CN106730128A - 带位移压力检测的安全注药泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带位移压力检测的安全注药泵，包括外壳，外壳下方装夹配用液袋，外壳上设有输入及显示装置，外壳内装有控制系统、驱动装置；其特征是：所述驱动装置包括与配用液袋的泵管接触的进水开关阀、出水开关阀，在进水开关阀、出水开关阀之间设置挤压凸轮控制的挤压阀；在所述挤压阀与出水开关阀之间设置用于检测配用液袋装夹是否到位及输液管是否阻塞的位移压力传感器。本发明既测量微小位移，又检测压力大小，在注药泵配用液袋装夹未到位或者输液过程中液袋脱落，能够报警提示；而在注药泵安装好配用液袋后，运行过程中，输液管路发生堵塞，也能够准确报警，确保注药泵输注过程的安全性。

Description

带位移压力检测的安全注药泵
技术领域
本发明涉及一种带位移压力检测的安全注药泵。
背景技术
微电脑注药泵给药的优点，是能保证持续均匀微量而达到疗效稳定，临床已广泛应用于手术中或手术后病人、癌症病人及各类疼痛病人的镇痛麻醉或化疗，以及需要为患者准确持续或间断输注药液。有些患者对血管活性药物特别敏感，极微量速度的改变或极短时间的中断即可引起血压、心率的大幅度波动，出现一过性的不适，甚至危及生命。而市场上广泛使用的传统的注药泵却存在明显的安全风险：
一是目前市场上大多电子泵，因为考虑成本都不带有堵塞报警功能。在输液过程中由于管路打折、针头或输液管堵塞，若不能及时处理，会导致给药中断，延误治疗，其时间越长，可能造成的临床后果不敢估量。
二是微电脑注药泵具有阻塞报警功能，但由于输液管路自身弹性受温度变化、管壁厚度影响很大，同一批次生产的输液导管在不同温度环境下使用，或者导管管壁的厚度不一致，其触发注药泵阻塞报警所需压力也不相同，可能会误触发阻塞报警。如何有效避免上述情况出现，从而提高输液泵的报警准确性是一个急需解决的问题。
三是注药泵与配用液袋安装使用时经常会发生装夹不到位，或中途脱落的情况，会导致注药泵的阀片不能有效阻止配用液袋内的液体外流，当配用液袋高于人体输液时，就可能由于重力作用发生输液失控，产生过量输液的危险。
因此，针对现有技术中存在的问题，需提供一种成本低廉、报警准确、结构简单、操作方便的注药泵配用液袋装夹未到位和输液管路堵塞的检测技术，以解决现有技术的不足甚为必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理，能准确方便检测，既测量微小位移，又检测压力大小的带位移压力检测的安全注药泵。
本发明的技术解决方案是：
一种带位移压力检测的安全注药泵，包括外壳，外壳下方装夹配用液袋，外壳上设有输入及显示装置，外壳内装有控制系统、驱动装置；其特征是：所述驱动装置包括与配用液袋的泵管接触的进水开关阀、出水开关阀，在进水开关阀、出水开关阀之间设置挤压凸轮控制的挤压阀；在所述挤压阀与出水开关阀之间设置用于检测配用液袋装夹是否到位及输液管是否阻塞的位移压力传感器。
所述位移压力传感器包括传感块，传感块为注塑同心双中空圆柱体，外圆面与外壳内圆面滑动接触，外圆柱与内圆柱之间安装弹簧，内圆柱开口处紧密连接注塑导向盖，导向盖顶部外圆与外壳另一端内圆面滑动接触，导向盖顶部中间安装磁铁，磁铁呈圆柱体形，外壳近磁铁的一端开口处设有塑料盖，霍尔元件安装于塑料盖内部中间；
当泵管中的压力使弹簧发生形变时，弹簧的形变带动磁铁移动，其结果导致磁铁与安装在塑料盖内的霍尔元件产生相对的位移，霍尔元件输出霍尔电势与激励电流信号传递给控制系统；在安装好配用液袋后，注药泵启动时,霍尔元件与磁铁距离较远，首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测到配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，霍尔元件与磁铁距离较近，检测到配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
所述位移压力传感器包括传感块，为注塑中空圆柱体，外圆面与注塑外壳内圆面滑动接触，内圆面紧密连接注塑导向盖的外圆面，并在传感块与外壳内圆内挡环之间、导向盖外圆面上安装弹簧，导向盖顶部外圆与外壳另一端内圆面滑动接触，导向盖顶部中间安装磁铁，磁铁呈圆柱体形，外壳近磁铁的一端开口处设有塑料盖，霍尔元件安装于塑料盖内部中间；
当泵管中的压力使弹簧发生形变时，弹簧的形变带动磁铁移动，其结果导致磁铁与安装在塑料盖内的霍尔元件产生相对的位移，霍尔元件输出霍尔电势与激励电流信号传递给控制系统；在安装好配用液袋后，注药泵启动时,霍尔元件与磁铁距离较远，首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测到配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，霍尔元件与磁铁距离较近，检测到配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
