CN202342593U - 一种智能输液监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能输液监控装置，包括茂菲氏滴管，用于监测液滴信号的红外发射/接收器，用于红外线信号的脉冲调制/解调的调制/解调电路，用于监控液量信息的单片机，用于显示输液信息的显示电路，用于输入液量初始设定值的键盘输入电路，用于剩余液量不足报警的报警电路；所述红外发射/接收器安装于茂菲氏滴管的外壁上；通过红外发射/接收器检测液滴信号，并由调制/解调电路调制/解调红外线信号的脉冲，单片机处理输出液滴计数信息后在显示电路上显示输液速度及剩余液量。本实用新型可自动监控静脉输液液量和输液速度、实现无人值守输液。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械，尤其是一种智能输液监控装置。
背景技术
静脉输液治疗疾病是医院临床医疗工作中常用的医疗治疗手段。将大量无菌溶液或药液通过输液管的针头静脉穿刺，使液滴滴入静脉的方法，称为静脉输液方法，输液管包括有茂菲氏滴管；在对病人进行输液治疗过程中，需要根据输液的药物和患者的病情选择合适的输液滴流速度。
目前对于输液速度的控制普遍采用人工方式，由医生或护士根据经验，将速度调至合适值。人工调整滴流速度不够准确和方便，而且随着病房条件的不断改善，每个房间病员人数越来越少，再加上由于病情不同，不少病人一天需输几组药液，因输液时间长，病人卧床产生疲劳，易在输液过程中熟睡。当液体输完时，如床旁无陪侍或医护人员未及时换药或拔针头，将会出现空气进入血管内形成空气栓塞、凝血堵针头等情况；在出现这种情况时，轻则延误治疗，给病人造成痛苦，重则会严重危及患者的身心健康，发生不可弥补的医疗事故。目前，临床输液中采取的对应措施一般是由病人、陪侍或医护人员来随时观察监视药液余量情况，这种方法耗费精力大、效率低，也不利于病区的综合管理。特别是在患者增多，医护人员紧张的情况下，这个矛盾尤为突出。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种智能输液监控装置，可自动监控输液液量，实现无人值守输液。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种智能输液监控装置，包括输液管，所述输液管包括茂菲氏滴管，其特征在于：还包括用于监测液滴信号的红外发射/接收器，用于红外线信号的脉冲调制/解调的调制/解调电路，用于监控液量信息的单片机，用于显示输液信息的显示电路，用于输入液量初始设定值的键盘输入电路，用于剩余液量不足报警的报警电路；所述红外发射/接收器安装于茂菲氏滴管的外壁上，所述调制/解调电路的调制信号输出端与红外发射/接收器的发射端连接，红外发射/接收器的接收端与调制/解调电路的解调信号输入端连接，所述调制/解调电路的解调信号输出端与单片机上的相应端口连接，所述显示电路、键盘输入电路、报警电路分别与单片机上相应的功能端口连接；通过红外发射/接收器检测液滴信号，并由调制/解调电路调制/解调红外线信号的脉冲，单片机处理输出液滴计数信息后在显示电路上显示输液速度及剩余液量。
本实用新型所述红外发射/接收器包括电源输入端、红外发光二极管、光敏三极管、第一电阻、第七电阻和第四可调电阻，所述红外发光二极管的的阴极连接调制/解调电路的解调信号输出端，所述红外发光二极管的的阳极通过第七电阻后连接第四可调电阻的一端，第四可调电阻的另一端和第四可调电阻的可调端连接后接入电源输入端，所述光敏三极管的集电极通过第一电阻接入电源输入端，所述光敏三极管的发射极接地。
本实用新型所述调制/解调电路包括锁相环电路音调译码器、第一三级管、第二三极管，所述第一三级管的发射极连接第二三极管的基极，所述第二三极管的发射极接地，所述锁相环电路音调译码器的脉冲输出端连接至第一三级管的基极，所述第一三级管的集电极连接第二三极管的集电极后作为调制/解调电路的调制信号输出端。
本实用新型所述调制/解调电路还包括用于放大光敏三极管输出的液滴信号的放大电路，所述放大电路连接在红外发射/接收器与调制/解调电路的解调信号输入端之间。
本实用新型所述的智能输液监控装置还包括用于整形调制/解调电路输出的解调信号的整形电路，所述整形连接在调制/解调电路的解调信号输出端与单片机之间。
