CN101766854A - 用于输液管路的气泡探测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于输液管路的气泡探测装置，其包括：本体，具有由相对的第一侧壁和第二侧壁以及底座所限定的中心通道，第一侧壁的侧面上具有超声波信号的输入端并且第二侧壁的侧面上具有超声波信号的接收端；压入部，可将输液管路压入中心通道中；以及探测控制电路，连接输入端和接收端以判断输液管路中是否存在气泡，特别地，底座在沿输液管路的方向上在对应于输入端和接收端的位置处具有凹槽。因此，在使用该装置检测输液管路时，输液管路的下方为空气介质而非固体介质，避免了超声波信号从管路下方的固体介质传导至接收端而造成有气泡而无报警的情况。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种用于临床输液管路的气泡探测装置。
背景技术
在临床应用输液管路给患者进行治疗过程中，必须精确、有效地探测出输液管路中的气泡，以保证患者的生命安全。在早期的临床使用中，大多采用红外气泡传感器探测气泡，由于是利用其本身在液体和气体中的透射率不同来检测气泡，因此当在输血和输有色液体时，这种探测方式过于敏感会产生误报警。
现在，大多采用超声传感器来探测气泡，利用超声波在不同介质中的传输效率不同来判断输液管路中是否存在气泡。例如，参照图1和图2所示，它们分别是现有的气泡探测装置处于开启(非工作状态)和闭合状态(工作状态)的结构示意图。该装置主要包括输液管路压块1、壳体3以及设置在壳体3中的信号输入端7′和信号接收端5′，其中通过输液管路压块1可以将输液管路2压入壳体3的侧壁12和侧壁13之间的中心通道14中(如图2所示)。因此可以通过在输入端7′加电压，而后经过超声传导后测接收端5′的电压，根据在液体和空气中的输出电压不同通过电路来判断输液管路中是否存在气泡。参照图3和图4，分别是现有的气泡探测装置的信号输入端7′和信号接收端5′的示意图。
现有的超声气泡探测装置不受液体颜色的影响，因此与红外探测装置相比具有一定的改进，但是其仍存在一些问题。首先，由于超声波在固体介质中的传输效率高于空气，因此在有气泡的情况下，输入信号很容易从中心通道14下部的固体介质传导至接收端5′，从而造成有气泡而无报警的情况；其次，信号输入端7′和信号接收端5′为圆形的超导贴片，传输效率较低，容易产生误报警；此外，现有气泡探测装置的探测控制电路无法实时、精确地探测输液管路中是否存在气泡，因此可能造成隐患。
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。本发明的目的在于提出一种用于临床输液管路的气泡探测装置。使用该装置检测输液管路时，输液管路的下方为完全的空气介质而非固体介质，因此避免了超声波信号从管路下方的固体介质传导至接收端而造成有气泡而无报警的情况。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于输液管路的气泡探测装置，包括：本体，具有由相对的第一侧壁和第二侧壁以及连接第一侧壁和第二侧壁的底座所限定的中心通道，第一侧壁的远离中心通道的侧面上具有超声波信号的输入端并且第二侧壁的远离通道的侧面上具有超声波信号的接收端；压入部，可将输液管路压入中心通道中，输液管道由底座支撑；以及探测控制电路，连接输入端和接收端以判断输液管路中是否存在气泡，特别地，当输液管路被压入中心通道时，输液管路的与中心通道相接触的两个侧壁分别与输入端和接收端相对，底座在沿输液管路的方向上在对应于输入端和接收端的位置处具有凹槽。
优选地，根据本发明的用于输液管道的气泡探测装置，其中，凹槽的长度大于输入端和接收端沿输液管路方向上的长度。
优选地，根据本发明的用于输液管道的气泡探测装置，其中，探测控制电路包括超声波信号发生单元、超声波信号接收单元、以及主控芯片，其中，输入端连接超声波信号发生单元，接收端连接超声波信号接收单元，并且超声波信号接收单元将所接收的信号传输至主控芯片。
优选地，根据本发明的用于输液管道的气泡探测装置，其中，探测控制电路还包括电路保护单元，以防止电流过大或反向电压损坏主控芯片。
优选地，根据本发明的用于输液管道的气泡探测装置，其中，输入端和接收端均为长方形的超导贴片。
优选地，根据本发明的用于输液管道的气泡探测装置，其中，第一侧壁和第二侧壁的厚度均为不大于0.4mm。
