CN110987111B - 动静态条件下输液器流量控制特性测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，属于医疗器械检验技术领域，其结构包括顶板和底板，底板和顶板之间通过支撑架连接起来；顶板包括固定板和活动板，支撑架连接在固定板上，活动板位于固定板的上方，活动板上设置有一个或多个振动装置且所述振动装置带动活动板振动；活动板上设置有一个或多个用于储存实验介质的密封容器，底板上设置有称重装置，称重装置与密封容器一一对应设置，称重装置上设置有收集瓶；固定板上对应密封容器的位置设置有供输液器穿过的缺口。本发明示例的测试系统，能够同时实现静态条件和动态条件下输液器的流量控制特性试验，并且能够减轻操作人员的劳动，提高效率和准确率。

Description

动静态条件下输液器流量控制特性测试系统

技术领域

本发明涉及医疗器械检验技术领域，尤其涉及输液器质量检验，具体地说是一种动静态条件下输液器流量控制特性测试系统。

背景技术

一次性输液器是一种常见的医疗耗材，经过无菌处理，建立静脉与药液之间的通道，用于静脉输液，为确保人们的生命健康安全，作用于人体的医疗器械必须经过严格的质量检验才能投入使用。

医药行业标准YY0286.6-2009《专用输液器第6部分：一次性使用流量设定微调式输液器》的附录A中对于输液器的流量控制特性试验方法进行了规范性概述，该试验过程中，需要在规定的静压头下使流出液流入贮液容器，30min后关闭输液容器，用称重法测量并记录30min贮液容器内收集液的体积。

上述标准中给出了进行试验的简易设备，具体操作时，一般使用500ml的输液瓶盛装溶液进行输注，采用称量天平来对贮液容器内的收集液进行称重，但在实际操作中，目前的试验设备及操作方法还存在以下不足：

1、由于测试时间较长，输注溶液的量较大，500ml的输液瓶并不能够满足试验要求，因此完成整个试验需要在中间进行换瓶，而中间换瓶会带来流量影响，影响测试结果的准确性。

2、由于收集液较多，对于称重用的天平，量程的要求也相应增加，一般需要量程1200g以上的天平，甚至需要增加专用设备称量，操作多有不便。

3、每次试验只能测试一个输液器，试验过程全靠人工操作，效率较低，人力耗费较大，准确率也存在提升空间。

此外，目前的流量控制特性试验均在静态条件下进行，然而实际的输液器在使用时，不仅仅是在静态条件下使用，很多情况下需要在动态条件下使用，如在救护车上，或者其他一些救援行动中在运输条件下使用，仅仅在静态条件下进行试验测得的结果，不够全面准确。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，该系统能够同时实现静态条件和动态条件下输液器的流量控制特性试验，并且能够减轻操作人员的劳动，提高效率和准确率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

提供了一种动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，包括顶板和底板，所述底板和顶板之间通过支撑架连接起来；所述顶板包括固定板和活动板，所述支撑架连接在固定板上，活动板位于固定板的上方，所述活动板上设置有一个或多个振动装置且所述振动装置带动活动板振动；

活动板上设置有一个或多个用于储存实验介质的密封容器，所述底板上设置有称重装置，所述称重装置与所述密封容器一一对应设置，称重装置上设置有收集瓶；所述固定板上对应密封容器的位置设置有供输液器穿过的缺口。

优选的，密封容器和收集瓶的容积均为约1.5L。

进一步的，所述活动板和固定板之间通过多个弹性连接件连接起来，固定板上还设置有一根或多根立柱，所述立柱穿过活动板延伸至活动板的上方，活动板上设置有供立柱穿过的通孔且所述通孔的孔径大于所述立柱的直径。

进一步的，所述振动装置内部设置有倾斜的椭圆形轨道，所述椭圆形轨道连通有进气管和出气管，椭圆形轨道内设置有一个或多个滚珠，所述进气管连接有气泵。

进一步的，所述密封容器呈圆柱状，密封容器的侧壁外表面设置有外螺纹，所述活动板上设置有与密封容器相适配的容纳槽，所述容纳槽的侧壁上设置有与所述外螺纹相啮合的内螺纹，容纳槽的底部设置有供输液器穿过的缺口。

