一種氣壓式點(diǎn)滴液位動(dòng)態(tài)檢測報(bào)警器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了氣壓式點(diǎn)滴液位動(dòng)態(tài)檢測報(bào)警器，包括依次連接的壓力檢測敏感元件、液位檢測電路、運(yùn)算放大調(diào)理電路，A/D轉(zhuǎn)換電路與MCU，鍵盤與MCU連接，MCU還分別與液位顯示單元、液體動(dòng)態(tài)顯示LED、通訊端口、聲光報(bào)警器連接，運(yùn)算放大調(diào)理電路還與液位顯示單元連接。本發(fā)明的有益效果是，非常適合老齡化社會(huì)需求，可解決醫(yī)院危重病人護(hù)理需求與社區(qū)養(yǎng)老護(hù)理需求，提高醫(yī)療護(hù)理自動(dòng)化與智能化的水平，為醫(yī)院遠(yuǎn)程護(hù)理監(jiān)控中心提供準(zhǔn)確的液位檢測信號(hào)，為病人提供人性化的服務(wù)，二可以防止由于誤報(bào)警導(dǎo)致的醫(yī)療小事故發(fā)生。
【專利說明】
一種氣壓式點(diǎn)滴液位動(dòng)態(tài)檢測報(bào)警器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種氣壓式點(diǎn)滴液位動(dòng)態(tài)檢測報(bào)警器。
【背景技術(shù)】
[0002]安徽蚌埠職業(yè)技術(shù)學(xué)院史國川徐洋等人在《中國數(shù)字醫(yī)學(xué)》2014年9期以“醫(yī)用輸液自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用”為題發(fā)表論文，文中提到“系統(tǒng)以MCS-51單片機(jī)為控制核心，采用紅外光電式傳感器對(duì)液位和點(diǎn)滴速度進(jìn)行檢測，通過步進(jìn)電機(jī)控制松緊機(jī)構(gòu)自動(dòng)調(diào)整點(diǎn)滴速度，實(shí)時(shí)顯示輸液信息并進(jìn)行聲光報(bào)警?！?br>[0003]黑龍江省大慶市人董重在2014年3月19日公布的“智能無線點(diǎn)滴監(jiān)控裝置”發(fā)明(公布號(hào):CN 103638578A)申請(qǐng)書第2頁中對(duì)點(diǎn)滴液位檢測具有“10.根據(jù)權(quán)利I要求所述智能無線點(diǎn)滴監(jiān)控裝置，其特征在于，液滴流速檢測單元(2-7)采用紅外對(duì)管發(fā)射接收實(shí)現(xiàn)液滴流速測量，液位檢測單元(2-6)采用紅外對(duì)管發(fā)射接收實(shí)現(xiàn)液位測量?！钡拿枋觥?br>[0004]安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院方慶山、汪玉二位作者在《中國醫(yī)療設(shè)備》(英文刊名:CHINA MEDICAL DEVICES)2011，26(6) “基于STC89C52單片機(jī)的靜脈輸液監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”對(duì)點(diǎn)滴液位檢測也有描述。
[0005]在現(xiàn)有的智能點(diǎn)滴速度監(jiān)控裝置(所有期刊)或公布的發(fā)明專利的相關(guān)報(bào)道中，由于輸液液體涉及人體健康，一般對(duì)液位檢測均采用非接觸測量，以上資料顯示:安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院方慶山在所發(fā)表的文章中，談及輸液液位測量問題時(shí)，考慮到安全問題，利用紅外線具有的強(qiáng)穿透能力，在設(shè)定的報(bào)警線位置裝設(shè)紅外傳感器，通過調(diào)節(jié)紅外線強(qiáng)度，使液體未達(dá)到報(bào)警線時(shí)，紅外線不能穿透液體，紅外接受管無紅外線照射，輸出高電平;而液位減少到警戒線以下時(shí)，紅外線可穿透塑料瓶而照射到紅外接受管上，從而輸出低電平。實(shí)際上液位檢測是只是反映液體的有無，是一種邏輯關(guān)系，而不能稱之為液位檢測。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)存在的不足有兩點(diǎn):
