝置；本發(fā)明對激光信號處理電路沒有特別要求，激光信號處理電路的形式是有多種多樣，它們可以有不同的結(jié)構(gòu)和不同的組合，而且它們都適合本發(fā)明使用。
[0013]另一方面，本申 請所述的驅(qū)動電路是指可根據(jù)單片機的指令，控制電動機械流量控制裝置中的電磁鐵拉力的大小或驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)及其轉(zhuǎn)動量的電路。由于本發(fā)明對驅(qū)動電路沒有特殊要求，所以可使用的驅(qū)動電路的形式和結(jié)構(gòu)有多種多樣。
[0014]這里所述的電動機械流量控制裝置是指，可利用電磁鐵或電動機驅(qū)動機械裝置，控制膠管內(nèi)液體流量大小的電動機械裝置。本電動機械流量控制裝置可使用的機械裝置的形式和結(jié)構(gòu)有多種多樣，它們有不同的結(jié)構(gòu)和不同的組合形式。同時每一種結(jié)構(gòu)和組合形式都可以使用電磁或電機驅(qū)動，而且它們都適合本發(fā)明使用。
[0015]本實施例以打吊針的自動控制為例，說明本發(fā)明的實施方式和工作原理。要實現(xiàn)打吊針的流量自動控制，關(guān)鍵是能夠檢測得到打吊針時藥水的實際微流量(每分鐘的滴數(shù))，同時能根據(jù)實際流量與設(shè)置流量之差，通過電動機械流量控制裝置控制實際流量，使它與設(shè)置的流量相符。
[0016]例1，本例的電動機械流量控制裝置主要由柱頭3、壓臂4、底座8、鐵芯6、電磁鐵15組成。柱頭3和底座8固定安裝在機殼上，壓臂4的一端活動安裝在柱頭3上，另一端活動安裝在鐵芯6上，鐵芯6是電磁鐵15的一部份，如圖1和圖2所示；首先把藥瓶吊掛上掛勾，連接好點滴膠管，把透明點滴筒2夾在激光發(fā)射管I與激光接收頭10之間，然后把膠管5夾在壓臂4與底座8之間，如圖1所示。電磁鐵15在驅(qū)動電路的驅(qū)動下，鐵芯6就會產(chǎn)生拉力拉動壓臂4。使壓臂4壓緊膠管5，控制膠管5的開度即流通面積，從而控制膠管內(nèi)液體的流量。當(dāng)護士小姐放走膠管5內(nèi)的空氣并把針頭連接到病人的靜脈血管后，這時藥液開始從透明點滴筒2的上面滴落下面。打開本裝置的電源開關(guān)，通過鍵盤7向單片機輸入需要的流量后，電路開始工作。當(dāng)藥液水滴從透明點滴筒2的上面往下滴時落時，水滴流過了激光的發(fā)射路徑，當(dāng)激光照射到水滴上時，水滴引起了激光的散射和折射。它使原來穿過透明點滴筒2到達激光接收頭的激光發(fā)生了偏轉(zhuǎn)、折射，其能量大幅度減小。到達激光接收頭的激光能量的減小，使激光接收頭輸出的電信號發(fā)生了變化。這些變化能真實準(zhǔn)確地反映了液滴的流經(jīng)。激光接收頭連接激光信號處理電路，激光信號處理電路連接單片機。激光信號處理電路把激光接收頭輸出的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)閱纹瑱C能識別的，代表了水滴流經(jīng)的脈沖電信號后送往單片機。單片機按既定程序，根據(jù)兩液滴之間的時間距離，計算出每分鐘的滴數(shù)并通過顯示屏9顯示出來。同時單片機把當(dāng)前流量與設(shè)定流量相比較，根據(jù)對比結(jié)果通過驅(qū)動電路，控制通過電磁鐵15的電流強度。其工作過程是:若當(dāng)前流量大于設(shè)定流量時，單片機通過驅(qū)動電路加大電磁鐵15的驅(qū)動電流，使鐵芯6產(chǎn)生更大的拉力通過壓臂4把膠管5加力壓緊。使膠管5的通流面積減小，從而液體的流量也減小。若當(dāng)前流量小于設(shè)定流量時，上述過程相反，使膠管的通流面積加大。這一過程可以把當(dāng)前的實際流量自動調(diào)節(jié)到設(shè)定的流量，而且全程自動控制，從而大大減輕了護士的勞動強度。另一方面單片機可設(shè)置報警程序。例如當(dāng)一定的時間內(nèi)沒有檢測到流量時，可認(rèn)為是膠管受壓被堵塞或藥水打完，單片機可馬上啟動報警程序報警交由護士處理。