优选地，根据本发明的用于输液管道的气泡探测装置，其中，第一侧壁和第二侧壁均采用精细打磨的表面处理工艺，以增强输入端与第一侧壁之间的配合以及接收端与第二侧壁之间的配合。
优选地，根据本发明的用于输液管道的气泡探测装置，其中，输入端粘贴至第一侧壁，接收端粘贴至第二侧壁。
优选地，根据本发明的用于输液管道的气泡探测装置，其中，本体的下部具有与固定衬板相配合的安装卡。
本发明具有以下技术效果：
第一，根据本发明的气泡探测装置中心通道的下方采用独特的凹槽设计，可有效阻止输入端信号从输液管路下端传导至信号接收端(即接收端)，避免有气泡而不报警；
第二，采用长方形的超导贴片，可提高超声波信号的传输效率；
第三，采用新型的薄壁设计和表面处理工艺，既防止没有气泡而误报警又明显提高传输效率；
第四，应用MEC(微电路控制器)内置探测控制电路，提高了对管路中气泡情况的准确探测；
第五，采用安装卡结构，保证了配合间隙的稳定性。
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，在附图中：
图1示出了现有技术的气泡探测装置处于开启(非工作状态)的结构示意图；
图2示出了现有技术的气泡探测装置处于闭合(工作状态)的结构示意图；
图3示出了现有技术的气泡探测装置的信号输入端的结构示意图；
图4示出了现有技术的气泡探测装置的信号接收端的结构示意图；
图5示出了根据本发明优选实施例的气泡探测装置处于开启(非工作状态)的结构示意图；
图6示出了根据本发明优选实施例的气泡探测装置处于闭合(工作状态)的结构示意图；
图7示出了根据本发明优选实施例的气泡探测装置的薄壁和凹槽的示意图；
图8示出了根据本发明优选实施例的气泡探测装置的信号输入端的结构示意图；
图9示出了根据本发明优选实施例的气泡探测装置的信号接收端的结构示意图；
图10示出了根据本发明优选实施例的气泡探测装置的MEC内置探测电路。
具体实施方式
下面将结合附图详细说明本发明的具体实施方式。应注意，下文仅对本发明与现有技术不同的特征进行说明，对于在现有技术中可以发现的技术特征，这里就不赘述了。
首先参照图5，示出了根据本发明优选实施例的气泡探测装置处于开启(非工作状态)的结构示意图。从图5中可以看出，该输液管路的气泡探测装置，包括：本体3，具有由相对的第一侧壁17和第二侧壁16以及底座20所限定的中心通道15，第一侧壁17在远离中心通道15的侧面上具有超声波信号的输入端7并且第二侧壁16在远离通道15的侧面上具有超声波信号的接收端5；输液管路压块1(即压入部)，具有可将输液管路2压入中心通道15的凸起11；探测控制电路8，通过导线连接于输入端7和接收端5以判断输液管路2中是否存在气泡，在后面将结合图10对该探测控制电路8进行详细介绍；凹槽6(参见图7)，形成在中心通道15的下侧；以及安装卡4、9，这对安装卡4、9卡在固定衬板10上，保证了配合间隙的稳定性。
在图5中，输液管路压块1未将输液管路2压入中心通道15中，信号端输入端7和信号接收端5之间为完全空气介质状态，暂未构成探测气泡管道，此时输液管路探测装置为非工作状态。
下面参照图6，示出了根据本发明优选实施例的气泡探测装置处于闭合(工作状态)的结构示意图。在图6中，输液管路压块1压紧输液管路2，信号输入端7和信号接收端5组成探测气泡管道；同时与探测控制电路8共同构成实时监测管道的系统，保证在探测气泡管道发生故障，及时触发报警。应该说明的是，凹槽6能够在输液管路2下形成完全空气介质隔离带，阻止信号从此处由信号端输入端7传导到信号接收端5形成闭合管道，从而被误认为有气泡存在，引发误报警。
参照图7，示出了根据本发明优选实施例的气泡探测装置的薄壁和凹槽的示意图，底座20在沿输液管路的方向上在对应于输入端7和接收端5的位置处具有凹槽6，即在中心通道15的下侧形成了凹槽6，优选地，凹槽6的长度大于输入端7和接收端5沿输液管路方向上的长度。此外，在本实施例中，第一侧壁17和第二侧壁16均为不大于0.4mm的薄壁设计并且采用精细打磨的表面处理工艺，从而使得输入端7与第一侧壁17达到无间隙配合并且接收端5与第二侧壁16达到无间隙配合，这样既防止没有气泡而误报警又明显提高传输效率。