[0007](I)若玻璃瓶由于質(zhì)量原因?qū)е虏馁|(zhì)不均勻，產(chǎn)生折射，影響紅外線的直線傳播，將會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的液位檢測信號(hào);若是塑料瓶，則可能瓶子外形的非均勻折射或液體內(nèi)部由于溫差原因產(chǎn)生汽化現(xiàn)象，影響紅外線的直線傳播從而得出錯(cuò)誤的液位檢測信號(hào)，從而造成意外的醫(yī)療事故發(fā)生。
[0008](2)上述紅外線檢測技術(shù)不能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測點(diǎn)滴輸液液位的變化情況，即無法實(shí)現(xiàn)模擬化的動(dòng)態(tài)檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種氣壓式點(diǎn)滴液位動(dòng)態(tài)檢測報(bào)警器，針對(duì)現(xiàn)有點(diǎn)滴液位紅外檢測技術(shù)存在的不足，提高點(diǎn)滴液位的檢測精度，提高醫(yī)療護(hù)理自動(dòng)化的水平，為醫(yī)院遠(yuǎn)程護(hù)理監(jiān)控中心提供準(zhǔn)確的液位檢測信號(hào)，預(yù)防醫(yī)療小事故的發(fā)生。
[0010]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，氣壓式點(diǎn)滴液位動(dòng)態(tài)檢測報(bào)警器，包括依次連接的壓力檢測敏感元件、液位檢測電路、運(yùn)算放大調(diào)理電路，A/D轉(zhuǎn)換電路與MCU，鍵盤與MCU連接，M⑶還分別與液位顯示單元、液體動(dòng)態(tài)顯示LED、通訊端口、聲光報(bào)警器連接，運(yùn)算放大調(diào)理電路還與液位顯示單元連接。
[0011]進(jìn)一步的，壓力檢測敏感元件采用微型壓力傳感器，針頭將待輸液液體通過柔性管道接至傳感器測試口，形成密閉空間。
[0012]進(jìn)一步的，MCU采用 P89LV51RD2 型號(hào)。
[0013]進(jìn)一步的，液位檢測電路采用氣體壓力式傳感器MPS2107。
[0014]進(jìn)一步的，A/D轉(zhuǎn)換電路型號(hào)為AD7893-5。
[0015]進(jìn)一步的，采用高電壓反向驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A作液體動(dòng)態(tài)顯示LED驅(qū)動(dòng)元件，每10個(gè)串聯(lián)組成I路，由MCU驅(qū)動(dòng);每8個(gè)LED相串成一組，由9組LED燈組其中每組8個(gè)LED相串、I組6個(gè)LED燈組、I組4個(gè)LED燈組及I組2個(gè)LED燈組組成液位顯示單元，直接由液位檢測電路的信號(hào)作驅(qū)動(dòng)，將整個(gè)液位分為12層LED燈組，每層由實(shí)際液位控制，將5V電壓12等分，通過多圈電位器W4-W15調(diào)節(jié)，并將所分電壓作為各比較器LM393反向輸入端的參考電壓，將實(shí)際檢測的液位模擬信號(hào)電壓與各比較器LM393同相輸入端直接相連，比較器輸出信號(hào)直接控制高電壓反向驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A以點(diǎn)燃各層LED燈組。
[0016]本發(fā)明的有益效果是，非常適合老齡化社會(huì)需求，可解決醫(yī)院危重病人護(hù)理需求與社區(qū)養(yǎng)老護(hù)理需求，提高醫(yī)療護(hù)理自動(dòng)化與智能化的水平，為醫(yī)院遠(yuǎn)程護(hù)理監(jiān)控中心提供準(zhǔn)確的液位檢測信號(hào)，為病人提供人性化的服務(wù)，二可以防止由于誤報(bào)警導(dǎo)致的醫(yī)療小事故發(fā)生。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明報(bào)警器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明報(bào)警器的電氣原理圖。
