CN105920703B - 输液流量监测仪 - Google Patents

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Abstract

一种输液流量监测仪，其包括第一组电容器、差分电容检测电路、控制单元；所述第一组电容器用于检测在滴壶中是否有液滴滴下；所述第一组电容器位于滴壶的液面的上方；所述第一组电容器包括第一电容器和第二电容器，第一电容器的第一极与差分电容检测电路第一正向输入端连接，第二电容器的第一极与差分电容检测电路第一反向输入端连接，第一电容器和第二电容器的第二极均与差分电容检测电路的第一激励信号输出端连接；滴壶位于第一电容器的两极之间；滴壶位于第二电容器的两极之间；差分电容检测电路将第一组电容器的检测结果输出至控制单元，控制单元根据检测结果判断是否有液滴下，并根据统计结果计算滴速。

Description

输液流量监测仪
技术领域
本发明涉及一种医疗器械，尤其涉及一种用于监测输液流量的仪器。
背景技术
CN102526837A提出一种《输液滴速监测技术》，其通过将一个电容器的两个极板分别布置在上管路两侧，液滴在低落一瞬间导通滴壶中的上下两部分液体，电容器的电容值在此瞬间会发生脉冲式突变，该脉冲周期对应滴速周期，由此监测滴速。
利用上述装置时，对滴壶中的液面有较高要求，按照上述专利的说明书第0022段的记载，滴壶液面与滴口的距离为5-9mm。在滴壶受到不期望的碰撞，例如输液管被周围走过的人不小心碰了一下，滴壶中的液面会发生剧烈晃动而导致滴壶口与滴壶中的液面瞬时的导通，此种情况并不是液滴落下，但在应用上述装置时会被误计入滴速中，造成测量误差。此外，电容器周围有导体靠近时(例如有人经过时)，电容器的电容值也会发生变化，造成测量误差。
发明内容
鉴于上述问题，本发明旨在提出一种输液流量监测仪，其使用简便，无需严格限定滴口与滴壶液面之间的距离。此外，其还有有效克服滴壶晃动或者电容器周围有导体靠近时对测量造成的影响。
一种输液流量监测仪，其包括第一组电容器、差分电容检测电路、控制单元；所述第一组电容器用于检测在滴壶中是否有液滴滴下；所述第一组电容器位于滴壶的液面的上方；所述第一组电容器包括第一电容器和第二电容器，第一电容器的第一极与差分电容检测电路第一正向输入端连接，第二电容器的第一极与差分电容检测电路第一反向输入端连接，第一电容器和第二电容器的第二极均与差分电容检测电路的第一激励信号输出端连接；滴壶位于第一电容器的两极之间；滴壶位于第二电容器的两极之间；差分电容检测电路将第一组电容器的检测结果输出至控制单元，控制单元根据检测结果判断是否有液滴下，并根据统计结果计算滴速。
优选地，进一步包括第二组电容器，用于检测是否有气泡从滴壶进入滴壶下管路；所述第二组电容器设置在下管路外侧；所述第二组电容器包括第三电容器和第四电容器，第三电容器的第一极与差分电容检测电路第二正向输入端连接，第四电容器的第一极与差分电容检测电路第二反向输入端连接，第三电容器和第四电容器的第二极均与差分电容检测电路的第二激励信号输出端连接；下管路位于第三电容器的两极之间，且下管路位于第四电容器的两极之间；差分电容检测电路将第二组电容器的检测结果输出至控制单元，控制单元根据检测结果判断是否有气泡进入下管路。
优选地，进一步包括第三组电容器，用于检测输液是否结束；所述第三组电容器包括第五电容器和第六电容器，其中第五电容器位于上管路外侧，第六电容器位于下管路外侧；第五电容器的第一极与差分电容检测电路第三正向输入端连接，第六电容器的第一极与差分电容检测电路第三反向输入端连接，第五电容器和第六电容器的第二极均与差分电容检测电路的第三激励信号输出端连接；上管路位于第五电容器的两极之间，且下管路位于第六电容器的两极之间；差分电容检测电路将第三组电容器的检测结果输出至控制单元，控制单元根据检测结果判断是否输液结束。
优选地，进一步包括有屏蔽层，所述屏蔽层至少包围所述的输液流量监测仪所包括的所述电容器。
优选地，所述控制单元进一步包括声和、或光报警装置。
优选地，所述控制单元进一步无线通信模块，将检测结果或者判断结果发送到外部。
一种输液监测仪，其包括第二组电容器、差分电容检测电路、控制单元；第二组电容器，用于检测是否有气泡从滴壶进入滴壶下管路；所述第二组电容器设置在下管路外侧；所述第二组电容器包括第三电容器和第四电容器，第三电容器的第一极与差分电容检测电路第二正向输入端连接，第四电容器的第一极与差分电容检测电路第二反向输入端连接，第三电容器和第四电容器的第二极均与差分电容检测电路的第二激励信号输出端连接；下管路位于第三电容器的两极之间，且下管路位于第四电容器的两极之间；差分电容检测电路将第二组电容器的检测结果输出至控制单元，控制单元根据检测结果判断是否有气泡进入下管路。
一种输液监测仪，其包括第三组电容器、差分电容检测电路、控制单元；所述第三组电容器，用于检测输液是否结束；所述第三组电容器包括第五电容器和第六电容器，其中第五电容器位于上管路外侧，第六电容器位于下管路外侧；第五电容器的第一极与差分电容检测电路第三正向输入端连接，第六电容器的第一极与差分电容检测电路第六反向输入端连接，第五电容器和第六电容器的第二极均与差分电容检测电路的第三激励信号输出端连接；上管路位于第五电容器的两极之间，且下管路位于第六电容器的两极之间；差分电容检测电路将第三组电容器的检测结果输出至控制单元，控制单元根据检测结果判断是否输液结束。
本发明的输液流量监测仪，通过设置一对电容器来对消外界对他们的共同干扰，实现准确计量药液的滴速。
本发明的输液监测仪，通过设置一对电容器来对消外界对他们的共同干扰，对消外界对他们的共同干扰，可以准确地判断出气泡出现在输液管路中。
本发明的输液监测仪，通过设置一对电容器，一上一下判断管路，由此可以准确判断输液是否结束，并及时发出提醒信号，使得医护人员可以及时处理。
附图说明
图1为本发明的输液流量监测仪的第一实施例的原理图；
图2为本发明的输液流量监测仪的第二实施例的原理图；
图3为本发明的输液流量监测仪的第三实施例的原理图；
图4为本发明的输液流量监测仪的第四实施例的原理图；
图5为本发明的输液监测仪的原理图；
图6为本发明的另一种输液监测仪的原理图；
图7为液滴顺次第一组电容器时差分电容检测电路的输出示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明的输液流量监测仪进行详细说明。
上管路是指位于滴壶上方的输液管路。下管路是指位于滴壶下方的输液管路。
本发明的输液流量监测仪、输液监测仪的核心思想是通过设置两个电容器，对两个电容器的电容值作差分，从而达到计量液滴、判断气泡以及判断输液结束。
在作详细介绍前，需要指出，差分电容检测电路和控制单元均为现有技术，本发明的发明人只是将他们应用到本发明中。控制单元可以是单片机，也可以是其他微控制器。
如图1所示为本发明的输液流量监测仪的第一实施例，其主要由第一组电容器、差分电容检测电路20、控制单元10构成。
第一组电容器设置在滴壶40的外侧，位于滴壶40的液面上方。第一组电容器由电容器21和电容器22构成。电容器21位于电容器22的上游。电容器21和电容器22的第二极并联在一起并连接至差分电容检测电路20的激励信号输出端。第一电容器21的第一极与差分电容检测电路20的第一正向输入端连接，第二电容器22的第一极与差分电容检测电路20的第一反向输入端连接，第一电容器21和第二电容器22的第二极均与差分电容检测电路20的第一激励信号输出端连接，由此，差分电容检测电路20对第一组电容器作差分。差分电容检测电路20将第一组电容器的检测结果输出至控制单元10，控制单元10根据检测结果判断是否有液滴下，并根据统计结果计算滴速。
当液滴滴下时，会顺次经过第一电容器21和第二电容器22，由此，第一电容器21和第二电容器22的相位差为180度，差分电容检测电路20对第一电容器21和第二电容器22的差分结果如图7所示。可以对每个周期的输出进行采样，通过判断其上升沿、下降沿、或峰值等进行判断。
由于是由两个电容器构成感应部件，所以，当滴壶摆动造成滴壶中的液面起伏时，对两个电容器同时造成影响，他们的差分结果为零，因此，对两个电容器的差分输出结果没有影响。同样，在滴壶外侧有导体靠近时，例如有人走过时，由于也是对两个电容器同时造成影响，他们的差分输出结果使得影响造成的误差对消。
可以在电容器21、22外侧进一步设置屏蔽层30，屏蔽层30在外侧包围电容器21、22。最好是屏蔽层包围整个电路部分，即同时也包围控制单元10、差分电容检测电路20。
控制单元10可以连接有声音报警单元或光报警单元，以向外界提示液滴滴下或故障发生等情况。控制单元10可以连接有按键，以通过其向控制单元输入指令。
如图2所示为本发明的输液流量监测仪的第二实施例，其在图1所示的输液流量监测仪进一步增加了第二组电容器，用于检测是否有气泡从滴壶进入滴壶下管路42。
第二组电容器设置在下管路42外侧。第二组电容器包括第三电容器25和第四电容器26。第三电容器25的第一极与差分电容检测电路20第二正向输入端连接，第四电容器26的第一极与差分电容检测电路20第二反向输入端连接，第三电容器25和第四电容器26的第二极均与差分电容检测电路20的第二激励信号输出端连接。
下管路42位于第三电容器25的两极之间，且下管路42位于第四电容器26的两极之间。
差分电容检测电路20将第二组电容器的检测结果输出至控制单元10，控制单元10根据检测结果判断是否有气泡进入下管路42。
这里，需要指出的是，检测气泡与检测液滴的原理是相似的，气泡进入下管路42并顺次进过第三电容器25和第四电容器26时，第三电容器25和第四电容器26的电容值会顺次变小。这一点与检测液滴时正好相反，检测液滴时，当液滴顺次经过第一电容器21和第二电容器22，第一电容器21和第二电容器22的电容值或顺次增大。
第三电容器25和第四电容器26的电容变化曲线相位差为180度，类似地，对第三电容器25和第四电容器26的差分输出结果在每个周期进行采样，通过判断其上升沿、下降沿、或峰值等进行判断。
如图3所示为本发明的输液流量监测仪的第三实施例，其在图1所示的输液流量监测仪进一步第三组电容器，用于检测输液是否结束。
第三组电容器包括第五电容器23和第六电容器24，其中第五电容器23位于上管路41外侧，第六电容器24位于下管路42外侧。
第五电容器23的第一极与差分电容检测电路20第三正向输入端连接，第六电容器24的第一极与差分电容检测电路20第三反向输入端连接，第五电容器和第六电容器的第二极均与差分电容检测电路20的第三激励信号输出端连接。
上管路41位于第五电容器23的两极之间，且下管路42位于第六电容器24的两极之间。
差分电容检测电路20将第三组电容器的检测结果输出至控制单元10，控制单元10根据检测结果判断是否输液结束。
当输液结束时，上管路41先变为空，第五电容器23的电容值在相当长的时间内处于最小值，下管路42仍然充满液体，第六电容器24在相当长的时间内处于基本上恒定的值，此时即可判断输液已经完成或者结束，为了消除有气泡自上管路41经过时造成的干扰，可以连续检测多个周期或检测多次，以确定是上管路41变空而不是有气泡经过。
如图4所示为本发明的输液流量监测仪的第四实施例，该实施例为将第一、第二、第三实施例结合在一起的方式。
此时，屏蔽层30是包围所有的电容器。
图5所示为本发明的输液监测仪的一个实施例。本输液检测仪用于检测是否有气泡进入输液管中。其与第二实施例中的气泡检测方案相同，与第二实施例相比，少了判断液滴滴下的电路部分。
图6所示为本发明的输液监测仪的又一个实施例。。本输液检测仪用于检测是输液是否完成。其与第三实施例中的输液结束检测方案相同，与第三实施例相比，少了判断液滴滴下的电路部分。
本发明的输液流量监测仪和输液监测仪，通过两个电容器来检测液滴、气泡，通过对两个电容器作差分，消除外界对两个电容器的共同干扰，因此，可以使得检测结果更为准确。

