專利名稱：智能輸液控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種智能精確控制輸液滴速的裝置，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)臨床輸液中，由于經(jīng)費和條件的限制，很多醫(yī)院仍使用一次性輸液器上的手動滾輪控制滴速。眾所周知，一次性輸液器上的手動滾輪很難精確地控制滴速，而輸液泵，注射泵等控制輸液流量的儀器由于價格昂貴，體積大，操作復(fù)雜等原因未能在我國普及應(yīng)用?，F(xiàn)有的輸液控制儀器由于其機械控制結(jié)構(gòu)和電路設(shè)計上的局限性，無法對控制的輸液管閉合狀態(tài)進行智能識別，結(jié)果在控制滴速時進入工作調(diào)節(jié)狀態(tài)慢，誤差率大，特別是臨床上對于要求控制較慢滴速在“1 8滴/分鐘”范圍時，現(xiàn)有的輸液控制儀器誤差率更大，需要工作調(diào)節(jié)的時間更長或者無法控制。另外目前的輸液控制儀器一般都固定在輸液架上，使用不方便，有的雖也采用了繩子吊掛，但其抗移動干擾能力差，機器移動或受外力干擾時，就會出現(xiàn)搖擺晃動現(xiàn)象，這樣影響到機器上光電傳感器對滴液信號的正常接收，從而使機器無法正?？刂扑俣?，出現(xiàn)滴速過快或過慢不準現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有的輸液控制儀器在控制滴速時進入調(diào)節(jié)狀態(tài)慢，誤差率大，使用不方便等不足，本實用新型采用了由掛環(huán)、塑料掛件組成的懸掛裝置和機體上的鎖鉤相配合的方式，將機器方便、牢靠地懸掛住，移動時能保證機器不左右搖擺；在電子電路和機械控制結(jié)構(gòu)設(shè)計上，科學合理，它們相互配合，智能地檢測輸液管的閉合狀態(tài)，準確地判斷控制閥門的位置，從而在控制輸液管的滴速時能精確快速地控制輸液速度。本實用新型提供了一種設(shè)計科學合理，控制精度極高的智能輸液控制器。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實用新型由機體、懸掛裝置、 電路系統(tǒng)和機械控制部分組成，機體正面有信號燈、顯示器和按鍵，機體一側(cè)有U形狀的墨菲氏管固定室，墨菲氏管固定室內(nèi)有“凹”槽狀光電傳感器，墨菲氏管固定室正下方是“斧狀”控制閥門；機體背后設(shè)有鎖鉤，與懸掛裝置配合，通過掛環(huán)將機體懸掛在輸液架上；機體內(nèi)有電路系統(tǒng)和機械控制部分，其特征是紅外發(fā)光管和紅外接收管分別裝在“凹”槽狀光電傳感器的兩側(cè)；機械控制包括電機、減速器、矩形滑道、控制閥門，其中減速器上的長軸為一螺桿，與螺桿配合轉(zhuǎn)動的螺帽嵌在塑料件控制閥門內(nèi)，控制閥門前端為“斧狀”，矩形滑道固定在減速器的鐵板上，控制閥門在減速器軸的轉(zhuǎn)動下在矩形滑道內(nèi)來回平穩(wěn)移動；控制閥門前面為輸液管，輸液管前相對應(yīng)位置處有一壓力傳感器，控制閥門后端有一位置傳感器，紅外發(fā)光管、紅外接收管、電機、壓力傳感器和位置傳感器(4)均與電路板相連接。本實用新型主要由滴液信號輸入部分，電路控制部分和機械控制部分組成，其中滴液信號輸入部分包括接收滴液信號的光電傳感器和信號濾波放大整形電路；電路控制部分包括限位自檢電路、液晶顯示電路、電源電路、按鍵輸入電路、聲光報警電路、電機驅(qū)動電路和單片微處理器電路；機械控制部分包括電機以及機械控制結(jié)構(gòu)。