所述位移压力传感器包括弹性体，为弹性材料制成的圆柱体，外圆面与外壳内圆面凸环卡接，内圆面紧密连接导向盖的外圆面，外顶呈球面兼作传感块，导向盖为注塑件，导向盖顶部外圆与外壳另一端内圆面滑动接触，顶部中间安装磁铁，磁铁呈圆柱体形，外壳近磁铁的一端开口处设有塑料盖，霍尔元件安装于塑料盖内部中间；
当泵管中的压力使弹性体发生形变时，弹性体的形变带动磁铁移动，其结果导致磁铁与安装在塑料盖内的霍尔元件产生相对的位移，霍尔元件输出霍尔电势与激励电流信号传递给控制系统；在安装好配用液袋后，注药泵启动时,霍尔元件与磁铁距离较远，首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测到配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，霍尔元件与磁铁距离较近，检测到配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
所述位移压力传感器包括弹性体，为弹性材料制成的圆柱体，外圆面与塑料外壳内圆面凸环卡接，内圆面紧密连接塑料导向盖的外圆面，外顶呈球面兼作传感块，导向盖顶部外圆与外壳另一端内圆面滑动接触，导向盖顶部中间安装衔铁，衔铁呈圆柱体形，外壳近衔铁的一端开口处设有塑料盖，螺管型电感线圈安装于塑料盖内部中间；
当泵管中的压力使弹性体发生形变时，弹性体的形变带动衔铁移动，其结果导致衔铁与安装在塑料盖内的电感线圈产生相对的位移，衔铁插入电感线圈内；电感线圈输出的电感量信号传递给控制系统；在安装好配用液袋后，注药泵启动时,衔铁插入电感线圈较浅，首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测到配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，衔铁插入电感线圈较深，检测到配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
一种带位移压力检测的安全注药泵的位移压力检测方法，其特征是：在安装好配用液袋后、注药泵启动时，位移压力传感器首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测所述配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，检测所述配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
本发明的位移压力传感器及其检测方法，实时检测配用液袋的装夹位置和输液管路的压力，并自动记录注药泵配用液袋装夹初始位置值和输液管路的初始压力值，并以初始位置值和压力值作为基准，将当前位置值和压力值与预先设定的配用液袋装夹位移和压力报警阈值进行比较，从而判断配用液袋装夹是否到位以及输液管路是否堵塞，不受使用环境和材质以及管路弹性的影响，且报警准确率高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一个实施例的整体结构示意图。
图2是驱动装置和位移压力传感器结构示意图。
图3是实施例1的位移压力传感器结构示意图。
图4是图3中位移压力传感器的不同位移状态示意图。
图5是实施例2的位移压力传感器结构示意图。
图6是图5中位移压力传感器的不同位移状态示意图。
图7是实施例3的位移压力传感器结构示意图。
图8是图7中位移压力传感器的不同位移状态示意图。
图9是实施例4的位移压力传感器结构示意图。
图10是图9中位移压力传感器的不同位移状态示意图。
具体实施方式
实施例1
本发明实施例包括: 一种安全注药泵，如图1，包括: 外壳101，外壳101下方装夹配用液袋4，外壳101上设有输入及显示装置，外壳101内装有控制系统、驱动装置、检测装置、报警装置，所述驱动装置和检测装置设在外壳101的102部位内。
驱动装置和检测装置，如图2，与配用液袋4的泵管201接触，包括进水开关阀1021、挤压凸轮1022、挤压阀1023和出水开关阀1026；挤压阀1023和出水开关阀1026之间设有位移压力传感器，包括感应器1024、磁铁1025、弹性体1027和传感块1028，用于检测配用液袋4装夹是否到位以及输液管208是否阻塞。
位移压力传感器，如图3，包括传感块1028，为注塑同心双中空圆柱体，外圆面与外壳1内圆面滑动接触，外圆柱与内圆柱之间安装弹簧1027，内圆柱开口处紧密连接注塑导向盖2，导向盖2顶部外圆与外壳1另一端内圆面滑动接触，导向盖2顶部中间安装磁铁1025，磁铁呈圆柱体形，外壳1近磁铁1025的一端开口处设有塑料盖3，霍尔元件1024安装于塑料盖3内部中间。图3为液袋装夹到位的位置。当泵管201中的压力使弹簧1027发生形变时，弹簧1027的形变带动磁铁1025移动，其结果导致磁铁1025与安装在塑料盖3内的霍尔元件1024产生相对的位移，霍尔元件1024输出霍尔电势与激励电流信号传递给控制系统。在安装好配用液袋后，注药泵启动时,如图3，霍尔元件1024与磁铁1025距离较远，首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测到配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，如图4，霍尔元件1024与磁铁1025距离较近，检测到配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
