CN102266598B

CN102266598B - 超声传感气泡检测装置及包括该装置的输液泵

Info

Publication number: CN102266598B
Application number: CN201010620517.2A
Authority: CN
Inventors: 赵红艳
Original assignee: Beijing Aeonmed Co Ltd
Current assignee: Beijing Kefeng Dingcheng Asset Management Limited
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2030-12-31
Also published as: CN102266598A

Abstract

本发明提供了一种超声传感气泡检测装置及包括该装置的输液泵，包括：U型部件，包括第一侧壁、第二侧壁以及连接所述第一侧壁和第二侧壁的底壁，所述第一侧壁、第二侧壁和底壁之间限定有用于放置待检测的输液器的U型槽；两个检测芯片，分别设置在所述U型部件的所述第一侧壁和第二侧壁上且彼此相面对，其中，在所述底壁的内表面上还设置有朝向所述U型槽内延伸的凸台。根据本发明的超声传感气泡检测装置能够提高传输的接收效率，并改善对于输液器底端的附壁气泡的检测效果。

Description

超声传感气泡检测装置及包括该装置的输液泵

技术领域

本发明涉及输液泵领域，具体地，涉及一种超声传感气泡检测装置以及包括该超声传感气泡检测装置的输液泵。

背景技术

静脉输液是一种最常用的临床治疗方法，根据药物和患者情况不同配以适当的输液速度。如果输液过快，可能会导致中毒，更严重时会导致水肿和心力衰竭。如果输液过慢，则可能发生药量不够或无谓地延长输液时间，使治疗受影响并给患者和护理工作增加不必要的负担。

采用智能输液泵可以满足持续稳定的高精度输液要求。在精确控制流速和流量的情况下实现对阻塞、气泡等进行智能报警，并及时切断管路，进行智能处理。但是当有定量气泡输入人体时，会产生气栓，对患者造成危害。针对这一现象，利用了超声气泡检测技术，对输液器管路气泡进行探测并实现气泡报警。

现有技术的输液泵气泡传感器一般采用超声波透过型检测方式。超声波能在水、液体及金属等固体中传播，超声波在不同的传播介质中声阻抗不同，同一种超声波传感器一般不能用于不同的介质。超声波的使用频率取决于使用场合，例如，在空气中，频率是100kHz以下；在液体中，超声波由几千赫兹到几兆赫兹。发射端和接收端的超声波换能器芯片分别封装在气泡传感器座内，为保证接收端效率更高，其发射面与接收面的中心应尽量保持在一个水平面上，此外还要尽可能减小传感器座的靠近输液器壁的壳体与输液器壁之间的空气间隙。超声波从发射面发出后，一小部分被传感器座壳体所反射，大部分穿过壳体，透过空气隙，再次穿过输液器壁进入流动液体中。在上述过程中，一小部分能量在空气隙中损失，另外部分受材料的结构影响被衰减，大部分能量在流动液体中传输到接收端的输液器壁，并按反射的逆过程传到接受端的超声波换能器，转换成与发射频率同频率的被传输介质所损耗掉的微弱电信号。没有混入空气泡的正常情况下，液体密度相对稳定，超声波在液体中顺利的被传输到接收端。输液泵利用这一机理对输液器气泡探测。

传统的气泡传感器座（传感气泡检测装置）基于这一原理，采用气泡传感器座为U型槽式，两个超声波换能器芯片平行地分别贴于形成U型槽的U型部件的外壁的垂直面上，使发射面和接收面的中心确保相同。当超声波换能器芯片被设置得位置靠下时，超声波的一部分通过U型部件的底部部分被传输（即，部分传输频率由传感器座传输），这降低了超声波换能器芯片的接收效率。但是当超声波换能器芯片被设置地距离U型槽的底面有一定距离时（即，位置较高时），如果输液器压到U型槽底端，则输液器的底端面超出超声波换能器芯片的作用位置。这时，当输液器底端管壁存在附壁小气泡时，会影响接收效率，接收可靠性降低，且影响检测效果。附图1、2示出了现有技术的超声传感气泡检测装置，其中，附图1示出了超声波换能器芯片的位置过低的情况，附图2示出了超声波换能器芯片的位置过高的情况。

换句话说，现有技术中存在这样的缺陷，超声波换能器芯片的位置设置非常难以控制，位置过低或过高，都会影响超声波换能器芯片的接收效率，且还会使得接收可靠性降低，影响检测效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种超声传感气泡检测装置以及包括该超声传感气泡检测装置的输液泵，能够提高传输的接收效率，并改善对于输液器底端的附壁气泡的检测效果。

根据本发明提供一种超声传感气泡检测装置，包括：U型部件，包括第一侧壁、第二侧壁以及连接所述第一侧壁和第二侧壁的底壁，所述第一侧壁、第二侧壁和底壁之间限定有用于放置待检测的输液器的U型槽；两个检测芯片，分别设置在所述U型部件的所述第一侧壁和第二侧壁上且彼此相面对，其中，在所述底壁的内表面上还设置有朝向所述U型槽内延伸的凸台。

进一步地，所述凸台的侧面与所述第一侧壁和第二侧壁中相应的侧壁表面之间限定有空间间隙。

进一步地，所述凸台的两侧与所述第一侧壁和第二侧壁之间分别限定有空间间隙。

进一步地，所述检测芯片的检测区覆盖所述空间间隙。

进一步地，所述凸台的顶面是圆滑过渡的弧形表面。

进一步地，所述两个检测芯片的中心保持在一个水平面上。

进一步地，所述检测芯片为超声波换能器。

根据本发明的另一方面，提供一种输液泵，包括上述的超声传感气泡检测装置。

本发明，其能够通过设置凸台而防止当位置过低时底端直接固体传输，避免由底端固体传输造成的效率损失，同时利用凸台来挤压输液器变形，减小底端超声波换能器芯片和输液器之间的空气间隙并且增加发射面积和接收面积，进而提高传输的接收效率，并改善对于输液器底端的附壁气泡的检测效果。并且根据本发明的超声传感气泡检测装置，使得超声波换能器芯片的位置设置更加容易。

