CN109029554B - 输液器多功能测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种输液器多功能测试仪，通过设置室温传感器、水温传感器、计数传感器、称重传感器和控制装置，测量输液的计时、计数、称重，测量滴重、流量和计算流量降低率。本发明操作简单、使用方便，能够提高一次性使用输液器的流量和滴重测试结果的准确性，实现测试试验用水的循环再利用，并可由打印机打印出测试数据，同时能够控制输液器滴出60滴/min和20滴/min的滴速，精准测量输液器滴重、流量，以及准确的时间控制，确保患者用输液器的质量安全。

Description

输液器多功能测试仪

技术领域

本发明属于测试仪器领域，尤其是一种针对输液器滴重、流量及流量降低率的多功能测试仪。

背景技术

《GB 8368—2005一次性使用输液器重力输液式》中6.8要求：“滴斗与滴管要在(23±2)℃、流速为(50±10)滴/min的条件下,滴管滴出20或60滴蒸馏水应为(1±0.1)mL[(1±0.1)g]”。及6.10要求“输液流速对于滴管为20滴/mL的输液器，输液器在1m静压头下，10min内输出氯化钠溶液[质量浓度为ρ(NaCl)＝9g/L]应不少于1000mL。”这两个项目是要求检验员用秒表、天平、量筒、纯净水、点滴架等设备来进行人为操作，滴数是人工计数。企业对其检测结果争议也是很大，在试验过程中检测人员遇到的问题就是很难把控(50±10)滴/min的流速，在滴20或60滴的时候人工计数很容易出现差错，还有就是检测人员之间测出的结果差异大因此试验结果的准确性不是很高，很容易测出不合格的样品，人为操作带来的误差也会对数据的真实性有影响。目前，一次性使用输液器是一种经过无菌处理用于静脉输注的医疗器具，是连接药液与人体静脉之间给药的一个通道，是临床常见的一次性医疗耗材，在我国的医疗机构临床得到普及，是应用最广泛、与患者接触最多的医疗器械之一，目前我国输液器每年使用量近50亿支，2014、2015年全国上报的可疑医疗器械不良事件报告中，一次性使用输液器居首位。一次性使用输液器具有使用方便且无交叉性传染等优点，为确保患者用械安全有效及结合医疗机构临床应用，国家食品药品监督管理总局从2013年开展医疗器械监督抽验工作，就把一次性使用输液器作为持续性的跟踪抽验品种。依据《医疗器械监督管理条例》规定，一次性使用输液器被列为三类高风险医疗器械实施监管，体现了对其安全性、有效性加以严格控制的必要性。3次输液器国家抽验，不合格项目主要集中在10个检验项目。其中“输液器滴重”检测项目在3次国家抽验中均有不合格产品。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种输液器多功能测试仪，操作简单、使用方便，能够提高一次性使用输液器的流量和滴重测试结果的准确性，实现测试试验用水的循环再利用，并可由打印机打印出测试数据，同时能够控制输液器在滴重时滴出液体60滴/min和20滴/min的速度及滴数，精准测量输液器中水的滴重、流量，以及测量滴重时准确的流速控制，很好的从力值转换为容量值，为确保患者用输液器的质量安全。

实现本发明目的的技术解决方案为：

输液器多功能测试仪，包括室温传感器、水温传感器、模拟输液瓶、计数传感器、机架、液晶显示器、水循环泵、称重传感器、称量杯、输液器控制开关、输液器，其中：机架包括顶架、第一支架、第二支架、底座和竖架，顶架、第一支架、第二支架与底座之间通过竖架连接，且顶架、第一支架、第二支架与底座均设置在竖架的同一侧并依次上下对应；竖架上安装有控制装置和液晶显示器，竖架内底部安装有水循环泵，顶架远离竖架的末端侧面安装有室温传感器，顶架远离竖架的末端下表面安装有模拟输液瓶，第一支架远离竖架的末端侧面安装有计数传感器，底座远离竖架的末端上表面安装有称量杯，且模拟输液瓶、计数传感器、输液器控制开关、称量杯沿同一竖直方向设置；模拟输液瓶内安装有水温传感器，模拟输液瓶上插入输液器并向下伸出，且输液器穿过计数传感器和输液器控制开关后与称量杯连接并伸入称量杯内，输液器控制开关固定安装在第二支架远离竖架的末端侧面；称量杯底部一侧安装有称重传感器，称量杯底部另一侧向下设有一出水孔，出水孔与水循环泵的进水端连接，水循环泵的出水端与模拟输液瓶的进水端连接；室温传感器、水温传感器、计数传感器、液晶显示器、称重传感器、输液器控制开关均与控制装置电连接。

