CN212214305U - 一种通过电容监测输液并进行预警的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通过电容监测输液并进行预警的系统，包括输液瓶、输液管和墨菲管，在所述输液瓶瓶口出液口处设置有成对设置的电容金属极板Ⅰ，该电容金属极板Ⅰ对瓶口位置药液有无进行监测；在所述墨菲管处贴合有至少一对电容金属极板Ⅱ，该电容金属极板Ⅱ对墨菲管内液滴的次数进行监测，并通过与之连接的单片机计算通过的药液的流量。本实用新型通过药液和空气为不同介质，不同介质介电常量不同的原理，对药液的余量进行监控。

Description

一种通过电容监测输液并进行预警的系统

技术领域

该实用新型涉及输液监测技术领域。

背景技术

在传统输液过程中，需要医护人员或者陪同经常留意病人的输液情况，容易造成时间和效率上的误差。本实用新型通过输液设施中设置电容传感器，利用输液药水和空气两者的介电系数不同，导致电容传感器在感应输液过程产生不同的电容变化监测输液情况。

例如，CN201823122U中公开了一种输液监测报警器，包括夹持输液管的夹持件，还包括一设于所述夹持件内的输液监测报警电路，所述输液监测报警电路包括依次串联形成回路的电源、供电电路、LC振荡电路、滤波器、检波电路及报警器，其中所述夹持件的夹持端设置有一对金属片，所述金属片构成所述LC振荡电路的谐振电容的两极板。本实用新型实施例采用一对金属片作为LC振荡电路的谐振电容的两极板，对输液管线进行监测。

但是上述的监测是针对输液管进行检测仅能判断输液是否完成，无法监测输液的滴速、剩余时间，无法做到全面监测。

实用新型内容

现阶段的电容检测技术大多是对输液管进行检测，该检测过程判断输液完成时管内药剂已经流完，导致通知医护人员时容易存在时间紧迫不及时的情况。为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种通过电容监测输液并进行预警的方法与系统，用于解决不能实时有效监测药液剩余容量的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种通过电容监测输液并进行预警的系统，包括输液瓶、输液管和墨菲管，其特征在于：

在所述输液瓶瓶口出液口处设置有成对设置的电容金属极板Ⅰ，该电容金属极板Ⅰ对瓶口位置药液有无进行监测；

在所述墨菲管处贴合有至少一对电容金属极板Ⅱ，该电容金属极板Ⅱ对墨菲管内液滴的次数进行监测；

还包括与电容金属极板Ⅰ、Ⅱ进行连接的振荡电路，以及滤波器、A/D转换、单片机、无线模块、声光报警和供电模块，其中，所述振荡电路对获取的信号进行频率微调放大，所述滤波器对获取放大后信号进行过滤，使特定频率的信号通过，A/D转换对获取的信号进行模数转换，所述单片机对输液过程中的信号电平进行判断，所述单片机控制声光报警进行报警，所述无线模块将输液过程中的时间和报警信息发送到护士站或者移动终端数据传输，供电模块进行供电。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过药液和空气为不同介质，不同介质介电常量不同的原理，对药液的余量进行监控。直接对输液瓶底端锥型底的药液液面进行监测，若药液液面流经了锥型底，则输液即将结束，进行提示。

本技术利用电容检测输液管中是否存在液体来判断输液的完成。

附图说明

图1为输液瓶的示意图

图2为墨菲管的示意图

图3为输液瓶的可安装式的电容传感器

图4为监测装置的控制模块

图1中：1-输液瓶2-电容金属极板Ⅰ

图2中：1-液滴21-电容金属极板Ⅱ3-药液4-输液管

图3中：2-电容金属极板Ⅰ

图4中：10-输液监测系统 11-电容传感器 12-振荡电路 13-滤波器 14-A/D转换15-单片机 16-无线模块 17-声光报警 18-电源。

具体实施方式

本实施例是一种基于电容传感器的非接触监测技术，该技术的实施，基于输液瓶、输液管和墨菲管展开，具体的设置为：

在所述输液瓶瓶口出液口处设置有成对设置的电容金属极板Ⅰ，两个平行且成对存在的该电容金属极板Ⅰ对瓶口位置药液有无进行监测；

在所述墨菲管处贴合有至少一对电容金属极板Ⅱ，该电容金属极板Ⅱ对墨菲管内液滴的滴落次数进行监测，并通过与之连接的单片机计算通过的药液的流量；

还包括与电容金属极板Ⅰ、Ⅱ进行连接的电容测量单元、单片机和供电模块。其中电容测量单元对极板获得信号进行数模转换、信号放大。

上述的成对设置的电容金属极板中，一个为接收器，另一个为发射器Rx，以便在接收器与发射器走线之间会形成一个电场。所以该通过发射和接受，例如，两者之间存在药液和不存在药液时，两个极板之间的电场是不同的，进入输出的数模信号是不同的，利用该原理来检测药液的有无情况。并配合单片机的计算分析、来获得进一步的数据。