实施例2
一种安全注药泵及其驱动装置和检测装置，同实施例1，其中，位移压力传感器，如图5，包括传感块1028，为注塑中空圆柱体，外圆面与注塑外壳1内圆面滑动接触，内圆面紧密连接注塑导向盖2的外圆面，并在传感块1028与外壳1内圆内挡环之间、导向盖2外圆面上安装弹簧1027，导向盖2顶部外圆与外壳1另一端内圆面滑动接触，导向盖2顶部中间安装磁铁1025，磁铁呈圆柱体形，外壳1近磁铁1025的一端开口处设有塑料盖3，霍尔元件1024安装于塑料盖3内部中间。图5为液袋装夹到位的位置。当泵管201中的压力使弹簧1027发生形变时，弹簧1027的形变带动磁铁1025移动，其结果导致磁铁1025与安装在塑料盖3内的霍尔元件1024产生相对的位移，霍尔元件1024输出霍尔电势与激励电流信号传递给控制系统。在安装好配用液袋后，注药泵启动时,如图5，霍尔元件1024与磁铁1025距离较远，首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测到配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，如图6，霍尔元件1024与磁铁1025距离较近，检测到配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
实施例3
一种安全注药泵及其驱动装置和检测装置，同实施例1，其中，位移压力传感器，如图7，包括弹性体1027，为硅橡胶等弹性材料制成的圆柱体，外圆面与外壳1内圆面凸环卡接，内圆面紧密连接导向盖2的外圆面，外顶呈球面兼作传感块，导向盖2为注塑件，导向盖2顶部外圆与外壳1另一端内圆面滑动接触，顶部中间安装磁铁1025，磁铁呈圆柱体形，外壳1近磁铁1025的一端开口处设有塑料盖3，霍尔元件1024安装于塑料盖3内部中间。图7为液袋装夹到位的位置。当泵管201中的压力使弹性体1027发生形变时，弹性体1027的形变带动磁铁1025移动，其结果导致磁铁1025与安装在塑料盖3内的霍尔元件1024产生相对的位移，霍尔元件1024输出霍尔电势与激励电流信号传递给控制系统。在安装好配用液袋后，注药泵启动时,如图7，霍尔元件1024与磁铁1025距离较远，首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测到配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，如图8，霍尔元件1024与磁铁1025距离较近，检测到配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
实施例4
一种安全注药泵及其驱动装置和检测装置，同实施例1，其中，位移压力传感器，如图9，包括弹性体1027，为聚丙烯热塑性弹性体（TPE)等弹性材料制成的圆柱体，外圆面与塑料外壳1内圆面凸环卡接，内圆面紧密连接塑料导向盖2的外圆面，外顶呈球面兼作传感块，导向盖2顶部外圆与外壳1另一端内圆面滑动接触，导向盖2顶部中间安装衔铁1025，衔铁呈圆柱体形，外壳1近衔铁1025的一端开口处设有塑料盖3，螺管型电感线圈1024安装于塑料盖3内部中间。图9为配用液袋装夹到位的位置。当泵管201中的压力使弹性体1027发生形变时，弹性体1027的形变带动衔铁1025移动，其结果导致衔铁1025与安装在塑料盖3内的电感线圈1024产生相对的位移，衔铁插入电感线圈内。电感线圈1024输出的电感量信号传递给控制系统。在安装好配用液袋后，注药泵启动时,如图9，衔铁1025插入电感线圈1024较浅，首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测到配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，如图10，衔铁1025插入电感线圈1024较深，检测到配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，还可以做出其他变化，如感应器还可以选用压阻元件、应变电阻、差动电容等敏感元件，弹性体也可采用聚氨酯弹性体（TPU）、合成橡胶（SR)等弹性材料中的一种制成，等等，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种带位移压力检测的安全注药泵，包括外壳，外壳下方装夹配用液袋，外壳上设有输入及显示装置，外壳内装有控制系统、驱动装置；其特征是：所述驱动装置包括与配用液袋的泵管接触的进水开关阀、出水开关阀，在进水开关阀、出水开关阀之间设置挤压凸轮控制的挤压阀；在所述挤压阀与出水开关阀之间设置用于检测配用液袋装夹是否到位及输液管是否阻塞的位移压力传感器。