进一步的，所述密封容器为透明材料制成，密封容器的侧壁上设置有刻度。

进一步的，所述底板上设置有柜体，所述柜体将称重装置罩起来，柜体的顶面上设置有供输液器穿过的通孔，柜体的前侧设置有可打开的柜门。

进一步的，所述柜门上设置有透明区域。

进一步的，所述称重装置连接有通讯模块，所述通讯模块连接至上位机。

进一步的，对应被检测输液器滴斗的位置设置有红外传感器。

进一步的，所述椭圆形轨道长轴与短轴的尺寸比为7:4，滚珠直径与轨道直径之间的差值为0.3～1mm；

和/或，

所述气泵连接有电磁阀，安装电磁阀便于对气泵的开关频率进行设置，实现气泵的自动控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明示例的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，用于储存实验介质的密封容器设置在活动板上，活动板上设置有振动装置，振动装置能够带动活动板产生振动，从而实现在动态条件下进行输液器的流量控制特性测试，符合输液器在救护车上，或者其他一些救援行动中在运输条件下使用的动态使用情况；若是不打开振动装置，则可以实现静态条件下输液器的流量控制特性测试，一套测试系统实现了动静态条件下输液器的流量控制特性测试，测试结果更加全面，更加具有参考价值。

2、本发明示例的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，配备专用的实验介质密封容器，可以根据需要设计容量，一般设定为容量1.5L左右，能够保证所盛装的实验介质满足一次完整实验的需要，避免了中间换瓶带来的流量影响，试验结果更加准确且降低了实验操作的繁琐度。

3、本发明示例的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，储存实验介质的密封容器可以设置多个，能够多路同时进行实验，大大提高了实验的效率，对应密封容器设置称重装置，自动实现称重，减少了操作人员的操作，不仅节省人力，而且提高测试结果的准确性。

4、本发明示例的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，活动板和固定板之间通过弹性连接件连接起来，并通过设置立柱防止活动板过度倾斜，活动板上供立柱穿过的通孔的直径大于立柱的直径，保证活动板能够出现有效的振动，结构简单，使用效果好。

5、本发明示例的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，振动装置采用椭圆形轨道、滚珠和气泵等构成，通过气泵驱动滚珠在椭圆形轨道内碰撞，实现带动振动装置振动，结构简单、成本低，且可以通过调整进气量、进气频率、滚珠数量等调整振动装置的振动力度和振动频率，使用方便，增加了灵活性。

6、本发明示例的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，密封容器和容纳槽之间通过螺纹相啮合，通过旋转密封容器，能够实现密封容器高度的调整，且螺纹的调整方式能够实现连续调整和微调，灵活性高，适用范围宽，便于实验的操作。

7、本发明示例的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，密封容器为透明材料制成，密封容器的侧壁上设置有刻度，便于观察容器内部实验介质的体积和准确的确定加入的实验介质的量。

8、本发明示例的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，称重装置通过柜体罩起来，对称重装置形成保护，避免外界对称重装置造成干扰和损坏，柜体内部以及上表面还可以根据需要存放实验器材，柜门上设置有透明区域，便于观察内部的情况，为使用者提供了很大的便利。

9、本发明示例的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，称重装置连接有通讯模块，通讯模块连接至上位机，能够自动采集各路测试通道的实时重量数据，根据需求在上位机进行实验曲线及数据的保存，减轻了操作人员的人工工作。

10、本发明示例的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，对应被检测输液器滴斗的位置设置有红外传感器，能够实现液滴监测实验，实现功能的多样化，通过一套系统实现多种输液器质量检验的实验。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例一的整体结构示意图；

图2为本发明实施例一的称重装置、通讯模块和上位机的连接关系示意图；

图3为本发明实施例一振动装置的结构示意图。

图中：1底板，2固定板，3活动板，4支撑架，5弹簧，6立柱，7密封容器，8振动装置，81椭圆形轨道，82滚珠，83进气管，84电磁阀，85出气管，9容纳槽，10柜体，11柜门，12输液器，13滴斗，14称重装置，15通讯模块，16上位机。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

实施例一：

如图1、图2及图3所示，本实施例提供了一种动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，包括顶板和底板1，所述底板1和顶板之间通过支撑架4连接起来；所述顶板包括固定板2和活动板3，所述支撑架4连接在固定板2上，活动板3位于固定板2的上方，所述活动板3上设置有一个或多个振动装置8且所述振动装置8带动活动板3振动。

一般情况下，振动装置8设置两个，为保持活动板3的平衡，振动装置8在活动板3上对称设置，优选在活动板3的中部对称布置，当振动装置8的数量增多时，优选均匀布置以保持活动板3的平衡。

