CN200980860Y - 一种输液监测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种输液监测器，其包括串联连接的微量流体传感器和监测主机；所述微量流体传感器主要包括串联连接的天线、高频振荡电路、滤波取样电路和放大整形电路，其根据输液滴注信号输出与所述滴注信号同步的脉冲信号到所述监测主机；所述天线设置在输液囊外侧。本实用新型的有益效果在于：可实现无陪护输液，有效杜绝输液管阻塞和输液管回血现象；可用发光二极管同步指示输液滴注的速度，使得在光线不好的环境下使用非常方便；一定时间内没有液体滴注，电声单元就会自动鸣叫，提示液体已经停止滴注；正常工作电压范围较宽，适合用电池供电；体积小、成本低、方便移动使用；抗干扰性能好、灵敏度高；采用弹性U形天线或其它天线夹持在所述输液囊外侧，就近探测输液滴注状态，可靠性高。

Description

一种输液监测器

技术领域

本实用新型涉及一种输液监测器。

背景技术

目前，病人在医院、诊所或家里输液的时候，一般都需要护士或其它人陪护，以防止输液管阻塞或输液管回血等现象的发生。导致医护人员的劳动强度增加，容易紧张和疲劳。另一方面也可能会导致病人在输液时比较紧张，不利于病人的休息和康复。现有一种输液报警器，采用交流电工作，需要就近有电源插座，或者加接移动式电源转接器，使用极不方便，且体积较大、价格较高，不利于广泛应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种体积小、可实现自动监测并显示输液状态、自动报警、方便移动使用的输液监测器。

本实用新型的技术方案是：一种输液监测器，包括串联连接的微量流体传感器和监测主机；所述微量流体传感器包括串联连接的天线、高频振荡电路、滤波取样电路和放大整形电路，其根据输液滴注信号输出与所述滴注信号同步的脉冲信号到所述监测主机；所述天线设置在输液馕上。所述天线可以是弹性U形天线、鞭状天线、环形天线或碟状天线等。

作为本实用新型的一个改进，所述高频振荡电路的电源输入端与所述电源之间还串联一有源滤波电路，所述有源滤波电路包括第二晶体管、第十一电容、第十二电容、第十七电阻和第三稳压管；所述第二晶体管的集电极与电源正极、以及第十七电阻的一端相连，其基极与第十七电阻的另一端、第三稳压管的阴极、以及第十一电容的正极相连，其发射极与所述高频振荡电路的电源输入端相连，并通过第十二电容接地；所述第十一电容的负极，以及第三稳压管的阳极接地。作为本实用新型的一种实施方式，所述第三稳压管的阳极与地之间还可串联一发光二极管，用于指示电源电量。本实用新型中，电源可采用干电池或充电电池。电池边还串联一电源开关，用于控制电源的通断。

进一步的，所述高频振荡电路包括高频晶体管、第一电容、第一电感、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述高频晶体管的基极与第三电阻的一端、以及第一电容的一端相连，其集电极与第一电容的另一端、天线、以及第一电感的一端相连，其发射极通过第一电阻接地；所述第二电阻的一端作为电源输入端与电源连接，并与第三电阻的另一端相连，其另一端与第一电感的另一端相连，同时作为高频振荡电路的输出端与所述滤波取样电路相连。其中，第三电阻可以是固定电阻也可以是可调电阻。

作为本实用新型的一个改进，所述高频振荡电路还包括由两个串联连接的二极管组成的稳压偏置电路；所述二极管串联支路的阳极与所述高频晶体管的基极相连，其阴极接地。

作为本实用新型的一种实施方式，所述滤波取样电路包括第二电容和第三电容；第二电容的一端与所述高频振荡电路的输出端相连，另一端接地；所述第三电容为电解电容，其正极与所述高频振荡电路的输出端相连，其负极与所述放大整形电路的输入端相连。

作为本实用新型的一种实施方式，所述放大整形电路由第一放大器、第二放大器和第三放大器及其外围电路组成；所述第一放大器的正向输入端分别通过电阻与电源的正、负极相连，其反向输入端通过一电阻与所述滤波取样电路相连，其输出端通过一电容电阻串联支路与第二放大器的反向输入端相连；所述第二放大器的正向输入端通过一电阻与所述第一放大器的正向输入端相连，其输出端经电容与第三放大器的反向输入端相耦合；所述第一和第二放大器的反向输入端和输出端之间还分别接有阻容并联负反馈支路；所述第三放大器的正向输入端和反向输入端都分别通过电阻与所述电源的正、负极相连，其输出端与所述监测主机的输入端相连。其中，连接在第三放大器正向输入端与电源正极之间的电阻可以是固定电阻也可以是可调电阻。

进一步的，所述监测主机包括串联连接的智能逻辑电路、定时电路、驱动电路和电声单元；智能逻辑电路包括第十九电阻和第四二极管，第十九电阻的一端与所述微量流体传感器的输出端相连，其另一端与第四二极管的阳极相连；第四二极管的阴极与所述定时电路的输入端相连；驱动电路包括第三晶体管，其基极通过一电阻与所述定时电路的输出端相连，其集电极与电声单元的一端相连，其发射极接地；所述电声单元的另一端与电源正极相连。其中，所述电声单元可以仅仅是蜂鸣器，也可以是音频电路加扬声器的发声单元。

作为本实用新型的一种实施方式，所述定时电路由时基芯片及其外围电路构成；所述时基芯片的触发端和阈值端与所述智能逻辑电路的输出端相连，其触发端还通过定时电容接地，其放电端分别通过电阻与电源正极及其触发端相连，其输出端与所述驱动电路的输入端相连，其控制电压端通过一电容接地。

作为本实用新型的一个改进，所述监测主机还包括由第四晶体管、第十六电容、第二十五电阻和第五二极管组成的干扰抑制电路；所述第四晶体管的集电极与所述微量流体传感器的输出端相耦合，其发射极接地，其基极与所述第五二极管的阴极、第十六电容的正极以及第二十五电阻的一端相连；第五二极管的阳极与所述时基芯片的输出端相连；第十六电容的负极和第二十五电阻的另一端接地。

作为本实用新型的另一个改进，所述定时电路还可以包括第二十二电阻和第十五电容组成的延时电路，所述第二十二电阻的一端与电源正极相连，另一端与所述时基芯片的复位端、第十五电容的正极相连；所述第十五电容的负极接地。

本实用新型所述输液监测器还可包括用于指示液体滴注的、由第一发光二极管和第十八电阻组成的串联支路，所述串联支路的一端与所述微量流体传感器的输出端相连，另一端接地。

本实用新型的有益效果在于：①可实时监测输液滴注，用声光信号反映输液状态，减轻病人输液时观察输液情况的紧张情绪，可以减少医护人员观察巡视的劳动强度，实现无陪护输液，有效杜绝输液管阻塞和输液管回血现象；②可用发光二极管同步指示输液滴注的速度，使得在光线不好的环境下使用非常方便，一定时间内没有液体滴注，电声单元就会自动鸣叫，提示液体已经停止滴注；③正常工作电压范围较宽，适合用电池供电；④体积小、成本低、方便移动使用；⑤抗干扰性能好、灵敏度高；⑥采用弹性U形天线或其它天线夹持在所述输液馕外侧，就近探测输液滴注状态，可靠性高。

附图说明

图1是本实用新型中微量流体传感器的结构原理框图；

图2是本实用新型中微量流体传感器的电路原理示意图；

图3是本实用新型中监测主机的结构原理框图；

图4是本实用新型中监测主机的电路原理示意图；

图5是本实用新型的使用状态示意图。

具体实施方式

下面根据附图和具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1到图5所示，本实用新型所述一种输液监测器，主要包括微量流体传感器1和监测主机2。其中，微量流体传感器1包括串联连接的天线11、高频振荡电路12、滤波取样电路13和放大整形电路14。高频振荡电路12的电源输入端与电源DC之间还串联一有源滤波电路15。

其中，天线11可采用弹性U形天线、鞭状天线、环形天线或碟状天线等。本较佳实施例中天线11采用弹性U形天线，其夹持在输液馕外侧，可就近探测输液滴注状态，增加可靠性。

