CN105233358B - 一种透析液配液机及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种透析液配液机及其控制方法，涉及医疗透析设备。技术要点：包括搅拌桶、进液通道、排液通道及配液通道。所述进液通道包括进水管道、进水电控阀及进水流量计；进水管道的一端连接水源，另一端通过进水电控阀及进水流量计连接位于搅拌桶下方的开孔。排液通道包括排液管道、泵、排液电控阀、排液流量开关、过滤器及排液流量计；排液管道一端与搅拌桶下方的开孔连接，另一端用活接头与下水管相连。所述泵、排液电控阀、排液流量开关、过滤器及排液流量计设置于所述排液管道上。泵的进水口通过所述排液管道与搅拌桶下方的开孔连接等。
Description
技术领域
本发明涉及医疗透析设备，尤其是一种透析液配液机及其控制方法。
背景技术
目前国内血液透析室所使用的浓缩透析液（简称透析液）主要来自两种方式：一种是透析液厂家在工厂生产，通过仓储、运输最终到达医院血液透析室，直接使用；第二种是医院购买透析粉剂，血透室自行溶解配制透析液。
前者相对于后者的优点是透析液浓度较准确，纯度高，品质有保证，用户节省劳动力，但缺点是由于需要长期储存，所以需要无菌包装，而且水剂较重，增加了运输成本，最终用户使用成本高。为了降低成本，目前大多数用户采用后一种方案，采购透析粉用简单的搅拌桶自行配制。这样配制的透析液往往存在如下问题：
1.搅拌桶结构简陋，主要靠手动操作控制，液体容积靠肉眼观察，不准确；
2.透析液搅拌时间不固定，搅拌太短溶解不充分，堵塞血透机；搅拌太久，出现过度搅拌，致使透析液成分改变，对透析带来安全隐患；
3.过滤不充分，透析液杂质含量高，降低透析品质和降低血滤机细菌过滤器的使用寿命，增加治疗成本；
4.搅拌桶无法自动消毒，容易污染透析液。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种配液自动化，配液时间统一的透析液配液机。
本发明采用的技术方案是这样的：包括搅拌桶、进液通道、排液通道及配液通道。
所述进液通道包括进水管道、进水电控阀及进水流量计；进水管道的一端连接水源，另一端通过进水电控阀及进水流量计连接位于搅拌桶下方的开孔。
排液通道包括排液管道、泵、排液电控阀、排液流量开关、过滤器及排液流量计；排液管道一端与搅拌桶下方的开孔连接，所述泵、排液电控阀、排液流量开关、过滤器及排液流量计设置于所述排液管道上，且所述泵相对于排液电控阀、排液流量开关、过滤器及排液流量计更靠近搅拌桶下方的开孔, 泵的进水口通过所述排液管道与搅拌桶下方的开孔连接；
配液通道包括配液管道、循环喷嘴及搅拌循环电控阀；所述配液管道的一端与搅拌桶中部的开孔连接，循环喷嘴位于搅拌桶内且与配液管道的所述一端连接，配液管道的另一端通过搅拌循环电控阀与所述泵的出水口连接；
所述各类电控阀及各类流量计均与控制芯片具有信号连接。
进一步，还包括清洗通道；所述清洗通道包括清洗管道、清洗电控阀及喷淋头；所述清洗管道的一端与搅拌桶上方的开孔连接，喷淋头位于搅拌桶内且与清洗管道的所述一端连接，配液管道的另一端通过清洗电控阀与所述泵的出水口连接。
进一步，还包括消毒通道；所述消毒通道包括消毒管道、臭氧混合器及消毒电控阀；所述消毒管道的一端与搅拌桶上方的开孔连接，消毒管道上的另一端通过臭氧混合器、消毒电控阀与所述泵的出水口连接。
进一步，还包括加热器及温度传感器；所述加热器与温度传感器均位于搅拌桶内部；所述加热器与温度传感器均与控制芯片具有信号连接。
进一步，还包括压力传感器；所述压力传感器位于搅拌桶内部且位于搅拌桶底部；所述压力传感器与控制芯片具有信号连接。