进一步的，本发明的输液器多功能测试仪，机架的顶架、第一支架、底座和竖架均为中空通道结构，用于安装室温传感器、水温传感器、计数传感器、液晶显示器、称重传感器、输液器控制开关与控制装置电连接时的电路以及安装称量杯、水循环泵与模拟输液瓶之间水循环的水管。

进一步的，本发明的输液器多功能测试仪，控制装置包括依次连接的低通滤波器、功率放大器、模数转换器和单片机，低通滤波器的输入端连接室温传感器、水温传感器、计数传感器、称重传感器的输出端，单片机的输出端连接液晶显示器和打印机。

进一步的，本发明的输液器多功能测试仪，单片机型号为AT89C52。

进一步的，本发明的输液器多功能测试仪，单片机通过PID调节器与输液器控制开关连接。

进一步的，本发明的输液器多功能测试仪，室温传感器、水温传感器均为红外传感器。

进一步的，本发明的输液器多功能测试仪，计数传感器为光纤传感器或红外对管。

进一步的，本发明的输液器多功能测试仪，模数转换器为计数型模数转换器或逐次渐进型模数转换器。

进一步的，本发明的输液器多功能测试仪，顶架上设置有一可对水管加水和放水的盖子，或在竖架底部设置与水管连接的一进水口和一出水口。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明能够精确测量和控制输液器的滴重、流量和计算流量降低率；

2、本发明能够准确控制输液器的滴数和测量滴重；

3、本发明能够能对气泡、空液、漏液等异常情况进行报警，并自动停止试验，保证测试过程和测试结果的准确性。

附图说明

图1是本发明的输液器多功能测试仪的整体结构示意图；

图2是本发明的输液器多功能测试仪的控制装置内部结构示意图。

附图标记含义：1：室温传感器，2：水温传感器，3：模拟输液瓶，4：计数传感器，5：机架，6：液晶显示屏，7：水循环泵，8：称重传感器，9：称量杯，10：输液器控制开关，11：输液器，12：电源开关，13：第一支架，14：第二支架。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

输液器多功能测试仪，如图1所示，包括红外室温传感器1、红外水温传感器2、模拟输液瓶3、光纤传感器或红外对管、机架5、液晶显示器6、水循环泵7、称重传感器8、称量杯9、输液器控制开关10、输液器11。

机架5包括顶架、第一支架13、第二支架14、底座和竖架，顶架、第一支架13、第二支架14与底座之间通过竖架连接，且顶架、第一支架13、第二支架14与底座均设置在竖架的同一侧并依次上下对应。机架5的顶架、第一支架13、底座和竖架均为中空通道结构，用于安装室温传感器1、水温传感器2、光纤传感器或红外对管、液晶显示器6、称重传感器8、输液器控制开关10与控制装置电连接时的电路以及安装称量杯9、水循环泵7与模拟输液瓶3之间水循环的水管。顶架上还设置有一可对水管加水和放水的盖子，或在竖架底部设置与水管连接的一进水口和一出水口。

竖架上安装有控制装置和液晶显示器6，竖架内底部安装有水循环泵7。顶架远离竖架的末端侧面安装有红外室温传感器1，顶架远离竖架的末端下表面安装有模拟输液瓶3。第一支架13远离竖架的末端侧面安装有光纤传感器或红外对管，用于计算经过的液滴数量；底座远离竖架的末端上表面安装有称量杯9。且模拟输液瓶3、光纤传感器、输液器控制开关10、称量杯9沿同一竖直方向设置。

模拟输液瓶3内安装有红外水温传感器2。模拟输液瓶3上插入输液器11并向下伸出，且输液器11穿过光纤传感器或红外对管和输液器控制开关10后与称量杯9连接并伸入称量杯9内，其中，输液器11的滴斗设置在光纤传感器或红外对管中间，用于光纤传感器或红外对管及滴斗内的液滴数量进行计数。输液器控制开关10固定安装在第二支架14远离竖架的末端侧面。称量杯9底部一侧安装有称重传感器8，称量杯9底部另一侧向下设有一出水孔，出水孔与水循环泵7的进水端连接，水循环泵7的出水端与模拟输液瓶3的进水端连接。

