CN213372915U - 静脉加热套 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种静脉加热套，包括加热套和控制器，加热套内设置温度传感器，用于测量加热部位的温度；加热套一侧设有电源控制线，电源控制线靠近加热套的线路上设有一控制器；控制器包括MCU、加热功率调节单元、显示单元和按键单元，温度传感器与MCU连接，用于将测量的加热部位的温度实时发送给MCU；MCU与加热功率调节单元连接控制碳纤维发热膜的发热功率；显示单元与MCU连接，用于显示实时温度与目标温度；按键单元与MCU连接，用于实现加热套开关机及目标温度的设置。本实用新型可精确控制温度，具有安全准确、便携高效、成本低廉、操作简单、可拆卸清洗、过温保护等优点，有效的提高护士工作效率，增加病人舒适感。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器件技术领域，特别是涉及一种静脉加热套。
背景技术
老年人慢性病患病率高，病程长．多数难以治愈，常伴有合并症，输液中老年人占了很大比例。进入冬季后，由于寒冷刺激使人体皮肤、血管处于收缩状态，尤其是老年病人血管弹性相对较差，扎止血带后血管充盈度不理想，降低了静脉穿刺成功率。
重复穿刺不仅给病人增加痛苦，也增加了护士工作量。冬天患者长时间输液，容易导致患者手臂发冷，麻木不适。温热作用能降低痛觉神经的兴奋性，解除对神经末梢的刺激和压迫，缓解疼痛。适当提高皮温不仅可以扩张皮下血管，改善末梢微循环，增加病人舒适感，使局部血流速度加快，减少药物刺激引起的静脉炎，而且可以使局部组织温度增高，促进血液循环，增加静脉血流量，增强新陈代谢，刺激神经末梢，使局部血管扩张而显露血管。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：为提高输液成功率及减少输液引起的不适感，本实用新型提供一种静脉加热套，基于温热作用的原理，缓解疼痛，增加病人舒适感。
本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种静脉加热套，包括加热套和控制器，所述加热套内设置温度传感器，所述温度传感器紧紧贴合加热套的加热部位，用于测量加热部位的温度；加热套一侧设有用于连接电源的电源控制线，所述电源控制线靠近加热套的线路上设有一控制器；所述控制器包括MCU、加热功率调节单元、显示单元和按键单元，所述温度传感器通过I2C总线与MCU连接，用于将测量的加热部位的温度实时发送给MCU；所述MCU与加热功率调节单元连接控制碳纤维发热膜的发热功率；所述显示单元与MCU连接，用于显示实时温度与目标温度，优选采用LED数码管显示实时温度与目标温度；所述按键单元与MCU连接，用于实现加热套开关机及目标温度的设置。
进一步，所述加热套包括碳纤维发热膜和棉布套，优选所述棉布套为两层结构，所述碳纤维发热膜放置于棉布套夹层内部，所述棉布套一端外侧及另一端内侧分别设有相互匹配的魔术贴。
由于病人的体型和年龄不尽相同，因此，胳膊、腿等部位的粗细也不一样，因此，为了适用于更多人群，作为优选，所述棉布套尺寸为15cmx30cm。根据经验棉布套尺寸为15x30cm，可以适用于大部分人群的胳膊注射，并且可以配备大尺寸棉布套用于腿部或其他部分使用，配备小尺寸棉布套适合儿童使用，棉布套的尺寸根据需要可以任意选择，因为碳纤维发热膜的柔软可弯折特性，因此可以配合不同尺寸的棉布套使用。
具体的，为了便于拆卸更换棉布套，所述棉布套一侧设计有一拉链开口，所述碳纤维发热膜通过拉链开口放置到棉布套夹层内部，实现灵活拆卸，可根据用途的不同，替换不同的棉布套。
具体的，所述按键单元实现开关机及目标温度设置等多重功能，包括按键开关SW、MOS管Q1和三极管Q4，所述MOS管Q1的漏极经一个二极管D1连接在MCU的VCC引脚上，源极连接到外部USB电源输入正极，MOS管Q1的栅极通过二极管D3串接一按键开关SW后接地，并且MOS管Q1的栅极连接至三极管Q4的集电极上，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极串接电阻R3后连接至MCU的I/O引脚PD3上，MCU通过I/O引脚PD3控制三极管Q4的通断，MOS管Q1的源极和栅极之间并联一电阻R1；电阻R2和二极管D2串接后，电阻R2一端连接至MCU的VCC引脚上，二极管D2的阴极连接至按键开关SW与二极管D3的公共端，电阻R2和二极管D2的公共端连接至MCU的I/O引脚PD4上；在按键开关SW按下后，MOS管Q1导通，MCU上电，I/O引脚PD3输出高电平驱动三极管Q4导通，从而保持MOS管Q1导通，实现开机。按键开关SW按下，MCU的I/O引脚PD4下拉，产生下降沿中断，程序中温度设定值加1度，MCU的PB口连接LED数码管，根据温度值对应的段码动态刷新LED数码管显示，恒温加热算法根据设置温度与实际温度计算输出功率PWM频率及占空比，由I/O引脚PD6输出驱动三级管Q5控制碳纤维发热膜的发热功率。