本发明还提供了一种透析液配液机的控制方法，包括配液过程及排液过程；
其中配液过程进一步包括：
步骤a1：待工作人员从搅拌桶顶部的开口加入透析粉后控制进水电控阀开启；
步骤a2：查询进水流量计的读数，待进水流量计的读数达到设定的进水阈值时，控制进水电控阀关闭；
步骤a3：开启搅拌循环电控阀，启动泵，并计时，待时间达到设定值时关闭搅拌循环电控阀同时关闭泵；
排液过程进一步包括：
步骤b1：根据用户指令开启排液电控阀，液体经排液流量开关、过滤器、排液流量计后排出；
步骤b2：查询排液流量计的读数，待排液流量计的读数达到设定的排液阈值时关闭排液电控阀。
优选地还包括清洗过程；所述清洗过程进一步包括：
步骤c1：控制进水电控阀开启；查询进水流量计的读数，待进水流量计的读数达到设定的冲洗水量阈值时，控制进水电控阀关闭；
步骤c2：轮流打开搅拌循环电控阀及清洗电控阀，在轮流开启搅拌循环电控阀及清洗电控阀期间同时打开泵；
步骤c3：关闭搅拌循环电控阀及清洗电控阀，并开启排液电控阀。
优选地，还包括消毒过程；所述消毒过程包括：
步骤d1：控制进水电控阀开启；查询进水流量计的读数，待进水流量计的读数达到设定的消毒水量阈值时，控制进水电控阀关闭；
步骤d2：打开消毒电控阀及清洗电控阀时关闭搅拌循环电控阀，打开搅拌循环电控阀时关闭消毒电控阀及清洗电控阀，如此轮流若干次；
步骤d3：关闭泵、搅拌循环电控阀、消毒电控阀及清洗电控阀；将搅拌桶浸泡一段时间；
最后执行所述清洗过程。
优选地，在执行配液过程时还同时执行加热步骤；所述加热步骤包括：查询温度传感器输出的读数，当所述读数小于设定值时开启加热器，直到温度传感器输出的读数不小于设定值时关闭所述加热器。
优选地，在配液过程中还包括液体量校验步骤；所述液体量校验步骤包括：查询压力传感器输出的读数；根据压力传感器输出的读数计算液体体积；比较计算得到的液体体积及所述设定的进水阈值，当偏差大于设定偏差时发出报警信号。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明采用控制芯片对各个通道液体流量进行集中监测，并根据监测结果对各管道中的电控阀进行统一控制，实现了配液自动化，并且可以设定统一的配液时间，有效杜绝了配液不充分或过度配液的情况。
2、可根据加入的透析粉人工或自动计算所需进水量，并通过进液流量计控制进水电控阀的开启与关闭，使液体量达到需要的容量；搅拌桶底部安装的压力传感器可以监测液位高度，根据桶的圆柱形状，可以计算出搅拌桶里的液体实时容积。计算出来的容积如果和设定值的差值查过一定范围，说明液体浓度偏差较大，机器发出报警提示，从而保证了液体浓度的精度。
3、本发明可以通过温度传感器检测搅拌桶里液体的温度，在温度较低时，系统可启用搅拌桶里的加热器，对液体加温，加速溶质的溶解；特别有利于保证冬天配液的效率及效果。
4、排放配制好的液体时，用泵出，采用排液流量计监测流量，方便定容量装桶。定好容量后，每次放液正好装一桶，机器就自己暂停放液，换桶后继续。排液流量开关可以控制液体排出的速度。从而效防止人工操作不留意桶放满后液体溢出，浪费液体，污染地面。
5、本发明还具有消毒清洗通道，可以自动完成配液机的化学消毒制剂的消毒和清洗；也可配置臭氧发生器，利用射流器产生臭氧水消毒机器。
附图说明
图1为本发明第一实施例的结构示意图。
图2为本发明第二实施例的结构示意图。
图3为本发明第三实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
第一实施例
如图1所示，本实施例包括：搅拌桶、进液通道、排液通道及配液通道。