如图1、图2所示，高频振荡电路12包括高频晶体管Q1、第一电容C1、第一电感L1、第一到第三电阻(R1、R2、R3)。高频晶体管Q1的基极与第三电阻R3的一端、以及第一电容C1的一端相连，其集电极与第一电容C1的另一端、天线11、以及第一电感L1的一端相连，其发射极通过第一电阻R1接地。第二电阻R2的一端作为电源输入端通过有源滤波电路15与电源DC连接、同时通过第四电解电容C4接地，并与第三电阻R3的另一端相连，其另一端与第一电感L1的另一端相连，同时作为高频振荡电路12的输出端与滤波取样电路13相连。本较佳实施例中，第三电阻R3采用可调电阻，用于调节高频晶体管Q1的工作状态。

为了方便移动使用，实现电池供电，本实用新型采用了多项节电技术、电压降落适应技术和抗干扰设计。为了保证电池用旧以后造成电压下降、内阻增大时还能正常工作，除了加强滤波以外，还在高频晶体管Q1的基极和地之间串联连接两个二极管(如图2中D1、D2)，组成稳压偏置电路。而震荡级单独经有源滤波电路15供电，这样，高频晶体管Q1就可以在一个较大电压范围内可靠工作——即：直到电池废弃前高频晶体管Q1都能可靠震荡。

有源滤波电路15包括第二晶体管Q2、第十一电容C11、第十二电容C12、第十七电阻R17、第二发光二极管LED2和第三稳压管D3。其中，第二晶体管Q2的集电极与电源正极、以及第十七电阻R17的一端相连，其基极与第十七电阻R17的另一端、第三稳压管D3的阴极、以及第十一电容C11的正极相连，其发射极与所述高频振荡电路12的电源输入端相连，并通过第十二电容C12接地。第十一电容C11的负极接地。第二发光二极管LED2的阳极与第三稳压管D3的阳极相连，其阴极接地，用于指示电源DC电量，可提醒使用者及时更换能量不足的电池。

滤波取样电路13包括第二电容C2和第三电容C3。其中，第二电容C2采用高频旁路电容，起到滤除高频的作用，其一端与高频振荡电路12的输出端相连，另一端接地。第三电容C3采用电解电容，起到耦合隔离的作用，其正极与高频振荡电路12的输出端相连，其负极与放大整形电路14的输入端相连。这样，输液馕中的液体滴注信号经过高频震荡电路12和滤波取样电路13后被转换成低频电压微变信号输出到放大整形电路14。当然，本实用新型的其它实施例中还可以采用其它拓扑结构较复杂的滤波取样或检波电路，由于检波技术比较成熟，不在此详述。

本较佳实施例中，放大整形电路14主要由第一到第三放大器(U1、U2、U3)及其外围电路组成。其中，第一放大器U1和第五电阻R5、第八电阻R8构成第一闭环负反馈放大器。第二放大器U2和第九电阻、第十电阻R10构成第二闭环负反馈放大器。第三放大器U3与其外围电阻构成比较器，用于整形。具体的，第一放大器U1的正向输入端分别通过第六电阻R6和第七电阻R7与电源DC的正、负极相连，其反向输入端通过第五电阻R5与滤波取样电路13的输出端相连，其输出端通过第六电解电容C6和第九电阻R9组成的串联支路与第二放大器U2的反向输入端相连。第八电阻R8和第五电容C5组成并联支路跨接在第一放大器U1的反向输入端和输出端之间。还包括并联连接在第七电阻R7两端的第七电容C7。第二放大器U2的正向输入端通过第十一电阻R11与第一放大器U1的正向输入端相连，其输出端通过第九电容C9与第三放大器U3的反向输入端相连。第十电阻R10和第八电容C8组成的并联支路跨接在第二放大器U2的反向输入端和输出端之间。第三放大器U3的正向输入端分别通过第十四电阻R14和第十六电阻R16与电源DC的正、负极相连，其反向输入端分别通过第十二电阻R12和第十三电阻R13与电源DC的正、负极相连，其输出端(图2、图4中VO)与监测主机2的输入端相连。其中，第六电容C6、第七电容C7和第九电容C9采用电解电容。第十四电阻R14可采用固定电阻或可调电阻，或可以在第十四电阻R14和电源正极之间串联一个可调电阻(如图2所示R15)，用于调节比较器的阈值和灵敏度。并联在第一放大器U1和第二放大器U2两端的电容C5和C8用于消除可能从前端电路传送过来的高频信号。