具体的，所述加热功率调节单元包括MOS管Q2和三极管Q5，所述MOS管Q2的漏极连接在碳纤维发热膜的正极，源极连接到外部USB电源输入正，MOS管Q2的栅极连接至三极管Q5的集电极上，MOS管Q2的源极和栅极之间并联电阻R7，三极管Q5的基极串接电阻R6后连接至MCU的一个I/O引脚PD6，三极管Q5的发射极接地，MCU通过I/O引脚PD6输出PWM信号控制三极管Q5的通断，控制碳纤维发热膜的发热功率；当PWM信号开通时，I/O引脚PD6输出高电平驱动三极管Q5导通，从而使MOS管Q2导通，碳纤维发热膜处于加热状态；当PWM信号关闭时，I/O引脚PD6输出低电平使三极管Q5关断，上拉电阻R7使MOS管Q2迅速关断，碳纤维发热膜停止加热。
进一步，为了便于使用，所述控制器串接在电源控制线中间，所述电源控制线采用USB连接器。USB连接器可以直接连接USB插座或充电宝等电源。
作为优选，所述目标温度的设置范围是35℃-55℃。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种静脉加热套，该静脉加热套为静脉输液辅助设计，可精确控制温度，效果和稳定性较好，且具有安全准确、便携高效、成本低廉、操作简单、可拆卸清洗、过温保护等优点，有效的提高护士工作效率，增加病人舒适感。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型静脉加热套的原理示意图。
图2是本实用新型静脉加热套的电路原理图。
图3是本实用新型静脉加热套的使用状态图。
图中：1、加热套，2、温度传感器，3、控制器，4、显示单元，5、按键单元，6、USB连接器。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1-图3所示，本实用新型的一种静脉加热套，包括加热套1和控制器3，所述加热套1内设置温度传感器2，所述温度传感器2紧紧贴合加热套1的加热部位，用于测量加热部位的温度；加热套1外部设有用于连接电源的电源控制线，为了便于使用，所述电源控制线采用USB连接器6，所述加热电源线的线路上设有控制器3；所述控制器3包括MCU、加热功率调节单元、显示单元4和按键单元5，所述温度传感器2通过I2C总线与MCU连接，用于将测量的加热部位的温度实时发送给MCU，温度传感器2采用DS18B20，MCU采用ATTINY24，显示单元4采用三位LED数码管。加热功率调节单元用于控制碳纤维发热膜的发热功率；显示单元4与MCU连接，用于显示实时温度与目标温度；所述按键单元5与MCU连接，用于实现加热套1开关机及目标温度的设置。
加热套1包括碳纤维发热膜和棉布套，所述棉布套为两层结构，所述碳纤维发热膜放置于棉布套夹层内部，为了便于拆卸更换棉布套，所述棉布套一侧设计有一拉链开口，所述碳纤维发热膜通过拉链开口放置到棉布套夹层内部，实现灵活拆卸，可根据用途的不同，替换不同的棉布套。所述棉布套一端外侧及另一端内侧分别设有相互匹配的魔术贴。
由于病人的体型和年龄不尽相同，因此，胳膊、腿等部位的粗细也不一样，因此，为了适用于更多人群，作为优选，所述棉布套尺寸为15cmx30cm。根据经验棉布套尺寸为15x30cm，可以适用于大部分人群的胳膊注射，并且可以配备大尺寸棉布套用于腿部或其他部分使用，配备小尺寸棉布套适合儿童使用，棉布套的尺寸根据需要可以任意选择，因为碳纤维发热膜的柔软可弯折特性，因此可以配合不同尺寸的棉布套使用。
如图2所示，所述按键单元5实现开关机及目标温度设置等多重功能，包括按键开关SW、MOS管Q1和三极管Q4，所述MOS管Q1的漏极经一个二极管D1连接在MCU的VCC引脚上，源极连接到外部USB电源输入正极，MOS管Q1的栅极通过二极管D3串接一按键开关SW后接地，并且MOS管Q1的栅极连接至三极管Q4的集电极上，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极串接电阻R3后连接至MCU的I/O引脚PD3上，MCU通过I/O引脚PD3控制三极管Q4的通断，MOS管Q1的源极和栅极之间并联一电阻R1；电阻R2和二极管D2串接后，电阻R2一端连接至MCU的VCC引脚上，二极管D2的阴极连接至按键开关SW与二极管D3的公共端，电阻R2和二极管D2的公共端连接至MCU的I/O引脚PD4上；在按键开关SW按下后，MOS管Q1导通，MCU上电，I/O引脚PD3输出高电平驱动三极管Q4导通，从而保持MOS管Q1导通，实现开机；按键开关SW按下，MCU的I/O引脚PD4下拉，产生下降沿中断，程序中温度设定值加1度，MCU的PB口连接LED数码管，根据温度值对应的段码动态刷新LED数码管显示，恒温加热算法根据设置温度与实际温度计算输出功率PWM频率及占空比，由I/O引脚PD6输出驱动三级管Q5控制碳纤维发热膜的发热功率。
如图2所示，所述加热功率调节单元包括MOS管Q2和三极管Q5，所述MOS管Q2的漏极连接在碳纤维发热膜的正极，源极连接到外部USB电源输入正，MOS管Q2的栅极连接至三极管Q5的集电极上，MOS管Q2的源极和栅极之间并联电阻R7，三极管Q5的基极串接电阻R6后连接至MCU的一个I/O引脚PD6，三极管Q5的发射极接地，MCU通过I/O引脚PD6输出PWM信号控制三极管Q5的通断，控制碳纤维发热膜的发热功率；当PWM信号开通时，I/O引脚PD6输出高电平驱动三极管Q5导通，从而使MOS管Q2导通，碳纤维发热膜处于加热状态；当PWM信号关闭时，I/O引脚PD6输出低电平使三极管Q5关断，上拉电阻R7使MOS管Q2迅速关断，碳纤维发热膜停止加热。
本实施例中MOS管Q1和Q2采用TPC8107。
为了便于使用，所述控制器3串接在电源控制线中间，所述电源控制线采用USB连接器6。USB连接器6可以直接连接USB插座或充电宝等电源。
工作原理：
①MCU通过温度传感器2测量加热部位实时温度；
②MCU输出PWM信号驱动MOS管Q2，控制碳纤维加热膜的发热功率；
③LED数码管显示实时温度与目标温度；
④按键开关实现开关机及目标温度设定；目标温度设置范围35℃~55℃；
⑤当实时温度低于目标温度5℃以上时全功率加热；当实时温度低于目标温度5℃以内时PD计算加热功率；当实时温度低于目标温度2℃以内时PID计算加热功率；MCU根据实际温度与设置温度的差异PID调节加热功率，实现恒温控制。
加热手背：
①将加热套1的USB连接器6插入USB插座或充电宝（USB输出≧2.1A）；
②单击加热套1控制器3的按键开关，实现加热套1开机；
③单击加热套1控制器3的按键开关，调节目标温度，从35~55℃连续可调；
④松开按键开关2s无操作，控制器3开始恒温控制，数码管显示当前温度时。
⑤长按加热套1控制器3的按键开关，实现加热套1关机。
50例患者使用静脉加热套1前后效果比较
| 观察指标 | 使用前 | 使用后 |
| 静脉穿刺成功率（%） | 95% | 98% |
| 患者满意度（%） | 90% | 100% |
本实用新型的静脉加热套，包括加热套1和控制器3两部分，加热套1内采用新型碳纤维发热膜做为加热元件，具有升温迅速、电热转换效率高、电气性能稳定、寿命长、无噪音、无电磁辐射等优点；加热套1内同时集成温度传感器2，采集加热区温度数据；控制器3使用单片机做为逻辑控制元件，具有电路结构简单、控制精度高等优点；控制器3使用数码管做为显示单元4，具有适用电压范围宽、显示清晰、体积小等优点；单片机根据采样温度，代入温控算法，输出控制信号，通过大功率MOS管驱动碳纤维发热膜，闭环调节加热功率，能够实现迅速升温，达到目标温度后，能够稳定的保持恒温效果。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种静脉加热套，其特征在于：包括加热套和控制器，所述加热套内设置温度传感器，所述温度传感器紧紧贴合加热套的加热部位，用于测量加热部位的温度；加热套一侧设有用于连接电源的电源控制线，所述电源控制线靠近加热套的线路上设有一控制器；所述控制器包括MCU、加热功率调节单元、显示单元和按键单元，所述温度传感器与MCU连接，用于将测量的加热部位的温度实时发送给MCU；所述MCU与加热功率调节单元连接控制碳纤维发热膜的发热功率；所述显示单元与MCU连接，用于显示实时温度与目标温度；所述按键单元与MCU连接，用于实现加热套开关机及目标温度的设置。
2.如权利要求1所述的静脉加热套，其特征在于：所述加热套包括碳纤维发热膜和棉布套，所述碳纤维发热膜放置于棉布套夹层内部，所述棉布套一端外侧及另一端内侧分别设有相互匹配的魔术贴。
3.如权利要求2所述的静脉加热套，其特征在于：所述棉布套尺寸为15cmx30cm。
4.如权利要求2所述的静脉加热套，其特征在于：所述棉布套一侧设计有一拉链开口，所述碳纤维发热膜通过拉链开口放置到棉布套夹层内部。
5.如权利要求1所述的静脉加热套，其特征在于：所述按键单元包括按键开关SW、MOS管Q1和三极管Q4，所述MOS管Q1的漏极经一个二极管D1连接在MCU的VCC引脚上，源极连接到外部USB电源输入正极，MOS管Q1的栅极通过二极管D3串接一按键开关SW后接地，并且MOS管Q1的栅极连接至三极管Q4的集电极上，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的基极串接电阻R3后连接至MCU的I/O引脚PD3上，MCU通过I/O引脚PD3控制三极管Q4的通断，MOS管Q1的源极和栅极之间并联一电阻R1；电阻R2和二极管D2串接后，电阻R2一端连接至MCU的VCC引脚上，二极管D2的阴极连接至按键开关SW与二极管D3的公共端，电阻R2和二极管D2的公共端连接至MCU的I/O引脚PD4上；
在按键开关SW按下后，MOS管Q1导通，MCU上电，I/O引脚PD3输出高电平驱动三极管Q4导通，从而保持MOS管Q1导通，实现开机；开机后按动按键开关SW实现目标温度设置。
6.如权利要求1所述的静脉加热套，其特征在于：所述加热功率调节单元包括MOS管Q2和三极管Q5，所述MOS管Q2的漏极连接在碳纤维发热膜的正极，源极连接到外部USB电源输入正，MOS管Q2的栅极连接至三极管Q5的集电极上，MOS管Q2的源极和栅极之间并联电阻R7，三极管Q5的基极串接电阻R6后连接至MCU的一个I/O引脚PD6，三极管Q5的发射极接地，MCU通过I/O引脚PD6输出PWM信号控制三极管Q5的通断，控制碳纤维发热膜的发热功率；
当PWM信号开通时，I/O引脚PD6输出高电平驱动三极管Q5导通，从而使MOS管Q2导通，当PWM信号关闭时，I/O引脚PD6输出低电平使三极管Q5关断，上拉电阻R7使MOS管Q2迅速关断。
7.如权利要求1所述的静脉加热套，其特征在于：所述控制器串接在电源控制线中间，所述电源控制线采用USB连接器。
8.如权利要求1所述的静脉加热套，其特征在于：所述目标温度的设置范围是35℃-55℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021165264.XU CN213372915U (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 静脉加热套 |
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| CN213372915U true CN213372915U (zh) | 2021-06-08 |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114096014A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-25 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种电路板高低温故障加热温控仪设备 |
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2020
- 2020-06-22 CN CN202021165264.XU patent/CN213372915U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114096014A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-25 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种电路板高低温故障加热温控仪设备 |
| CN114096014B (zh) * | 2021-11-23 | 2024-03-19 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种电路板高低温故障加热温控仪设备 |
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