一種點(diǎn)滴輸液器檢測(cè)報(bào)警電路及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制、通信技術(shù)以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種用于點(diǎn)滴輸液器滴速檢測(cè)報(bào)警的電路，以及應(yīng)用該報(bào)警電路的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]點(diǎn)滴輸液報(bào)警器的一個(gè)重要考慮因素是報(bào)警液面測(cè)定方式。因?yàn)橐何坏臏y(cè)定需要確保不能污染點(diǎn)滴輸液袋內(nèi)液體，因此應(yīng)該使用非接觸性質(zhì)的測(cè)量形式。根據(jù)理論證明，在報(bào)警液面測(cè)定過(guò)程中通常存在三種情況:
[0003](I)點(diǎn)滴輸液袋內(nèi)報(bào)警液面位置接近輸液器插頭，如圖3所示。光源光線穿過(guò)點(diǎn)滴輸液裝置是一個(gè)光線反復(fù)折射的過(guò)程，光線入射到輸液袋外側(cè)，經(jīng)輸液袋材質(zhì)折射后，再經(jīng)輸液袋內(nèi)液體折射到達(dá)輸液袋另一側(cè)內(nèi)壁，再經(jīng)輸液袋材質(zhì)折射后到達(dá)輸液袋外側(cè)，最終進(jìn)入空氣被光電傳感器接收。由于報(bào)警液面位置處點(diǎn)滴輸液袋為圓弧形設(shè)計(jì)，在報(bào)警液面位置處光路經(jīng)過(guò)整個(gè)折射過(guò)程后將稍微向上翹起。當(dāng)液體滴至報(bào)警液面位置時(shí)，因?yàn)橐后w和空氣的折射率不一樣，光路將會(huì)發(fā)生改變，使原先能夠照射到光電傳感器的光線照射線路發(fā)生偏離，因此這時(shí)的光電傳感器只能接收到自然光，而無(wú)法接收到經(jīng)過(guò)點(diǎn)滴輸液袋折射后的光線，光電傳感器接收到的光線強(qiáng)度將大大減弱，引起光電流強(qiáng)度顯著降低，然后通過(guò)后續(xù)接入的電路開啟呼叫裝置，對(duì)醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行報(bào)警。
[0004](2)點(diǎn)滴輸液袋內(nèi)報(bào)警液面位置遠(yuǎn)高于輸液器插頭，如圖4所示。當(dāng)報(bào)警液位遠(yuǎn)高于輸液器插頭時(shí)，光源位置必須在點(diǎn)滴輸液袋的中軸線上向側(cè)面有一段偏移，以便更準(zhǔn)確檢測(cè)液位是否到達(dá)報(bào)警液面，否則將導(dǎo)致點(diǎn)滴輸液報(bào)警器無(wú)法正常工作。此種情況下液位是否到達(dá)報(bào)警液面的檢測(cè)原理與情況I相同，只是因?yàn)楣饴返母淖儯怆妭鞲衅鞯慕Y(jié)構(gòu)要求有所變化。
[0005](3)在輸液管內(nèi)設(shè)定報(bào)警液面位置，檢測(cè)設(shè)定報(bào)警液位處有無(wú)液體，來(lái)判斷是否報(bào)警，如圖5所示。光源光線如果集中照射在半徑很小的輸液管上，無(wú)論輸液管內(nèi)報(bào)警液位有無(wú)液體通過(guò)，光電傳感器接收到的光信號(hào)差異不明顯。所以光源位置在輸液管橫截面的中心位置上要有一定程度的偏移。此種情況下液位是否到達(dá)報(bào)警液面的檢測(cè)原理與情況I相同，只是因?yàn)楣饴钒l(fā)生了改變，光電傳感器的結(jié)構(gòu)要求也有所變化。
