CN2182644Y

CN2182644Y - 可调数字显示静脉输液加温器

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Publication number: CN2182644Y
Application number: CN 92211906
Authority: CN
Inventors: 李文业; 陈夏玲; 柳东青
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-05-21
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1994-11-16
Anticipated expiration: 2002-05-21

Abstract

有控制、加热和显示功能的可调数字显示静脉输液加温器，机芯是稳压、温控和数显电路、加热元件、传感器和保温材料；外壳上有开关、指示灯、温控旋钮、数显屏幕；能快速将输液加热到接近体温，效果稳定可靠。随机数字显示进入人体端的药液的温度。袖珍盒式，使用方便，减少病人因不加温输液而带来的不良反应，适合临床医疗推广使用。

Description

本实用新型涉及一种医疗、保健用品范围，特别是一种可调数字显示静脉输液加温器，适合于医疗临床推广使用。

通常，临床上静脉输液时，输注液体的温度均明显低于体温，而温差较大，常常引起患者的疼痛和不良反应。特别是对需要快速大量补液者，可能会造成较严重的全身反应。

目前的解决办法是，用热水袋在输液管外加热，效果差，且无温度检测显示，易造成热敏药物失效。

本实用新型的发明目的，是克服现有解决办法的不足，设计制造一种可调数字显示静脉输液加温器，要求能快速将输入药液加热到接近体温，患者可以根据数字显示而及时自行调节药液温度。

本实用新型的目的是通过如下方案实现的：

设计制造一种主要由可设定的控制部分、受控制部分调节的加热部分和显示部分构成，本实用新型的特征是，整机组装在一壳体内，在壳体内分成两格，控制部分和显示部分在一格，加热部分在另一格，其中：

一、控制部分是一整体拆卸机芯，包括稳压电源电路、加热和温度控制电路、数字显示电路、设定部件和它们间连接的导线，

1.1其稳压电源电路（17）由变压器、桥式整流滤波器和稳压集成电路组成，变压器BK－15初级接交流220V电源，其次级联接由四个整流二极管IN－4004组成的桥式整流器，整流器输出端并联滤波电容器C₈、C₇，在C₇之后串联集成稳压电路7809，将电压稳在＋9V，集成稳压块7809输出端并联电容C₆，减少纹波系数，提高电源质量。

1.2其加热开关电路由3DG12C、R₆、R₈、R₉、D、BCR组成，加热电路的开关元件3DG12C的集电极经R₆接＋9V电源，其发射极联接R₈、R₉、D组成可控硅的触发电路，其基极联接电压比较器（7）输出脚，BCR为一双向可控硅，一端接加热器R_S，一端接交流电源零线，加热器R_S一端接交流电源火线，另一端接BCR，当电压比较器（16）的7脚输出一合适的正电压，将使BCR触发导通，从而使加热器工作，反之则停止工作。

1.3其温度控制电路包括信号放大电路（14）、电压比较器（16）、加热开关电路（18）、加热器（19），其中，

信号放大电路（14）由LM324一组运放1、2、3脚、R_W1、R₁、R_W2组成，R_W1组成负反馈电路，一端接R_t传感器，另一端联接LM324，的一脚，R₁与R_t接2脚为运放的反相输入端，R_W2的调接端接3脚正相输入，改变RW₂阻值可使温度显示调零。由于温度传感器R_t的变化，使1脚输出一随温度变化的信号，该信号一方面送温度显示器，一方面送电压比较电路。

电压比较器（16）由LM324的另一组运放5、6、7脚与R₂、R_W3组成，由信号放大器输出的信号经R₁联接到6脚反向输入端，RW₃为温度预置电位器，其调节端联接5脚正相输入端，LM324将传感器所测温度信号与预置温度信号作比较后，由7脚输出控制信号至三极管3DG12C的b极。

1.4其数字显示电路（15）包括集成电路块7106、数字显示屏、滤波电路、同步频率电路和数字设定电路组成，其中，

7106的1脚与R₆的一端相接，其2～23脚接数字显示屏的相应接点，滤波电路中的C₁一端接地，另一端接R₃，同步频率电路中的C₂、C₃串联后与R₄并联，该电路两端接7106相应接点，C₄两端接7106相应接点，C₅与R₇并联后两端接7106相应接点，数字设定电路中的R₅一端接＋9V电源，另一端通过RW₄、RW₃与7106相应接点联接，

二、所有设定部件及显示部件都安装在外壳上，包括：

面板上有电源开关（1）、指示灯（2）、温度选择旋钮（3）、数字显示屏幕（4）、加热部分启动键（5），侧面有电源线及插头（6），

三、加热部分中，可启闭的组合式外壳内，有与控温电路连接的加热元件（7）、与加热元件并列的输液管路通道，该通道出口处有温度传感器（8），它们之间充填着保温材料（9）。