本较佳实施例中的放大整形电路14采用对称偏置电阻，如，图2中的第六电阻R6与第七电阻R7，第十二电阻R12与第十三电阻R13，第十四电阻R14与第十六电阻R16都是等值对称电阻，使各放大器的输入端都处在电源电压的中点电位。第十一电阻R11直接从第六电阻R6和第七电阻R7的分压中点取得电源DC电压的中点电位，且兼有隔离作用，节省了一个电阻和一个电容。这种偏置方法等效于正负对称电源给运放IC供电，有利于提高电路工作性能，电池电压降低也不影响工作质量。当然，在本实用新型的其它实施例中，还可以采用其它较常用的放大整形电路，只要可以将所述高频振荡电路12输出的低频信号进行放大并整形为矩形脉冲信号输出到所述监测主机2中即可。由于放大整形电路是比较成熟的技术，因此不能以放大整形电路的具体实现形式限制本实用新型的保护范围。

上述微量流体传感器1的工作原理是：由高频晶体管Q1和第一电感L1、第一电容C1组成LC震荡器，产生微功率雷达信号，通过U形天线11监测输液滴注状态，液体的滴注引起高频晶体管Q1中震荡电流的变化，在第二电阻R2上产生相应的电压变化，微量流体只能感应出微伏级的电压信号，通过滤波采样电路13输出到放大整形电路14中放大、整形后输出与液体滴注同步的脉冲信号。上述脉冲信号可以用于声光报警、电子计数、仪表显示及计算机管理等。因此，本实用新型中，监测主机2可以是声光报警器、计算机等可根据上述脉冲信号进行报警、显示和处理的控制设备。

如图3、图4所示，本较佳实施例中，监测主机2包括串联连接的智能逻辑电路21、定时电路22、驱动电路23和电声单元24。还包括液体滴注指示电路25和干扰抑制电路26。其中，电声单元24可以是可以仅仅是蜂鸣器，也可以是音频电路加扬声器的发声单元。本较佳实施例中，电声单元24采用蜂鸣器(图4中BELL)，因其具有电声效率高、耗电省的优点，非常适合用于用电池作为电源的电路中。

滴注指示电路25包括第一发光二极管LED1和第十八电阻R18组成的串联支路，所述串联支路的一端与所述微量流体传感器1的输出端相连，另一端接地，用于实时同步指示输液馕内液体的滴注状态，夜间不开照明灯或在光线弱的环形下也能清楚地观察液体滴注的速度。当然，本实用新型的其它实施例中，滴注指示电路25也可设置在微量流体传感器1中。

智能逻辑电路21主要包括第十九电阻R19和第四二极管D4。第十九电阻R19的一端与微量流体传感器1的输出端相连，另一端与第四二极管D4的阳极相连，用于限流。第四二极管D4的阴极与定时电路22的输入端相连。

本实用新型较佳实施例中，定时电路22是由NE555时基芯片及其外围电路构成一个无稳态振荡器。其中，NE555时基芯片的触发端(管脚2)和阈值端(管脚6)与智能逻辑电路21的输出端相连，同时与定时电容C13的正极相连，其放电端(管脚7)分别通过第一定时电阻R20和第二定时电阻R21与电源正极及其触发端相连，其输出端(管脚3)与驱动电路23的输入端相连，其控制电压端(管脚5)通过第十四电容C14接地，其电源端(管脚8)与电源正极相连，其接地端(管脚1)接地。定时电容C13的负极接地。为了防止蜂鸣器24开机就鸣叫一个周期，时基芯片的复位端(管脚4)和电源正极之间还包括第二十二电阻R22和第十五电容C15组成的延时电路，第二十二电阻R22的一端与电源正极相连，另一端与所述时基芯片的复位端、第十五电容C15的正极相连，第十五电容C15的负极接地。