[0019]圖3是液體動(dòng)態(tài)顯示LED電路原理圖。
[0020]圖1中，1.輸液液體，2.壓力檢測敏感元件，3.液位檢測電路，4.運(yùn)算放大調(diào)理電路，5.A/D轉(zhuǎn)換電路，6.鍵盤，7.M⑶，8.液位顯示單元，9.液體動(dòng)態(tài)顯示LED ,10.通訊端口，
11.聲光報(bào)警器。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]本發(fā)明一種氣壓式點(diǎn)滴液位動(dòng)態(tài)檢測報(bào)警器的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括依次連接的壓力檢測敏感元件2及液位檢測電路3、運(yùn)算放大調(diào)理電路4，A/D轉(zhuǎn)換電路5與MCU7、鍵盤6與MCU 7連接，MCU 7還分別與液位顯示單元8、液體動(dòng)態(tài)顯示LED9、通訊端口 10、聲光報(bào)警器11連接，運(yùn)算放大調(diào)理電路4還與液位顯示單元8連接。
[0023]硬件以MCU7為檢測核心，由壓力檢測敏感元件2、液位檢測電路3、運(yùn)算放大調(diào)理電路4、M⑶7單元、鍵盤6、液位顯示單元8、液體動(dòng)態(tài)顯示LED9、通訊端口 10組成最小系統(tǒng)。壓力檢測敏感元件2采用微型壓力傳感器，針頭將待輸液液體I通過柔性管道接至傳感器測試口(密閉)，整個(gè)系統(tǒng)形成一個(gè)密閉的空間，液體重量在管路中會(huì)形成一段壓力超過大氣壓的壓縮空氣，其壓力值與輸液液位成正比，由應(yīng)變片構(gòu)成的液位檢測電路3將液位變成連續(xù)的模擬電壓信號(hào)，再經(jīng)運(yùn)算放大調(diào)理電路4構(gòu)成的差分放大電路調(diào)理為標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號(hào)(5V或10V)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路5數(shù)模轉(zhuǎn)換，送至MCU7進(jìn)行采樣，得到液體的真實(shí)液位，具體液位采集值可通過相關(guān)電位器(增益電位器Wl)進(jìn)行微調(diào)(根據(jù)不同的輸液瓶做微調(diào)即可)，這樣一可以為護(hù)理自動(dòng)化提供準(zhǔn)確的液位信號(hào)，二可以防止由于誤報(bào)警導(dǎo)致的醫(yī)療小事故發(fā)生。至于外界雜物不介入點(diǎn)滴輸液系統(tǒng)，以免造成二次污染，影響人體健康，基于這一點(diǎn)考慮，可在每次輸液時(shí)，換一個(gè)針頭(帶軟管，醫(yī)療用)即可。
[0024]本發(fā)明的電氣原理如圖2所示，采用P89LV51RD2為控制檢測核心M⑶7，采用氣體壓力式傳感器MPS2107(內(nèi)部為一差動(dòng)電橋)作液位檢測電路3，產(chǎn)生的差分信號(hào)送給由INA122組成的運(yùn)算放大調(diào)理電路4，將液位信號(hào)調(diào)理為0-5V(或10V)模擬電壓，再送至串行A/D轉(zhuǎn)換電路5，由型號(hào)為AD7893-5的A/D轉(zhuǎn)換電路5變?yōu)閿?shù)字量以送M⑶7，通過液體動(dòng)態(tài)顯示LED9予以顯示點(diǎn)滴液位。同時(shí)0-5V(或10V)液位模擬信號(hào)可作為液體動(dòng)態(tài)顯示LED9的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0025]如圖3所示，電源采用DC24V。由40個(gè)Φ3πιπι的藍(lán)色LED組成模擬輸液瓶，采用高電壓反向驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A作LED驅(qū)動(dòng)元件，每10個(gè)串聯(lián)組成I路，可由單片機(jī)Ρ2.0-Ρ2.3驅(qū)動(dòng)；由9組(每組8個(gè)LED相串)LED燈組、I組6個(gè)LED燈組、I組4個(gè)LED燈組及I組2個(gè)LED燈組組成液位顯示單元8，可直接由液位檢測電路3的信號(hào)作驅(qū)動(dòng)，將整個(gè)液位分為12層LED燈組，每層由實(shí)際液位控制，將5V電壓12等分，可通過多圈電位器W4-W15調(diào)節(jié)，并將所分電壓作為各比較器LM393反向輸入端的參考電壓，而將實(shí)際檢測的液位模擬信號(hào)電壓與各比較器LM393同相輸入端直接相連，比較器輸出信號(hào)直接控制高電壓反向驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A(U12、U13、U15)以點(diǎn)燃各層LED燈組。