2.根据权利要求1所述的带位移压力检测的安全注药泵，其特征是：所述位移压力传感器包括传感块，传感块为注塑同心双中空圆柱体，外圆面与外壳内圆面滑动接触，外圆柱与内圆柱之间安装弹簧，内圆柱开口处紧密连接注塑导向盖，导向盖顶部中间安装磁铁，磁铁呈圆柱体形，外壳近磁铁的一端开口处设有塑料盖，霍尔元件安装于塑料盖内部中间；
当泵管中的压力使弹簧发生形变时，弹簧的形变带动磁铁移动，其结果导致磁铁与安装在塑料盖内的霍尔元件产生相对的位移，霍尔元件输出霍尔电势与激励电流信号传递给控制系统；在安装好配用液袋后，注药泵启动时,霍尔元件与磁铁距离较远，首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测到配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，霍尔元件与磁铁距离较近，检测到配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
3.根据权利要求1所述的带位移压力检测的安全注药泵，其特征是：所述位移压力传感器包括传感块，为注塑中空圆柱体，外圆面与注塑外壳内圆面滑动接触，内圆面紧密连接注塑导向盖的外圆面，并在传感块与外壳内圆内挡环之间、导向盖外圆面上安装弹簧，导向盖顶部中间安装磁铁，磁铁呈圆柱体形，外壳近磁铁的一端开口处设有塑料盖，霍尔元件安装于塑料盖内部中间；
当泵管中的压力使弹簧发生形变时，弹簧的形变带动磁铁移动，其结果导致磁铁与安装在塑料盖内的霍尔元件产生相对的位移，霍尔元件输出霍尔电势与激励电流信号传递给控制系统；在安装好配用液袋后，注药泵启动时,霍尔元件与磁铁距离较远，首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测到配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，霍尔元件与磁铁距离较近，检测到配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
4.根据权利要求1所述的带位移压力检测的安全注药泵，其特征是：所述位移压力传感器包括弹性体，为弹性材料制成的圆柱体，外圆面与外壳内圆面凸环卡接，内圆面紧密连接导向盖的外圆面，外顶呈球面兼作传感块，导向盖为注塑件，顶部中间安装磁铁，磁铁呈圆柱体形，外壳近磁铁的一端开口处设有塑料盖，霍尔元件安装于塑料盖内部中间；
当泵管中的压力使弹性体发生形变时，弹性体的形变带动磁铁移动，其结果导致磁铁与安装在塑料盖内的霍尔元件产生相对的位移，霍尔元件输出霍尔电势与激励电流信号传递给控制系统；在安装好配用液袋后，注药泵启动时,霍尔元件与磁铁距离较远，首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测到配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，霍尔元件与磁铁距离较近，检测到配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
5.根据权利要求1所述的带位移压力检测的安全注药泵，其特征是：所述位移压力传感器包括弹性体，为弹性材料制成的圆柱体，外圆面与塑料外壳内圆面凸环卡接，内圆面紧密连接塑料导向盖的外圆面，外顶呈球面兼作传感块，导向盖顶部中间安装衔铁，衔铁呈圆柱体形，外壳近衔铁的一端开口处设有塑料盖，螺管型电感线圈安装于塑料盖内部中间；
当泵管中的压力使弹性体发生形变时，弹性体的形变带动衔铁移动，其结果导致衔铁与安装在塑料盖内的电感线圈产生相对的位移，衔铁插入电感线圈内；电感线圈输出的电感量信号传递给控制系统；在安装好配用液袋后，注药泵启动时,衔铁插入电感线圈较浅，首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测到配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，衔铁插入电感线圈较深，检测到配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
6.一种权利要求1所述的带位移压力检测的安全注药泵的位移压力检测方法，其特征是：在安装好配用液袋后、注药泵启动时，位移压力传感器首先检测配用液袋装夹是否到位，若装夹不到位则触发报警，装夹到位则检测所述配用液袋初始装夹位置和输液管路的初始压力值，并传递给控制系统自动记录作为基准；在注药泵启动后运行的任意时间，检测所述配用液袋的实时装夹位置和输液管路的实时压力值，并传递给控制系统，经过注药泵控制系统对自动记录的初始值、检测到的实时值与预先设定的报警阈值比较处理，小于报警阈值，注药泵正常工作，否则，输出报警信号，立即触发报警。
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