機體背后設(shè)有鎖鉤，與懸掛裝置配合，通過掛環(huán)將機體懸掛在輸液架上。紅外發(fā)光管和紅外接收管分別裝在“凹，， 槽狀光電傳感的兩側(cè)。機械控制部分減速器上的長軸螺桿與嵌在控制閥門內(nèi)的螺帽配合， 在電機轉(zhuǎn)動時由于減速器上的螺桿螺帽工作帶動控制閥門在矩形滑道內(nèi)平穩(wěn)移動。控制閥門前端形狀為“斧狀”，它的前面放置輸液管，輸液管前端有一壓力傳感器，控制閥門后端有一位置傳感器。本實用新型的有益效果是由于本實用新型采用了懸掛裝置和機體上的鎖鉤相配合的方式，將機器靈活、牢靠地懸掛在輸液架和天軌掛鉤上，可以隨意移動，臨床上給醫(yī)護人員和患者帶來極大的方便；電路和機械控制結(jié)構(gòu)的設(shè)計科學，在輸液管的前端相對應(yīng)位置處設(shè)有一壓力傳感器，控制閥門后端設(shè)有一位置傳感器，它們智能地檢測輸液管的閉合狀態(tài)，準確地判斷控制閥門的位置，從而在控制輸液管的滴速時能精確快速地控制輸液速度。本實用新型設(shè)計科學合理，控制輸液速度精度極高。

圖1、本實用新型的工作原理方框圖圖2、本實用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖圖3、本實用新型的機械控制裝置結(jié)構(gòu)圖圖4、本實用新型機體和懸掛裝置配合使用圖圖5、本實用新型的電路圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的工作過程作進一步描述工作原理方框圖說明如下控制器主要由滴液信號檢測輸入部分，電路控制部分和機械控制三部分組成。其中滴液信號檢測輸入部分工作原理介紹如下滴液信號檢測輸入部分主要包括光電傳感器、濾波、整形、放大電路和信號指示電路，光電傳感器由一對紅外發(fā)光管和一對紅外接收管組成，由于紅外接收管的光電特征，它的電阻阻值隨著接收光的強弱變化而變化，因此與它組成的偏值電路u處的電壓值也受到接收光強弱的影響。輸液時，輸液器的墨菲氏管安裝在光電傳感器上，當有一滴液體經(jīng)過發(fā)光管和接收管之間，接收管受到滴液的遮擋，接收的光強度發(fā)生改變，其阻值也發(fā)生改變，在偏值電路u處的電壓值也發(fā)生改變，從而形成了一個脈沖波形，若有連續(xù)幾滴液體滴下，在U處也就形成了幾個脈沖波形。該處形成的脈沖進入集成塊IC555第②腳，經(jīng)過濾波，整形后從第③腳輸出，形成一個矩形方波，再輸入反相器IC2003，經(jīng)反相放大后，獲得了一個抗干擾的完整的計數(shù)脈沖信號。這時將該信號直接輸入單片機的外部計數(shù)脈沖輸入端P3. 3腳。同時經(jīng)反相放大后的脈沖為低電平，送往信號指示電路中的發(fā)光二極管一腳，使其發(fā)光。這樣墨菲氏管內(nèi)在光電傳感器處每一滴液體滴下時，單片機CPU獲得一個計數(shù)脈沖，信號指示電路中的發(fā)光二極管都應(yīng)閃亮一次，表示滴液信號正常接收。電路控制部分介紹如下電路控制部分包括電源電路、自檢電路、按鍵輸入電路、 顯示電路、報警電路、電機驅(qū)動電路和單片微處理機電路。電源電路控制器采用220V50HZ交流電源供電，其機內(nèi)配置一充電電池組 (4. 