CN109248366A - 一种呼吸机湿化罐水位报警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种呼吸机湿化罐水位报警装置，涉及医疗设备领域。所述报警装置包括：设置于湿化罐罐体外的准直光发射装置；设置于准直光发射装置相对罐体另一侧第一限高处的第一光传感器；设置于准直光发射装置相对罐体另一侧第二限高处的第二光传感器；与所述第一光传感器和所述第二光传感器连接的报警单元；所述准直光发射装置用于配置为向所述第一光传感器和所述第二光传感器发射准直光；所述准直光发射装置离湿化罐底部的垂直距离小于第二限高处离湿化罐底部的垂直距离；所述准直光发射装置的出射光线与罐体内部液面的入射角度大于罐体内部液体和空气界面的全反射角。该报警装置可以实时报警，降低医疗事故，同时成本低廉，可移植性强。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是一种呼吸机湿化罐水位报警装置。
背景技术
人体气道具有加温加湿功能，而危重症患者在应用呼吸机辅助通气时，原有的加温加湿功能被剥夺，必须依靠呼吸机湿化罐对中心压缩空气进行加湿后送入患者气道。
呼吸机湿化罐是呼吸机的重要组成部分，能对进入患者呼吸系统的空气湿度进行调整。临床上常用的呼吸机湿化罐的罐体上仅有用来提示注水的水位标志线，需要医护人员经常关注水位。湿化罐水过多易导致罐内水顺呼吸机管路流入气道引起患者误吸，造成患者呼吸道感染；而罐内水过少易引起患者呼吸道黏膜干燥、呼吸道分泌物黏稠不易排出。因此需要医护人员频繁更换，操作繁琐，增加了医护人员的工作量，且时有出现护士不在场而断液的状况发生，影响治疗。
发明内容
为了解决上面的技术问题，本发明实施例公开了呼吸机湿化罐水位报警装置，包括：
设置于湿化罐罐体外的准直光发射装置；
设置于准直光发射装置相对罐体第一限高处的第一光传感器；
设置于准直光发射装置相对罐体第二限高处的第二光传感器；
与所述第一光传感器和所述第二光传感器连接的报警单元；
所述准直光发射装置用于配置为向所述第一光传感器和所述第二光传感器发射准直光；
所述准直光发射装置离湿化罐底部的垂直距离小于第二限高处离湿化罐底部的垂直距离；
所述准直光发射装置的出射光线与罐体内部液面的入射角度大于罐体内部液体和空气界面的全反射角。
当罐体内液面高度低于第一限高处时，准直光发射装置的出射光线由于入射角大于罐体内部液体和空气界面的全反射角而在液面出发生全反射，从而第一光传感器接收不到出射光线，达到检测罐体水位是否低于第一限高的技术效果；
同样的当罐体内液面高度低于第二限高处时，准直光发射装置的出射光线由于入射角大于罐体内部液体和空气界面的全反射角而在液面出发生全反射，从而第二光传感器接收不到出射光线，达到检测罐体水位是否低于第二限高的技术效果；
进一步的，所述准直光发射装置、所述第一光传感器和第二光传感器通过真空吸附在罐体外表面。
将上述结构通过真空吸附在罐体外表面，可以随时拆卸，方便快速的应用在不同型号的呼吸机湿化罐上。
可选的，所述准直光发射装置出射光线的波长范围为760nm-1000nm。由于上述波段范围为红外光，可以最大限度的减少环境光对检测结果的干扰。
优选的，所述第一光传感器和所述第二光传感器感测的波长范围相同。即第一光传感器和第二光传感器可以用相同的材料制作，达到节约成本的技术效果。
进一步的，所述报警单元还包括无线传输模块，用于根据罐体水位情况向目标客户发送湿化罐状态信息。
通过无线传输模块将湿化罐水位情况发送给负责人，可以更加即时的通知到医疗作业人员，达到真正的实时反馈。
进一步的，所述报警装置还包括重力感应单元，所述重力感应单元用于检测湿化罐是否处于平稳状态，所述湿化罐状态信息包括湿化罐是否平稳；
重力检测单元可以检测湿化罐的平稳状态，最大限度的降低了报警装置的误报情况。
本发明实施例至少具有以下有益效果：
本发明实施例中，所述报警装置能够实时检测罐体内部水位情况，并进行自动报警，由于所述报警装置中的准直光发射装置、所述第一光传感器和第二光传感器均设置在罐体外侧，减少了报警装置对罐体内部液体的污染，且报警装置可以随时拆卸，可兼容任意型号的呼吸机湿化罐。
因此本发明实施例的报警装置可以达到实时报警，降低医疗事故，减轻医护人员工作量，同时成本低廉，可移植性强，是一款实用性很强的医疗产品。
附图说明
图1为本发明实施例的报警装置的结构示意图；
图2为本发明实施例的报警装置的光路示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，应当理解的是，以下实施例仅是为了说明和解释本发明，并不对本发明的结构进行限定。
实施例1
本发明第一实施例的呼吸机湿化罐水位报警装置，包括：
设置于湿化罐罐体1外的准直光发射装置2；
设置于准直光发射装置2相对罐体第一限高h1处的第一光传感器3；
设置于准直光发射装置2相对罐体第二限高h2处的第二光传感器4；
与所述第一光传感器3和所述第二光传感器4连接的报警单元5；
所述准直光发射装置3用于配置为向所述第一光传感器3和所述第二光传感器4发射准直光；
所述准直光发射装置3的出射光线与罐体内部液面的入射角度大于罐体内部液体和空气界面的全反射角。
