CN200948282Y - 恒温输液加热设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒温输液加热设备，要解决的技术问题是准确控制加热温度，本实用新型采用以下技术方案：一种恒温输液加热设备，具有加热器和电源，所述加热器接有切换电路，切换电路接受温度检测电路的信号，电源为直流电源，为温度检测电路提供电源；本实用新型与现有技术相比，温度检测电路获取加热信号后，将信号传递给切换电路，切换电路控制加热器的功率大小或关断，并采用温度安全分离处理方式，温度控制取点精度高，带有加热指示，操作简单，对于寒冷季节病人的输液治疗起到至关重要的作用。

Description

恒温输液加热设备

技术领域

本实用新型涉及一种医疗设备，特别是一种输液加热器。

背景技术

目前医用输液加热设备有较多的产品，但实际应用的很少，这些医用的输液加热设备缺乏产品的可操作性，生产的一致性，考虑人身安全的因素不够全面，没有从环境温度的变化、滴液速度的变化、加热器的位置与注射针的位置关系导致热量的耗散的方面来综合考虑，这样一来产品的实际效果不够理想，不能适应医院和社区保健中心大片采用，且防护措施单一，不能在低温低湿的环境下运行。

发明目的

本实用新型的目的是提供一种恒温输液加热设备，要解决的技术问题是准确控制加热温度。

本实用新型采用以下技术方案：一种恒温输液加热设备，具有加热器和电源，所述加热器接有切换电路，切换电路接受温度检测电路的信号，电源为直流电源，为温度检测电路提供电源。

本实用新型的恒温输液加热设备设有报警指示电路，直流电源为报警指示电路提供电源。

本实用新型的直流电源为顺序连接的整流滤波电路、变压器、次级整流滤波电路和基准稳压源。

本实用新型的整流滤波电路采用半波整流滤波电路，次级整流滤波电路采用高频滤波电路，基准稳压源包括串接在第三二极管反向端与接地之间的稳压集成电路，变压器初级端接有开关电源电路。

本实用新型的切换电路包括与加热器串接的双向可控硅，双向可控硅的控制极接温度检测电路的光电耦合器。

本实用新型的温度检测电路包括运算放大器，其正向端接稳压集成电路的正极，反向端经具有负温度系数的热敏电阻接地，通过串接在热敏电阻另一端的可调电阻与电源连接，运算放大器输出信号至第一三极管的基极，其集电极接第三三极管的基极，第三三极管的基极与集电极之间串接有光电耦合器。

本实用新型的开关电源电路包括集成电路VIPER12A，其3、4脚接光电耦合器。

本实用新型的报警指示电路包括第二三极管，集电极与接地之间接有发光管，其基极经正向稳压管接第三三极管的集电极，

本实用新型加热器的交流输入之间串接有温度检测分离器。

本实用新型的双向可控硅采用BT131-600，光电耦合器采用MOC3041，运算放大器采用LM324，稳压集成电路采用TL431，加热器功率为20W。

本实用新型与现有技术相比，温度检测电路获取加热信号后，将信号传递给切换电路，切换电路控制加热器的功率大小或关断，并采用温度安全分离处理方式，温度控制取点精度高，带有加热指示，操作简单，对于寒冷季节病人的输液治疗起到至关重要的作用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电路框图。

图2是本实用新型实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型的恒温输液加热设备，包括顺序连接的整流滤波电路、变压电路、次级整流滤波电路和基准恒压源，开关电源电路PWM接变压电路，基准恒压源给温度检测电路和报警指示提供电源，温度检测电路输出信号至切换电路SRC，温度检测分离器接切换电路SRC。在整个电路构成中，关键电路为切换电路的可控硅控制电路和温度检测电路。

如图2所示，交流电压通过输入线经过保险管F1(T1A/250Vac)后由压每电阻MOV(10D561)来抑制电路中的瞬态尖峰干扰，防止浪涌冲击对电路造成破坏，在保险管F1与输入共模L1之间串有一温度检测分离器F2(2A/250V/45度)，当加热板的温度达到45度时自动断开，从这个节点开始，分为两路，一路为切换电路SRC，另一路为开关电源电路。

切换电路SRC的工作过程如下：电路中加热器HEART功率为20W，额定工作电压为110V或220V，串接的双向可控硅SCR1(BT131-600)，在可控硅的两端接有保护用阻容RC电路，第一电阻R1(47/1/4W)和第二电容C2(103/630v)，用来抑制开启和关断的瞬间由于加热器的感性，瞬间的电压变化dv/dt引起的尖峰，造成对双向可控硅SCR1的损坏，主要起保护作用，连接在加热器HEART与光电耦合器OT2-A(MOC3041)之间的第二电阻R2用来提供光电耦合器OT2-A的电压，在双向可控硅的第一阳极T和控制极G之间接有第三电阻R3(330)，通过光电耦合器OT2-A的次级发光的强弱来控制可控硅门极的电压的高低，使可控硅处于完全导通和弱导通状态，光电耦合器OT2-A中发光管的发光越强，在第三电阻R3上流过的电流就大，门级的电压高，双向可控硅SCR1处于完全导通状态，流过加热器HEART的电流就大，从而达到快速加热的目的，因为在寒冷的季节，冷空气的吸收热量较大，不通过快速的方法，很难达到人体输液所需的体温。当光电耦合器OT2-A中的发光二极管的发光变小时，双向可控光耦中流过的电流变小，第三电阻R3中流过的电流变小，可控硅中门级的电压变低，双向可控硅SCR1处于微导通状态，流过发热器的电流变小，从而达到保温的目的。

开关电源电路PWM产生安全隔离电压，电路的工作过程如下：输入共模L1用来隔离网电源中的共模干扰，第一电容C1(103/630V)为差模电容，通过半波整流二极管D1(1N4007)，第十热敏电阻TR10(10D-5)，电解电容C3(2.2U/400V)滤波后，形成一定纹波的直流电压，提供给开关变压器T1，变压器T1初级两端的第二二极管D2(FR107)，串接在第二二极管D2反向端的第四电阻R4(100K/1/2W)和第四电容C4(221/1Kv)用于吸收变压器T1的瞬态尖峰，串接在变压器T1初级一端的集成电路PWM为VIPER12，集成电路VIPER12的3、4脚接光电耦合器OT1-B，集成电路VIPER12的3脚经第六电容C6接地，用于滤波。变压器T2-1的次级为辅助供电电源，变压器T2-1的次级输出端串接的第五电阻R5(22/1/4W)和第三二极管D3(UF4004)，以及变压器T2-1的次级和第三二极管D3两端的第五电容C5(22U/25V)构成辅助整流电路，变压器T1初级一端与接地之间的第七电容C7(101/1KV)专为电磁兼容而设计的，主要为了使变压器T1的导通和关断时间延长，降低噪声的分贝。

通过隔离变压器T1的次级输出一交变电压，串接的第六电阻R6(10/1/2W)和第三二极管D3(1N5819)，以及变压器T1次级输出与第三二极管D3之间的第八电容C8(16V/330U)进行高频滤波，输出+5V的直流电压，提供给温度检测电路电源。实际上整波滤滤还不是完整的闭环，电压不能恒定，串接在+5V电源与接地之间的第九电阻R9(4.7K)和第十电阻R10(4.7K)为取样电阻，与光耦OT1-A发光二极管串接的第七电阻R7(100)为光耦中发光二极管的限波电阻，第九电阻R9和第十电阻R10接点与发光二极管反向端之间串接的第八电阻R8(10K)和第十电容C10(104)构成频率补偿件，第三二极管反向端与接地之间串接的稳压集成电路U4(TL431)构成一闭环回路。稳定的+5V电压提供给温度检测电路的集成电路U2、报警指示电路和加热显示指示电路电源。

温度检测电路的三个运算放大器U2(LM324)的正相端：3、5、12脚由稳压集成电路U4(TL431)提供一2.5V的基准电压，电路中并联在稳压集成电路U4两端的第十一电容C11(102)用来抑制高频干扰，串接在稳压集成电路U4一端的第十七电阻R17(330)为限流电阻，运算放大器U2正相端串接的第十一电阻R11、第十三R13和第二十四R24均为10K阻值，用于保证运算放大器的增益，使运算放大器U2的3、5、12脚三个正相端为一固定的电压，在运算放大器U2输入的负相端，分别串接的第十二电阻R12、第二十三电阻R23、第十四电阻R14阻值均为10K，第十二电阻R12、第二十三电阻R23、第十四电阻R14的另一端分别经具有负温度系数的热敏电阻RT1、RT2、RT3接地，其阻值为10K，通过串接在热敏电阻另一端与电源之间的可调电阻VR1、VR2、VR3调节阻值，来设定运算放大器U2的2、13、6脚的电压，因检测点不同，它们的电压各不相同，离出液口最近的检测点最先翻转，在加热器上的检测点最后翻转，初始状态运算放大器U2第2脚的电压为2.7V，第13脚电压为2.85V，第11脚的电压为2.8V。运算放大器U2的输出端分别接有正向的第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6，为开关二极管1N4148，用于隔断信号，避免各检测点之间互相影响，三个运算放大器的检测并联输出信号至控制电路。

控制电路的第二十二电阻R22(3.3K)、第二十一电阻R21(100K)构成第一三极管Q1(2N4403)基极的分压电阻，发射极接地，集电极接第三三极管Q3的基极，第三三极管Q2的发射极接地，基极与集电极之间串接有第十九A电阻R19A(1K)、第十九电阻R19(180)和光电耦合器QT2-B，第十九电阻R19为光电耦合器QT2-B的限流电阻，当第一三极管Q1的基级电压升高时，流过光耦QT2-B的电流减少，光电耦合器QT2-A(MOC3041)可控硅端的电流减少，加热器的发热量也减少，通过双向可控硅的导通角的大小来控制加热器的功率的高低，使温度保持在一个合理的范围。

加热器报警指示电路，通过串接在第三三极管Q3集电极的反向稳压管ZD1(4.7V)、第二十电阻R20(15K)，第二三极管Q2(2N4401)来控制，第十八电阻R18(1K)为发光管LED1的限流电阻。当加热器加热时，第一三极管Q1基极为低电平，第一三极管Q1导通，第二三极管Q2截止，双色发光管LED1发橙色光，当三个运算放大器中有一温度被检测为额定温度时，在第一三极管Q1的基极得到一高电平，第一三极管Q1截止，稳压二极管ZD1导通，第二三极管Q2导通，流过发光管LED1的电流由第二三极管Q2旁路，发光管LED1截止，从而告知使用者已停止加热。

在本实用新型的恒温输液加热设备的加热板上，为了保证热量的损耗，必需对整个加热板进行增加导热和保温的处理措施，在散热器的中间加有保温和传导用的硅胶，可以增加恒温时间，有利于输液管内温度的一致性。

安全处理方面主要是对于当温度检测的器件失效时，采用其它的补救措施，用一个温度分离器检测出加热板温度的最大值，当温度超过设定的温度为40度时，将交流220V的电压分开，从而使加热器失去作用，进一步保证了人体输液温度的安全。整过加热器的安全满足医用GB9706的安全标准。变压器初、次级之间的耐压可达4000V上以上。

Claims (10)

1.一种恒温输液加热设备，具有加热器和电源，其特征在于：所述加热器接有切换电路，切换电路接受温度检测电路的信号，电源为直流电源，为温度检测电路提供电源。

2.根据权利要求1所述的恒温输液加热设备，其特征在于：所述恒温输液加热设备设有报警指示电路，直流电源为报警指示电路提供电源。

3.根据权利要求2所述的恒温输液加热设备，其特征在于：所述直流电源为顺序连接的整流滤波电路、变压器、次级整流滤波电路和基准稳压源。

4.根据权利要求3所述的恒温输液加热设备，其特征在于：所述整流滤波电路采用半波整流滤波电路，次级整流滤波电路采用高频滤波电路，基准稳压源包括串接在第三二极管反向端与接地之间的稳压集成电路(U4)，变压器初级端接有开关电源电路。

5.根据权利要求4所述的恒温输液加热设备，其特征在于：所述切换电路包括与加热器串接的双向可控硅，双向可控硅的控制极接温度检测电路的光电耦合器。

6.根据权利要求5所述的恒温输液加热设备，其特征在于：所述温度检测电路包括运算放大器，其正向端接稳压集成电路(U4)的正极，反向端经具有负温度系数的热敏电阻接地，通过串接在热敏电阻另一端的可调电阻与电源连接，运算放大器输出信号至第一三极管的基极，其集电极接第三三极管的基极，第三三极管的基极与集电极之间串接有光电耦合器。

7.根据权利要求6所述的恒温输液加热设备，其特征在于：所述开关电源电路包括集成电路VIPER12A，其3、4脚接光电耦合器。

8.根据权利要求7所述的恒温输液加热设备，其特征在于：所述报警指示电路包括第二三极管，集电极与接地之间接有发光管，其基极经正向稳压管接第三三极管的集电极，

9.根据权利要求8所述的恒温输液加热设备，其特征在于：所述加热器的交流输入之间串接有温度检测分离器。

10.根据权利要求9所述的恒温输液加热设备，其特征在于：所述双向可控硅采用BT131-600，光电耦合器采用MOC3041，运算放大器采用LM324，稳压集成电路采用TL431，加热器功率为20W。