驱动电路23包括第三晶体管Q3，其基极通过第二十三电阻R23与定时电路22的输出端相连，其集电极与蜂鸣器24的一端相连，其发射极接地。所述蜂鸣器24的另一端与电源正极相连。

这样，时基芯片、定时电容C13、以及两个定时电阻一起组成充电时间为T1，放电时间为T2的无稳态震荡器，由液体滴注信号产生的脉冲经第十九电阻R19和第四二极管D4不断地给第十三电容C13充电，迫使第十三电容C13正极处于高电位，时基芯片处于“置0”状态，封锁了报警驱动电路23。液体滴注信号一旦在一定时间内(如四秒)消失，无稳态震荡器将恢复震荡状态，输出高电平时间为T1，低电平时间为T2的脉冲，使得蜂鸣器24鸣响T1时间长，再停止T2时间长度，循环往复，直到有工作人员进行处理。在本实用新型的其它实施例中，也可采用其它常用的定时电路，只要液体停止滴注以后，能使电声单元24输出的报警信号受设定时间的控制即可，因此，不能以定时电路的具体实现形式限制本实用新型的保护范围。

由于放大整形电路14监测的是电压波动信号，且灵敏度极高，为防止蜂鸣器24鸣响时引起的电压波动造成干扰，本实用新型监测主机2中还包括干扰抑制电路26。干扰抑制电路26包括第四晶体管Q4、第十六电容C16、第二十五电阻R25和第五二极管D5。第四晶体管Q4的集电极与第四二极管D4的阳极相连，其发射极接地，其基极与第五二极管D5的阴极、第十六电容C16的正极以及第二十五电阻R25的一端相连。第五二极管D5的阳极通过第二十四电阻与定时电路22的输出端相连。第十六电容C16的负极和第二十五电阻R25的另一端接地。这样，在第三晶体管Q3工作时，用第四晶体管Q4组成OC门封锁干扰信号，第五二极管D5、第十六电容C16、第二十五电阻R25组成延时电路，使第四晶体管Q4比第三晶体管Q3晚截止，提高干扰抑制的可靠性，否则，蜂鸣器24不能正常鸣叫。

为了节省电能，本实用新型中，第三晶体管Q3和第四晶体管Q4最好都采用电流放大倍数＞500的三极管，有利于减小基极驱动电流。同时采用高灵敏的蜂鸣器24，在小电流时产生大音量鸣响，这也是节电的重要措施。

如图5所示，微量流体传感器1的天线11采用弹性U形天线，夹持在输液馕外面，就近探测液体滴注状态，微量流体传感器1的其它部分可装在一个火柴盒大小的防水盒内或封装成模块。监测主机2也可装在一个防水盒内或封装成模块悬挂在输液架上。作为电源DC的干电池或充电电池可设置在微量流体传感器1内，也可设置在监测主机2内，电池边还串联一电源开关S1，用于控制电池的通断。微量流体传感器1与监测主机2之间可用一根细软的四芯护套线3连接。当然，在本实用新型的其它实施例中，也可以将微量流体传感器1和监测主机2装在一个盒子中悬挂在输液架上。综上所述，本实用新型设备体积小，成本低、便于移动，使用方便。

在本实用新型的其它实施例中，微量流体传感器1中也可以不设置有源滤波电路15，或有源滤波电路15中不设置第二发光二极管LED2。

在本实用新型的其它实施例中，监测主机2中也可以不设置液体滴注指示电路25。定时电路22中也可以不设置延时电路。

在本实用新型的其它实施例中，监测主机2内设置多通道，可同时连接多个微量流体传感器1，可同时对多个微量流体传感器1进行监控。其中，每个微量流体传感器1都对应一个滴注指示电路25。

Claims (10)

1、一种输液监测器，其特征在于：包括串联连接的微量流体传感器和监测主机；所述微量流体传感器包括串联连接的天线、高频振荡电路、滤波取样电路和放大整形电路，其根据输液滴注信号输出与所述滴注信号同步的脉冲信号到所述监测主机；所述天线设置在输液馕上。

