CN203447572U - 一种输液泵输液参数自动校准系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种输液泵输液参数自动校准系统，包括输液管、用于挤压输液管而使输液管内的液体输出的输液泵和用于对输液管输出的液体流量进行计量的计量装置，所述输液泵包括处理器、存储器、电机驱动电路、步进电机和用于挤压输液管的蠕动泵和第一通信接口，所述处理器与存储器连接，所述处理器依次通过电机驱动电路和步进电机进而与蠕动泵连接，所述处理器通过第一通信接口进而与计量装置连接。本实用新型增加了计量装置，能自动获取输液管的输液参数和自动进行输液精度调整，效率高、成本低且操作起来十分方便；同时，输液泵包括存储器，能自动保存相应输液管的输液参数，通用性较好。本实用新型可广泛应用于医疗设备领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗设备领域，尤其是一种输液泵输液参数自动校准系统。
背景技术
输液泵是一种能够准确控制输液滴数或输液流速，从而保证药物能够速度均匀，药量准确并且安全地进入病人体内发挥作用的一种仪器。输液泵常用于需要严格控制输液量和药量的情况，如在应用升压药物，抗心律异常药物，婴幼儿静脉输液或静脉麻醉时。
目前输液泵输液通用的方法是通过泵体周期性的挤压输液管路，从而推动液体向前流动。液体流动速度除了与泵体周期性挤压速度有关外，还和输液管的内径、壁厚、材料弹性有关。由于专用输液管的大小尺寸稳定和材料弹性较好，故使用专用输液管能保证较高的输液精度。
出于成本的考虑，目前大多输液泵使用的是通用的一次性输液管。而不同输液管厂商的通用输液管存在着较大的差异，导致不同输液管在同一输液泵上的输液参数相差较大。对此，厂商通用的作法，是对每一种输液管进行人工测试，从而得到该输液管的输液补偿曲线（反映实际输液参数与理论输液参数的差值曲线），然后根据得到的补偿曲线对输液精度进行人工调整。但是，采用人工手段进行输液管测试和对输液精度进行人工调整，效率较低、成本较高且操作起来不够方便。另外，现有技术中，输液泵并不能自动保存相应输液管的输液参数（如输液速度等），通用性较差。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是：提供一种效率高、成本低、操作方便和能自动保存相应输液管输液参数的输液泵输液参数自动校准系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种输液泵输液参数自动校准系统，包括输液管、用于挤压输液管而使输液管内的液体输出的输液泵和用于对输液管输出的液体流量进行计量的计量装置，所述输液泵包括处理器、存储器、电机驱动电路、步进电机和用于挤压输液管的蠕动泵和第一通信接口，所述处理器与存储器连接，所述处理器依次通过电机驱动电路和步进电机进而与蠕动泵连接，所述处理器通过第一通信接口进而与计量装置连接。
进一步，所述计量装置包括第二通信接口、第一电源模块、用于收集输液管输出液体的量杯和与量杯底部相结合的压力传感器，所述压力传感器依次连接有信号放大处理电路和单片机，所述第一电源模块的输出端与单片机的输入端连接，所述单片机通过第二通信接口进而与第一通信接口连接。
进一步，所述输液泵还包括第二电源模块、显示器和按键输入模块，所述第二电源模块的输出端与处理器的输入端连接，所述显示器和按键输入模块均与处理器连接。
进一步，所述处理器还连接有用于对输液管滴落的液滴进行计数检测的红外点滴检测模块。
进一步，所述处理器还连接有用于对输液管管壁压力进行检测的压力检测模块。
进一步，所述处理器还连接有用于对输液管气泡进行检测的气泡检测模块。
进一步，所述处理器所采用的芯片为STM32F103芯片。
进一步，所述存储器所采用的芯片为AT45DB161芯片。
进一步，所述计量装置为超声波液面高度计量装置或红外检测计量装置。
进一步，所述第一通信接口和第二通信接口均为RS232通信接口或RS485通信接口。
本实用新型的有益效果是：增加了与输液泵通过第一通信接口进行通信的计量装置，使输液泵能自动获取输液管的输液参数，并根据获取参数自动进行输液精度调整，效率高、成本低且操作起来十分方便；同时，输液泵包括存储器，能自动保存相应输液管的输液参数，以供后续使用，通用性较好。
附图说明
下面结合说明书附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型一种输液泵输液参数自动校准系统的原理框图；
图2为本实用新型计量装置的结构框图；
图3为本实用新型输液泵的工作流程示意图。
附图标记：1、量杯；2、液滴。
具体实施方式
