CN201701576U - 输液报警器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种输液报警器，包括液滴检测模块和控制模块。液滴检测模块的红外发射管射出红外光穿过输液观察器液滴的位置射向红外接收管，液滴会对红外光产生散射和折射，红外接收管接收的光强随之不同，其阻值会发生变化从而得到相应的电信号，该电信号经施密特电路整形后送入控制模块的单片机处理。预先将几组药液容量对应的滴数存于系统。输液开始时，通过按键输入药液容量，单片机对液滴计数并计时，将计算得到的每分钟滴数显示到数码管，当累计滴下的药液与输入的药液容量相差200滴或检测到滴速为零时发出声、光、电报警信号。本实用新型设计有与医院现有呼叫系统的接口和输液观察器局部辅助照明灯，更适用和人性化。

Description

输液报警器 

技术领域

本实用新型涉及一种报警器，具体为输液报警器。 

背景技术

目前，输液是医院治疗疾病最常用的手段之一，输液治疗过程主要由人工监视，当药液快输完或需要换药瓶时，由监视者呼叫护士来处理，一旦监视者失职，可能会因为无法及时呼叫而耽误治疗或造成事故；其次，由于病人个体不同，输液的速度也有些不同，如果通过数滴数的方法确定滴速虽然简单，但准确度不高；另外，夜晚输液时病房开大灯会影响其它病友休息，如何让病人能看到液滴也是需要考虑的人性化的细节。 

在公开号为CN101112629A的中国发明专利中公开了一种液滴报警器，该专利利用光电探头和感应探头对输液容器和输液观察器中的液体进行监视，由控制单元控制声音报警单元发出声音报警，由控制单元控制闪光报警单元发出闪光报警。由于输液容器有多种材质和型号，因此对输液容器中药液的监视效果不理想；其次该发明未考虑与目前医院现有的呼叫系统接口。在公开号为CN2671037Y的中国实用新型专利中公开了液滴检测记数器，它包括激光发射器、激光接收器、555单稳态触发电路、单片机处理电路和显示器。该实用新型未包含报警电路，对于单片机应用系统工程技术人员来说，这些技术是成熟可靠的。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够显示实时滴速、根据输入的药液容量值提前2～3分钟向医院现有的呼叫系统自动发出呼叫信号，更为人性化的输液报警器。 

本实用新型是采用如下的技术方案实现的：在一次性输液器的输液观察器外部套液滴检测模块，该液滴检测模块有一对红外发射、接收管，发射管发出一束红外光线射向接收管，该光线刚好通过输液观察器中液滴的位置，当没有液滴挡住光线时，红外接收管由于接收到较强的红外光而呈低阻抗，当有液滴时，液滴挡住红外光线，使光线发生散射和折射，此时红外接收管接收到较弱的红外光而呈高阻抗，将该红外接收管与一固定电阻相串连后连 接在电源与地之间，由于红外接收管在有没有液滴时呈现不同的阻抗，因此，在红外接收管的两端的分压也随之不同，该分压信号经过施密特触发器整形，变成方波脉冲后送入控制模块的单片机进行处理。液滴检测模块还用一只白光LED灯通过限流电阻连接到电源和地，指示电源的状况并对输液观察器部位进行局部辅助照明。 

控制模块中的单片机接收液滴检测模块的脉冲信号，对液滴进行计数同时计时，将每10秒钟的液滴数折算成每分钟的滴数，通过数码管显示出来；药液的容量从控制模块的按键输入电路中的轻触按钮选择输入，每按一次变化一个容量并在数码管上显示2秒该容量值，按照50ml，100ml，...500ml循环变化。护士在扎好针或更换药瓶后按该选择按钮输入容量值，单片机累计滴数，由于事先将上述容量所对应的滴数存入单片机的存储器，当计数到还剩200滴时，控制模块向声音报警、LED灯光报警和继电器电路发出报警控制信号，继电器开关电路的引出线并联连接到医院现有的呼叫系统的拉线开关，相应电路动作提示病房的监视者并呼叫护士，当护士来后按下按键输入电路中的复位轻触按钮可停止报警和呼叫，当输液时出现意外情况导致滴速为零时，控制模块也发出上述报警控制信号。 

附图说明

图1是本实用新型实施示意图。 

图中1.药瓶，2.输液观察器，3.液滴检测模块盒，4.红外发射管，5.滴下的一滴药液，6.输液观察器中的药液，7.白光LED灯，8.红外接收管，9.报警指示灯，10.蜂鸣器声音输出口，11.轻触按钮，12.数码显示管，13.控制模块盒，14.220V电源插头，15.拉线开关，16.到现有呼叫系统的呼叫信号线，17.液滴信号线及电源线。 

