CN101644631B - 注射泵故障检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种注射泵故障检测装置，其包括：安装板(9)，注射泵的丝杠(10)连接于安装板(9)；霍尔元件(11)，设置于电路板(4)上，电路板(4)固定于安装板(9)上，以及磁铁(8)，围绕丝杠(10)的轴线偏置设置，磁铁(8)随丝杠(10)一起转动，并与霍尔元件(11)可选择地相互面对或错开。本发明由于采用了霍尔元件，并确定了霍尔元件与磁铁的相对位置，从而可以通过检测霍尔元件的信号来判断注射泵是否出现故障的问题，所以本检测装置简单高效、便于实现，而且在发生故障时能及时发出报警信号通知医生及时处理避免延误患者病情。
Description
技术领域
本发明涉及一种注射泵故障检测装置。
背景技术
目前，医用注射泵是将药液直接输入到患者体内的设备，对可靠性的要求很高。如果在注射过程中注射泵本身出现故障，又没有相应的操作，那么药液输入可能会停止，对急需治疗的重症患者来说可能会产生生命危险。所以注射泵其本身发生故障时就需要有相应的检测装置及相应的执行措施。
发明内容
本发明正是致力于克服现有技术的上述缺陷而作出的。本发明所要解决的技术问题在于提供一种注射泵故障检测装置，可以检测到注射泵在结构上或电气上出现故障而产生停止输液的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种注射泵故障检测装置，注射泵故障检测装置包括：安装板，注射泵的丝杠连接于安装板；霍尔元件，设置于电路板上，电路板固定于安装板上，以及磁铁，围绕丝杠的轴线偏置设置，随丝杠一起转动，并与霍尔元件可选择地相互面对或错开。
优选地，丝杠固定有与之同轴转动的第一带轮，磁铁设于第一带轮上。
优选地，第一带轮的设有磁铁的端面上覆盖有磁屏蔽层，磁屏蔽层上开设有安装磁铁的通孔。
优选地，磁铁的N极朝向所述霍尔元件。
优选地，磁铁的S极朝向所述霍尔元件。
优选地，磁铁为永久磁铁。
优选地，磁屏蔽层为塑料薄片。
本发明的有益效果是：本发明由于采用了霍尔元件，并确定了霍尔元件与磁铁的相对位置，从而可以通过检测霍尔元件的信号来判断注射泵是否出现故障的问题，本装置简单高效、便于实现，在发生故障时能及时发出报警信号通知医生及时处理避免延误患者病情。
应该理解，以上的一般性描述和以下的详细描述都是列举和说明性质的，目的是为了对要求保护的本发明提供进一步的说明。
附图说明
附图组成本说明书的一部分，用来帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的一些实施例，并可与说明书一起用来说明本发明的原理。附图中：
图1示出了本发明的注射泵故障检测装置的结构图；
图2是图1所示注射泵故障检测装置的霍尔元件的信号采集电路图；
图3是本发明的注射泵故障检测装置的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。在附图中相同的部件用相同的标号表示。
参考图1，本发明的注射泵故障检测装置包括：安装板9、磁铁8、霍尔元件11、电路板4。其中，注射泵的丝杠10可通过轴承与安装板9连接，霍尔元件11为焊接于电路板4上的元件，电路板4通过电路板固定板5固定于安装板9上，磁铁8设在与丝杠10固定连接第一带轮6上，并围绕丝杠10的轴线偏置，具体地，第一带轮6的端面上覆盖有磁屏蔽层7，磁屏蔽层7上开设有均匀布置的四个通孔，该通孔围绕丝杠10的轴线偏置设置，采用一个磁铁8设于该四个孔中任一孔中，从而实现磁铁8相对于丝杠10的轴线偏置设置并随丝杠10一起转动。由于霍尔元件11与磁铁8的相对位置有两种情况：一是磁铁8的N极朝向霍尔元件11上有标识字的一面；二是磁铁8的S极朝向霍尔元件11上无标识字的一面。只有在这两种布置情形下才可以检测到霍尔元件11的信号。本实施例中，霍尔元件11伸出于电路板4外，并被设置成随着丝杠10的转动，磁铁8与霍尔元件11交替地相互面对或错开，且霍尔元件11与磁铁8的相对面之间保留1-2mm的间隙以保证霍尔元件11与磁铁8不会摩擦。当磁铁8的位置旋转到与霍尔元件11相互面对时，霍尔元件11处于磁场中并可以产生低电平信号，而当两者的位置错开时霍尔元件11可以产生高电平信号，也就是说，在第一带轮6转动一圈的时间内，如果可以检测到低电平向高电平跳变的上升沿说明丝杠10是旋转的，即电机1是旋转的，如果没有检测到一次上升沿就说明电机1停转了，也就可以判断是注射泵出现故障了，然后可以控制电机1休眠、同时产生光(例如，红光)信号、声信号、以及液晶显示的报警，告知医生出现了故障以便修复。
继续参考图1，丝杠10通过包括第一带轮6、皮带3和第二带轮2的减速装置与电机1相连，其中，第二带轮2连接于电机1的电机轴12上，电机轴12通过轴承卡在安装板9中，电机1通过四个固定孔固定在安装板9上，第二带轮2通过皮带3连接第一带轮6。丝母(未示出)与丝杠10配合，并且丝母与注射泵的推杆直接相连。通过设于丝杠10上的丝母可以将电机1的转动转换为使注射泵的推杆直线运动。本发明中的磁铁8为永久磁铁，但是不局限于此，可以是电磁铁，只要满足使用要求即可，同样本发明的磁屏蔽层7为塑料薄片，但也可以是起到与塑料薄片相同功能的其它磁屏蔽层。
参考图2，可看出，霍尔元件的信号采集电路图包括霍尔元件11，霍尔元件11的第3接线端子为信号输出端(HALL端)与单片机的一个输入输出引脚相连，第2接线端子接地，第1接线端子通过电阻R1与电源(+5v)接通，电源通过电阻R2与HALL端接通。该电路可以采集霍尔元件11的信号并输送给单片机。
参考图3，描述本发明的注射泵故障检测装置的工作流程。本发明通过单片机检测霍尔元件11产生的信号来检测丝杠10的转动状态，然后可以发出相应的动作或报警信号。第一带轮6转一圈的时间由单片机控制电机1(在本实施例中，采用1.8°的两相直流步进电机)的运转的脉冲数决定。不同结构的注射泵会有不同的控制原理，根据不同的控制原理有不同的控制脉冲数。在本实施例中，由于第二带轮2与第一带轮6之比是1∶2，电机1若工作在全步进的条件下，理论上只要控制电机1的脉冲在400个脉冲时就可以使第一带轮6转一圈。全步进是电机在一个脉冲驱动下步进1.8°，在本实施例中采用1/8步进，所以只要控制步进电机1的脉冲在3200个脉冲时就可以使第一带轮6转一圈。下面详细描述其流程。检测开始，发送控制电机1的脉冲，然后单片机检测从霍尔元件11回送的信号，如果检测到了上升沿了，那么置位上升沿标志为1，如果没有检测到上升沿(即只检测到高电平或低电平)，那么清除上升沿标志为0。上升沿标志在复位时置为0，然后接着判断发送的脉冲数是否达到了3200个，如果没有那么继续发送脉冲，如果发送到了3200个，判断上升沿标志是1还是0，如果上升沿标志为0，那么认为已经出现了故障，接着停止驱动电机、电机休眠，同时报警输出。然后检测结束。如果上升沿标志为1，那么检测直接结束。
本发明应用于医用注射泵的故障检测及相应的处理中，对注射泵因自身原因引起的故障有自诊断功能。
尽管本发明已经参照附图和优选实施例进行了说明，但显然，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明作出各种更改和变化。本发明的各种更改、变化由所附的权利要求书及其等同物的内容涵盖。
Claims (7)
1.一种注射泵故障检测装置，其特征在于，所述注射泵故障检测装置包括：
安装板(9)，所述注射泵的丝杠(10)连接于所述安装板(9)；
霍尔元件(11)，设置于电路板(4)上，所述电路板(4)固定于所述安装板(9)上，以及
磁铁(8)，围绕所述丝杠(10)的轴线偏置设置，所述磁铁(8)随所述丝杠(10)一起转动，并与所述霍尔元件(11)可选择地相互面对或错开。
2.根据权利要求1所述的注射泵故障检测装置，其特征在于，所述丝杠(10)固定有与之同轴转动的第一带轮(6)，所述磁铁(8)设于所述第一带轮(6)上。
3.根据权利要求2所述的注射泵故障检测装置，其特征在于，所述第一带轮(6)的设有磁铁(8)的端面上覆盖有磁屏蔽层(7)，所述磁屏蔽层(7)上开设有安装所述磁铁(8)的通孔。
4.根据权利要求3所述的注射泵故障检测装置，其特征在于，所述磁铁(8)的N极朝向所述霍尔元件(11)。
5.根据权利要求3所述的注射泵故障检测装置，其特征在于，所述磁铁(8)的S极朝向所述霍尔元件(11)。
6.根据权利要求4或5所述的注射泵故障检测装置，其特征在于，所述磁铁(8)为永久磁铁。
7.根据权利要求3所述的注射泵故障检测装置，其特征在于，所述磁屏蔽层(7)为塑料薄片。
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