参照图1，一种输液泵输液参数自动校准系统，包括输液管、用于挤压输液管而使输液管内的液体输出的输液泵和用于对输液管输出的液体流量进行计量的计量装置，所述输液泵包括处理器、存储器、电机驱动电路、步进电机和用于挤压输液管的蠕动泵和第一通信接口，所述处理器与存储器连接，所述处理器依次通过电机驱动电路和步进电机进而与蠕动泵连接，所述处理器通过第一通信接口进而与计量装置连接。
其中，输液泵与输液管串接，输液泵通过挤压输液管而将输液管内的液体输出。
处理器，用于对输液泵的整个工作过程（包括设定输液参数、根据与计量装置的通信结果进行相应的输液参数调整等）进行控制。
存储器，用于实时存储输液管的输液参数。
计量装置，用于对输液管输出的液体流量进行自动计量，可为电子天平、超声波高度检测器和红外高度检测器等。
电机驱动电路和步进电机，用于驱动蠕动泵工作。
蠕动泵，用于挤压输液管，从而使输液管的液体输出至计量装置。
输液泵在进行输液管输液参数校准时，每隔一段时间读取计量装置的实际计量数值，与自身的理论输液数值进行比较，当实际输液量高于理论值时，减低输液速度，当实际输液量低于理论值时，提高输液速度。并将该时刻的输液参数记录起来，保存在存储器中。后续进行输液时，就会从存储器读取输液参数，根据该记录参数随时调整输液速度，以保证输液精度。正常情况下，该系统在进行了一次输液管参数自动校准后，已将该输液管的输液参数保存起来。如果再经行一次输液管参数自动校准，输液泵会在第一次已校准参数的基础上再进行参数调整，可以更好的保证输液精度。
参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述计量装置包括第二通信接口、第一电源模块、用于收集输液管输出液体的量杯1和与量杯1底部相结合的压力传感器，所述压力传感器依次连接有信号放大处理电路和单片机，所述第一电源模块的输出端与单片机的输入端连接，所述单片机通过第二通信接口进而与第一通信接口连接。
其中，压力传感器、信号放大处理电路和单片机，用于将液体流量的测量转换为压力或重力的测量。
计量装置的工作过程为：单片机通过第二通信接口与输液泵进行通信，查询输液泵是否需要获取当前的液体流量数据；若需要，则根据信号放大处理电路的信号进行计算，计算出当前的液体流量数据并将计算出的液体流量数据通过第二通信接口返回给输液泵。
该实施方式中，计量装置采用的是高精度的电子天平，能保证本实用新型在输液速度较低速时仍能自动进行输液管参数的校准，且精确度较高。
参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述输液泵还包括第二电源模块、显示器和按键输入模块，所述第二电源模块的输出端与处理器的输入端连接，所述显示器和按键输入模块均与处理器连接。
其中，第二电源模块，用于为处理器供电。
显示器和按键输入模块，用于为输液泵和用户间的人机操作界面。
参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述处理器还连接有用于对输液管滴落的液滴2进行计数检测的红外点滴检测模块。
红外点滴检测模块，用于对输液管的液滴滴落速度进行检测，同时防止漏液现象出现。在具体实现时，红外点滴检测模块通过分设于输液管两侧的红外发射器和红外接收器来实现：输液管没有液滴滴落时，红外发射器发出的光可以被红外接收器接收到；而输液管有液滴滴落时，红外发射器发出的光无法被红外接收器接收到，此时，红外接收器的输出要产生一个电平跳变，利用这个电平跳变就可以实现对经过输液管的液滴进行计数。
参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述处理器还连接有用于对输液管管壁压力进行检测的压力检测模块。
其中，压力检测模块用于监控输液管是否出现堵塞，可以通过一贴附于输液管管壁的压力传感器来实现。
参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述处理器还连接有用于对输液管气泡进行检测的气泡检测模块。
其中，气泡检测模块，用于检测输液管中是否有气泡流过，从而保证病人输液的安全。在具体实现时，气泡检测模块可以通过分设于输液管两侧的超声波发射器和超声波接收器来实现：输液管没有气泡流过时，超声波发射器发出的超声波可以被超声波接收器接收到；而输液管有气泡流过时，超声波发射器发出的超声波无法被超声波接收器接收到，此时，超声波接收器的输出要产生一个电平跳变，利用超声波接收器的输出是否产生电平跳变就可以实现对输液管中是否有气泡流过进行检测。
参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述处理器所采用的芯片为STM32F103芯片。