2、根据权利要求1所述的输液监测器，其特征在于：所述高频振荡电路的电源输入端与所述电源之间还串联一有源滤波电路，所述有源滤波电路包括第二晶体管、第十一电容、第十二电容、第十七电阻和第三稳压管；所述第二晶体管的集电极与电源正极、以及第十七电阻的一端相连，其基极与第十七电阻的另一端、第三稳压管的阴极、以及第十一电容的正极相连，其发射极与所述高频振荡电路的电源输入端相连，并通过第十二电容接地；所述第十一电容的负极，以及第三稳压管的阳极接地。

3、根据权利要求1或2所述的输液监测器，其特征在于：所述高频振荡电路包括高频晶体管、第一电容、第一电感、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述高频晶体管的基极与第三电阻的一端、以及第一电容的一端相连，其集电极与第一电容的另一端、天线、以及第一电感的一端相连，其发射极通过第一电阻接地；所述第二电阻的一端作为电源输入端与电源连接，并与第三电阻的另一端相连，其另一端与第一电感的另一端相连，同时作为高频振荡电路的输出端与所述滤波取样电路相连。

4、根据权利要求3所述的输液监测器，其特征在于：所述高频振荡电路还包括由两个串联连接的二极管组成的稳压偏置电路；所述二极管串联支路的阳极与所述高频晶体管的基极相连，其阴极接地。

5、根据权利要求1所述的输液监测器，其特征在于：所述滤波取样电路包括第二电容和第三电容；第二电容的一端与所述高频振荡电路的输出端相连，另一端接地；所述第三电容为电解电容，其正极与所述高频振荡电路的输出端相连，其负极与所述放大整形电路的输入端相连。

6、根据权利要求1所述的输液监测器，其特征在于：所述放大整形电路由第一放大器、第二放大器和第三放大器及其外围电路组成；所述第一放大器的正向输入端分别通过电阻与电源的正、负极相连，其反向输入端通过一电阻与所述滤波取样电路相连，其输出端通过一电容电阻串联支路与第二放大器的反向输入端相连；所述第二放大器的正向输入端通过一电阻与所述第一放大器的正向输入端相连，其输出端经电容与第三放大器的反向输入端相耦合；所述第一和第二放大器的反向输入端和输出端之间还分别接有阻容并联负反馈支路；所述第三放大器的正向输入端和反向输入端都分别通过电阻与所述电源的正、负极相连，其输出端与所述监测主机的输入端相连。

7、根据权利要求1所述的输液监测器，其特征在于：所述监测主机包括串联连接的智能逻辑电路、定时电路、驱动电路和电声单元；智能逻辑电路包括第十九电阻和第四二极管，第十九电阻的一端与所述微量流体传感器的输出端相连，其另一端与第四二极管的阳极相连；第四二极管的阴极与所述定时电路的输入端相连；驱动电路包括第三晶体管，其基极通过一电阻与所述定时电路的输出端相连，其集电极与电声单元的一端相连，其发射极接地；所述电声单元的另一端与电源正极相连。

8、根据权利要求7所述的输液监测器，其特征在于：所述定时电路由时基芯片及其外围电路构成；所述时基芯片的触发端和阈值端与所述智能逻辑电路的输出端相连，其触发端还通过定时电容接地，其放电端分别通过定时电阻与电源正极及其触发端相连，其输出端与所述驱动电路的输入端相连，其控制电压端通过一电容接地。

9、根据权利要求7或8所述的输液监测器，其特征在于：所述监测主机还包括由第四晶体管、第十六电容、第二十五电阻和第五二极管组成的干扰抑制电路；所述第四晶体管的集电极与所述微量流体传感器的输出端相耦合，其发射极接地，其基极与所述第五二极管的阴极、第十六电容的正极以及第二十五电阻的一端相连；第五二极管的阳极与所述时基芯片的输出端相连；第十六电容的负极和第二十五电阻的另一端接地。

10、根据权利要求1所述的输液监测器，其特征在于：还包括用于指示液体滴注的、由第一发光二极管LED1和第十八电阻组成的串联支路，所述串联支路的一端与所述微量流体传感器的输出端相连，另一端接地。

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