一種點滴輸液器檢測報警電路及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及自動控制、通信技術(shù)以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種用于點滴輸液器滴速檢測報警的電路，以及應(yīng)用該報警電路的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]點滴輸液報警器的一個重要考慮因素是報警液面測定方式。因為液位的測定需要確保不能污染點滴輸液袋內(nèi)液體，因此應(yīng)該使用非接觸性質(zhì)的測量形式。根據(jù)理論證明，在報警液面測定過程中通常存在三種情況:
[0003](I)點滴輸液袋內(nèi)報警液面位置接近輸液器插頭，如圖3所示。光源光線穿過點滴輸液裝置是一個光線反復(fù)折射的過程，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。由于報警液面位置處點滴輸液袋為圓弧形設(shè)計，在報警液面位置處光路經(jīng)過整個折射過程后將稍微向上翹起。當(dāng)液體滴至報警液面位置時，因為液體和空氣的折射率不一樣，光路將會發(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，因此這時的光電傳感器只能接收到自然光，而無法接收到經(jīng)過點滴輸液袋折射后的光線，光電傳感器接收到的光線強度將大大減弱，引起光電流強度顯著降低，然后通過后續(xù)接入的電路開啟呼叫裝置，對醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行報警。
[0004](2)點滴輸液袋內(nèi)報警液面位置遠(yuǎn)高于輸液器插頭，如圖4所示。當(dāng)報警液位遠(yuǎn)高于輸液器插頭時，光源位置必須在點滴輸液袋的中軸線上向側(cè)面有一段偏移，以便更準(zhǔn)確檢測液位是否到達(dá)報警液面，否則將導(dǎo)致點滴輸液報警器無法正常工作。此種情況下液位是否到達(dá)報警液面的檢測原理與情況I相同，只是因為光路的改變，光電傳感器的結(jié)構(gòu)要求有所變化。
[0005](3)在輸液管內(nèi)設(shè)定報警液面位置，檢測設(shè)定報警液位處有無液體，來判斷是否報警，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，無論輸液管內(nèi)報警液位有無液體通過，光電傳感器接收到的光信號差異不明顯。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)報警液面的檢測原理與情況I相同，只是因為光路發(fā)生了改變，光電傳感器的結(jié)構(gòu)要求也有所變化。
[0006]通過非接觸形式的測量方法來檢測輸液器的滴速是一種有效的輸液器滴速監(jiān)控方式，在這個過程中，如何保證光信號的準(zhǔn)確采集、處理，以避免誤報的情況，是一個值得研宄的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的在于，提供一種點滴輸液器的報警電路，能避免環(huán)境光線對傳感器造成的影響，使光信號的采集、處理過程更加精確。
[0008]為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0009]—種點滴輸液器檢測報警電路，包括一個激光二極管和與其并聯(lián)設(shè)置的兩個光電二極管，點滴輸液器的輸液管設(shè)置在激光二極管和兩個光電二極管之間；其中一個光電二極管接收激光二極管發(fā)出并穿過輸液管的射線，產(chǎn)生電流并經(jīng)過電流/電壓變換作用轉(zhuǎn)換為電壓VI，另一個光電二極管接收環(huán)境光線，產(chǎn)生電流并經(jīng)過電流/電壓作用轉(zhuǎn)換為電壓V2，將V1、V2經(jīng)過差動放大器輸出電壓V3，V3與設(shè)定的臨界電壓值VT比較，通過比較值確定報警裝置是否開啟。
[0010]進(jìn)一步地，所述的激光二極管為D1，兩個光電二極管為D2、D3，差動放大器為AR1，報警裝置為蜂鳴器Ul ;所述的報警電路還包括電阻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R2、R3接地，ARl的負(fù)輸入端通過R4連接在D2、R2之間，ARl的正輸入端通過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]一種點滴輸液器檢測報警系統(tǒng)，包括單片機，在單片機上連接有檢測報警電路和顯示屏，所述的檢測報警電路設(shè)置在一個可環(huán)繞點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)置有用于通過點滴輸液器輸液管的圓孔，第二固定器分為兩半時，圓孔分為兩個半圓孔；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。
[0017]本實用新型具有以下技術(shù)特點:
[0018]1.本實用新型利用激光二極管和光電二極管構(gòu)成點滴輸液器滴速檢測部分，利用光電轉(zhuǎn)換和信號處理來判定滴速是否正常，當(dāng)點滴輸液的液體低于報警液面位置的時候，通過報警裝置實現(xiàn)提醒，整個電路結(jié)構(gòu)簡單，實用性強。本方案中著重考慮了現(xiàn)有的光電檢測電路受到環(huán)境光線影響而使測量結(jié)果不準(zhǔn)確的情況，針對性地設(shè)計了兩個光電二極管，其中一個用于接收環(huán)境光線，排除環(huán)境光線干擾，提高了報警裝置的穩(wěn)定性和靈敏性。
[0019]2.本方案通常采用光電檢測方法，利用點滴輸液袋內(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弱程度不同的光信號，因此產(chǎn)生不同的光電流，最終通過獲取的高、低電平來判斷點滴輸液袋中液體是否在報警液面的下方，是否開啟報警呼叫裝置。相比較于其他的液面測定方式，通過這種測定方式可以獲取更高的精度。
【附圖說明】
[0020]圖1為點滴輸液器檢測報警電路的電路圖；
[0021]圖2為滴速檢測電路的電路圖；
[0022]圖3是報警液位略高于輸液器插頭的光線折射原理圖；
[0023]圖4是報警液位遠(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)光電滴速檢測示意圖；
[0027]圖8是卡緊夾的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9是點滴輸液器檢測報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中標(biāo)號代表: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；
【具體實施方式】
[0030]本實用新型中提供了一種點滴輸液器檢測報警系統(tǒng)，以實現(xiàn)點滴輸液器中液體發(fā)生停滯時進(jìn)行呼叫報警的功能，從而使醫(yī)護(hù)人員及時采取措施，保證輸液安全。
[0031 ] 首先介紹的是本方案中提出的一種點滴輸液器檢測報警電路，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機構(gòu)，采用比較補償?shù)姆绞絹硎箿y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光諧振腔。當(dāng)出現(xiàn)正向偏執(zhí)的狀態(tài)時，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)射出單波長的光線。
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