[0017]例2，本例的電動機械流量控制裝置主要由、固定勾11、滑塊12、螺桿13、電機14、齒輪等組成。固定勾11固定安裝在機殼上，在它對應(yīng)的機殼上開有一個方孔。滑塊12的一端穿過方孔與固定勾11 一起把膠管5夾緊?；瑝K12的另一端加工有內(nèi)螺紋并與螺桿13螺紋連接在一起。螺桿13上裝有齒輪并與電動機上的齒輪齒合在一起，如圖3、圖4所示；把藥瓶吊掛上掛勾，連接好點滴膠管，再把透明點滴筒2夾在激光發(fā)射管I與激光接收頭10之間。然后把膠管5夾在固定勾11與滑塊12之間，如圖3所示。電動機轉(zhuǎn)動時，能通過齒輪帶動螺桿轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動的螺桿通過螺紋帶動滑塊12軸向運動，把膠管5壓緊或放松。當(dāng)護士小姐放走膠管5內(nèi)的空氣并把針頭連接到病人的靜脈血管后，這時藥液開始從透明點滴筒2的上面滴落下面。打開本裝置的電源開關(guān)，通過鍵盤7向單片機輸入需要的流量數(shù)據(jù)，設(shè)置好需要的流量后，電路開始工作。當(dāng)藥液從透明點滴筒2的上面往下滴時落時，水滴流過了激光的發(fā)射路徑，當(dāng)激光照射到水滴上時，水滴引起了激光的散射和折射。它使原來穿過透明點滴筒2到達激光接收頭10的激光發(fā)生了偏轉(zhuǎn)、折射，使其能量大幅度減小。到達激光接收頭10的激光能量的減小，使激光接收頭輸出的電信號發(fā)生了變化。這些變化能真實準(zhǔn)確地反映了液滴的流經(jīng)。激光接收頭連接激光信號處理電路，激光信號處理電路連接單片機。激光信號處理電路把激光接收頭輸出的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)閱纹瑱C能識別的，代表了水滴流經(jīng)的脈沖電信號后送往單片機。單片機按既定程序，根據(jù)兩液滴之間的時間距離，計算出每分鐘的滴數(shù)(當(dāng)前流量)并通過顯示屏9顯示出來。單片機把當(dāng)前流量與設(shè)定流量相比較，若當(dāng)前流量大于設(shè)定流量時，單片機通過驅(qū)動電路，驅(qū)動電機14、螺桿13和滑塊12向壓緊膠管5的方向運動。使膠管5的通流面積減小。膠管5內(nèi)的液體流量也跟著減小。若當(dāng)前流量小于設(shè)定流量時，上述過程相反，膠管5內(nèi)的通流面積加大，其流量也加大。這一過程能使當(dāng)前的實際流量自動調(diào)節(jié)到設(shè)定的流量。這樣就大大減輕了護士的勞動強度。另一方面單片機可設(shè)置報警程序。例如當(dāng)一定的時間沒有檢測到流量時，可認(rèn)為是膠管受壓被堵塞或藥水打完，單片機可馬上啟動報警程序報警交由護士處理。
【權(quán)利要求】
1.激光微流量自動控制裝置，其特征在于:在透明點滴筒(2)的兩邊分別安裝激光發(fā)射管(I)和激光接收頭(10)，激光發(fā)射管(I)連接激光信號發(fā)生器，激光接收頭(10)連接激光信號處理電路，激光信號處理電路連接單片機，單片機連接鍵盤(7)、顯示屏(9)和驅(qū)動電路，驅(qū)動電路連接電動機械流量控制裝置中的電磁鐵(15)或電動機(14);這里所述的激光信號處理電路是指，能夠?qū)⒓す饨邮疹^輸出的，水滴流經(jīng)透明點滴筒時產(chǎn)生的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)閱纹瑱C可以識別的電信號的電路裝置；這里所述的電動機械流量控制裝置是指，利用電動機或電磁鐵驅(qū)動機械裝置，控 制膠管內(nèi)液體流量大小的電動機械裝置。
【文檔編號】A61M5/172GK103977477SQ201410235892
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】胡達廣 申請人:胡達廣