图2示意性质的给出了电容金属极板Ⅱ在墨菲管处的布置情况，该图示中，将一对平行存在的且成对设置的电容金属极板以夹附或者粘贴的样式安装在墨菲管外侧，然后通过信号线将获得电信号传送到电容测量单元和微处理器中，通过微处理器(例如单片机)对该两个极板之间的电容的容值进行连续测量分析，当一滴液滴穿过平行金属极板电容之间时，所述平行金属极板电容测得的电容值会发生一种脉冲式突变，每当测获一次上述脉冲式突变就表明探测到一滴液滴，而脉冲的周期就对应了滴速周期。

本实施例中，为了使本方法能够在现实条件下准确可行地实现，同时为了提高测量脉冲式突变信号的信噪比(即增强脉冲突变的强度)，在墨菲管上贴合有电容金属极板Ⅱ的位置，使用一个夹子对该处的墨菲管进行夹持，也就是说，通过夹子的夹持力，使得两个电容金属极板Ⅱ21可以相互靠近挤压墨菲管，并获得更加精准的数据。

所述电容测量单元对平行金属极板Ⅱ电容进行连续测量，两者之间通过信号线连接，并将测得的系列包含脉冲特征的电容值数据传递给单片机(微处理器)进行分析、判断、处理，每测获一个电容值脉冲信号就表明探测到了一滴药液液滴1。

微处理器从包含脉冲特征的电容值数据中计算提取出脉冲的周期，此脉冲周期也就是输液滴速的周期，将该周期(单位秒)取倒数再乘以60，就得到医疗输液常用参数——滴/分钟。通过计算药液的流量便可以推断出输液瓶中剩余药液的余量，若余量过低时，进行提示。

图1中，示例性质的给出了在输液瓶瓶口设置一对电容金属极板Ⅰ，该极板的作用是检测该部位药液的有无，并结合电容测量单元进行电信号的判断。该电容金属极板Ⅰ可做成弧形的，即与瓶口具有类似弧度的样式，利用两片电容金属极板Ⅰ2分别安装在输液瓶瓶口的两侧，呈相对分布，两电容金属极板Ⅰ外端通过导线与感应电路相连接。

当输液瓶内的药液较满时，此时两电容金属极板Ⅰ之间的输液瓶内充满了药液，此时介电常数为某值C。在输液过程中，液面不断下降，直到下降至输液瓶锥型底(即两电容金属极板Ⅰ之间)时，此时由于两点容器之间的物质由药液变为了空气和药液，此时必然会引起介电常数的变化。随着输液过程的进行，输液瓶内的药液不断减少，此时两电容金属极板Ⅰ之间的药液越来越少，而空气越来越多，便导致其介电常数不断地变化。在该处，当介电常数变化到某一个值时(即药液液位到锥型底的某一高度时)便进行提示。从而实现在药液即将输完时进行提示的功能。

在该两个方案中实施技术的工作原理是利用空气，导电液体的介电参数不同，从而影响两电容极板间的电容产生变化，两极板之间将感应产生不同的电容，通过获取所述电容的变化可以到达检测输液瓶输液的完成。

图3为示例性质的给出了电容金属极板Ⅰ的存在样式，外壳为两个环状三角柱。

如图4所示，本实施例中输液监测系统10，包括电容传感器11，振荡电路12，滤波器13，A/D转换14，单片机15，无线模块16，声光报警17，电源18。其中，电容传感器11(内置电容金属极板)用于对输液瓶电容的数据提取，振荡电路12对获取的信号进行频率微调放大，所述滤波器13用于对获取放大后信号进行过滤，使特定频率的信号可以通过以及A/D转换14对获取的信号进行模数转换。

所述的单片机15用于对输液过程中的信号电平进行判断，根据输液瓶瓶口处检测的电容感应信号，经过数据处理电路的转换，当输液瓶输液完成时，检测由低电平变为高电平，即判断为输液完成，单片机15控制声光报警17进行报警，同时无线模块16用于将输液过程中的时间和报警信息发送到护士站或者移动终端数据传输，电源18用于对输液监测系统10进行供电。

本实施技术提出对输液瓶底端设置电容传感，通过信号处理电路，可以在输液瓶液面下降完成后发送报警。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种通过电容监测输液并进行预警的系统，包括输液瓶、输液管和墨菲管，其特征在于：

在所述输液瓶瓶口出液口处设置有成对设置的电容金属极板Ⅰ，该电容金属极板Ⅰ对瓶口位置药液有无进行监测；

在所述墨菲管处贴合有至少一对电容金属极板Ⅱ，该电容金属极板Ⅱ对墨菲管内液滴的次数进行监测；

还包括与电容金属极板Ⅰ、Ⅱ进行连接的振荡电路，以及滤波器、A/D转换、单片机、无线模块、声光报警和供电模块，其中，所述振荡电路对获取的信号进行频率微调放大，所述滤波器对获取放大后信号进行过滤，使特定频率的信号通过，A/D转换对获取的信号进行模数转换，所述单片机对输液过程中的信号电平进行判断，所述单片机控制声光报警进行报警，所述无线模块将输液过程中的时间和报警信息发送到护士站或者移动终端数据传输，供电模块进行供电。

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