本实用新型采用STM32F103（如STM32F103C8等）作为处理器。STM32F103C8是意法半导体公司于2008年推出的以高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核的ARM。工作频率可达72MHz，内置高速存储器(高达512kB的闪存和64kB的SRAM)，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。STM32F103C8的Thumb-2指令集带来了更高的指令效率和更强的性能，通过紧耦合的嵌套矢量中断控制器，对中断事件的响应比以往更迅速，工作电压可以在2．0～3．6V之间，能够实现耗电最优化。在工业实时控制、计算机外部设备、建筑和安防、仪器仪表、通讯设备、家电消费等各个领域应用广泛。
参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述存储器所采用的芯片为AT45DB161芯片。
本实用新型的存储器可采用AT45DB161芯片来实现。AT45DB161是ATMEL公司生产的应用在数字语音存储、图像存储和数据存储等领域的串行接口可编程闪速存储器。它采用SPI串行模式，可与任何单片机或微机进行通信,几乎无需外接元器件。该芯片操作方便、数据存储量大,安全性好,并且封装尺寸小、集成度高、功耗低等优点决定了它在商业和工业中有着广泛的应用。
参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述计量装置为超声波液面高度计量装置或红外检测计量装置。
本实用新型的计量装置可根据实际需要和精度要求而选取，更加灵活和多样化。
参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述第一通信接口和第二通信接口均为RS232通信接口或RS485通信接口。
参照图3，本实用新型的输液泵工作过程如下：
S1、用户通过键盘输入模块设置输液速度，并启动输液泵进行输液；
S2、输液泵按照设定的输液参数进行输液；
S3、输液泵的处理器查询是否到达设定的输液间隔时间，若是，则执行步骤S4,反之，则返回步骤S2；
S4、输液泵通过第一通信接口与计量装置通信，读取计量数值，转换成实际输液量；
S5、输液泵的处理器将得到的实际输液量与预设的输液量进行比较，判断输液量是否有偏差，若有，则执行步骤S6，反之，则返回步骤S3；
S6、根据实际输液量与预设的输液量的差值调整输液参数，并将调整后的输液参数存储在存储器中。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种输液泵输液参数自动校准系统，其特征在于：包括输液管、用于挤压输液管而使输液管内的液体输出的输液泵和用于对输液管输出的液体流量进行计量的计量装置，所述输液泵包括处理器、存储器、电机驱动电路、步进电机和用于挤压输液管的蠕动泵和第一通信接口，所述处理器与存储器连接，所述处理器依次通过电机驱动电路和步进电机进而与蠕动泵连接，所述处理器通过第一通信接口进而与计量装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种输液泵输液参数自动校准系统，其特征在于：所述计量装置包括第二通信接口、第一电源模块、用于收集输液管输出液体的量杯（1）和与量杯（1）底部相结合的压力传感器，所述压力传感器依次连接有信号放大处理电路和单片机，所述第一电源模块的输出端与单片机的输入端连接，所述单片机通过第二通信接口进而与第一通信接口连接。
3.根据权利要求1所述的一种输液泵输液参数自动校准系统，其特征在于：所述输液泵还包括第二电源模块、显示器和按键输入模块，所述第二电源模块的输出端与处理器的输入端连接，所述显示器和按键输入模块均与处理器连接。
4.根据权利要求1所述的一种输液泵输液参数自动校准系统，其特征在于：所述处理器还连接有用于对输液管滴落的液滴（2）进行计数检测的红外点滴检测模块。
5.根据权利要求1所述的一种输液泵输液参数自动校准系统，其特征在于：所述处理器还连接有用于对输液管管壁压力进行检测的压力检测模块。
6.根据权利要求1所述的一种输液泵输液参数自动校准系统，其特征在于：所述处理器还连接有用于对输液管气泡进行检测的气泡检测模块。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种输液泵输液参数自动校准系统，其特征在于：所述处理器所采用的芯片为STM32F103芯片。
8.根据权利要求1-6任一项所述的一种输液泵输液参数自动校准系统，其特征在于：所述存储器所采用的芯片为AT45DB161芯片。
9.根据权利要求1-6任一项所述的一种输液泵输液参数自动校准系统，其特征在于：所述计量装置为超声波液面高度计量装置或红外检测计量装置。
10.根据权利要求2所述的一种输液泵输液参数自动校准系统，其特征在于：所述第一通信接口和第二通信接口均为RS232通信接口或RS485通信接口。
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