与现有技术相比，本实用新型技术具有以下优点：
1、通过红外发射/接收器实时监控液滴的滴落，对液滴的滴落进行计数，从而可测得输液速度和剩余液量，在剩余液量不足时，通过报警电路进行报警，实现了无人值守的自动监控输液；
2、造价低廉，易于普及使用，安全方便。
附图说明
图1为本实用新型智能输液监控装置的连接示意图；
图2为本实用新型智能输液监控装置的电路图。
具体实施方式
如图1所示的一种智能输液监控装置，包括输液管，输液管包括茂菲氏滴管，其特征在于：还包括用于监测液滴信号的红外发射/接收器，用于红外线信号的脉冲调制/解调的调制/解调电路，用于监控液量信息的单片机，用于显示输液信息的显示电路，用于输入液量初始设定值的键盘输入电路，用于剩余液量不足报警的报警电路；红外发射/接收器安装于茂菲氏滴管的外壁上，调制/解调电路的调制信号输出端与红外发射/接收器的发射端连接，红外发射/接收器的接收端与调制/解调电路的解调信号输入端连接，调制/解调电路的解调信号输出端与单片机上的相应端口连接，显示电路、键盘输入电路、报警电路分别与单片机上相应的功能端口连接；通过红外发射/接收器检测液滴信号，并由调制/解调电路调制/解调红外线信号的脉冲，单片机处理输出液滴计数信息后在显示电路上显示输液速度及剩余液量。
如图2所示，红外发射/接收器包括电源输入端、红外发光二极管、光敏三极管、第一电阻R1、第七电阻R7和第四可调电阻R4，红外发光二极管的的阴极连接调制/解调电路的解调信号输出端，红外发光二极管的的阳极通过第七电阻R7后连接第四可调电阻R4的一端，第四可调电阻R4的另一端和第四可调电阻R4的可调端连接后接入电源输入端，光敏三极管的集电极通过第一电阻R1接入电源输入端，光敏三极管的发射极接地。
用于液滴滴落信号的采集的红外发射/接收器为直射式红外发射接收对管，红外光波长比可见光长，受可见光影响较小，采用对管的好处是其参数匹配良好。直射式发光管和接收管相对应地安放在茂菲氏滴管的侧壁，尽量靠近侧壁，但不发生挤压。当药液在重力作用下，以自由落体的方式滴下，并通过红外发射/接收器时，液滴对红外发光二极管发出的红外光线产生阻挡作用，红外接受器不能接收到红外光，即红外发射/接收器将检测到这个阻挡信号。
调制/解调电路包括型号为LM567CM的锁相环电路音调译码器、第一三级管Q1、第二三极管Q2，第一三级管Q1的发射极连接第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极接地，锁相环电路音调译码器的脉冲输出端连接至第一三级管Q1的基极；第一三级管Q1的集电极连接第二三极管Q2的集电极后输出，该输出端作为调制/解调电路的调制信号输出端。锁相环电路音调译码器以667Hz的频率通断使光敏三极管波形良好，调制信号输出端输出调制信号控制第一三极管Q1、第二三极管Q2的导通，并在第一、第二三级管的集电极连接处产生频率为667Hz的方波信号，从而使流经红外发光二极管的电流以一定的频率通断，进而使发光二极管发出同样的频率(667Hz)的调制光，第四电阻R4为限流电阻，它的作用是调节通过红外发光二极管的电流，从而调节它产生的光子量，提高光敏三级管的接收信号。通过红外发光二极管的电流调节为17.5mA，幅度为2.0V。采用频率调制/解调的方式目的是防止其他光源的干扰。
具体地，锁相环电路音调译码器的作用就是对光敏三极管接收到的液滴滴落信号的频率解调(鉴别)，其工作温度范围在0～70℃。当锁相环电路音调译码器的输入信号的频率落在其内部压控振荡器中心频率fo附近时，逻辑输出端8脚，将由原高电平变为低电平，输出一个负脉冲。逻辑输出端8脚即为解调信号输出端，不仅可以实现选频，而且还有负脉冲形成功能。利用锁相环电路音调译码器的产生中心频率的5、6脚输出给第一三极管Q1、第二三极管Q2，使其产生频率为f0的脉冲，使红外发光二极管两端产生同频率的高低电平变化，从而发出和中心频率f0一样频率的红外光信号，光信号穿过茂菲式滴管，检测液滴有无后，光敏三极管收到频率f0的光信号则在两端产生此频率的电压变化。