Claims (3)

1.一种输液流量监测仪，其包括第一组电容器、差分电容检测电路、控制单元、屏蔽层、第二组电容器、第三组电容器；
所述第一组电容器用于检测在滴壶中是否有液滴滴下；
所述第一组电容器位于滴壶的液面的上方；
所述第一组电容器包括第一电容器和第二电容器，第一电容器的第一极与差分电容检测电路第一正向输入端连接，第二电容器的第一极与差分电容检测电路第一反向输入端连接，第一电容器和第二电容器的第二极均与差分电容检测电路的第一激励信号输出端连接；
滴壶位于第一电容器的两极之间；滴壶位于第二电容器的两极之间；
差分电容检测电路将第一组电容器的检测结果输出至控制单元，控制单元根据检测结果判断是否有液滴下，并根据统计结果计算滴速；
所述屏蔽层至少包围所述的输液流量监测仪所包括的所述电容器；
第二组电容器用于检测是否有气泡从滴壶进入滴壶下管路；
所述第二组电容器设置在下管路外侧；
所述第二组电容器包括第三电容器和第四电容器，第三电容器的第一极与差分电容检测电路第二正向输入端连接，第四电容器的第一极与差分电容检测电路第二反向输入端连接，第三电容器和第四电容器的第二极均与差分电容检测电路的第二激励信号输出端连接；
下管路位于第三电容器的两极之间，且下管路位于第四电容器的两极之间；
差分电容检测电路将第二组电容器的检测结果输出至控制单元，控制单元根据检测结果判断是否有气泡进入下管路；
第三组电容器用于检测输液是否结束；
所述第三组电容器包括第五电容器和第六电容器，其中第五电容器位于上管路外侧，第六电容器位于下管路外侧；
第五电容器的第一极与差分电容检测电路第三正向输入端连接，第六电容器的第一极与差分电容检测电路第三反向输入端连接，第五电容器和第六电容器的第二极均与差分电容检测电路的第三激励信号输出端连接；
上管路位于第五电容器的两极之间，且下管路位于第六电容器的两极之间；
差分电容检测电路将第三组电容器的检测结果输出至控制单元，控制单元根据检测结果判断是否输液结束。
2.如权利要求1所述的输液流量监测仪，其特征在于：
所述控制单元进一步包括声和/ 或光报警装置。
3.如权利要求1所述的输液流量监测仪，其特征在于：
所述控制单元进一步包括 无线通信模块，将检测结果或者判断结果发送到外部。
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