如图3所示，振动装置8内部设置有倾斜的椭圆形轨道81，所述椭圆形轨道81连通有进气管83和出气管85，椭圆形轨道81内设置有一个或多个滚珠82，所述进气管83连接有气泵(图中未示出)。

气泵连接有电磁阀84，安装电磁阀84便于对气泵的开关频率进行设置，实现气泵的自动控制，椭圆形轨道81内设置润滑脂，以保证滚珠82活动的顺畅，减小滚珠82和椭圆形轨道81之间的摩擦。

活动板3上设置有一个或多个用于储存实验介质的密封容器7，所述底板1上设置有称重装置14，所述称重装置14与所述密封容器7一一对应设置，称重装置14上设置有收集瓶；所述固定板2上对应密封容器7的位置设置有供输液器12穿过的缺口。本实施例中，密封容器7设置有六个，可同时进行六路实验，在其他的实施例中，该数量可以改变。

本实施例中，密封容器7和收集瓶均采用容积1.5L的透明容器。

活动板3和固定板2之间通过多个弹性连接件连接起来，固定板2上还设置有一根或多根立柱6，所述立柱6穿过活动板3延伸至活动板3的上方，活动板3上设置有供立柱6穿过的通孔且所述通孔的孔径大于所述立柱6的直径。本实施例中，弹性连接件采用套置在立柱6外侧的弹簧5，立柱6和弹簧5均设置有四个并设置于活动板3的四个角处，立柱6对活动板3形成一定的支撑，避免其过度倾斜。为保证活动板3的有效振动，活动板3上供立柱6穿过的通孔的直径大于立柱6的直径，为减轻立柱6和通孔之间的摩擦，立柱6穿过通孔的位置安装直线轴承。

密封容器7呈圆柱状，密封容器的侧壁外表面设置有外螺纹，所述活动板3上设置有与密封容器7相适配的容纳槽9，所述容纳槽9的侧壁上设置有与所述外螺纹相啮合的内螺纹，容纳槽9的底部设置有供输液器12穿过的缺口。

为便于添加实验介质，密封容器7为透明材料制成，密封容器7的侧壁上设置有刻度。

底板1上设置有柜体10，所述柜体10将称重装置14罩起来，柜体10的顶面上设置有供输液器12穿过的通孔，柜体10的前侧设置有可打开的柜门11。为便于观察柜体10内的情况，柜门11上设置有透明区域，可将柜门11采用透明有机玻璃制成。

称重装置14连接有通讯模块15，所述通讯模块15连接至上位机16。具体的，称重装置14采用型号为HZAD623-1TCC的称重器，通讯模块15的型号为MOXAUport1130。

上位机16采用台式电脑或者笔记本电脑，安装测试软件，测试软件用于记录重量数据、通过重量数据计算出体积数据并进行曲线的绘制。

所述椭圆形轨道长轴与短轴的尺寸比为7:4，滚珠直径与轨道直径之间的差值为0.3～1mm。具体的，本实施例中，椭圆形轨道的长轴为7cm，短轴为4cm，轨道的直径为8mm，滚珠的直径为7.5mm。

为便于对本发明的理解，下面结合输液器流量控制特性测试的实验步骤对本发明进行进一步的描述：

S1：在输液器20mL/h至125mL/h流量范围内选定最大、最小和中间标有数字的刻度作为三个试验点。

其中，最小标有数字的刻度是指，在规定范围内最接近20mL/h标有数字的刻度；最大标有数字的刻度是指，在规定范围内最接近125mL/h标有数字的刻度；中间标有数字的刻度，是指最接近72.5mL/h标有数字的刻度。

S2：将3支输液器12分别与密封容器7连接，将流量设定微调装置分别设定在三个试验点处，按使用说明操作各输液器12，使其处于输液状态。

S3：在规定的静压头下，开始试验并稳定运行15分钟，然后连续6小时，用称重法测量并记录每个小时收集到的体积(V_i)。

其中，静压头是指进气端至出液端的高度。

S4：用按下式计算的测量体积相对偏差表示流量的稳定性：

式中：

R_i—用各时段的流出量相对于各时段平均流出量的偏差表示的流量稳定性；

V_i—每小时的流出量，mL；

—每小时的平均流出量，mL。

本实施例的测试系统在使用时，可以根据实际情况选择其中的某一路或某几路工作，在测试软件中也切换相应工作的通道。

具体实施时，若是不使用测试软件，可以手动记录数据，由于本实施例的测试系统能够自动进行称重并可同时进行多路实验，比起现有技术仍然提高了效率和准确性。

进行静态条件下的输液器流量控制特性测试时，关闭振动装置；进行动态条件下的输液器流量控制特性测试时，开启振动装置8使其带动活动板3振动，从而带动盛装实验介质的密封容器7振动，模拟输液器12在救护车上，或者其他一些救援行动中在运输条件下使用的动态使用情况。

