CN204542681U - 一种临床病区智能恒温洗头车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种临床病区智能恒温洗头车，包括一体连接式托体、盆体以及智能恒温车三部份；所述一体连接式托体包括位于前部的头托、中部的颈托以及尾部的背托；所述头托伸入所述盆体内，所述盆体安装在所述智能恒温车上；所述的智能恒温车包括净水水箱，废水回收水箱以及控制系统，所述废水回收水箱设置于智能恒温车的下层，所述净水水箱设置于智能恒温车的上层的一侧，所述盆体的下端通过排水管与所述废水回收水箱相通。本实用新型可以实现病人床上洗头，加热温度可调控，由于智能恒温车中的净水水位有报警系统以及自动进水系统，所以可以保证净水的供给；由于智能恒温车中有废水回收水箱，所以可以方便废水的收集处理。

Description

一种临床病区智能恒温洗头车

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种临床病区智能恒温洗头车。

背景技术

久病卧床老人和长期住院不能自理患者，尤其是重病或手足骨折、断指再植等四肢严重创伤的病人，他们行动不便，家庭或临床病区又缺乏合适的洗头工具，很多患者经常十几天都无法洗头，头痒难耐。使用传统方法洗头，一方面，水温难以恒定，本已十分虚弱的病人极易引起感冒；另一方面，洗头时患者头部反复抬起、落下，病人极度不适，患者恒温床上舒适洗发成为护理工作的难题。针对久病卧床老人、长期住院不能自理患者和四肢严重创伤病人无法舒适洗发甚至不能洗发的难题，设计一种适用于各种卧床患者的临床病区智能恒温洗头车尤其重要，虽然现有技术中已经有了一种适用于久病不能自理患者床上使用的恒温洗头盆，但是其存在净水的来源不方便，不容易控温以及废水不方便回收处理等缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种临床病区智能恒温洗头车。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种临床病区智能恒温洗头车，包括一体连接式托体、盆体以及智能恒温车三部份组成；所述一体连接式托体包括位于前部的头托、中部的颈托以及尾部的背托；所述头托伸入所述盆体内，所述盆体安装在所述智能恒温车上；所述的智能恒温车包括净水水箱，废水回收水箱以及控制系统，所述废水回收水箱设置于智能恒温车的下层，所述净水水箱设置于智能恒温车的上层的一侧，所述控制系统设置在智能恒温车的上层的另一侧，所述盆体的下端通过排水管与所述废水回收水箱相通，所述净水水箱上方设置有喷头和进水管。

优选的，所述盆体的盆沿处开设有与所述头托相吻合的缺口。

优选的，所述头托下方焊接有插接柱；所述盆体的缺口的下端设有与所述插接柱相配合的插接槽。

优选的，所述控制系统包括MCU控制模块、自动供水模块、温度感应模块、电源模块、温度设置模块、加热模块以及温度值显示模块，所述MCU控制模块分别与所述自动供水模块、温度感应模块、电源模块、温度设置模块、加热模块以及温度值显示模块连接。

优选的，所述MCU控制模块采用C8051F410单片机。

优选的，所述自动供水模块包括液位测量装置和注水装置，所述液位测量装置为设置在净水箱中的光电水位器，所述注水装置包括控制电磁阀和水泵。当净水箱中水位高于设 定值时，关闭电磁阀开关和水泵注水，当净水箱中水位低于设定值时，开启电磁阀开关注水。

优选的，所述电源模块采用开关电源。

优选的，所述温度设置模块采用旋转增量式编码器旋钮调节温度。

优选的，所述旋转增量式编码器旋钮的第一管脚与单片机的P0.7脚连接且电源VCC通过电阻R54连接在两脚之间的电路上；旋转增量式编码器旋钮的第三管脚与单片机的P0.6脚连接且电源VCC通过电阻R55连接在两脚之间的电路上；旋转增量式编码器旋钮的第二管脚接地。

优选的，所述加热模块是通过MOS管驱动电热丝来实现加热，MOS管的漏极D通过电热丝与电源VCC连接，MOS管的栅极G连接电阻R21，MOS管的源极S接地。

优选的，所述温度采集模块为DS18B20数字温度传感器。

优选的，所述温度显示模块为1602LCD液晶显示器。

优选的，所述报警模块为蜂鸣器一个PNP三极管驱动。

本实用新型的有益技术效果为：

本实用新型可以实现病人床上洗头，本实用新型设置有温度采集和加热模块，可以保证加热温度可调控，由于智能恒温车中的净水水位有报警系统以及自动进水系统，所以可以保证净水的供给；由于智能恒温车中有废水回收水箱，所以可以方便废水的收集处理。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的控制系统示意图；

