CN210009458U - 一种超声实时监测输液瓶药量的便携外套装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声实时监测输液瓶药量的便携外套装置，医患人员可以将不同型号的输液瓶放入外套装置中，通过外套上的超声换能器和温度传感器，将实时采集的信号和数据传输给微控制器，微控制器处理后通过无线射频模块发送至控制终端。同时控制终端可以实时显示当前测量的输液瓶液位状态，计算出滴速和预估剩余输液时间，当液位过低时发出报警信息，及时提醒医患人员，从而实现对输液的智能监测和控制。本实用新型的优点是：将超声换能器、微控制器、无线射频模块、LCD显示装置集成在一个瓶套上,闭合的控制回路，便携式同时可适应大部分输液瓶的型号，成本低廉，精确度高。

Description

一种超声实时监测输液瓶药量的便携外套装置

技术领域

本实用新型属于超声监测液位领域，具体涉及一种超声实时监测输液瓶药量的便携外套装置。

背景技术

目前老龄化越来越严重，而老年人由于眼神不好，反应慢，还有可能瞌睡，常常输液瓶内药量用完都不知道，造成一些不必要的危险(老人、小孩、病重的患者都是这方面的受害者)。同时门诊每天输液的人流量越来越大，护士很难顾及到每一位患者，造成更换药物信息沟通的延迟，经常出现一些医疗纠纷和矛盾。

目前，智能化的输液器几乎采用的是红外监测，即分光光度原理，将此原理运用到对输液器内有无药液的检测。利用频率一定的红外光在不同液体中,利用液体和空气中的衰减度不同,来对输液器进行检测。

超声液位监测方法具有无干扰、无污染、无泄漏、无腐蚀等优点而备受关注，因而不会产生污染药品和危险性。同时利用超声测距原理，对药瓶内药体的变化度十分敏感。

关于网络检索查阅国内外相关专利文献，未发现任何利用超声用来实时监测输液瓶药量的内容，可以说是一种很好的应用领域，十分有前景。

发明内容

本实用新型的目的在于开发一种智能超声输液瓶液位监控瓶套装置，将所有模块电路集成于瓶套上，并采用无线射频技术将液位温度等参数发送至控制终端，形成一个完整的远程监控系统。本实用新型，成本低，安全性高，稳定性好，市场推广做好，相信可以得到广大医患朋友的支持和使用，有良好的应用前景。

本实用新型的技术方案为：一种超声实时监测输液瓶药量的便携外套装置，外套上主要包括超声换能器、温度传感器、STM32微控制器、射频模块、LCD显示部分；其特征在于超声换能器部分由隔离限幅、前置放大、滤波处理、自动增益调整、比较整形；其特征在于外套上的超声换能器、温度传感器分别通过信号连接STM32微控制器，STM32微控制器分别连接射频模块、LCD显示模块，STM32微控制器通过射频模块发送至控制终端。

本实用新型输液控制终端、STM32微控制器、射频模块三者形成稳定的数据与指令的双向闭合回路。

本实用新型超声换能器置于瓶套最顶部中央，其他电路模块附着于瓶套，可根据实际容器大小对瓶身进行拉伸收缩、调整，使瓶套完美贴合容器。

本实用新型进行温度误差修正，同时在容器壁不大于2mm,被测液体量程不大于20cm时,液位测量精度误差控制在2mm以内。

本实用新型的工作原理为：采用超声波脉冲回波法的基本原理是超声波探头发射超声脉冲，在介质中传播，经反射后再通过介质回到接收探头，测出超声脉冲从发射到接收所需要的时间，根据不同介质中超声的传播速度，测算得到被测液体的液位。普通医患人员将输液瓶安装在瓶套中，使其超声换能器完全贴合于输液瓶顶部中央位置，各传感器将采集的参数传输给微控制器，微控制器将接收到的数据参数进行超声算法处理，同时根据实时监测的温度数据进行误差修正，计算出液位、滴速和剩余输液时间，从而通过TFT-LCD显示数据，接着通过射频模块发送到控制终端，通过终端可实时监测当前病床号输液器状态，液位状态，温度系数等。同时微控制器可随时自报警或接收控制终端发送的命令进行报警，触发对应的蜂鸣器，在医院病房和输液室可批量使用，可重复性高，有着很好的市场应用前景，特别是为老人、小孩及病重人员提供了一种更加人性化的服务。

本实用新型的优点是：

1、将工业上对密闭容器液位的测量转化到对输液瓶药量的测量，采用超声监测，国内无相关任何专利文献使用这种方法在智能输液器的监测上，无疑对于这个领域超声的利用有着促进作用，无疑提出了一种新的技术解决方案。

2、超声液位仪监测具有具有无干扰、无污染、无泄漏、无腐蚀等优点而备受关注，因而不会产生污染药品和危险性。同时利用超声测距原理，对药瓶内药体的变化度十分敏感。

3、将超声模块、控制模块、发射模块、显示模块等集成，同时通过巧妙地设计外套结构造型，结构简单，便携式同时可适应大部分输液瓶的型号，达到成本低廉，在医院病房和输液室可批量使用，可重复性使用强，有着很好的市场应用前景。

