CN115227907A - 测速输液器及用于该输液器的输液泵、监控器及测速方法 - Google Patents

测速输液器及用于该输液器的输液泵、监控器及测速方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及输液器领域，具体涉及一种测速输液器及用于该输液器的输液泵、监控器及测速方法。测速输液器包括输液管，输液管包括用于通入储液装置的输液管路I及与输液针头连接的输液管路II，输液管路I及输液管路II之间通过气泡生成装置连通，气泡生成装置包括第一通道、第二通道、流体储液容器，第一通道和第二通道一端通过通道连通装置连通输液管路I，第一通道与第二通道另一端均与流体储液容器连通，流体储液容器与输液管路II连通，可直接并且准确的得到输液管内液体的流动速度。

Description

测速输液器及用于该输液器的输液泵、监控器及测速方法
技术领域
本发明涉及输液器领域，具体涉及一种测速输液器及用于该输液器的输液泵、监控器及测速方法。
背景技术
输液是一种很常见的医疗方式，但输液监管是较薄弱的环节之一，目前，公知的大多数医院在输液时采用的是输液报警器，它只具有在输液完毕后进行报警的功能，不具备主动控制的功能。且对于速度的测量依然采用原始的滴速测速原理，该方法无论是通过人工测速还是机器测速，均效率低下且存在一定误差。如专利CN202120446920.1一种微型输液泵装置中，采用滴速计数器的方式进行计数，该方式效率低且不够准确。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种测速输液器及用于该输液器的输液泵、监控器及测速方法。
为实现上述发明目的，提供一种可与输液设备配合工作的输液器，包括输液管，所述输液管包括用于通入储液装置的输液管路I及与输液针头连接的输液管路II，所述输液管路I及输液管路II之间通过气泡生成装置连通，所述气泡生成装置包括第一通道、第二通道、流体储液容器，第一通道和第二通道一端通过通道连通装置连通输液管路I，第一通道与第二通道另一端均与流体储液容器连通，所述流体储液容器与输液管路II连通。
优选地，第二通道的出口在流体储液容器液面以下浸润在流体储液容器的液体内；第一通道出口在流体储液容器液面上方不与流体储液容器内的液体接触。
一种输液泵，该输液泵应用于上述测速输液器；所述输液泵与所述输液管路II配合工作，所述输液泵电性连接有中央控制器，所述中央控制器配置有计时器；
所述输液泵连接有用于控制第一通道、第二通道及输液管路I之间连通状态的连通控制装置；
还包括与中央控制器电性连接的气泡传感器I及气泡传感器II，所述气泡传感器I及气泡传感器II在第二通道上自通道连通装置向流体储液容器方向依次设置。所述气泡传感器I及气泡传感器II用于接收检测指令，确定所述第二通道中气泡情况。所述气泡传感器I及气泡传感器II采用红外光学传感器、超声传感器、电容传感器中的一种。
优选地，所述通道连通装置为三通阀，所述连通控制装置为通道连通装置的三通阀，所述中央控制器控制所述三通阀的通断状态。
优选地，所述连通控制装置包括输液管路上设置的切换开关I及所述第一通道和第二通道之间设置的切换开关II，所述切换开关I及切换开关II与所述中央控制器电性连接。
一种监控器，该监控器应用于上述测速输液器；监控器包括中央控制器，所述中央控制器配置有计时器；
还包括与中央控制器电性连接的气泡传感器I及气泡传感器II，所述气泡传感器I及气泡传感器II在第二通道上自通道连通装置向流体储液容器方向依次设置；
所述中央控制器连接有用于控制第一通道、第二通道及输液管路I之间连通状态的连通控制装置；
还包括输液管路II上设置的流速调节器，所述流速调节器与中央控制器电性连接。
优选地，所述通道连通装置为三通阀，所述连通控制装置为通道连通装置的三通阀，所述中央控制器控制所述三通阀的通断状态。
优选地，所述连通控制装置包括输液管路I上设置的切换开关I及所述第一通道和第二通道之间设置的切换开关II，所述切换开关I及切换开关II与所述中央控制器电性连接。
一种测速输液器的测速方法，测速方法应用于上述输液泵或上述监控器，该测速方法包括以下步骤：
S1、中央控制器发出测速命令；
S2、控制第一通道和第二通道连通，第一通道及第二通道与输液管路I断开连通，第一通道内气体进入第二通道内；