图3是旋转编码开关电路图；

图4是温度升降旋转开关对应的波形图；

图5是加热模块的电路图；

图6是温度传感器的电路图；

图7是液晶显示接口电路图；

图8是水位检测模块的电路图；

图9是报警模块的电路图；

图10是电磁阀和水泵驱动电路图。

其中，1、盆体，2、盆沿，3、排水管，4、头托，5、颈托，6、背托，7.插接槽，8、液晶显示器，9、喷头，10、智能恒温车。

具体实施方式

如图1所示，一种临床病区智能恒温洗头车，包括一体连接式托体、盆体1以及智能恒温车10三部份组成；所述一体连接式托体包括位于前部的头托4、中部的颈托5以及尾部的背托6；所述头托4伸入所述盆体1内；所述的智能恒温车10包括净水水箱，废水回收水箱以及控制系统，所述废水回收水箱设置于智能恒温车10的下层，所述净水水箱设置于智能恒温车10的上层的一侧，所述控制系统设置在智能恒温车10的上层的另一侧，所述盆体1的下端通过排水管3与所述废水回收水箱相通，所述净水水箱上方设置有喷头9和进水管。

所述头托4下方焊接有插接柱；所述盆体1的缺口的下端设有与所述插接柱相配合的插接槽7。所述的净水箱内部安装两个光电水位器检测箱内水位情况，高水位时停止进水并发出蜂鸣声提示，低水位时停止加热停止向外供水并发出蜂鸣提示。

如图2和图3所示，所述控制系统包括MCU控制模块、自动供水模块、温度采集模块、电源模块、温度设置模块、加热模块以及温度显示模块，所述各模块均与所述MCU控制模块连接。所述MCU控制模块采用C8051F410单片机来实现整台设备的控制功能。

所述自动供水模块包括液位测量装置和注水装置，所述液位测量装置为设置在净水箱中的光电水位器，所述注水装置包括控制电磁阀和水泵。当净水箱中水位高于设定值时，关闭电磁阀开关和水泵注水，当净水箱中水位低于设定值时，开启电磁阀开关注水。光电液位开关的1端通过390Ω的电阻与电源(VCC＝5V)相连，4端直接与电源VCC相连2端直接与GND相连。3端通过4.7KΩ的电阻与GND相连。输出端分别与P0.5和P2.5连接。检测电路原理图如图8所示。控制电磁阀和水泵的电路原理图如图10。通过MOS管IRF540驱动电磁阀或者水泵工作。MOS管的漏极D通过接插件与电源(VCC＝24V)连接，MOS管的栅极G连接电阻前端驱动电路，MOS管的源极S接地。接插件为水泵或者电磁阀连接口。P12两引脚间接入高频开关二极管在感性元件启动起保护作用。

所述电源模块采用开关电源。该开关电源为48V/350W。

所述温度设置模块采用旋转增量式编码器旋钮调节温度。电路原理图如图3所示。旋转增量式编码器旋钮的管脚1与单片机的P0.7脚连接且电源(VCC＝5V)通过电阻R54连接在两脚之间的电路上；旋转增量式编码器旋钮的管脚3与单片机的P0.6脚连接且电源(VCC＝5V)通过电阻R55连接在两脚之间的电路上；旋转增量式编码器旋钮的管脚2接地。

所述加热模块是通过MOS管驱动电热丝来实现加热。加热控制电路原理如图5所示，通过MOS管IRF830驱动电热丝来实现加热，MOS管的漏极D通过电热丝与电源(VCC＝48V)连接，MOS管的栅极G连接电阻R21，MOS管的源极S接地。

所述温度采集模块为温度传感器，所述温度传感器为DS18B20数字温度传感器。电路原图如图6所示。其电路电源(VCC＝5V)输入端分别与DS18B20数字温度传感器的高温限值2端和低温限值3端并联连接，DS18B20数字温度传感器的温度值高位1端连接信号发射端，电源(VCC＝5V)输入端与DS18B20数字温度传感器的高温限值2端的并联支路上连接有电阻R31。

所述温度显示模块为1602LCD液晶显示器8。所述报警模块包括蜂鸣器和驱动蜂鸣器的PNP三极管。所述蜂鸣器起提示警醒作用。

工作原理

电源模块(Power)：DC48V/150W开关电源供电。AC220V输入端。设置电源开关实现电源的切/断功能。

温度设置模块(Thermostat)：通过旋转增量式编码器旋钮调节设置温度，温度设置范围(自定)，编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置，是将信号(如比特流)或数据编制、转换为可用以通讯、传输和存储之形式的设备。旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来实现其功能，本系统中用单片机的P0.7和P0.6脚通过对编码器输出脉冲计数判断旋钮旋转方向及温度调节变化，其温度升降判断对应波形为：如图4。