液位動(dòng)態(tài)顯示電路亦可由M⑶7將檢測到的數(shù)字信號(hào)再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換為模擬電壓后作驅(qū)動(dòng)信號(hào)，接至各比較器的YWEI端。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.氣壓式點(diǎn)滴液位動(dòng)態(tài)檢測報(bào)警器，其特征在于，包括依次連接的壓力檢測敏感元件(2)、液位檢測電路(3)、運(yùn)算放大調(diào)理電路(4)，A/D轉(zhuǎn)換電路(5)與MCU(7)，鍵盤(6)與所述MCU(7)連接，MCU(7)還分別與液位顯示單元(8)、液體動(dòng)態(tài)顯示LED(9)、通訊端口( 10)、聲光報(bào)警器(11)連接，運(yùn)算放大調(diào)理電路(4)還與液位顯示單元(8)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣壓式點(diǎn)滴液位動(dòng)態(tài)檢測報(bào)警器，其特征在于，壓力檢測敏感元件(2)采用微型壓力傳感器，針頭將待輸液液體通過柔性管道接至傳感器測試口，形成密閉空間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣壓式點(diǎn)滴液位動(dòng)態(tài)檢測報(bào)警器，其特征在于，所述MCU(7)采用 P89LV51RD2 型號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣壓式點(diǎn)滴液位動(dòng)態(tài)檢測報(bào)警器，其特征在于，所述液位檢測電路(3)采用氣體壓力式傳感器MPS2107。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣壓式點(diǎn)滴液位動(dòng)態(tài)檢測報(bào)警器，其特征在于，所述A/D轉(zhuǎn)換電路(5)型號(hào)為AD7893-5。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣壓式點(diǎn)滴液位動(dòng)態(tài)檢測報(bào)警器，其特征在于，采用高電壓反向驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A作液體動(dòng)態(tài)顯示LED(9)驅(qū)動(dòng)元件，每10個(gè)串聯(lián)組成I路，由MCU(7)驅(qū)動(dòng);每8個(gè)LED相串成一組，由9組LED燈組其中每組8個(gè)LED相串、I組6個(gè)LED燈組、I組4個(gè)LED燈組及I組2個(gè)LED燈組組成液位顯示單元(8)，直接由液位檢測電路(3)的信號(hào)作驅(qū)動(dòng)，將整個(gè)液位分為12層LED燈組，每層由實(shí)際液位控制，將5V電壓12等分，通過多圈電位器W4-W15調(diào)節(jié)，并將所分電壓作為各比較器LM393反向輸入端的參考電壓，將實(shí)際檢測的液位模擬信號(hào)電壓與各比較器LM393同相輸入端直接相連，比較器輸出信號(hào)直接控制高電壓反向驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003A以點(diǎn)燃各層LED燈組。
【文檔編號(hào)】A61M5/168GK105833391SQ201610162529
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月21日
【發(fā)明人】夏建全
【申請(qǐng)人】寧波大紅鷹學(xué)院