[0006]通過(guò)非接觸形式的測(cè)量方法來(lái)檢測(cè)輸液器的滴速是一種有效的輸液器滴速監(jiān)控方式，在這個(gè)過(guò)程中，如何保證光信號(hào)的準(zhǔn)確采集、處理，以避免誤報(bào)的情況，是一個(gè)值得研宄的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種點(diǎn)滴輸液器的報(bào)警電路，能避免環(huán)境光線對(duì)傳感器造成的影響，使光信號(hào)的采集、處理過(guò)程更加精確。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0009]—種點(diǎn)滴輸液器檢測(cè)報(bào)警電路，包括一個(gè)激光二極管和與其并聯(lián)設(shè)置的兩個(gè)光電二極管，點(diǎn)滴輸液器的輸液管設(shè)置在激光二極管和兩個(gè)光電二極管之間；其中一個(gè)光電二極管接收激光二極管發(fā)出并穿過(guò)輸液管的射線，產(chǎn)生電流并經(jīng)過(guò)電流/電壓變換作用轉(zhuǎn)換為電壓VI，另一個(gè)光電二極管接收環(huán)境光線，產(chǎn)生電流并經(jīng)過(guò)電流/電壓作用轉(zhuǎn)換為電壓V2，將V1、V2經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大器輸出電壓V3，V3與設(shè)定的臨界電壓值VT比較，通過(guò)比較值確定報(bào)警裝置是否開啟。
[0010]進(jìn)一步地，所述的激光二極管為D1，兩個(gè)光電二極管為D2、D3，差動(dòng)放大器為AR1，報(bào)警裝置為蜂鳴器Ul ;所述的報(bào)警電路還包括電阻Rl?R9，電源VCC，三極管Ql、Q2以及放大器AR2，其中:
[0011]Rl與Ql的基極連接，Ql的集電極通過(guò)Dl接地，Ql的發(fā)射極接電源VCC ;D2、D3的上端接VCC，下端分別通過(guò)R2、R3接地，ARl的負(fù)輸入端通過(guò)R4連接在D2、R2之間，ARl的正輸入端通過(guò)R5連接在D3、R3之間，ARl的輸出端一方面連接在AR2的負(fù)輸入端上，另一方面通過(guò)R6連接ARl的負(fù)輸入端；AR1和AR2之間設(shè)置有R7和R8，R7上端接VCC，R7下端連R8上端，R8的下端接地，而AR2的正輸入端連接在R7、R8之間；AR2的輸出端通過(guò)R9連接Q2的基極，Q2的發(fā)射極接VCC，U1的一端接Q2的集電極，Ul的另一端接地；所述的ARl、AR2還分別接VCC和接地。
[0012]進(jìn)一步地，所述的三極管Ql、Q2均采用PNP型三極管。
[0013]一種點(diǎn)滴輸液器檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，包括單片機(jī)，在單片機(jī)上連接有檢測(cè)報(bào)警電路和顯示屏，所述的檢測(cè)報(bào)警電路設(shè)置在一個(gè)可環(huán)繞點(diǎn)滴輸液器輸液管固定的卡緊夾中。
[0014]進(jìn)一步地，所述的卡緊夾包括兩部分，為第一固定器和第二固定器，第一固定器中設(shè)置有第一通孔，第一通孔中安裝激光二極管；第二固定器設(shè)置在第一固定器的一側(cè)，兩者之間有間隙；第二固定器可分為兩半，第二固定器中設(shè)置有用于通過(guò)點(diǎn)滴輸液器輸液管的圓孔，第二固定器分為兩半時(shí)，圓孔分為兩個(gè)半圓孔；第二固定器靠近第一固定器的一側(cè)設(shè)置有第二通孔，第二固定器遠(yuǎn)離第一固定器的一側(cè)設(shè)置有第三通孔，第二通孔、第三通孔均與圓孔貫通；接收激光二極管射線的光電二極管設(shè)置在第三通孔中。
[0015]進(jìn)一步地，所述的第二通孔的孔徑小于第三通孔的孔徑。
[0016]進(jìn)一步地，所述的第三通孔的軸心線與第二通孔的軸心線交錯(cuò)。
[0017]本實(shí)用新型具有以下技術(shù)特點(diǎn):