即准直光发射装置的第一出射光线7与液面法线方向的角度θ1、第二出射光线8与液面法线方向的角度θ2大于罐体内部液体和空气界面的全反射角。
如空气的折射率为1，水的折射率为n，则θ1和θ2应大于arcsin(l/n)。
为了让第一出射光线和第二出射光线均能满足全反射条件，将所述准直光发射装置设置于第二限高处之下，即所述准直光发射装置离湿化罐底部的垂直距离小于第二限高处离湿化罐底部的垂直距离。
为了进一步说明本发明的工作原理，请参考图2的光路图，当罐体内部液面高度下降到h3时，第一出射光线7在液体和空气界面处发生全内反射，这时第一光传感器3检测不到第一出射光线，从而达到监测水位是否低于第一限高h1的技术效果。
同样的，当罐体内部液面高度下降到低于h2时，第二出射光线8在液体和空气界面处发生全内反射，这时第一光传感器4检测不到第一出射光线，从而达到监测水位是否低于第一限高h2的技术效果。
实施例2
为了达到方便使用的技术目的，在另一个可选的实施例中，本发明的呼吸机湿化罐水位报警装置中的准直光发射装置、所述第一光传感器和第二光传感器通过真空吸附在罐体外表面。
通过上述设置，可以方便的将所述准直光发射装置、所述第一光传感器和第二光传感器从呼吸机湿化罐上拆卸移植到其他呼吸机湿化罐上，兼容性和实用性极强
为了降低环境光线对光传感器的干扰，将准直光发射装置出射光线的波长范围设定为760nm-1000nm。
为了进一步降低生产成本，可以将所述第一光传感器和所述第二光传感器感测的波长范围相同，优选的，第一传感器和第二传感器可以由相同的传感器制造。
为了防止第一传感器和第二传感器发生干扰，所述准直光发生装置向第一传感器发射的光波长与向第二传感器发生的光波长不同。
实施例3
为了进一步达到实时报警的技术效果，在另一个可选的实施例中，实施例 1中的报警单元还包括无线传输模块，用于根据罐体水位情况向目标客户发送湿化罐状态信息，这样，即使医护人员不在医疗现场也可以实时的接收到湿化罐水位信息，最大限度的降低了医疗事故的发生。
实施例4
为了进一步降低环境对报警装置的干扰，在另一个可选的实施例中，实施例3中的报警装置还包括重力感应单元，所述重力感应单元用于检测湿化罐是否处于平稳状态，所述湿化罐状态信息包括湿化罐是否平稳；
通过对湿化罐平稳状态的检测，可以避免由于震动等外力原因导致液面不平稳引起的误报，保证了水位监测情况的准确性。
本发明实施例中，所述报警装置能够实时检测罐体内部水位情况，并进行自动报警，由于所述报警装置中的准直光发射装置、所述第一光传感器和第二光传感器均设置在罐体外侧，减少了报警装置对罐体内部液体的污染，且报警装置可以随时拆卸，可兼容任意型号的呼吸机湿化罐。
因此本发明实施例的报警装置可以达到实时报警，降低医疗事故，减轻医护人员工作量，同时成本低廉，可移植性强，是一款实用性很强的医疗产品。
以上所述仅是本发明的实施方式，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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种呼吸机湿化罐水位报警装置，其特征在于，包括：
设置于湿化罐罐体外的准直光发射装置；
设置于准直光发射装置相对罐体另一侧第一限高处的第一光传感器；
设置于准直光发射装置相对罐体另一侧第二限高处的第二光传感器；
与所述第一光传感器和所述第二光传感器连接的报警单元；
所述准直光发射装置用于配置为向所述第一光传感器和所述第二光传感器发射准直光；
所述准直光发射装置离湿化罐底部的垂直距离小于第二限高处离湿化罐底部的垂直距离；
所述准直光发射装置的出射光线与罐体内部液面的入射角度大于罐体内部液体和空气界面的全反射角。
2.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于，所述准直光发射装置、所述第一光传感器和第二光传感器通过真空吸附在罐体外表面。
3.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于，所述准直光发射装置出射光线的波长范围为760nm-1000nm。
4.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于，所述第一光传感器和所述第二光传感器感测的波长范围相同。
5.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于，所述报警单元还包括无线传输模块，用于根据罐体水位情况向目标客户发送湿化罐状态信息。
6.根据权利要求5所述的报警装置，其特征在于，所述报警装置还包括重力感应单元，所述重力感应单元用于检测湿化罐是否处于平稳状态，所述湿化罐状态信息包括湿化罐是否平稳。
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2017
- 2017-07-13 CN CN201710569285.4A patent/CN109248366A/zh active Pending
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