图2是本实用新型的液滴检测模块电路原理图。 

图中J1.脉冲信号输出连接器，D1.白光LED灯，D2.红外发光管，Q1.红外接收管，U1.555集成电路，R1～R3.电阻，C1、C2、C4.电容。 

图3是本实用新型的电源电路和继电器开关电路原理图。 

图中J5.220V电源连接器，S5.电源开关，F1.保险管，T1.变压器，D3.整流桥，C5、C7、C8、C10.滤波电容，U2.三端稳压集成电路，JP1.到现有呼叫系统的呼叫信号连接器，K1.电磁继电器，D4.二极管，C6.储能电容，R4、 R5.限流电阻，Q2.PNP型三极管，J2.控制模块的电源及继电器控制信号连接器。 

图4是本实用新型的控制模块电路原理图。 

图中S1～S4.轻触按钮，C3、C9、C11、C12.电容，R6～R12.限流电阻，Y1.11.0592MHz晶振，U3.单片机，U4.蜂鸣器，J3.连接到图2中J1的连接器，J4.连接到图3中J2的连接器，D5.报警指示LED灯，D6.电源指示LED灯，D7.四位共阴极七段数码管，Q4～Q7.PNP型驱动三极管。 

具体实施方式

图1所示输液报警器的实施示意图，盛装静脉注射液的药瓶1，通过一次性静脉注射器给病人输液，一次性静脉注射器的输液观察器2的下端1/2～2/3处存有部分药液6、上端1/3～1/2部分为空，液滴5从该处的滴管滴下，液滴检测模块的红外发光管4和红外接收管8正对液滴的位置，液滴检测模块3通过夹持或卡住等方式包裹在输液观察器2上，液滴检测模块3的辅助照明灯7位于输液观察器2的下端1/2～2/3处，照亮此处药液6，液滴检测模块3通过导线17连接到控制模块盒13，控制模块13输出的呼叫报警信号通过导线16并联连接到医院现有的呼叫报警系统的拉线开关15的两端，控制模块13上设置报警指示灯9、蜂鸣器声音输出口10、轻触按键11和数码显示管12，并通过导线和插头14连接到市电220V的插座，控制模块盒13可以安装在病床床头或其它病人和医务人员方便观察和操作的地方。 

本实用新型的电子元件：电阻可选择1/4W金属膜或炭膜电阻，电容1uF以下的采用瓷片电容，1uF以上采用铝电解电容，PNP三极管可选择SA1015、8050、9015或9012等型号。 

图2中液滴检测模块通过三根导线VCC、GND、OUT与控制模块相连接，阻值为560欧的限流电阻R1与直径为3mm的高亮度白光LED灯D1组成的串连电路连接在VCC和GND之间，组成辅助照明电路，为输液观察器提供局部照明，阻值为220欧的限流电阻R2与直径为3mm的红外发射管D2组成的串连电路连接在VCC和GND之间，组成红外发射电路，D2发出照射到输液观察器中液滴的红外光，D2可选择I R204等型号，1.5K电阻R3与直径为3mm的红外接收管Q1组成的串连电路连接在VCC和GND之间，组成红外接收电路，用于探测红外光的强度，Q1可选择PT202等型号，R3与Q1公共连接点输出 随Q1接收到的红外光强度变化的电压信号，该电压信号输入到施密特触发器U1的输入端，U1可选择NE555等集成电路，经U1整形后变成方波信号送往控制模块的外部中断0的输入引脚P32。一个方波脉冲对应一滴药液，程序设计人员可以编写计算机程序，根据方波脉冲的周期计算滴速，如果滴速接近于0，则认为药液滴完或异外停止，0.01uF的电容C4连接到U1的电压比较端和GND之间，0.1uF电容C1和10uF电容C2并联连接在VCC和GND之间，组成液滴检测模块电源的高低频滤波电路。 