如图5所示，加热模块(Heating module)：用MOS管(IRF830)驱动电热丝实现加热；系统控温方式采用PID(闭环自动控制技术)算法控温。PID算法返回值作为PWM脉冲占空比。控制原理：系统采用PWM波实现对加热模块的控制，脉冲宽度调制(PWM)，是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量，通信到功率控制与变换的许多领域。此处脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据加热丝载荷的变化来调节MOS管的栅极的偏置来实现MOS管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

温度采集模块(Temperature Monitoring)：用温度传感器DS18B20对仪器加热温度实时采集并传输给单片机，由单片机判断现有温度是否达到预设温度，如低于预设温度则开启加热，达到预设温度则停止加热；DS18B20数字温度传感器，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20的测温范围－55℃～+125℃，可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐 磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，使其适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。

温度显示模块：用液晶显示器LCD 1602对温度值进行显示。屏幕正中央分两行显示当前温度和设定温度。

自动供水模块(Automatic watering module)：此部分两种方式加热前自动加冷水到净水箱和加热后使用。其中采用FS-IR02光电液位开关检测净水箱水位高度。一个按上置安装略低于进水口(IC1)，一个按下置安装于净水箱底部(IC2)。当液位超过临界液位而淹没开关(IC1)，此时信号输出为低电平，代表水箱水已满，关闭电磁阀停止注水伴蜂鸣声提示。其次使用时液位低于临界液位而显露开关(IC2)本体，此时信号输出为高电电平。关闭水泵停止向外供水，停止加热，蜂鸣声提示用户，水已用尽。

MCU控制模块：本设计采用C8051F410单片机实现整台设备的控制功能，控制原理概况如下：

1、开机用户通过调温旋钮对温度进行预设

2、温度设定后，进入到向水箱自动加水过程判断。

3、注入水后，自动判定进入加热过程。通过PID控制算法，控制加热达到温度恒定在用户设定温度，温度波动范围为±0.5℃。

4、单片机将过程温度在LCD 1602液晶屏动态显示。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种临床病区智能恒温洗头车，其特征在于：包括一体连接式托体、盆体以及智能恒温车三部分；所述一体连接式托体包括位于前部的头托、中部的颈托以及尾部的背托；所述头托伸入盆体内，所述盆体安装在所述智能恒温车上；所述的智能恒温车包括净水水箱，废水回收水箱以及控制系统，所述废水回收水箱设置于智能恒温车的下层，所述净水水箱设置于智能恒温车的上层的一侧，所述控制系统设置在智能恒温车的上层的另一侧，所述盆体的下端通过排水管与所述废水回收水箱相通，所述净水水箱上方设置有喷头和进水管。

2.根据权利要求1所述的智能恒温洗头车，其特征在于：所述盆体的盆沿处开设有与所述头托相吻合的缺口；所述头托下方焊接有插接柱；所述盆体的缺口的下端设有与所述插接柱相配合的插接槽。

3.根据权利要求1所述的智能恒温洗头车，其特征在于：所述控制系统包括MCU控制模块、自动供水模块、温度感应模块、电源模块、温度设置模块、加热模块以及温度值显示模块；所述MCU控制模块分别与所述自动供水模块、温度感应模块、电源模块、温度设置模块、加热模块以及温度值显示模块连接。

4.根据权利要求3所述的智能恒温洗头车，其特征在于：所述MCU控制模块采用C8051F410单片机。

5.根据权利要求3所述的智能恒温洗头车，其特征在于：所述自动供水模块包括液位测量装置和注水装置，所述液位测量装置为设置在净水箱中的光电水位器，所述注水装置包括控制电磁阀和水泵。

6.根据权利要求3所述的智能恒温洗头车，其特征在于：所述电源模块采用开关电源。

7.根据权利要求3所述的智能恒温洗头车，其特征在于：所述温度设置模块采用旋转增量式编码器旋钮调节温度。

8.根据权利要求7所述的智能恒温洗头车，其特征在于：所述旋转增量式编码器旋钮的第一管脚与单片机的P0.7脚连接且电源VCC通过电阻R54连接在两脚之间的电路上；旋转增量式编码器旋钮的第三管脚与单片机的P0.6脚连接且电源VCC通过电阻R55连接在两脚之间的电路上；旋转增量式编码器旋钮的第二管脚接地。

9.根据权利要求3所述的智能恒温洗头车，其特征在于：所述加热模块是通过MOS管驱动电热丝来实现加热，MOS管的漏极D通过电热丝与电源VCC连接，MOS管的栅极G连接电阻R21，MOS管的源极S接地。

10.根据权利要求3所述的智能恒温洗头车，其特征在于：所述温度采集模块为DS18B20数字温度传感器；所述温度显示模块为1602LCD液晶显示器。