CN111388799B - 一种用于管路流体气泡和压力检测的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗设备和物理测量领域,尤其涉及一种同时用于管路流体气泡和压力检测的新型一体化检测装置,其包括:配合部,所述配合部具备第一凹槽,用于配合管体;检测装置,所述检测装置安装于所述配合部内,用于对所述第一凹槽内的管体进行检测,检测包括流体气泡检测和压力检测;所述第一凹槽包括夹紧段,所述夹紧段为内壁直径小于所述管体外径的圆弧槽,且圆弧槽截面为优弧;本发明的发明目的在于提供一种用于管路流体气泡和压力检测的装置,可以避免气泡和压力检测结果一致性较差的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备和物理测量领域,尤其涉及一种同时用于管路流体气泡和压力检测的新型一体化检测装置。
背景技术
在疾病治疗和诊断过程中,有许多情况需要将流体输送给患者或输送来自患者的流体,因而存在着不同自动化程度的用于输送流体的医疗设备。
对于自动化程度较高或应用场合比较特殊的医疗设备,例如肠内营养泵、用于ICU的输液泵、用于消融冷却的灌注泵等,需要对液流状况进行精确监控。
一些情况下,输送给患者的流体极有可能由于监护不及时等因素存在意外混入空气的危险,因此,此类医疗设备大多需要配备气泡检测装置,当混入的气泡超过一定限制后启动报警提示。
在另外一些情况下,需要能够检测管路液流是否阻塞;因为管路一旦发生阻塞,不仅会由于管路内流体压力剧增而损坏泵送系统,而且可能给患者造成危险。
例如,射频消融时,可能因导管头端接触压力过大等原因堵塞用于输送冷却液体的灌注管路,导致冷却液体不能顺利流出而影响冷却效果,进而影响消融效果,甚至因组织温度持续升高而出现组织栓塞等危险状况。
目前已存在的应用中多采用分立检测的方法,即次序通过若干个气泡检测装置和若干个压力检测装置,用来检测不同位置处液流的状态,这种简单叠加的方式往往会增加系统的体积和成本,不利于系统向小型化和便携化方向发展。
美国专利US 8,770,010 B1提出一种同时检测流体气泡和阻塞的集成化检测方法,通过在对立的两个弯曲面上分别放置超声波发射器和超声波接收器来检测流体中是否有气泡通过,并同时在底部平面上放置压力传感器进行阻塞检测。
由于这种检测气泡和阻塞的方式为感应式检测,其检测结果极易受到检测环境的影响,而且流体输送需要通过泵送机构如蠕动泵、指状泵等对附近管体进行周期性挤压,管体本身会受到牵动,从而影响其检测灵敏度和一致性。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明的发明目的在于提供一种用于管路流体气泡和压力检测的装置,可以避免气泡和压力检测结果一致性较差的缺陷。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种用于管路流体气泡和压力检测的装置,其包括:
配合部,所述配合部具备第一凹槽,用于配合管体;
检测装置,所述检测装置安装于所述配合部内,用于对所述第一凹槽内的管体进行检测,检测包括流体气泡检测和压力检测;
所述第一凹槽包括夹紧段,所述夹紧段为内壁直径小于所述管体外径的圆弧槽,且圆弧槽截面为优弧。
通过设置所述夹紧段,使管体能够卡在夹紧段内,用于输送流体的医疗设备中的输送液体的管体为弹性体,能够在被压缩,由于夹紧段的内壁直径小于管体直径,所以所述管体卡配合在夹紧段内后,使被挤压的状态,管体形变带来的弹力施加于夹紧段内壁,产生较大的摩擦力(同时,夹紧段为圆弧槽,管体截面也是圆形,管体和夹紧段的配合更吻合,也是压力检测更准确,而圆弧槽截面为优弧,则使管体在被压缩的状态下,防止管体从夹紧段的开口弹出,使检测过程更稳定),对于背景技术中所述的“而且流体输送需要通过泵送机构如蠕动泵、指状泵等对附近管体进行周期性挤压,管体本身会受到牵动,从而影响其检测灵敏度和一致性”缺陷,由于上述产生了较大的摩擦力,所以至少在配合部内的管体在所述周期性挤压中,不会受到牵动,被检测的管体部分和检测装置相对固定,且固定状态较稳定,那么检测装置对管体的流体气泡检测和压力检测的结果一致性较高。
作为本发明的优选方案,所述圆弧槽直径小于所述管体直径1%-30%,避免第一凹槽的直径太小造成对管体的挤压过大,从而对管体造成损坏的情况发生。