红外室温传感器1、红外水温传感器2、光纤传感器或红外对管、液晶显示器6、称重传感器8、输液器控制开关10均与控制装置电连接。

如图2所示，虚线框内为控制装置的结构，控制装置包括依次连接的低通滤波器、功率放大器、模数转换器和AT89C52单片机，还包括PID调节器，低通滤波器的输入端连接室温传感器1、水温传感器2、光纤传感器、称重传感器8的输出端，单片机的输出端连接液晶显示器6和打印机，单片机通过PID调节器与输液器控制开关10连接，PID调节器用于在气泡、空液、漏液等异常情况出现时进行报警并停止输液器。

对于测量输液滴数来说，根据传感器的特性分析得出，可选用光纤传感器或红外对管来实现。光纤传感技术的重要应用之一是利用光纤质轻、径细、强抗电磁干扰、抗腐蚀、耐高温、信号衰减小，集信息传感与传输于一体等特点，解决常规检测技术难以完全胜任的测量问题。而在输液器测试中使用的液体有两种，分别为蒸馏水和氯化钠溶液，在测流量时需用氯化钠溶液，含氯化物溶液具有腐蚀性，即使少量氯离子也会破坏表面膜而产生腐蚀。合金随着氯化钠浓度的增加，腐蚀速度成直线增大。因此本发明实施例1中选用了光纤传感器，将光纤传感器固定于滴斗外侧。当有液滴落下时，光纤传感器感知滴斗壁是否产生特定抖动，从而判定是否有液滴落下。

而红外对管则是U字型结构，发射器和接收器分别位于U型槽的两边，并形成一个光轴。在本发明的实施例2中选用了红外对管，根据光敏三极管接收到的光强的强弱变化，使光敏三极管产生电流经整合形成高低电平进行输出，通过对高低电平的变化来判断是否有液滴滴下。

本测试仪测试时一般采用光纤传感器，在测低流速(慢)的时候转换成红外对管，或是光纤传感器坏了需要维修的时候换成红外对管。本多功能测试仪能够控制输液器在滴重时滴出液体60滴/min和20滴/min的速度及滴数，精准测量输液器中水的流速、流量，以及测量流速时准确的时间控制，很好的从力值转换为容量值，为确保患者用输液器的质量安全。

本多功能测试仪的工作过程如下：

第一步，接通电源，打开电源开关12，水循环泵7启动，液晶显示器6亮起，室温传感器1、水温传感器2开始工作，并将室温值、水温值输出给控制装置，模拟输液瓶3上插入输液器11；

第二步，控制装置控制水循环泵7向模拟输液瓶3提供测试液体，使得输液器控制开关10以上的输液器11内充满测试液体；

第三步，控制装置根据设定的流速打开输液器控制开关10，计数传感器4开始记录通过滴斗的液滴数量，控制装置开始内部计时，称重传感器8开始测量称量杯9的重量，测试液体通过输液器11向下流动；

第四步，计数传感器4将计数信号输出给控制装置，称重传感器8将重量信号输出给控制装置，控制装置存储计数信号、重量信号和计时信号并显示在液晶显示屏6上，直到控制装置内部计时达到预设值，控制装置关闭输液器控制开关10；

第五步，判断输液器11上是否有空气过滤器，若有，则取下输液器11上的空气过滤器，转到第三步；若无，则转到第六步；

第六步，控制装置利用获取的计数信号、重量信号和计时信号计算液滴滴重、流量和流量降低率并将计算结果发送至液晶显示屏6进行动态显示，其中，滴重＝重量值/计数,流量＝重量值/计时，流量降低率＝(1-v1/v0)*100％，v0为计时时间内不加空气过滤器的流量，v1为计时时间内加设空气过滤器后的流量；

第七步，控制装置保存测试数据并控制打印机打印测试数据；

第八步，关闭电源开关12，测试完成。

本输液器多功能测试仪在青海省药品检验检测院(青海省中藏药现代化研究重点实验室)针对60滴/min和20滴/min的流速分别进行了多次实验测试，在不出现异常情况下测得同一输液器的液滴滴重、流量和流量降低率的误差率小于0.1％。