参照图8和图9，分别示出了根据本发明优选实施例的气泡探测装置的信号输入端7和信号接收端5的结构示意图。图8中信号端输入端7和图9中信号接收端5为采用长方形贴片，它们的传输效率优于图3中信号输入端7’和信号接收端5’的圆形贴片的传输效率。
参照图10，对探测控制电路8进行详细介绍。该探测控制电路8主要包括超声波信号发生单元、超声波信号接收单元、电路保护单元以及主控芯片，其中，输入端7连接超声波信号发生单元，接收端5连接超声波信号接收单元，并且超声波信号接收单元将所接收的信号传输至主控芯片。
具体地，由晶振产生波峰为2V，波谷为0V，2MHz类方波信号，经过隔直电容C9使信号变为方波，传到Q5和Q13构成放大电路进行放大，当波峰输入时打开Q5(当波谷输入时Q5、Q13都打不开，信号为低电平，无法产生超声波信号)，使Q5集电极产生3V左右的电压到Q13的基极打开Q13，使Q13发射极为6V左右的高电平，经过C13隔直电容进入图5和图6中的信号输入端7。
然后，通过贴片震动将信号传到图5和图6中的信号接收端5，再经过隔直电容C14使信号变为方波，Q14和Q15构成的放大电路对信号进行放大，经过隔直电容C25，再经过C24整流滤波，然后锗管D8和锗管D9将超声信号变成主控芯片可识别直流电压信号，从而根据超声波在空气和液体介质中的信号衰减程度不同(即传输效率不同)，而产生不同的电压值，判断是否触发主控芯片进行报警。其中，两个二级管D10和D11构成保护电路，防止电流过大和反向电压损害主控芯片，从而提高了装置的可靠性；此外，在该电路中，采用了多个隔直电容，提高了电路的抗干扰能力。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于输液管路的气泡探测装置，包括：
本体(3)，具有由相对的第一侧壁(17)和第二侧壁(16)以及连接所述第一侧壁(17)和所述第二侧壁(16)的底座(20)所限定的中心通道(15)，所述第一侧壁(17)的远离所述中心通道(15)的侧面上具有超声波信号的输入端(7)并且所述第二侧壁(16)的远离所述通道(15)的侧面上具有超声波信号的接收端(5)；
压入部(1)，可将输液管路(2)压入所述中心通道(15)中，所述输液管路(2)由所述底座(20)支撑；以及
探测控制电路(8)，连接所述输入端(7)和所述接收端(5)以判断所述输液管路(2)中是否存在气泡，
其特征在于，当所述输液管路(2)被压入所述中心通道(15)时，所述输液管路(2)的与所述中心通道相接触的两个侧壁(18、19)分别与所述输入端(7)和所述接收端(5)相对，所述底座(20)在沿所述输液管路(2)的方向上在对应于所述输入端(7)和所述接收端(5)的位置处具有凹槽(6)。
2.根据权利要求1所述的用于输液管路的气泡探测装置，其特征在于，所述凹槽(6)的长度大于所述输入端(7)和所述接收端(5)沿所述输液管路(2)方向上的长度。
3.根据权利要求1所述的用于输液管路的气泡探测装置，其特征在于，所述探测控制电路(8)包括超声波信号发生单元、超声波信号接收单元、以及主控芯片，其中，所述输入端(7)连接所述超声波信号发生单元，所述接收端(5)连接所述超声波信号接收单元，并且所述超声波信号接收单元将所接收的信号传输至所述主控芯片。
4.根据权利要求3所述的用于输液管路的气泡探测装置，其特征在于，所述探测控制电路(8)还包括电路保护单元，以防止电流过大或反向电压损坏所述主控芯片。
5.根据权利要求1所述的用于输液管路的气泡探测装置，其特征在于，所述输入端(7)和所述接收端(5)均为长方形的超导贴片。
6.根据权利要求1所述的用于输液管路的气泡探测装置，其特征在于，所述第一侧壁(17)和所述第二侧壁(16)的厚度均为不大于0.4mm。
7.根据权利要求1所述的用于输液管路的气泡探测装置，其特征在于，所述第一侧壁(17)和所述第二侧壁(16)均采用精细打磨的表面处理工艺，以增强所述输入端(7)与所述第一侧壁(17)之间的配合以及所述接收端(5)与所述第二侧壁(16)之间的配合。
8.根据权利要求1所述的用于输液管路的气泡探测装置，其特征在于，所述输入端(7)粘贴至所述第一侧壁(17)，所述接收端(5)粘贴至所述第二侧壁(16)。
9.根据权利要求1所述的用于输液管路的气泡探测装置，其特征在于，所述本体(3)的下部具有与固定衬板相配合的安装卡(4、9)。
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