其中，所述进液通道包括进水管道、进水电控阀Y5及进水流量计X0；进水管道的一端连接水源，另一端通过进水电控阀Y5及进水流量计X0连接位于搅拌桶下方的开孔。
排液通道包括排液管道、泵Y1、排液电控阀Y4、排液流量开关X2、过滤器A3及排液流量计X1；排液管道一端与搅拌桶下方的开孔连接，所述泵Y1、排液电控阀Y4、排液流量开关X2、过滤器A3及排液流量计X1设置于所述排液管道上，且所述泵Y1靠近搅拌桶下方的开孔, 泵Y1的进水口通过所述排液管道与搅拌桶下方的开孔连接，泵Y1的出水口与排液通道上的其他设备连接。排液管道的另一端可以与外界连通，以便液体从中排出，也可以通过活接头与下水管连接，使液体通过下水管流到指定容器或设备中。
配液通道包括配液管道、循环喷嘴A2及搅拌循环电控阀Y2；所述配液管道的一端与搅拌桶中部的开孔连接，循环喷嘴A2位于搅拌桶内且与配液管道的所述一端连接，配液管道的另一端通过搅拌循环电控阀Y2与所述泵Y1的出水口连接。
所述各类电控阀及各类流量计均与控制芯片具有信号连接。本实施例中，各类流量计优选涡轮流量计。
本实施例采用PE塑料桶作为搅拌桶，耐腐蚀磁力泵作为搅拌动力，耐腐蚀PVC电磁阀控制液体流向。这样的选择能有效应对有腐蚀性的透析液。本实施例采用的过滤器为两级滤芯过滤，配制好的液体经过不同孔径的滤芯或超滤器过滤。前级滤芯采用5微米或1微米的PP棉滤芯；后即滤芯采用0.22或0.1微米的PP折叠滤芯；对于更高纯度要求时，可配置中空纤维超滤膜过滤器；这种过滤方案即有效又经济，更换滤芯操作简单。
本实施例选用PLC为控制芯片，PLC比较稳定，能够在工况比较差的潮湿环境工作，避免了一般电路板容易出现的问题。
搅拌桶一般为圆柱形，从上到下分为下方、中部及上方，下方开设有连接排水管道及进水管道的开孔，中部开设有连接配液管道的开孔，上方开设有连接清洗管道的开孔。搅拌桶的顶部开设有倒入透析粉的开口，底部与顶部相对。
第二实施例
参见图2，本实施例在第一实施例的基础上增设了清洗通道及消毒通道。
所述清洗通道包括清洗管道、清洗电控阀Y3及喷淋头A1；所述清洗管道的一端与配液搅拌桶上方的开孔连接，喷淋头A1位于配液搅拌桶内且与清洗管道的所述一端连接，配液管道的另一端通过清洗电控阀Y3与所述泵Y1的出水口连接。
所述消毒通道包括消毒管道、臭氧混合器Y7及消毒电控阀Y6；所述消毒管道的一端与配液搅拌桶上方的开孔连接，消毒管道上的另一端通过臭氧混合器Y7、消毒电控阀Y6与所述泵Y1的出水口连接。
第三实施例
参见图3，本实施例在第一实施例或第二实施例的基础上进一步增加了设置于配液搅拌桶内部的温度传感器X4、加热器Y0及压力传感器X3。
本实施例选用的温度传感器为PT100热敏电阻，PT100热敏电阻检测搅拌桶里液体的温度，在温度较低时，控制芯片启用搅拌桶里的加热器，对液体加温，加速溶质的溶解；特别是冬天，由于进水温度低，透析液中的碳酸氢钠溶解度会降低，溶解困难，加温搅拌会提升效率。控制芯片实时监测温度传感器输出的数据，当液体温度超过40℃时，会切断加热器供电，停止加热。
所述压力传感器位于搅拌桶内部且位于搅拌桶底部；所述压力传感器与控制芯片具有信号连接。
由于桶是圆柱体，根据压力传感器可以计算出桶里液体的容积。
本发明中的配液机的工作过程包括配液过程、排液过程这两个基本的过程，另外还包括清洗过程、消毒过程、加热步骤及液体量校验步骤。下面进一步阐述本发明中配液机的各个工作过程，以便更好的理解本发明。
配液过程进一步包括：
步骤a1：工作人员在操作界面输入需要配置的剂量，然后从搅拌桶顶部的开口加入透析粉。系统会自动控制进水电控阀开启。
步骤a2：系统持续监测进水流量计的读数，待进水流量计的读数达到设定的进水阈值时，控制进水电控阀关闭；其中进水阈值是根据加入的透析粉的分量以及要求的液体浓度配液机控制芯片自动计算得到的。配液配液。