8V/800Ah)，充電時接上電源并開機，這時交流電源一邊給主機供電，同時也給電池充電，當停電時，機內(nèi)電池自動工作給控制器供電，當內(nèi)置電池將耗盡時，電壓在4. 3V以下， 電池欠壓指示”出現(xiàn)閃爍，同時報警，機器內(nèi)部電路電壓在+5V左右。自檢電路輸液時通過壓力傳感器和位置傳感器來對輸液管的閉合狀態(tài)進行檢測和對控制閥門的位置進行確定，壓力傳感器在輸液管前端，工作時，控制閥門向前擠壓輸液管，輸液管受到“斧狀”閥門外力擠壓處于閉合狀態(tài)后，再繼續(xù)擠壓壓力傳感器，當擠壓力增大一定時，壓力傳感器發(fā)出電頻信號傳遞給單片機CPU，單片機發(fā)出指令，電機停止工作，控制閥門也停止擠壓；位置傳感器設(shè)在控制閥門的后端，開機時，系統(tǒng)進行自檢，電機反轉(zhuǎn)，控制閥門向后移動回到原始位置，并觸發(fā)位置傳感器后，單片機發(fā)出指令，電機停止工作。按鍵輸入電路主要是設(shè)置各項輸液參數(shù)，實現(xiàn)人機對話功能，由按鍵鍵盤及外圍電路組成，與單片機相連接，可以設(shè)定輸液滴速、總量、時間、管型數(shù)值大小。顯示電路由顯示器，背光源及驅(qū)動模塊組成，顯示的內(nèi)容為各項輸液參數(shù)，包括輸液滴速、總量、時間、輸液管型、電源符號、電池符號、工作狀態(tài)、輸液完成提示及各種輸液故障代碼等，與單片機相連接完成上述功能。報警電路采用聲光同時報警，當系統(tǒng)自檢、輸液中出現(xiàn)阻塞、輸液完成、電池欠壓及輸液中有異常狀況發(fā)生、指示燈發(fā)出紅光、喇叭發(fā)出報警聲音。電機驅(qū)動電路主要由放大器及驅(qū)動芯片及外圍電路組成，工作時，CPU發(fā)出電平脈沖經(jīng)反相放大后驅(qū)動IC3芯片，IC3驅(qū)動芯片輸出兩組電流來控制步進電機的轉(zhuǎn)動。單片微處理機電路是控制器的大腦，程序控制的核心部分，所有的數(shù)據(jù)在這里收集比較處理后，然后再發(fā)出指令控制相關(guān)程序。它主要由40腳的89C52系列及外圍電路組成。機械控制部分介紹如下機械控制部分包括電機及機械控制結(jié)構(gòu)。電機為步進電機，機械控制結(jié)構(gòu)由減速器、矩形滑道、控制閥門組成。其中減速器上的長軸為一螺桿，與螺桿配合轉(zhuǎn)動的螺帽嵌在塑料件控制閥門內(nèi)，控制閥門前端為“斧狀”，矩形滑道固定在減速器鐵板上，控制輸液速度時，電機正反轉(zhuǎn)動帶動減速器上的齒輪組工作轉(zhuǎn)動，通過螺桿與螺帽工作，帶動控制閥門在矩形滑道內(nèi)來回平穩(wěn)移動。智能輸液控制器控制輸液速度的過程如下首先將控制器主機與懸掛裝置配合懸掛在輸液架上，再接上電源，打開電源開關(guān)， CPU及相關(guān)電路工作，顯示屏出現(xiàn)顯示后，系統(tǒng)進行自檢，機器進入設(shè)定狀態(tài)，當按要求設(shè)定好輸液滴速后，再安裝輸液器，安裝時，要求墨菲氏管滴液能被光電傳感器正常接收到。按 “復(fù)位”鍵后，控制閥門自動向前檢測輸液管并關(guān)閉后停止，這時再放開輸液器上的手動滾輪，按“運行”鍵后，機器開始自動控制輸液速度。這時，電機開始反轉(zhuǎn)，帶動控制閥門慢慢向后移動，緊開輸液管，讓其正常滴下液體，根據(jù)光電傳感器檢測到的滴液信號，單片機計算出每分鐘滴速數(shù)值后與存儲器的設(shè)定值進行比較，比較后，根據(jù)正負誤差，由單片機發(fā)出脈沖信號使步進電機正反轉(zhuǎn)，帶動控制閥門前進或后退，其前端的輸液皮管受到壓緊或放松， 使其精確地按照設(shè)定的參數(shù)進行輸液。