其具体的测试模式包括：

模式一：

开机，将进气器件通过瓶塞插入容器，设置流速(例：在规定的流速为(50±10)滴/min)，设置水温，设置滴数(可控制)，开始测试(开始计数)，称取测量杯中的水的重量，记录数据，打印数据并存储数据，关机。

模式二：

开机，将进气器件通过瓶塞插入容器，设置流速(例：在规定的流速为(50±10)滴/min)，设置水温，设置时间(如10min)，开始测试，称取规定时间内经输液器流入量杯中液体的重量，记录数据并打印数据，存储数据，关机。

模式三：

开机，将进气器件通过瓶塞插入容器，设置流速(例：在规定的流速为(50±10)滴/min)，设置水温，设置时间(如5min)，开始测试v1和v0，自动计算流量降低率，记录数据，打印数据，存储数据，关机。注意，流量降低率＝(1-v1/v0)×100％，其中v0为5分钟不加空气过滤器的流量，v1为5分钟流经空气过滤器后的流量。

显示数据单信息如下表：

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.输液器多功能测试仪，其特征在于，包括室温传感器(1)、水温传感器(2)、模拟输液瓶(3)、计数传感器(4)、机架(5)、液晶显示器(6)、水循环泵(7)、称重传感器(8)、称量杯(9)、输液器控制开关(10)、输液器(11)，其中：

机架(5)包括顶架、第一支架(13)、第二支架(14)、底座和竖架，顶架、第一支架(13)、第二支架(14)与底座之间通过竖架连接，且顶架、第一支架(13)、第二支架(14)与底座均设置在竖架的同一侧并依次上下对应；

竖架上安装有控制装置和液晶显示器(6)，竖架内底部安装有水循环泵(7)，顶架远离竖架的末端侧面安装有室温传感器(1)，顶架远离竖架的末端下表面安装有模拟输液瓶(3)，第一支架(13)远离竖架的末端侧面安装有计数传感器(4)，底座远离竖架的末端上表面安装有称量杯(9)，且模拟输液瓶(3)、计数传感器(4)、输液器控制开关(10)、称量杯(9)沿同一竖直方向设置；

模拟输液瓶(3)内安装有水温传感器(2)，模拟输液瓶(3)上插入输液器(11)并向下伸出，且输液器(11)穿过计数传感器(4)和输液器控制开关(10)后与称量杯(9)连接并伸入称量杯(9)内，输液器控制开关(10)固定安装在第二支架(14)远离竖架的末端侧面；称量杯(9)底部一侧安装有称重传感器(8)，称量杯(9)底部另一侧向下设有一出水孔，出水孔与水循环泵(7)的进水端连接，水循环泵(7)的出水端与模拟输液瓶(3)的进水端连接；

室温传感器(1)、水温传感器(2)、计数传感器(4)、液晶显示器(6)、称重传感器(8)、输液器控制开关(10)均与控制装置电连接，计数传感器(4)为光纤传感器或红外对管；

控制装置包括依次连接的低通滤波器、功率放大器、模数转换器、PID调节器和AT89C52单片机，低通滤波器的输入端连接室温传感器(1)、水温传感器(2)、计数传感器(4)、称重传感器(8)的输出端，单片机的输出端连接液晶显示器(6)和打印机，单片机通过PID调节器与输液器控制开关(10)连接，PID调节器用于在气泡、空液、漏液等异常情况出现时进行报警并停止输液器。

2.根据权利要求1所述的输液器多功能测试仪，其特征在于，机架(5)的顶架、第一支架(13)、底座和竖架均为中空通道结构，用于安装室温传感器(1)、水温传感器(2)、计数传感器(4)、液晶显示器(6)、称重传感器(8)、输液器控制开关(10)与控制装置电连接时的电路以及安装称量杯(9)、水循环泵(7)与模拟输液瓶(3)之间水循环的水管。

3.根据权利要求1所述的输液器多功能测试仪，其特征在于，室温传感器(1)、水温传感器(2)均为红外传感器。

4.根据权利要求1所述的输液器多功能测试仪，其特征在于，模数转换器为计数型模数转换器或逐次渐进型模数转换器。

5.根据权利要求1或2所述的输液器多功能测试仪，其特征在于，顶架上设置有一可对水管加水和放水的盖子，或在竖架底部设置与水管连接的一进水口和一出水口。