S3、控制输液管路I和第二通道连通，输液管路I及第二通道与第一通道断开连通管，液体进入第二通道内，此时在第二通道内产生了一个气泡将上下液体分离开，同时向流体储液容器流动；
S4、当气泡通过气泡传感器I时，计时器开始计时，当所述气液界面通过气泡传感器II时，计时器停止计时；
S5、计算液体流速V，其计算公式为：
V＝LπR2/t；
其中，V为液体流速，L为气泡传感器I和气泡传感器II之间距离值，R为第二通道内径半径；t为步骤S4中时间差；
S6、判断液体流速V是否在设定范围，若在，则不作处理，否则调节液体流速V到设定范围。
优选地，步骤S1之前还包括正常输液模式：控制输液管路I和第二通道连通，输液管路I和第二通道与第一通道断开电筒，液体进入第二通道内。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过这种测试方法可直接并且准确的得到输液管内液体的流动速度，测试的精度在0.5％内，同时在管路进入疲劳期后仍通过该反馈的数据控制输液泵进行调整以保证输液的精度。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明测速原理示意图；
图3为本发明气泡放大示意图；
图中：1、输液管路I；2、通道连通装置；3、第一通道；4、第二通道；5、气泡传感器I；6、流体储液容器；7、气泡传感器II；8、输液管路II；9、液面；10、按键开关；11、气泡；12、气液分界面；13、输液泵；14、监控器；15、切换开关I；16、切换开关II；17、显示屏；18、流速调节器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：
实施例1
参照图1-图3，测速输液器包括输液管，输液管包括用于通入储液装置(输液袋或输液瓶等)的输液管路I1及与输液针头连接的输液管路II8，输液管路I1及输液管路II8之间通过气泡生成装置连通，气泡生成装置包括第一通道3、第二通道4、流体储液容器6，第一通道3和第二通道4一端通过通道连通装置2连通输液管路I1，第一通道3与第二通道4另一端均与流体储液容器6连通，流体储液容器6与输液管路II8连通。
第二通道4的出口在流体储液容器6液面以下浸润在流体储液容器6的液体内；第一通道3出口在流体储液容器6液面上方不与流体储液容器6内的液体接触。
实施例2
参照图1，本实施例公开了一种输液泵，该输液泵应用于实施例1的测速输液器；输液泵13与输液管路II8配合工作，输液泵13电性连接有中央控制器，中央控制器配置有计时器；
输液泵13连接有用于控制第一通道3、第二通道4及输液管路I1之间连通状态的连通控制装置；
还包括与中央控制器电性连接的气泡传感器I5及气泡传感器II7，气泡传感器I5及气泡传感器II7在第二通道4上自通道连通装置2向流体储液容器6方向依次设置。所述气泡传感器I5及气泡传感器II7用于接收检测指令，确定所述第二通道4中气泡情况。所述气泡传感器I5及气泡传感器II7采用红外光学传感器、超声传感器、电容传感器中的一种。
通道连通装置2为三通阀，连通控制装置为通道连通装置2的三通阀，中央控制器控制三通阀的通断状态。采用三通阀实现第一通道3和第二通道4及输液管路I1之间的通道切换。
实施例3
参照图1，与实施例2不同之处在于，连通控制装置包括输液管路I1上设置的切换开关I15及第一通道3和第二通道4之间设置的切换开关II16，切换开关I15及切换开关II16与中央控制器电性连接。
实施例4
参照图1，本实施例公开了一种监控器，该监控器应用于实施例1的测速输液器；监控器包括中央控制器，中央控制器配置有计时器；
还包括与中央控制器电性连接的气泡传感器I5及气泡传感器II7，气泡传感器I5及气泡传感器II7在第二通道4上自通道连通装置2向流体储液容器6方向依次设置；
中央控制器连接有用于控制第一通道3、第二通道4及输液管路I1之间连通状态的连通控制装置；
还包括输液管路II8上设置的流速调节器18，流速调节器18与中央控制器电性连接。
通道连通装置2为三通阀，连通控制装置为通道连通装置2的三通阀，中央控制器控制三通阀的通断状态。
还包括显示屏17及按键开关10，所述按键开关10及显示屏17与所述中央控制器连接，实现人机交互。按键开关10与中央控制器连接，使用人员通过按键开关10进行有关的控制，显示屏17用于显示检测的有关数据信息。
实施例5
