CN204389515U - 一种适用于医疗输液自动监控设备的流速测量电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于医疗输液自动监控设备的流速测量电路，包括单片机、红外发光管和红外接收三极管；所述红外发光管的阳极与电源正极VDD相连接，红外发光管的阴极通过第一电阻R1与地相连接；红外接收三极管的集电极通过第二电阻R2与电源正极VDD相连接，红外接收三极管的发射极接地，红外接收三极管的集电极还与第一晶体管Q1的基极相连，第一晶体管Q1的集电极与电源正极VDD相连接，第一晶体管Q1的发射极通过第三电阻R3与地相连接，第一晶体管Q1的发射极与单片机的输入口相连接，第一晶体管Q1为NPN型三极管。本实用新型具有电路结构简单，调试容易，可以使得输液监控实现半自动化的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种流速测量电路，具体是一种用于医疗输液自动监控设备中对输液液体流速进行测量的测量电路，属于测控技术领域。
背景技术
病人接受输液治疗过程中，将液体容器挂在一定高度，利用势差将液体输入病人体内，用软管夹对软管夹紧和放松控制滴速。液体流动快慢依靠人工观察，液体的流速控制也是靠护士人工控制，这就难免造成控制不精确；并且输液过程还需要病人自行进行监控，包括液体是否流尽，是否出现由于空气未排除干净等因素引起的液体中途停止流动。如何使这种手工操作走向半自动化，让护理人员监控病人打点滴的进程时间得到充分利用，使能自理的病人自己能掌握点滴的速度，这就要求提供一种能简单、高效的测量液体流速的电路设备。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是：怎样提供一种电路结构简单，调试容易，可以使得输液监控实现半自动化的流速测量电路。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案。
一种适用于医疗输液自动监控设备的流速测量电路，其特征在于：包括单片机、红外发光管和红外接收三极管；所述红外发光管的阳极与电源正极VDD相连接，红外发光管的阴极通过第一电阻R1与地相连接；所述红外接收三极管的集电极通过第二电阻R2与电源正极VDD相连接，红外接收三极管的发射极接地，红外接收三极管的集电极还与第一晶体管Q1的基极相连，第一晶体管Q1的集电极与电源正极VDD相连接，第一晶体管Q1的发射极通过第三电阻R3与地相连接，第一晶体管Q1的发射极与单片机的输入口相连接，所述第一晶体管Q1为NPN型三极管。
进一步的，所述单片机的输入口还与拉力传感器的输出口相连接。
相比现有技术，本实用新型具有如下优点：本实用新型利用红外线的物理性质来进行液滴流速测量，红外发光管发出的红外光能够被红外接收三极管所检测，由于红外光波长比可见光长，因此受可见光的影响小，这有利于用简单的电路结构便设计出稳定的测速电路，红外发光管和红外接收三极管位置相对的设置在输液滴管的两侧，形成光路上的对射；当被测物体(液滴)进入检测区时，红外光被遮挡，红外接收三极管接收不到红外光，传感器输出信号的电平发生改变，产生一个液滴计数信号，采用智能芯片便可以对该液滴计数信号进行计数，最终测量出单位时间内的下落液滴数量，从而估算出液滴流速。因此与现有技术中广泛使用的人工监控方式相比，本实用新型具有电路结构简单，调试容易，可以使得输液监控实现半自动化的优点，本实用新型为用于医疗输液自动监控设备的实现提供了重要支持。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构图；
图2为本实用新型使用的对射式红外传感器；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，一种适用于医疗输液自动监控设备的流速测量电路，包括单片机、红外发光管和红外接收三极管；红外发光管的阳极与电源正极VDD相连接，红外发光管的阴极通过第一电阻R1与地相连接；红外接收三极管的集电极通过第二电阻R2与电源正极VDD相连接，红外接收三极管的发射极接地，红外接收三极管的集电极还与第一晶体管Q1的基极相连，第一晶体管Q1的集电极与电源正极VDD相连接，第一晶体管Q1的发射极通过第三电阻R3与地相连接，第一晶体管Q1的发射极与单片机的输入口相连接，第一晶体管Q1为NPN型三极管。单片机的输入口还与拉力传感器的输出口相连接。