作为本发明的优选方案,所述检测装置的压力检测位置设置于所述夹紧段,压力检测需要检测装置的检测部件紧贴到管体的外壁,在夹紧段中,由于管体是被压缩状态,管体的弹力使被压缩的管体有向外胀大的趋势,同时夹紧段为圆弧槽(管体截面也是圆形),所以,夹紧段中的管体外壁能够很好地贴合夹紧段内壁,使压力检测更准确。
作为本发明的优选方案,所述第一凹槽还包括空腔段,所述空腔段的内壁具备至少一个空腔或者第二凹槽,所述检测装置的流体气泡检测方式为超声波检测,检测位置为所述空腔段,超声波在介质中传播具有介质衰减的特性,超声波入射到空气中时,能量严重衰减。所以要求空腔段的两侧需要与被检测对象完全贴合,避免超声能量的衰减,提高气泡检测灵敏度。所述空腔段设置的第二凹槽或者空腔,使管体配合在空腔段内后,检测装置进行超声波检测时,周围介质与流体对超声波衰减比较接近,而空气对超声的衰减较大。采用第二凹槽或者空腔设计后可以得到更好的衰减作用,我们这种方案有气泡时检测到的信号更趋近于零,更方便对信号的识别。
作为本发明的优选方案,所述第一凹槽还包括空腔段,所述空腔段的内壁具备第二凹槽,所述检测装置的流体气泡检测方式为超声波检测,检测位置为所述空腔段。
作为本发明的优选方案,所述第二凹槽位于空腔段的底部,所述检测装置中包括超声波发射器和超声波接收器,均嵌入在所述配合部内,超声波发射器和超声波接收器相对地设置在空腔段两侧。
作为本发明的优选方案,所述空腔段横截面为U型,便于管体从上往下的放置到空腔段内,以及更便于超声波发射器和超声波接收器的安装和位置调整。
作为本发明的优选方案,所述空腔段底部直径和所述夹紧段直径相同,使管体和空腔段的配合度更好跟稳定。
作为本发明的优选方案,所述第一凹槽还包括轴向限位段,所述轴向限位段的内壁尺寸大于所述管体的截面面积,且轴向限位段上远离夹紧段或者空腔段的一侧设置有阻挡结构,所述阻挡结构上设置有一直径小于轴向限位段的内壁尺寸,同时大于或等于所述管体直径的圆弧槽,该方案使用时,在管体外壁固定一环形限位装置,比如一圆盘,甚至螺栓,所述圆盘结构的直径大于阻挡结构上的圆弧槽即可,且圆盘厚度匹配轴向限位段厚度,则可圆盘卡入轴向限位段后,对管体形成了管体轴向上的限位,进一步防止管体被拉动,使管体和配合部的相对位置状态更稳定,避免气泡和压力检测结果一致性较差的问题。
作为本发明的优选方案,所述夹紧段、空腔段和轴向限位段依次设置,且夹紧段和轴向限位段连通配合部外表面,便于管体的使用,以及对于这三个段的功能分配,这种排布更便于实现这些功能的结构在配合部上的设置,减小相互干涉的可能,同时简化工艺,节约成本。
本发明的有益效果是:
通过设置所述夹紧段,使管体能够卡在夹紧段内,用于输送流体的医疗设备中的输送液体的管体为弹性体,能够在被压缩,由于夹紧段的内壁直径小于管体直径,所以所述管体卡配合在夹紧段内后,使被挤压的状态,管体形变带来的弹力施加于夹紧段内壁,产生较大的摩擦力(同时,夹紧段为圆弧槽,管体截面也是圆形,管体和夹紧段的配合更吻合,也是压力检测更准确,而圆弧槽截面为优弧,则使管体在被压缩的状态下,防止管体从夹紧段的开口弹出,使检测过程更稳定),对于背景技术中所述的“而且流体输送需要通过泵送机构如蠕动泵、指状泵等对附近管体进行周期性挤压,管体本身会受到牵动,从而影响其检测灵敏度和一致性”缺陷,由于上述产生了较大的摩擦力,所以至少在配合部内的管体在所述周期性挤压中,不会受到牵动,被检测的管体部分和检测装置相对固定,且固定状态较稳定,那么检测装置对管体的流体气泡检测和压力检测的结果一致性较高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的俯视图;
图3为图2中的A-A向剖视图;
图中标记:1-配合部,2-夹紧段,21-压力检测位置,3-空腔段,31-超声波发射器,32-第二凹槽,33-超声波接收器,34-接收器安装位置,35-发射器安装位置,4-轴向限位段,41-阻挡结构。
具体实施方式
下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明的发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1-3,一种用于管路流体气泡和压力检测的装置,其包括:
配合部1,所述配合部1具备第一凹槽,用于配合管体,配合部1是整个装置的主体,下面的所有结构都是设置在配合部1上的;
检测装置,所述检测装置安装于所述配合部1内,用于对所述第一凹槽内的管体进行检测,检测包括流体气泡检测和压力检测;
所述第一凹槽包括夹紧段2,所述夹紧段2为内壁直径小于所述管体外径的圆弧槽,且圆弧槽截面为优弧,所述圆弧槽直径小于所述管体直径1%-30%。
所述检测装置的压力检测位置21设置于所述夹紧段2,用于压力检测的装置为压力传感单元,压力传感单元由压力触点和压力变换电路组成,压力触点安装于所述压力检测位置21,与管体直接接触。
同时,所述第一凹槽还包括空腔段3(所述空腔段3横截面为U型,且空腔段3底部直径和所述夹紧段直径相同),所述空腔段3的内壁具备至少一个空腔或者第二凹槽32(本实施例中为第二凹槽32,第二凹槽32设置在空腔段3底部的中心,为长条形凹槽,且长度方向沿U型的空腔段3的对称轴线设置),所述检测装置的流体气泡检测方式为超声波检测,检测位置为所述空腔段3,所述第二凹槽32位于空腔段3的底部,所述检测装置中包括超声波发射器31和超声波接收器33,均嵌入在所述配合部1内(安装位置如图2、3所示,超声波发射器31安装在发射器安装位置35,超声波接收器33安装在接收器安装位置34,均是嵌入式安装,配合部1内对应位置具备与超声波发射器31和超声波接收器33外形匹配的槽),超声波发射器31和超声波接收器33相对地设置在空腔段3两侧,第二凹槽32的长度大于超声波发射器31和超声波接收器33的长度,超声波发射器31和超声波接收器33的尺寸相当,且他们的第二凹槽32位于超声波发射器31和超声波接收器33的中间,如图2,同时第二凹槽32的两端均超出超声波发射器31和超声波接收器33的端部。
除此之外,所述第一凹槽还包括轴向限位段4,所述轴向限位段4的内壁尺寸大于所述管体的截面面积,且轴向限位段4上远离夹紧段2或者空腔段3的一侧设置有阻挡结构41,所述阻挡结构41上设置有一直径小于轴向限位段4的内壁尺寸,同时大于或等于所述管体直径的圆弧槽,(这里的圆弧槽的直径可以等于管体直径,那么管体外随便套什么零件都行,同时套的零件固定在管体上,套的零件厚度略小于轴向限位段4厚度,小太多的话还是会削弱轴向限位效果)
同时,所述夹紧段2、空腔段3和轴向限位段4依次设置,且夹紧段2和轴向限位段4连通配合部1外表面。
Claims (6)
1.一种用于管路流体气泡和压力检测的装置,其包括:
配合部,所述配合部具备第一凹槽,用于配合管体;
检测装置,所述检测装置安装于所述配合部内,用于对所述第一凹槽内的管体进行检测,检测包括流体气泡检测和压力检测;
其特征在于,所述第一凹槽包括夹紧段,所述夹紧段为内壁直径小于所述管体外径的圆弧槽,且圆弧槽截面为优弧;
所述检测装置的压力检测位置设置于所述夹紧段;所述第一凹槽还包括空腔段,所述空腔段的内壁具备至少一个空腔或者第二凹槽,所述检测装置的流体气泡检测方式为超声波检测,检测位置为所述空腔段;
所述第一凹槽还包括轴向限位段,所述轴向限位段的内壁尺寸大于所述管体的截面面积,且轴向限位段上远离夹紧段或者空腔段的一侧设置有阻挡结构,所述阻挡结构上设置有一直径小于轴向限位段的内壁尺寸,同时大于或等于所述管体直径的圆弧槽。
2.根据权利要求 1 所述的用于管路流体气泡和压力检测的装置,其特征在于,所述圆弧槽直径小于所述管体直径 1%-30%。
3.根据权利要求1所述的用于管路流体气泡和压力检测的装置,其特征在于,所述第二凹槽位于空腔段的底部,所述检测装置中包括超声波发射器和超声波接收器,均嵌入在所述配合部内,超声波发射器和超声波接收器相对地设置在空腔段两侧。
4.根据权利要求3所述的用于管路流体气泡和压力检测的装置,其特征在于,所述空腔段横截面为 U 型。
5.根据权利要求4所述的用于管路流体气泡和压力检测的装置,其特征在于,所述空腔段底部直径和所述夹紧段直径相同。
6.根据权利要求1所述的用于管路流体气泡和压力检测的装置,其特征在于,所述夹紧段、空腔段和轴向限位段依次设置,且夹紧段和轴向限位段连通配合部外表面。
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