参照图1，与实施例4不同之处在于，连通控制装置包括输液管路I1上设置的切换开关I15及第一通道3和第二通道4之间设置的切换开关II16，切换开关I15及切换开关II16与中央控制器电性连接。
实施例6
参照图1-图3，本实施例公开了一种测速输液器的测速方法，该测速方法应用于实施例2-3任一的输液泵或实施例4-5任一的监控器。
输液泵13、气泡传感器I5、气泡传感器II7、连通控制装置及监控器14均连接电源，进行供电。
正常输液模式下：输液管路I1和第二通道4连通，输液管路I1和第二通道4与第一通道3断开连通，液体进入第二通道4内。具体地说，中央控制器控制切换开关I15不与输液管路I1接触，切换开关II16将第一通道3夹住，实现输液管路I1和第二通道4连通，液体进入第二通道4内，进行正常输液。也可以控制三通阀实现。
所述中央控制器，用于发出测速命令，控制连通控制装置切换通道及接收气泡传感器I、气泡传感器II的采集数据，进行模数转换及分析，中央控制器接收所述气泡传感器I5及气泡传感器II7的气泡检测数据，并计时；
中央控制器还用于获取气泡从气泡传感器I5至气泡传感器II7的时间，并使用已内置的气泡传感器I和气泡传感器II距离值、第二通道4内径半径，进行计算输液速度。
需要测速时，该测速方法包括以下步骤：
S1、中央控制器发出测速命令；
S2、控制第一通道3和第二通道4连通，第一通道3及第二通道4与输液管路I1断开连通，第一通道3内气体进入第二通道4内。具体地说，切换开关I15夹住输液管路I1，然后切换开关II16在短时间内打开后关闭，实现第一通道3和第二通道4短时间连通，从而第一通道3可以将流体储液容器6内气体导入到第二通道4中。也可以控制三通阀实现。
S3、控制输液管路I1和第二通道4连通，输液管路I1及第二通道4与第一通道3断开连通管，液体进入第二通道4内，此时在第二通道4内产生了一个气泡将上下液体分离开，同时向流体储液容器6流动；具体地说，切换开关II16夹紧第一通道3后，切换开关I15打开，输液管路I1和第二通道4连通，实现正常输液；此时气泡进入第二通道4沿着第二通道4向下流动。也可以控制三通阀实现。
S4、当气泡通过气泡传感器I5时，计时器开始计时，当气液界面通过气泡传感器II7时，计时器停止计时；
S5、计算液体流速V，其计算公式为：
V＝LπR2/t；
其中，V为液体流速，L为气泡传感器I5和气泡传感器II7之间距离值，R为第二通道4内径半径；t为步骤S4中时间差；
S6、判断液体流速V是否在设定范围，若在，则不作处理，否则调节液体流速V到设定范围。即若液体流速V小于设定范围，则中央控制器控制输液泵或者流速调节器18加速液体流动，若液体流速V大于设定范围，则中央控制器控制输液泵或者流速调节器18减小液体流动。
气泡传感器I5及气泡传感器II7在第二通道4上固定设置，即气泡传感器I5及气泡传感器II7之间的间距固定，中央控制器根据气泡流经已知间距(气泡传感器I5至气泡传感器II7)的时间，算出液体流速并在显示屏17上显示，根据已测出的输液流速，进行按键调整或通过输液泵13对输液管路II8的流速进行自动调整。
通过这种测试方法可直接并且准确的得到输液管内液体的流动速度，测试的精度在0.5％内，同时在管路进入疲劳期后仍通过该反馈的数据输液泵进行调整以保证输液的精度。对于切换开关I15及切换开关II16，由于本申请中是采用夹紧的方式控制管路通断，因此切换开关I15及切换开关II16设置在一个固定板或显示屏板上，第一通道3、第二通道4及输液管路I1在对应的固定板或显示屏板上限位连接设置。
实施例7
本实施例使用实施例6中的测试输液流速的方法，进行了输液器实际流速和测试得到流速的误差的分析。
测试方法：测试液体流过第二通道4内液体流过标定长度的时间t，另外同时测试输液器末端在长于第二通道内液体流过标定长度的时间内(t1)流出液体的质量m1。
已知标定管路长度内液体的重量的m。通道二内液体流速＝m/t；
输液器末端输液流速＝m1/t1；
通道二输液流速与输液器末端输液流速的相对误差＝(m/t-m1/t1)/m/t；其中，m＝0.441，其测试数据如下表所示：
Figure BDA0003707764250000061