附图说明

为了充分公开本发明，使得本领域技术人员根据说明书的记载能够实现本发明，特给出以下附图，并结合附图对本发明进行了详细说明。但是附图及相应的实施例说明仅是为了说明的目的，而非用于限制本发明。

图1是现有技术的超声传感气泡检测装置的视图，其示出了超声波换能器芯片的位置过低的情况。

图2是现有技术的超声传感气泡检测装置的视图，其示出了超声波换能器芯片的位置过高的情况。

图3是根据本发明的超声传感气泡检测装置的视图。

具体实施方式

下面参照附图具体地说明本发明的优选实施例。

图3是根据本发明的超声传感气泡检测装置的视图。如附图所示，根据本发明的超声传感气泡检测装置1内部限定有空间，并且在超声传感气泡检测装置1的内部空间的中部设置有U型部件10，该U型部件10包括第一侧壁、第二侧壁以及连接所述第一侧壁和第二侧壁的底壁。第一侧壁、第二侧壁和底壁之间限定有用于放置待检测的输液器的U型槽30。当输液器30放置在U型槽中时，由泵门压块40从上方压住该输液器30。两个检测芯片20分别设置在所述U型部件10的第一侧壁和第二侧壁上且彼此相面对。在优选实施例中，检测芯片是超声波换能器芯片。

在U型部件10的U型槽的底部内表面上设置朝向所述U型槽内延伸的凸台50。所述凸台50的侧面与所述第一侧壁和第二侧壁中相应的侧壁表面之间限定有空间间隙，在优选实施例中，凸台的两侧与所述第一侧壁和第二侧壁之间分别限定有空间间隙，从而使超声波换能器芯片发射端和接收端低端的波不直接经底端固体传输。。该凸台50可以具有适当的高度，即，所述检测芯片的检测区覆盖所述空间间隙。凸台50向上延伸进入两个超声波换能器芯片20之间所限定的空间内，这样，一定的凸台高度将输液器30的底端安装位置抬高到一定高度，以便使得输液器30的底表面高于超声波换能器芯片的下侧边。

优选地，凸台50的顶面可以是圆滑过渡的弧形表面，以防止损坏保持在U型槽中的输液器30。

优选地，两个超声波换能器芯片20的中心保持在一个水平面上，更优选地，使得安装在所述U型部件10的底位的输液器30与两个超声波换能器芯片20的中心位置位于同一直线上，使检测效果达到最佳。

另外，从附图3中还可以看出，凸台50和U型槽的泵门压块40上下挤压，使得输液器30变形，减小了超声波换能器芯片20与输液器30之间的空气间隙，同时还增加了发射面积和接收面积，提高了检测效率。具体而言，分别增加了输液器30和U型部件的接触面积，即增加了传输面积。参见附图3，输液器30的截面为圆形，凸台50和泵门压块40挤压时，挤压输液器30变形，使输液器30的接触距离b大于附图2所示的没有凸台时的输液器接触距离a，从而增加输液器壁和超声传感气泡检测装置的接触面积，同时减小输液器和U型部件侧壁之间的空气间隙，提高检测效率。

根据本发明的超声传感气泡检测装置，除了避免了超声波换能器芯片位置过低时出现的底端固体传输的情况，还防止接收超声波换能器芯片传输效率降低；另外也防止了由于输液器安装不到位使得上部输液器超出超声波换能器芯片位置而导致的接收效率降低，（如附图1示出的情况）。

同时，避免了超声传感器换能芯片位置过高使得底位安装的输液器的低端管壁有气泡时的接收检测效率太低。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。例如，凸块的形状没有特别的限定，只要其形状不会损坏输液器即可。凸块的材料没有特别的限定。

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

1.一种超声传感气泡检测装置，包括：

U型部件，包括第一侧壁、第二侧壁以及连接所述第一侧壁和第二侧壁的底壁，所述第一侧壁、第二侧壁和底壁之间限定有用于放置待检测的输液器的U型槽；

泵门压块；

两个检测芯片，分别设置在所述U型部件的所述第一侧壁和第二侧壁上且彼此相面对，

其特征在于，在所述底壁的内表面上还设置有朝向所述U型槽内延伸的凸台，所述泵门压块与所述凸台上下挤压所述输液器。

2.根据权利要求1所述的超声传感气泡检测装置，其特征在于，所述凸台的侧面与所述第一侧壁和第二侧壁中相应的侧壁表面之间限定有空间间隙。

3.根据权利要求2所述的超声传感气泡检测装置，其特征在于，所述凸台的两侧与所述第一侧壁和第二侧壁之间分别限定有空间间隙。

4.根据权利要求2或3所述的超声传感气泡检测装置，其特征在于，所述检测芯片的检测区覆盖所述空间间隙。

5.根据权利要求1所述的超声传感气泡检测装置，其特征在于，所述凸台的顶面是圆滑过渡的弧形表面。

6.根据权利要求1所述的超声传感气泡检测装置，其特征在于，所述两个检测芯片的中心保持在一个水平面上。

7.根据权利要求1-3和5-6中任一项所述的超声传感气泡检测装置，其特征在于，所述检测芯片为超声波换能器芯片。

8.根据权利要求4所述的超声传感气泡检测装置，其特征在于，所述检测芯片为超声波换能器。

9.一种输液泵，包括权利要求1-8中任一项所述的超声传感气泡检测装置。