振动装置8通过气泵来驱动，气泵开启时，气流推动椭圆形轨道81内的滚珠82沿椭圆形轨道81移动，气泵关闭时，滚珠82失去动力停止移动，滚珠82在椭圆形轨道81内的移动及其对椭圆形轨道81形成的撞击使得振动装置8产生振动，从而带动活动板3振动。

可以通过调整进气量、进气频率、滚珠数量等调整振动装置的振动力度和振动频率，比如气泵的开关频率不同会产生不同的振动频率，一般可选择气泵开2秒关5秒进行测试。

实施例二：

本实施例与实施例一相同的部分不再赘述，本实施例与实施例一不同的部分在于：本实施例中，对应被检测输液器滴斗13的位置设置有红外传感器，以进行液滴监测。具体的，红外传感器可采用IRM3638T型号的红外对管。

实施例三：

本实施例与实施例一相同的部分不再赘述，本实施例与实施例一不同的部分在于：本实施例中，在振动装置8的两侧设置电磁铁，可通过调节通过电磁铁的电流强度控制磁场，调节阻尼，起到控制滚珠82的移动速度的作用，从而控制振动装置8的振动速度，进而控制活动板3的振动速度。具体的，滚珠82使用能被磁力吸引的材质，如钢珠等，电磁铁的型号可采用螺钉比例型电磁铁GP80-4-A，或者比例电磁铁GP37-S-A。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。

Claims (9)

1.一种动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，其特征在于，包括顶板和底板，所述底板和顶板之间通过支撑架连接起来；所述顶板包括固定板和活动板，所述支撑架连接在固定板上，活动板位于固定板的上方，所述活动板上设置有一个或多个振动装置且所述振动装置带动活动板振动；

活动板上设置有一个或多个用于储存实验介质的密封容器，所述底板上设置有称重装置，所述称重装置与所述密封容器一一对应设置，称重装置上设置有收集瓶；所述固定板上对应密封容器的位置设置有供输液器穿过的缺口；

所述活动板和固定板之间通过多个弹性连接件连接起来，固定板上还设置有一根或多根立柱，所述立柱穿过活动板延伸至活动板的上方，活动板上设置有供立柱穿过的通孔且所述通孔的孔径大于所述立柱的直径。

2.根据权利要求1所述的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，其特征在于，所述振动装置内部设置有倾斜的椭圆形轨道，所述椭圆形轨道连通有进气管和出气管，椭圆形轨道内设置有一个或多个滚珠，所述进气管连接有气泵。

3.根据权利要求1所述的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，其特征在于，所述密封容器呈圆柱状，密封容器的侧壁外表面设置有外螺纹，所述活动板上设置有与密封容器相适配的容纳槽，所述容纳槽的侧壁上设置有与所述外螺纹相啮合的内螺纹，容纳槽的底部设置有供输液器穿过的缺口。

4.根据权利要求1或3所述的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，其特征在于，所述密封容器为透明材料制成，密封容器的侧壁上设置有刻度。

5.根据权利要求1所述的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，其特征在于，所述底板上设置有柜体，所述柜体将称重装置罩起来，柜体的顶面上设置有供输液器穿过的通孔，柜体的前侧设置有可打开的柜门。

6.根据权利要求5所述的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，其特征在于，所述柜门上设置有透明区域。

7.根据权利要求1所述的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，其特征在于，所述称重装置连接有通讯模块，所述通讯模块连接至上位机。

8.根据权利要求1所述的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，其特征在于，对应被检测输液器滴斗的位置设置有红外传感器。

9.根据权利要求2所述的动静态条件下输液器流量控制特性测试系统，其特征在于，所述椭圆形轨道长轴与短轴的尺寸比为7:4，滚珠直径与轨道直径之间的差值为0.3～1mm；

和/或，

所述气泵连接有电磁阀。

Images