调制/解调电路还包括用于放大光敏三极管输出的液滴信号的放大电路，以提高信号的灵敏度，提高结果的可信度。放大电路连接在红外发射/接收器与调制/解调电路的解调信号输入端之间。红外发射/接收器输出液滴滴落信号后通过电容C1和电阻R2进入运算放大器UA741的反相端，电容C1的作用是阻止低频，而调制的高频信号(667HZ)经UA741反向放大后输入锁相环电路音调译码器的3脚，对其进行解调(鉴频)。
智能输液监控装置还包括用于整形调制/解调电路输出的解调信号的整形电路，所述整形连接在调制/解调电路的解调信号输出端与单片机之间。由于红外发射/接收器输出的液滴信号通过锁相环电路音调译码器后解调(鉴频)输出会产生毛刺现象，这对单片机的脉冲计数有很大影响，所以在LM567CM解调信号输出端后添加一个输出整形电路，电路采用SN74LS221D双不可再触发的单稳多谐振荡器作为芯片。
为避免输液管倾斜时，导致茂菲氏滴管倾斜对液滴滴落信号产生影响，可将输液管固定在输液架上，以确保茂菲氏滴管内的液滴可正常滴落。
本实用新型的实施方式不限于此，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均可实现本实用新型目的。
Claims (5)
1.一种智能输液监控装置，包括输液管，所述输液管包括茂菲氏滴管，其特征在于：还包括用于监测液滴信号的红外发射/接收器，用于红外线信号的脉冲调制/解调的调制/解调电路，用于监控液量信息的单片机，用于显示输液信息显示电路，用于输入液量初始设定值的键盘输入电路，用于剩余液量不足报警的报警电路；所述红外发射/接收器安装于茂菲氏滴管的外壁上，所述调制/解调电路的调制信号输出端与红外发射/接收器的发射端连接，红外发射/接收器的接收端与调制/解调电路的解调信号输入端连接，所述调制/解调电路的解调信号输出端与单片机上的相应端口连接，所述显示电路、键盘输入电路、报警电路分别与单片机上相应的功能端口连接；通过红外发射/接收器检测液滴信号，并由调制/解调电路调制/解调红外线信号的脉冲，单片机处理输出液滴计数信息后在显示电路上显示输液速度及剩余液量。
2.根据权利要求1所述的智能输液监控装置，其特征在于：所述红外发射/接收器包括电源输入端、红外发光二极管、光敏三极管、第一电阻、第七电阻和第四可调电阻，所述红外发光二极管的的阴极连接调制/解调电路的解调信号输出端，所述红外发光二极管的的阳极通过第七电阻后连接第四可调电阻的一端，第四可调电阻的另一端和第四可调电阻的可调端连接后接入电源输入端，所述光敏三极管的集电极通过第一电阻接入电源输入端，所述光敏三极管的发射极接地。
3.根据权利要求2所述的智能输液监控装置，其特征在于：所述调制/解调电路包括锁相环电路音调译码器、第一三级管、第二三极管，所述第一三级管的发射极连接第二三极管的基极，所述第二三极管的发射极接地，所述锁相环电路音调译码器的脉冲输出端连接至第一三级管的基极，所述第一三级管的集电极连接第二三极管的集电极后作为调制/解调电路的调制信号输出端。
4.根据权利要求3所述的智能输液监控装置，其特征在于：所述调制/解调电路还包括用于放大光敏三极管输出的液滴信号的放大电路，所述放大电路连接在红外发射/接收器与调制/解调电路的解调信号输入端之间。
5.根据权利要求1所述的智能输液监控装置，其特征在于：所述的智能输液监控装置还包括用于整形调制/解调电路输出的解调信号的整形电路，所述整形连接在调制/解调电路的解调信号输出端与单片机之间。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102813975A (zh) * | 2012-09-14 | 2012-12-12 | 缪学明 | 基于针头滴速突变效应的输液监测方法 |
| CN103157156A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-06-19 | 南京化工职业技术学院 | 液滴控制装置 |
| CN105214170A (zh) * | 2014-05-27 | 2016-01-06 | 田万宝 | 一种输液滴速检测电路 |
| CN108525072A (zh) * | 2015-06-10 | 2018-09-14 | 安溪县海宏生物科技有限公司 | 一种输液监控装置 |
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