[0018]1.本實(shí)用新型利用激光二極管和光電二極管構(gòu)成點(diǎn)滴輸液器滴速檢測(cè)部分，利用光電轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理來(lái)判定滴速是否正常，當(dāng)點(diǎn)滴輸液的液體低于報(bào)警液面位置的時(shí)候，通過(guò)報(bào)警裝置實(shí)現(xiàn)提醒，整個(gè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。本方案中著重考慮了現(xiàn)有的光電檢測(cè)電路受到環(huán)境光線影響而使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的情況，針對(duì)性地設(shè)計(jì)了兩個(gè)光電二極管，其中一個(gè)用于接收環(huán)境光線，排除環(huán)境光線干擾，提高了報(bào)警裝置的穩(wěn)定性和靈敏性。
[0019]2.本方案通常采用光電檢測(cè)方法，利用點(diǎn)滴輸液袋內(nèi)液體與空氣的折射率不相同，光線在液體與空氣中折射角度存在差異，使得光線接收裝置接收到強(qiáng)弱程度不同的光信號(hào)，因此產(chǎn)生不同的光電流，最終通過(guò)獲取的高、低電平來(lái)判斷點(diǎn)滴輸液袋中液體是否在報(bào)警液面的下方，是否開啟報(bào)警呼叫裝置。相比較于其他的液面測(cè)定方式，通過(guò)這種測(cè)定方式可以獲取更高的精度。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為點(diǎn)滴輸液器檢測(cè)報(bào)警電路的電路圖；
[0021]圖2為滴速檢測(cè)電路的電路圖；
[0022]圖3是報(bào)警液位略高于輸液器插頭的光線折射原理圖；
[0023]圖4是報(bào)警液位遠(yuǎn)高于輸液器插頭的光線折射原理圖；
[0024]圖5是報(bào)警液位存在于輸液管中的光線折射原理圖；
[0025]圖6是輸液管內(nèi)光線走向示意圖；
[0026]圖7是輸液管內(nèi)光電滴速檢測(cè)示意圖；
[0027]圖8是卡緊夾的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9是點(diǎn)滴輸液器檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中標(biāo)號(hào)代表:1 一第一通孔，2—第一固定器，3 —間隙，4一第二固定器，5—第二通孔，6—圓孔，7—第二通孔；
【具體實(shí)施方式】
[0030]本實(shí)用新型中提供了一種點(diǎn)滴輸液器檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)滴輸液器中液體發(fā)生停滯時(shí)進(jìn)行呼叫報(bào)警的功能，從而使醫(yī)護(hù)人員及時(shí)采取措施，保證輸液安全。
[0031 ] 首先介紹的是本方案中提出的一種點(diǎn)滴輸液器檢測(cè)報(bào)警電路，與傳統(tǒng)的直接采用傳感器的方法不同，考慮到輸液器中發(fā)生的折射和環(huán)境光線的影響，本方案中直接采用激光二極管和光電二極管組成檢測(cè)機(jī)構(gòu)，采用比較補(bǔ)償?shù)姆绞絹?lái)使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0032]光源選用激光二極管，激光二極管是在發(fā)光二極管的結(jié)間放置一層帶有光活性的半導(dǎo)體材料而形成的，并且激光二極管的端面經(jīng)過(guò)拋光之后擁有一定的反射能力，因此激光二極管形成了一個(gè)光諧振腔。當(dāng)出現(xiàn)正向偏執(zhí)的狀態(tài)時(shí)，光諧振腔和激光二極管發(fā)射出的光束產(chǎn)生相互作用，從而使得從結(jié)上發(fā)射出單波長(zhǎng)的光線。
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