CN1425476A - 医用输液监视系统中的光学液面传感器 - Google Patents
医用输液监视系统中的光学液面传感器 Download PDFInfo
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Abstract
一种医用输液时用的光学液面位置传感装置，内有一对发光－接收二极管。装置中部开有缺口，安放输液透明塑料管。利用气、液折射率不同，光线斜向穿过时会射向不同方向这一特点，一旦被其监测输液管中的液体(不论其是否透明)流完变成气体，它就能立即输出信号，让配套仪器中的报警装置发出告警信号，提醒医护人员立即采取措施。
Description
本发明涉及一种能对医用输液液面位置监视的仪器，尤其是该仪器中的光学液面传感器。
在进行静脉滴注输液时，如果输液滴完而不拔出针头，就会有空气进入静脉，有可能导致生命危险。故现在医院病房输液时，往往都要有病人家属陪护，监视液面位置，以防不测，这就使得陪侍人疲劳不堪。为此曾出现过感应式液位传感器(利用水的介电常数比空气大这一特性)和称重式液位传感器(利用水的重量与体积成正比这一特性)。至于光学式传感器，由于绝大部分输液都极透明，而少数不透明的输液却有流挂或粘附现象。因此，上述各种传感器的灵敏度、准确性、尤其是可靠性都较差，用作牵涉到生命安全的装置，实用性不够好。
本发明的目的是提供一种医用输液时用的光学液面位置传感装置，一旦被其监测区域中的液体(不论其是否透明)流完，它就能立即输出信号，让仪器中的报警装置发出告警信号，提醒监护人员立即采取措施。
本发明的目的是这样实现的：在传感器的监测缺口中，医用输液塑料管的圆柱型观察泡断面被挤压成等腰三角形。其两侧安装有“发射—接收”光电二极管对，其光学中心呈准直状态。在观察泡中无液体时，由于透明泡壁等厚且对称，对光的准直影响很小，发射管射出的光绝大部分全都投射到接收管上。但在观察泡中有透明液体(其主要成分是水)时，由于观察泡在此光路的通道中呈三角形，水的折射率高达1.33，发射管射出的光线就会发生明显折射，几乎全部都射不到接收管上。如果输液不透明，结果更是如此。从而相变前后接收管会有两种截然不同的光电信号输出。
由于采用以上方案，输液管观察泡中光路所在平面的液体流完，变成空气时，送入接收管的光强变化呈跳跃型且与液体的透明度、颜色均无关。其次由
于接收管的直径有3～5mm，通光截面较大，因此对观察泡壁上液体的流挂、粘附现象不敏感。总之，本光学传感器不仅灵敏度高、准确性好(精度高于0.1％)，而且更可贵的是无移动元件，可靠性极高(发光二极管和光电二极管寿命都在数万小时以上)，采用的元件少，结构简单，成本极低，有利于推广应用。经一个实施例实测，其予警时间(从报警开始到输液彻底流光)大于100秒。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的俯视(剖面)图。
图2是本传感器的前视图。
图3是本传感器的右视图。
图4是本传感器液位高于警戒面(正常输液)时的实际安装图。
图5是本传感器液位高于警戒面(正常输液)时的光路图。
图6是本传感器液位低于警戒面(报警)时的实际安装图。
图7是本传感器液位低于警戒面(报警)时的光路图。
图中，1.缺 2.钢丝环固定槽 3.传感器实体 4.发射管安装孔 5.三芯插头 6.多股绞合导线 7.发射二极管 8.接收二极管 9.穿线孔 10.接收管安装孔 11.钢丝环 12.出光孔 13.入光孔 14.入液管 15.下落的液滴 16.观察泡 17.空气 18.药液 19.出液管 20.被挤压的观察泡 21.有液体时的光线 22.无液体时的光线。
图中，传感器实体(2)开模具用塑料注塑而成。装发射管(7)和接收管(8)的两个深台阶孔(4)、(12)完全同心，以确保在光路中完全是空气时，发射管(7)发出的光绝大部分都能射入接收管(8)中。
缺口(1)与光路构成等腰三角形，其顶角(α)为90°，这使得发射光的入射角刚好略小于水和观察泡(16)透明壳的全反射临界入射角。因此，发射光线既有近乎最大的折射角度，又不至于在观察泡(16)的透明壳外产生全反射，从而在观察泡(16)中为空气时光线也通不过。
钢丝环(11)在传感器实体(2)中穿过。把钢丝环(11)向左拉，露出三角缺口(1)，就可以安放或取出观察泡(16)。把钢丝环(11)向右推，使其右侧段进入固定槽(2)就可夹紧和固定观察泡(16)，把它挤成三角形。
传感器实体(2)的两端和背部有穿绞合导线(6)的孔(9)，发射管(7)和接收管(8)的光电信号通过多股绞合导线(6)和三芯插头(5)与本系统的中央控制部分相连接。
安装时，注意观察泡(16)中正常液气分界面应在本传感器光路之上方。
本传感器正常输液(液位高于警戒面)时的光路见图5。可以看出光线(21)由于液体折射而进不了接收管孔(13)。
本传感器报警(液位低于警戒面)时的光路见图7。可以看出光线(22)穿过透明观察泡(16)和空气(17)射到了接收管(8)上。
Claims (3)
1.一种医用输液时用的光学液面位置传感器，其塑料壳中装有“发射—接收”光电二极管对，其特征是：发射、接收管的光学中心呈准直状态，光路中开一放塑料输液管观察泡的缺口，该缺口与光路形成等腰三角形；
2.根据权利要求1所述的光学液面位置传感器，其特征是：上述缺口顶角为90°，缺口外侧有孔和槽以穿过和固定钢丝环；
3.根据权利要求1所述的光学液面位置传感器，其特征是：固定钢丝环可把塑料输液管观察泡挤压成等腰三角形断面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 01137396 CN1425476A (zh) | 2001-12-15 | 2001-12-15 | 医用输液监视系统中的光学液面传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 01137396 CN1425476A (zh) | 2001-12-15 | 2001-12-15 | 医用输液监视系统中的光学液面传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1425476A true CN1425476A (zh) | 2003-06-25 |
Family
ID=4674193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 01137396 Pending CN1425476A (zh) | 2001-12-15 | 2001-12-15 | 医用输液监视系统中的光学液面传感器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN1425476A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106075656A (zh) * | 2016-08-28 | 2016-11-09 | 吴雨菡 | 输液提示器 |
| CN107202622A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-09-26 | 广东上风环保科技有限公司 | 液体计量装置及用于液体计量检测的电路 |
-
2001
- 2001-12-15 CN CN 01137396 patent/CN1425476A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN106075656A (zh) * | 2016-08-28 | 2016-11-09 | 吴雨菡 | 输液提示器 |
| CN107202622A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-09-26 | 广东上风环保科技有限公司 | 液体计量装置及用于液体计量检测的电路 |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |