CN212282433U - 一种定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统，包括储液箱和雾化仓，所述的储液箱内的液体流入到雾化仓处，在雾化仓内雾化；还包括蠕动泵，所述的蠕动泵将储液箱内的液体输入到雾化仓内。本实用新型中利用蠕动泵可以控制泵送到雾化仓片的药液的量，克服目前这种雾化器的不足，满足用户的需要。

Description

一种定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统
技术领域
本实用新型涉及雾化器领域，特别是一种定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统。
背景技术
雾化器是将流体雾化成细小颗粒形成雾的装置，目前，利用雾化器雾化水份做加湿器，或者利用雾化器雾化药剂形成药雾供患者吸食。目前，使用的雾化原理主要有三种，一种是超声波雾化器，一种是压缩雾化器 ,一种是网式雾化器。不论何种雾化器，它们都需要有一个储放雾化药液的储液箱，一个将储液箱内的液体雾化的雾化晶片，在雾化器控制器的控制下，储液箱内的液体源源不断地流入到雾化晶片处进行雾化。这样的雾化器只能对储液箱总体容积进行控制，不能单独控制雾化液的用量，对于一些用雾化药剂的患者，它对用药的剂量不能很好地控制，不能满足用户的要求。
实用新型内容
本实用新型是针对目前雾化器不能对雾化液体的剂量随时控制不能满足用户要求的不足，提供一种定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统，它利用一个蠕动泵控制雾化量。
本实用新型为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统，包括储液箱和雾化仓，所述的储液箱内的液体流入到雾化仓处，在雾化仓内雾化；还包括蠕动泵，所述的蠕动泵将储液箱内的液体输入到雾化仓内。
本实用新型中利用蠕动泵可以控制泵送到雾化仓片的药液的量，克服目前这种雾化器的不足，满足用户的需要。
进一步的，上述的定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统中：还包括对雾化速度进行测量的测量系统，所述的测量系统包括测量所述的储液箱内的液体流出速度的测量装置和对测量装置测量数据进行处理最后获得雾化速度的主控IC，所述的测量装置的测量输出端分别通过取样电路取样后接入主控IC的相应引脚。
进一步的，上述的定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统中：测量所述的储液箱内的液体流出速度的测量装置为安装在雾化仓中雾化片前端的流速传感器U8，所述的取样电路包括运算放大器U9；流速传感器U8的输出信号由运算放大器U9放大以后接到主控IC相应引脚。
进一步的，上述的定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统中：测量所述的储液箱内的液体流出速度的测量装置为感应面置于储液箱最底部，与液体接触的压力传感器U6，压力传感器U6输出的表示储液箱最底部压强的数据直接接主控IC的相应引脚。
进一步的，上述的定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统中：还包括显示屏，所述的显示由主控IC控制。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的说明。
附图说明
附图1是本实用新型定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统立体图。
附图2是本实用新型定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统正视图。
附图3是图2A－A截面图。
附图4是本实用新型定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统控制框图。
附图5是流速传感器采样电路图。
附图6是压力传感器采样电路图。
具体实施方式
实施例1是一种可以对雾化液体的量进行有效控制的定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统，如图1和图2、图3所示，整个定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统中包括储液箱1、蠕动泵2、雾化仓3。储液箱1内的药液由蠕动泵2泵送到雾化仓3的雾化仓4中，在雾化仓4中雾化。
本实施例中，药液先装进储液箱1，药液流过蠕动泵2，蠕动泵2控制加入药液，通过机械开关给到蠕动泵2信号控制加入液体的量，用户可以根据刻度调整加入液体的多少，比如100mg-1000mg，然后直接进入雾化仓4雾化。
本实施例中，利用流速传感器或者压力传感器检测雾化时的参数，通过一系列的计算得出雾化速率和一段时间内的预测雾化量，根据预测雾化量，使用蠕动泵精准供给溶液，并且显示在显示屏上当前已经供给的溶液总量和尚未完成的溶液的容量，针对特定的药品，设定给定的最大雾化量。
本实施例的定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统的检测控制电路如图4所示，通过一个主控IC对流速传感器或者压力传感器检测雾化时的参数进行处理，可以输出定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统雾化药液的雾化速度，便于患者对用药的药量进行有效的控制，有关数据可以在显示器中显示。实践中，也可以通过主控IC对定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统的功率大小进行有效地控制，主控IC根据流速传感器或者压力传感器检测雾化时的参数设定定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统的功率。
测量储液箱1内的液体流出速度的测量装置为安装在雾化芯3中雾化片前端的流速传感器U8，取样电路包括运算放大器U9；流速传感器U8的输出信号由运算放大器U9放大以后接到主控IC相应引脚。如图5所示，是采用流速传感器检测雾化时的参数的检测电路，流速传感器U8置于雾化片前端。在液体流过流速传感器U8表面的时候，其输出信号会改变；流速越快，信号变化越大。如图5所示，流速传感器U8的第5、4两引脚接地，3脚通过一个限流电阻R11接工作电源，1、2、6脚是输出信号，1脚与2脚输出的是平衡信号，6脚输出的是对地平衡信号，芯片U9是两个运算放大器，其中运放A对6脚输出的信号放大，运放B对1脚与2脚输出的是平衡信号放大。
流速传感器U8的第6引脚DN＋接芯片U9中的运放A的同相输入端＋INA也就是3号引脚，运放A的反相输入端－INA也就是2号引脚分别通过电阻R28、电容C22馈入到输出端OUTA（1号引脚），同时，运放A的反相输入端INA还通过电阻R27接地，运放A的输出端OUTA通过电阻R31限流输出信号SCL/AD2接主控IC的相应引脚。
对1脚与2脚输出的是平衡信号放大也是一样，只是运放B的反相输入端INB通过电阻R18接流速传感器U8的第2引脚UP－，其它连接基本相同，也是流速传感器U8的第1引脚UP＋接运放B的同相输入端＋INB、运放B的反相输入端INB也就是U8的6脚分别通过电阻R22、电容C20馈入到输出端OUTB（8号引脚），运放B的输出端OUTB通过电阻R26限流输出信号SDA/AD1接主控IC的相应引脚。流速传感器U8由一个电阻加热器和两组热电偶(热电堆)组成，每个热电堆对称地位于加热器的上、下游。上游的热电堆由流动介质冷却，下游的热电堆由于从加热器向流动方向的热传输而加热。输出信号为上、下游热电堆的差分电压。具体的芯片的引脚H1, H2:加热器；DN +:下游热电堆+；DN -:下游热电堆；UP+:上游热电堆+；UP-:上游热电堆-。
另外，在流速传感器U8的第6引脚DN＋和1引脚UP＋分别通过电容C19和电容C16接地；将交流引入地。在出信号SCL/AD2和输出信号SDA/AD1分别通过电容C22和电容C21接地；实现交流接地。
信号通过运算放大器放大后输出到SCL/AD1、SDA/AD2两点，这两个点通过触点A、B与主机连接。
主控IC通过检测这两点的信号可以判断液体流动的速度，同时对数据进行统计分析，可以得出单位时间的雾化量。
设电路在某个时刻t采集数据AD1对应液体流速V(t)，则其一段时间[T1,T2]的流量Q为V(t)在区间[T1,T2]上的定积分：
Q =
Figure DEST_PATH_90995DEST_PATH_IMAGE001
主控IC通过不断快速地检测液体流动速度，并且认为短时间Δt内的速度是恒定的，短时间的流量Q1=V1*Δt。主控对每个时间片段的流量进行累加，起到趋近积分的效果，从而得出时间段[T1,T2]的流量，并且反推平均速度 v= Q/(T2-T1)。通过结构上限制，所有通过药液片的液体都先经过过流速传感器，那么雾化速率也就等于测试出来的液体流动速度v 。
另外，还可以通过测量储液箱1底部压强来计算喷雾速度的，如图6所示，U6 为压力传感器，感应面置于储液箱最底部，与液体接触。在储液箱的液面上升或下降时，压力传感器受到的压力会改变。压力传感器U6的输出不需要放大就可以直接接入到主控IC的相应的引脚。
如图6所示，压力传感器U6的第8引脚VDD第6引脚VDDIO分别接电源，只在第6引脚VDDIO前还接入限流电阻R14，电源VDD还通过电容C15接地，压力传感器U6经7脚和第5脚分别接地。如图6示，压力传感器U6 的引脚SDO:数据输出 VDDIO：电源输入 VPP:电源地 SDA：IIC的数据 SCK:IIＣ的时钟 悬空脚：用于SPI接口。
本实施例中，不同压力和对应的液面高度存在一个相关系数K。系数K可通过实际测试校准得出。
同时，对于一个特定的产品，储液箱1的形状是固定的，测出其液面高度，则可以推导出对应的体积。
相应的，考虑到用户在使用时，储液箱1会存在不同程度的倾斜角度，为了更精准地测试药液体积，本系统添加了角度传感器对储液箱1的倾斜角度进行测试。知道了倾斜角度和液面高度，根据不同的储液箱形状可以准确推导出液体体积。
设在一段时间Δt内，液面体积减少ΔQ，则雾化速率 v = ΔQ/Δt.
主控IC通过SD/AD1、SD/AD2两个触点对压力传感器采集的数据进行读取，从而推导出实时的液面高度和药液体积。在两个时间点T1和T2分别对压力进行读取，从而算出体积差ΔQ，进一步得出T1到T2的平均雾化速率ΔQ/(T2-T1)。
相应地，通过以上两种中的任一种方法测出雾化速率后，采用我们前面所写的调节频率、占空比等方法进行雾化率增减的方案，可实现雾化速率的精准控制。例如：设定的雾化速率为0.6ml/min。实际测试出来的雾化速率偏大，则通过节频率或调节占空比等方法将雾化速率降低；测试来偏小则增大；如此反复调节，从而实现雾化速率的动态平衡。
本实施例的定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统具有如下特点：
1、内置微型精密蠕动泵进行给药自动调节；
2、具有电磁阀自动控制给药装置；
3、独立清洗管路功能；
4、可设置雾化档位，档位可以记忆，用户根据记忆功能自适应雾化习惯；
5、用户预先设定给药并可在使用过程中随时调节给药量；
6、独立储液仓，储液仓与雾化仓穿刺接通；
7、封口用铝箔密封。

Claims (5)

1.一种定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统，包括储液箱（1）和雾化仓（4），所述的储液箱（1）内的液体流入到雾化仓（4）处，在雾化仓（4）内雾化；其特征在于：还包括蠕动泵（2），所述的蠕动泵（2）将储液箱（1）内的液体输入到雾化仓（4）内；还包括对雾化速度进行测量的测量系统。
2.根据权利要求1所述的定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统，其特征在于：所述的测量系统包括测量所述的储液箱（1）内的液体流出速度的测量装置和对测量装置测量数据进行处理最后获得雾化速度的主控IC，所述的测量装置的测量输出端分别通过取样电路取样后接入主控IC的相应引脚。
3.根据权利要求2所述的定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统，其特征在于：测量所述的储液箱（1）内的液体流出速度的测量装置为安装在雾化芯（3）中雾化片前端的流速传感器U8，所述的取样电路包括运算放大器U9；流速传感器U8的输出信号由运算放大器U9放大以后接到主控IC相应引脚。
4.根据权利要求2所述的定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统，其特征在于：测量所述的储液箱（1）内的液体流出速度的测量装置为感应面置于储液箱（1）最底部，与液体接触的压力传感器U6，压力传感器U6输出的表示储液箱（1）最底部压强的数据直接接主控IC的相应引脚。
5.根据权利要求2或3或4所述的定量给药具有记忆功能的自适应雾化系统，其特征在于：还包括显示屏，所述的显示由主控IC控制。
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