步骤a3：机器自动开启搅拌循环电控阀，启动泵，液体被所述泵泵出，然后进入配液管道，通过搅拌循环电控阀、循环喷嘴回到搅拌桶中，使得桶中的液体不断被搅拌。机器对搅拌时间进行计时，待时间达到预定值时机器关闭搅拌循环电控阀同时关闭泵。搅拌时间预定值是由机器根据配液剂量和种类自动计算，目的是防止时间过短液体搅拌不充分或者时间过长过度搅拌。
排液过程用于配液完成后的液体排出，包括：
步骤b1：根据用户指令开启排液电控阀，液体经排液流量开关、过滤器、排液流量计后排出；
步骤b2：机器监测排液流量计的读数，待排液流量计的读数达到设定的排液阈值时关闭排液电控阀。设定的排液阈值可与盛液体的容器容积相当，每次排出的液体刚好盛满一个容器，然后工作人员更换空容器后继续排液。
进一步，还包括清洗过程；所述清洗过程进一步包括：
步骤c1：控制进水电控阀开启；监测进水流量计的读数，待进水流量计的读数达到设定的冲洗水量阈值时，控制进水电控阀关闭；
步骤c2：轮流打开搅拌循环电控阀及清洗电控阀，在轮流开启搅拌循环电控阀及清洗电控阀期间同时打开泵；
步骤c3：关闭搅拌循环电控阀及清洗电控阀，并开启排液电控阀。
进一步，还包括消毒过程；所述消毒过程包括：
步骤d1：控制进水电控阀开启；监测进水流量计的读数，待进水流量计的读数达到设定的消毒水量阈值时，控制进水电控阀关闭（如果采用化学消毒剂消毒，此期间可以倒入消毒液）；
步骤d2：打开消毒电控阀及清洗电控阀时关闭搅拌循环电控阀，打开搅拌循环电控阀时关闭消毒电控阀及清洗电控阀，如此轮流若干次；
步骤d3：关闭泵、搅拌循环电控阀、消毒电控阀及清洗电控阀；将搅拌桶浸泡一段时间；
最后执行所述清洗过程，清洗过程可根据需要进行多次，使得消毒试剂的残留满足规定。
在执行配液过程时还同时执行加热步骤；所述加热步骤包括：监测温度传感器输出的读数，当所述读数小于设定值时开启加热器，直到温度传感器输出的读数不小于设定值时关闭所述加热器。
在配液过程中还包括液体量校验步骤；所述液体量校验步骤包括：监测压力传感器输出的读数；根据压力传感器输出的读数计算液体体积；比较计算得到的液体体积及所述设定的进水阈值，当偏差大于设定偏差时发出报警信号。
在其他实施例中，还可以将根据压力传感器读数计算得到的液体体积与根据配液过程中进水流量计读数计算得到的液体体积比较。如果两者的差异在一定范围内，说明配液的浓度偏差较小，配出的液体正常。如果偏差过大，说明注入的水量异常，此次配的液体浓度也可能不符合要求，机器报警提醒操作者。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (10)
1.一种透析液配液机，其特征在于，包括搅拌桶、进液通道、排液通道及配液通道；
所述进液通道包括进水管道、进水电控阀及进水流量计；进水管道的一端连接水源，另一端通过进水电控阀及进水流量计连接位于搅拌桶下方的开孔；
排液通道包括排液管道、泵、排液电控阀、排液流量开关、过滤器及排液流量计；排液管道一端与搅拌桶下方的开孔连接，所述泵、排液电控阀、排液流量开关、过滤器及排液流量计设置于所述排液管道上，且所述泵相对于排液电控阀、排液流量开关、过滤器及排液流量计更靠近搅拌桶下方的开孔, 泵的进水口通过所述排液管道与搅拌桶下方的开孔连接；
配液通道包括配液管道、循环喷嘴及搅拌循环电控阀；所述配液管道的一端与搅拌桶中部的开孔连接，循环喷嘴位于搅拌桶内且与配液管道的所述一端连接，配液管道的另一端通过搅拌循环电控阀与所述泵的出水口连接；所述循环喷嘴用于在搅拌循环电控阀以及泵开启时，将泵从搅拌桶中抽出的液体再次注入搅拌桶；