图3中，控制模块中的单片机U3，可选择具有2KB程序存储器的MCS-51系列单片机，如STC89C52RC、AT89C52等，共阴极数码管D7的字形引脚与U3的P0口的8只引脚相连接，D7可选择型号为5461AH等，为提高显示字符的亮度，将P0口通过4.7K*8的排阻R10连接到VCC，D7的字位引脚连接到PNP型三极管Q4～Q7的发射极，Q4～Q7的集电极接GND、基极串连1K*4的电阻R8连接到U3的P2口的低4位(P20～P23)，D7工作时用于显示实时的滴速，设置药液容量时显示容量数值；三个轻触型按键S2～S4，其一端连接GND，另一端连接到U3的P2口的三只的输入引脚(P25～P27)，并通过10K*4的排阻R9连接到VCC，也可以不用R9，程序设计人员可编程，使用S2～S4选择药液的容量，每按一次变化一个容量并在数码管上显示2秒该容量值，按照50ml，100ml，...500ml循环变化。护士在扎好针或更换药瓶后按该选择按钮输入容量值，单片机累计滴数，由于事先将上述容量所对应的滴数存入单片机的存储器，计算机程序根据选择的药液容量和对方波脉冲的记数值，测算出是否药液快滴完，并自动选择时机发出报警信号；可见光LED灯D6与560欧的电阻R12串连后连接到VCC和GND之间，组成电源指示电路指示控制模块的电源；可见光LED灯D5的阳极连接560欧的电阻R11再连接VCC、D5的阴极连接到U3的P10脚，组成LED灯光报警电路。在正常工作时，也可以将D5用于指示液滴是否在滴，程序设计人员可以根据检测到的方波脉冲的高低电平，控制U3的P10输出高电平或低电平，从而控制D5的亮和灭，病人可通过D5间接观察到液滴的情况，而不用费力查看输液观察器里难以观察到的药液；在控制模块启动报警时D5快速闪亮，提示进入了呼叫报警状态；蜂鸣器U4的其正极连接到VCC、负极连接PNP型三极管Q3的发射极，Q3的集电极接GND、基极通过1K电阻R6连接到U3的P33输出引脚，组成声音报警电路，蜂鸣器U4用于在药液快滴完时报警，发出轻微、间歇、短促的BIBI声提示病人，U4可选择工作电压为6V的通电可自动发声的蜂鸣器，如HXD型等；控 制模块从U3的P11引脚输出一路控制信号到继电路开关电路，如图3，该控制信号通过1K电阻R5连接到PNP型三极管Q2的基极，Q2的集电极接GND、发射极接电磁继电器K1的一只线圈引脚，K1的另一只线圈引脚通过阻值为10欧/1W电阻R4连接到VCC、还通过470uF电容C6连接到GND，K1可选择工作电压为直流5V的继电器，如SRD-05VDC-SL-C型等，R4和C6组成储能电路，为K1吸合的瞬间提供较大的吸合电流，而稳定工作时提供较小的工作电流，从而减少能耗，在K1的两只线圈引脚之间连接续流二极管D4，D4可选择整流二极管，如1N4001等，用于保护Q2，K1的两个常开触点通过导线与病房现有的拉线开关式病房呼叫系统的拉线开关并联，一旦控制模块检测到需要报警呼叫护士时，U3的P11引脚输出低电平，使Q2导通电磁继电器K1吸合，病房呼叫系统随即发出呼叫信号，相关医务人员会及时来处理；晶体振荡器Y1连接到U3的晶体振荡器专用连接端，Y1的两端分别通过27pF电容C11、C12连接到GND，Y1可选择11.0592MHz的无源晶体振荡器；U3的复位端通过8.2K电阻R7连接到GND、还通过10uF电容C 3和轻触开关S1组成的并联电路连接到VCC，组成上电复位和手动复位电路；220V市电通过插头J5输入到控制模块，由电源开关S5、隔离变压器T1的初级线圈和保险管F1组成的串联电路连接到J5的两端，组成市电回路，S5可选择便于安装到控制模块盒上的船形开关，F1可选择0.5A保险管，T1可选择220V/6V/3.5W的工频隔离变压器；T1的次级线圈连接到桥式整流器D3的输入端，D3可选择1A的整流桥堆，也可用4个1N4001搭成桥式整流电路，D3将交流电源转换成直流电源，D3的输出端并联连接470uF电容C5、0.1uf电容C7，经该电容滤波后送三端集成稳压电路U2的输入端和接地端，U2可选择7805，U2的输出端连接0.1uF电容C8、10uF电容C10，经该电容滤波后得到控制模块和液滴检测模块所需的+5V工作电源VCC。 

本实用新型控制模块中选择使用单片机U3的并行口是具有灵活性的，U3拥有多个并行口，其地位相同，可以改变并行口的分配关系；限流电阻、滤波电容可以在较宽范围内取值，如±30％或更多；显示电路可选择共阳极数码显示管或LCD液晶显示器，对上述电路参数的简单改变均落入本实用新型的保护范围。 

Claims (1)

1.一种输液报警器，包括液滴检测模块和控制模块，该液滴检测模块套在一次性输液器的输液观察器上，其特征在于：所述的液滴检测模块包括由一对红外发射、接收管、施密特触发器组成的液滴检测电路和白光LED灯辅助照明电路；所述的控制模块包括MCS-51单片机、按键输入、数码管显示、声音报警、LED灯光报警、继电器开关外围电路和电源电路。 

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