本实用新型的工作原理如下：本实用新型中，如图2所示，红外发光管和红外接收三极管形成对射式红外传感器，外发光管和红外接收三极管位置相对的设置在输液滴管的两侧，两者光轴重合在同一条直线上，当被测物体(液滴)进入检测区时，红外光被遮挡，红外接收三极管接收不到红外光，传感器输出信号的电平发生改变，产生一个液滴计数信号，采用智能芯片便可以对该液滴计数信号进行计数，最终测量出单位时间内的下落液滴数量，从而估算出液滴流速。
本实用新型中的第一晶体管Q1作为一个放大用晶体管对红外传感器输出信号做进一步的放大，以利于单片机等智能芯片计数处理。当没有液滴下落时，红外接收三极管导通，内阻较小，红外接收三极管集电极上的电位值比较小，第一晶体管Q1不导通，第一晶体管的发射极上出现一个低电平；而当有液滴下落时，光路被阻断，红外接收三极管导通程度下降，其内阻增大，其集电极上的电位升高，第一晶体管Q1导通，第一晶体管Q1的发射极上出现一个高电平，因此当每出现一次液滴下落时，第一晶体管Q1的发射极上就会出现一个上升沿，由于红外发光管和红外接收三极管构成的光检测传感器受到可见光的影响很小，并且红外发光管和红外接收三极管位置相对的设置在输液滴管的两侧，形成光路上的对射，当液滴下落方向与光路方向正交时，由下落液滴触发的一晶体管Q1的发射极上的上升沿信号很强，容易被检测处理，检测电路的电路结构可以实现简单化；因此与现有技术中广泛使用的人工监控方式相比，本实用新型具有可以实现使得输液监控实现半自动化的优点，并且本实用新型电路结构简单，调试容易，只需要调整三个电阻值，其中比较重要的是：适当调节第二电阻R2的值：由于该电阻与红外接收三极管构成了串联结构，通过调整该电阻的阻值可以实现对红外传感器输出信号高电平和低电平电压值的调整，而红外传感器是否能输出一个有效的液滴计数脉冲非常重要。本实用新型为用于医疗输液自动监控设备的实现提供了重要支持。
此外，如果发生红外传感器无法输出有效的液滴计数信号则有可能是由于空气未排除干净等因素引起的液体中途停流动，或者是液体袋中液体流尽，为了进行准确判断，本实用新型引入了一个拉力传感器，拉力传感器的输出口与单片机的输入口相连接，拉力传感器设置在液体袋挂钩处，使其能测量出液体袋悬挂时所受到的拉力，而体袋悬挂时所受到的拉力是与液体袋本身的重力是相等的，那么单片机通过对拉力传感器的输出数据进行处理，便能判断出当前液体是否流尽，因为只需要做粗略的判断是否流尽，而不需要判断具体的当前液体重量，因此相关的软件设计也比较简单。
本实用新型硬件设计简单可行，软件设计也容易实现，可以被医疗输液自动监控设备灵活使用，单片机测算出当前液体流速(每单位时间下落的液滴数)后，可将此流速信息进行显示，供医护人员从医学角度判断该流速是否适合于当前所使用的液体种类，当液体流尽后，单片机可控制蜂鸣器发出流尽报警信号提醒医护人员，如果出现液体中途停止流动，单片机也可以准确判断发出相应的报警信号。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方。案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种适用于医疗输液自动监控设备的流速测量电路，其特征在于：包括单片机、红外发光管和红外接收三极管；
所述红外发光管的阳极与电源正极VDD相连接，红外发光管的阴极通过第一电阻R1与地相连接；
所述红外接收三极管的集电极通过第二电阻R2与电源正极VDD相连接，红外接收三极管的发射极接地，红外接收三极管的集电极还与第一晶体管Q1的基极相连，第一晶体管Q1的集电极与电源正极VDD相连接，第一晶体管Q1的发射极通过第三电阻R3与地相连接，第一晶体管Q1的发射极与单片机的输入口相连接，所述第一晶体管Q1为NPN型三极管。
2.根据权利要求1所述的一种适用于医疗输液自动监控设备的流速测量电路，其特征在于：所述单片机的输入口还与拉力传感器的输出口相连接。
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| CN104950130A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-09-30 | 山东省纺织科学研究院 | 医用导管流速测定仪 |
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2014
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