若輸液速度在“1 8滴/分鐘”時，采用了另外種控制方式，平時控制閥門一直關(guān)閉輸液管，當達到一定時間時，才打開一次輸液管，讓其滴下一滴液體后，馬上關(guān)閉，直到等下一滴時間時再打開一次輸液管，如此就能精確快速地控制住輸液速度。輸液過程中，當出現(xiàn)阻塞、排空、輸液完成時，控制器出現(xiàn)聲光報警，并停止輸液。
權(quán)利要求1.一種智能輸液控制器，它由機體(5)、懸掛裝置(20)、電路系統(tǒng)和機械控制部分(6) 組成，機體(5)正面有信號燈(1)、顯示器( 和按鍵(3)，機體( 一側(cè)有U形狀的墨菲氏管固定室(10)，墨菲氏管固定室(10)內(nèi)有“凹”槽狀光電傳感器，墨菲氏管固定室(10) 正下方是“斧狀”控制閥門(7)；機體背后設(shè)有鎖鉤(19)，與懸掛裝置00)配合，通過掛環(huán) (21)將機體懸掛在輸液架上；機體內(nèi)有電路系統(tǒng)和機械控制部分，其特征是紅外發(fā)光管 (12)和紅外接收管(11)分別裝在“凹”槽狀光電傳感器的兩側(cè)；機械控制包括電機(16)、 減速器(15)、矩形滑道(14)、控制閥門(13)，其中減速器上的長軸為一螺桿(18)，與螺桿配合轉(zhuǎn)動的螺帽(17)嵌在塑料件控制閥門(1 內(nèi)，控制閥門前端為“斧狀”(7)，矩形滑道固定在減速器(1 的鐵板上，控制閥門在減速器軸的轉(zhuǎn)動下在矩形滑道內(nèi)來回平穩(wěn)移動；控制閥門前面為輸液管(9)，輸液管前相對應(yīng)位置處有一壓力傳感器(8)，控制閥門后端有一位置傳感器G)，紅外發(fā)光管(12)、紅外接收管(11)、電機(16)、壓力傳感器(8)和位置傳感器(4)均與電路板相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能輸液控制器，其特征是電路系統(tǒng)包括滴液信號整形放大電路、自檢電路、液晶顯示電路、電源電路、按鍵輸入電路、聲光報警電路、電機驅(qū)動電路和單片微處理器電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能輸液控制器，其特征是控制閥門前端形狀為“斧狀”，它的前面放置輸液管，輸液管前端有一壓力傳感器，控制閥門后端有一位置傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種智能輸液控制器。屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，它包括機體、懸掛裝置，機體背后設(shè)有鎖鉤，與懸掛裝置上的掛鉤相配合，將機體方便牢靠地懸掛住，機體內(nèi)有光電傳感器、顯示器、電路板、電機、機械傳動裝置及控制閥門，控制閥門前端相對位置處設(shè)一個壓力傳感器，后端設(shè)一個位置傳感器，用于檢測輸液管閉合狀態(tài)及閥門的位置。本實用新型設(shè)計科學，使用方便靈活，是一種能精確快速地控制輸液速度，準確地完成所設(shè)定的各種輸液要求的智能輸液控制器。
文檔編號A61M5/175GK201959345SQ201020611948
公開日2011年9月7日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者周洪勇 申請人:周洪勇