各类电控阀及各类流量计均与控制芯片具有信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种透析液配液机，其特征在于，还包括清洗通道；所述清洗通道包括清洗管道、清洗电控阀及喷淋头；所述清洗管道的一端与搅拌桶上方的开孔连接，喷淋头位于搅拌桶内且与清洗管道的所述一端连接，配液管道的另一端通过清洗电控阀与所述泵的出水口连接。
3.根据权利要求2所述的一种透析液配液机，其特征在于，还包括消毒通道；所述消毒通道包括消毒管道、臭氧混合器及消毒电控阀；所述消毒管道的一端与搅拌桶上方的开孔连接，消毒管道上的另一端通过臭氧混合器、消毒电控阀与所述泵的出水口连接。
4.根据权利要求1所述的一种透析液配液机，其特征在于，还包括加热器及温度传感器；所述加热器与温度传感器均位于搅拌桶内部；所述加热器与温度传感器均与控制芯片具有信号连接。
5.根据权利要求1所述的一种透析液配液机，其特征在于，还包括压力传感器；所述压力传感器位于搅拌桶内部且位于搅拌桶底部；所述压力传感器与控制芯片具有信号连接。
6.基于权利要求1~5任意一项所述的透析液配液机的控制方法，其特征在于，包括配液过程及排液过程；
其中配液过程进一步包括：
步骤a1：待工作人员从搅拌桶顶部的开口加入透析粉后控制进水电控阀开启；
步骤a2：查询进水流量计的读数，待进水流量计的读数达到设定的进水阈值时，控制进水电控阀关闭；
步骤a3：开启搅拌循环电控阀，启动泵，并计时，待时间达到设定值时关闭搅拌循环电控阀同时关闭泵；
排液过程进一步包括：
步骤b1：根据用户指令开启排液电控阀，液体经排液流量开关、过滤器、排液流量计后排出；
步骤b2：查询排液流量计的读数，待排液流量计的读数达到设定的排液阈值时关闭排液电控阀。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，还包括清洗过程；
所述清洗过程进一步包括：
步骤c1：控制进水电控阀开启；查询进水流量计的读数，待进水流量计的读数达到设定的冲洗水量阈值时，控制进水电控阀关闭；
步骤c2：轮流打开搅拌循环电控阀及清洗电控阀，在轮流开启搅拌循环电控阀及清洗电控阀期间同时打开泵；
步骤c3：关闭搅拌循环电控阀及清洗电控阀，并开启排液电控阀。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包括消毒过程；
所述消毒过程包括：
步骤d1：控制进水电控阀开启；查询进水流量计的读数，待进水流量计的读数达到设定的消毒水量阈值时，控制进水电控阀关闭；
步骤d2：打开消毒电控阀及清洗电控阀时关闭搅拌循环电控阀，打开搅拌循环电控阀时关闭消毒电控阀及清洗电控阀，如此轮流若干次；
步骤d3：关闭泵、搅拌循环电控阀、消毒电控阀及清洗电控阀；将搅拌桶浸泡一段时间；
最后执行所述清洗过程。
9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在执行配液过程时还同时执行加热步骤；所述加热步骤包括：查询温度传感器输出的读数，当温度传感器输出的读数小于设定值时开启加热器，直到温度传感器输出的读数不小于设定值时关闭所述加热器。
10.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，在配液过程中还包括液体量校验步骤；所述液体量校验步骤包括：查询压力传感器输出的读数；根据压力传感器输出的读数计算液体体积；比较计算得到的液体体积及所述设定的进水阈值，当偏差大于设定偏差时发出报警信号。
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