4、利用无线通信模块自动报警，及时提醒病人和医护人员更换药瓶，简单、便捷，避免不必要的医疗隐患和矛盾纠纷。特别是对老人和小孩子及病重人员的一种人性化服务。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图的正视图。

图2为本实用新型集成控制功能示意图。

图3为本实用新型的LCD显示界面图。

图4为本实用新型的控制原理图。

在图中，1、超声传感器，2、瓶套结构，3、集成控制电路，4、温度传感器， 2、超声传感器接口，6、温度传感器接口，7、TFT—LCD显示模块，8、DC-5v 电源接口，9、复位按键，10、电源按钮，11、射频模块，12、电源指示灯，13、射频工作指示灯，14、输液状态指示灯，15、蜂鸣器模块，16、STM32微控制器

具体实施方式

下面结合说明书附图进一步详细描述本实用新型的具体实施方式。本实用新型将所有模块电路集成于瓶套上，采用无线射频技术将液位温度等参数发送至控制终端，形成一个完整的远程监控系统。成本低，安全性高，稳定性好，有良好的应用前景。

如图1所示，一种超声实时监测输液瓶药量的便携外套装置，主要包括传感器部分、瓶套结构2、集成控制电路3组成；传感器部分由温度传感器4、超声传感器1组成；集成控制电路3部分由STM32微控制器16、TFT—LCD显示模块 7、复位按键9、电源按钮10、射频模块11、电源指示灯12、射频工作指示灯 13、输液状态指示灯14、蜂鸣器模块15组成；其特征在于：温度传感器4、超声传感器1分别通过信号连接STM32微控制器16，STM32微控制器16分别连接 TFT—LCD显示模块7、复位按键9、电源按钮10、电源指示灯12、射频工作指示灯13、输液状态指示灯14、蜂鸣器模块15，STM32微控制器16通过射频模块 11连接控制终端。各个接口分别为：超声传感器接口2、温度传感器接口6、DC-5v 电源接口8。

医患人员可以将不同型号的输液瓶放入本实用新型外套装置中，操作简单，事先查看超声换能器是否置于瓶套最顶部中央，然后可根据实际容器大小对瓶身进行拉伸收缩、调整，使瓶套完美贴合容器。同时调整好温度传感器位置，安装好控制线和传感器接线，接上电源。连接好各传感器接线后，等待连接测试。

各指示灯介绍：接上电源。按下电源按钮10，图2中电源指示灯12被点亮，指示当前供电状态。射频模块11未连接时，图2中的射频工作指示灯13每秒快闪2次；当射频设备配对并连接成功时，图2中的射频工作指示灯13每2秒慢闪1次。当按下复位按键9，STM32控制器16重新启动。

普通医患人员将输液瓶安装在瓶套中，观察如图1所示温度传感器4、超声传感器1组成采集的参数传输给STM32微控制器16，STM32微控制器16将接收到的参数进行超声算法处理，同时根据实时监测的温度数据进行误差修正，计算出液位、滴速和剩余输液时间，从而通过TFT—LCD显示模块7显示数据，接着通过射频模块11发送到控制终端，通过终端可实时监测当前病床号输液器状态，液位状态，温度系数等。同时STM32微控制器16设定一液位阈值，可随时自报警或接收控制终端发送的命令进行报警，触发对应的蜂鸣器模块15；例如：当设定液位阈值为5mm，当液位高于阈值时，输液状态指示灯14常亮，此时输液正常，当液位低于阈值时，STM32微控制器16迅速通过射频模块11发送到控制终端，同时蜂鸣器模块15立即报警，提醒医患人员及时更换输液瓶，形成一个完整的远程监控系统，特别是为老人、小孩及病重人员提供了一种更加人性化的服务。同时成本低，安全性高，稳定性好，有良好的应用前景。

Claims (4)

1.一种超声实时监测输液瓶药量的便携外套装置，外套上主要包括超声换能器、温度传感器、STM32微控制器、射频模块、LCD显示部分；超声换能器部分由隔离限幅、前置放大、滤波处理、自动增益调整、比较整形组成；其特征在于：外套上的超声换能器、温度传感器分别通过信号连接STM32微控制器，STM32微控制器分别连接射频模块、LCD显示模块，STM32微控制器通过射频模块发送至控制终端。

2.根据权利要求1所述的一种超声实时监测输液瓶药量的便携外套装置，其特征在于：输液控制终端、STM32微控制器、射频模块三者形成稳定的数据与指令的双向闭合回路。

3.根据权利要求1所述的一种超声实时监测输液瓶药量的便携外套装置，其特征在于：超声换能器置于瓶套最顶部中央，其他电路模块附着于瓶套，可根据实际容器大小对瓶身进行拉伸收缩、调整，使瓶套完美贴合容器。

4.根据权利要求1所述的一种超声实时监测输液瓶药量的便携外套装置，其特征在于：LCD显示界面参数包含温度、液位、滴速、剩余时间。

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