从上表可以看出使用该方法测试出的输液速度与输液器末端实际的输液速度误差在0.6％内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.测速输液器，包括输液管，其特征在于，所述输液管包括用于通入储液装置的输液管路I(1)及与输液针头连接的输液管路II(8)，所述输液管路I(1)及输液管路II(8)之间通过气泡生成装置连通，所述气泡生成装置包括第一通道(3)、第二通道(4)、流体储液容器(6)，第一通道(3)和第二通道(4)一端通过通道连通装置(2)连通输液管路I(1)，第一通道(3)与第二通道(4)另一端均与流体储液容器(6)连通，所述流体储液容器(6)与输液管路II(8)连通。
2.根据权利要求1所述的测速输液器，其特征在于，第二通道(4)的出口在流体储液容器(6)液面以下浸润在流体储液容器(6)的液体内；第一通道(3)出口在流体储液容器(6)液面上方不与流体储液容器(6)内的液体接触。
3.一种输液泵，其特征在于，该输液泵(13)应用于权利要求1-2任一所述的测速输液器；所述输液泵(13)与所述输液管路II(8)配合工作，所述输液泵(13)电性连接有中央控制器，所述中央控制器配置有计时器；
所述输液泵(13)连接有用于控制第一通道(3)、第二通道(4)及输液管路I(1)之间连通状态的连通控制装置；
还包括与中央控制器电性连接的气泡传感器I(5)及气泡传感器II(7)，所述气泡传感器I(5)及气泡传感器II(7)在第二通道(4)上自通道连通装置(2)向流体储液容器(6)方向依次设置。
4.根据权利要求3所述的输液泵，其特征在于，所述通道连通装置(2)为三通阀，所述连通控制装置为通道连通装置(2)的三通阀，所述中央控制器控制所述三通阀的通断状态。
5.根据权利要求3所述的输液泵，其特征在于，所述连通控制装置包括输液管路I(1)上设置的切换开关I(15)及所述第一通道(3)和第二通道(4)之间设置的切换开关II(16)，所述切换开关I(15)及切换开关II(16)与所述中央控制器电性连接。
6.一种监控器，其特征在于，该监控器应用于权利要求1-2任一所述的测速输液器；监控器包括中央控制器，所述中央控制器配置有计时器；
还包括与中央控制器电性连接的气泡传感器I(5)及气泡传感器II(7)，所述气泡传感器I(5)及气泡传感器II(7)在第二通道(4)上自通道连通装置(2)向流体储液容器(6)方向依次设置；
所述中央控制器连接有用于控制第一通道(3)、第二通道(4)及输液管路I(1)之间连通状态的连通控制装置；
还包括输液管路II(8)上设置的流速调节器(18)，所述流速调节器(18)与中央控制器电性连接。
7.根据权利要求6所述的监控器，其特征在于，所述通道连通装置(2)为三通阀，所述连通控制装置为通道连通装置(2)的三通阀，所述中央控制器控制所述三通阀的通断状态。
8.根据权利要求6所述的监控器，其特征在于，所述连通控制装置包括输液管路I(1)上设置的切换开关I(15)及所述第一通道(3)和第二通道(4)之间设置的切换开关II(16)，所述切换开关I(15)及切换开关II(16)与所述中央控制器电性连接。
9.一种测速输液器的测速方法，其特征在于，该测速方法应用于权利要求3-5任一所述的输液泵或权利要求6-8任一所述的监控器，该测速方法包括以下步骤：
S1、中央控制器发出测速命令；
S2、控制第一通道(3)和第二通道(4)连通，第一通道(3)及第二通道(4)与输液管路I(1)断开连通，第一通道(3)内气体进入第二通道(4)内；
S3、控制输液管路I(1)和第二通道(4)连通，输液管路I(1)及第二通道(4)与第一通道(3)断开连通管，液体进入第二通道(4)内，此时在第二通道(4)内产生了一个气泡将上下液体分离开，同时向流体储液容器(6)流动；
S4、当气泡通过气泡传感器I(5)时，计时器开始计时，当所述气液界面通过气泡传感器II(7)时，计时器停止计时；
S5、计算液体流速V，其计算公式为：
V＝LπR2/t；
其中，V为液体流速，L为气泡传感器I(5)和气泡传感器II(7)之间距离值，R为第二通道(4)内径半径；t为步骤S4中时间差；
S6、判断液体流速V是否在设定范围，若在，则不作处理，否则调节液体流速V到设定范围。
10.根据权利要求9所述的一种测速输液器的测速方法，其特征在于，步骤S1之前还包括正常输液模式：通道连通装置(2)切换管路内流体通道，实现输液管路I(1)和第二通道(4)连通，液体进入第二通道(4)内。
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