上述的可调数字显示静脉输液加温器，其特特征是所述的该仪器的稳压电源电路，是由C₁、C₂、C₃、D₁、D₂、D₃、和R₁等组成，其中，降压电容C₁一端接交流220V电源，另一端联接整流二极管D₁、续流二极管D₂，D₂、C₂的另一端联接在交流电源零线。

上述的可调数字显示静脉输液加温器，其特征是该仪器的加热和温度开关电路，是由集成电路、三极管、可控硅BCR、加热元件R_S、电位器W_R、R₂、R₄、和温度传感器 R_t等组成，其中，加热器R_S一端接交流电源火线，另一端接BCR，集成电路LM311的1、4脚接220V零线，其2脚接R₂、R_t一端，R₂的另一端接稳压电源输出端，R_t电位器WR的一端接热敏电阻，另一端接稳压电源输出端，LM311的3脚接电位器WR的调节端，LM311的7脚接三极管的基极，LM311的8脚接稳压电源的输出端，三极管的集电极经R₃接稳压电源的输出端，三极管的发射极经R₄接220V的电源零线，可控硅BCR一端接加热元件R_S，一端接220V的电源零线，另一端接三极管的发射极。

与现有技术相比，本实用新型提供的可调数字显示静脉输液加温器，具有明显的优越性：

1.结构设计合理，袖珍盒式，使用方便，加温效果稳定可靠。

2.加热速度快，药液被加热至所需温度≤1min。

3.加热温度可调节、控制，根据输液滴速，选择挡次。温度调控范围是35～37℃，并能随机数字显示进入人体端的药液的温度。

经某医疗单位在临床使用，性能可靠，效果显著，完全达到预期的发明目的和要求。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述：

图1是本实用新型的结构外形示意图；

图2是结构原理框图；

图3是加热部分结构剖面示意图；

图4是实施例一的电气原理示意图；

图5是实施例二的电气原理示意图。

图中，（1）是电源开关，即电气原理图中K；（2）是指示灯，包括：电源指示、加热指示、恒温指示等；（3）是温度选择旋钮，它连接着电位器RW₂的调节杆；（4）是数字显示屏幕，可以是液晶或数码管等；（5）是加热部分启动键，即电气原理图中K₁；（6）是电源线及插头，可在外壳的背面或侧面；（7）是加热元件，例如，可以是镍铬合金线材（如，Cr15Ni60）或恒温元件PTC等等；（8）是温度传感器，可以是一定阻值的负温度系数的热敏电阻，预埋在加热部分的保温材料中；（9）是常规的保温材料，用于绝缘并保持温度稳定；（10）是进入人体端输液管的通道，输液管中的药液于此处被加热；（11）是加热部分外壳，是可启闭的组合件，可以是塑料或尼龙材料压注成型的，它支撑并包覆着加热元件、温度传感器和保温材料，张开时置入需加热的输液管道，由扣紧机构（12）如搭襻、锁扣等紧固闭合。（13）是R_t传感器；（14）是信号放大电路；（15）是温度显示电路；（16）是电压比较器；（17）是电源电路；（18）是加热开关电路；（19）是加热器；其中，（14）、（15）、（16）、（17）和（18）组装在控制、显示部分格内，（13）和（19）组装在加热部分格内。

图4、5中，各元件间连接情况如图所示。

工作原理

以实施例一为例：

接通电源开关K₁电源指示灯HNe燃亮，接通电源电路（17），交流220V电源经变压器BK－15W变压后得到交流10V电压，若此时按下加热部分启动键K₂，交流10V电压即可通过IN4004×4整流电路整流，C₇、C₈、7809、C₆整流滤波，稳压后得到直流9V电压，该电压为控制电路提供了稳定可靠的稳压电源。

由LM324作为信号放大、电压比较集成电路，其中LM324的一组运放（1、2、3脚）与，RW₁、R₁、RW₂组成信号放大电路（14），由R_t传感器（13）提供加热信号，由RW₂调节显示温度的零刻度。R_t是一负温度系数的热敏感电阻，当温度低于设定温度时，R_t使LM324的2脚得到一个比3脚高的常温电压信号，此时，在LM324的1脚输出一个正电信号，该信号一方面送DM－100显示面板显示当前温度值，另一方面又送电压比较器。电压比较器（16）由LM324的另一组（5、6、7脚）与R₂、RW₃组成；加热开关电路（18）由三极管3DG12C、R₆、R₈、D、R₉可控硅BCR1A组成。RW₃为温度设定电位器，可以任意给定某一温度值。由信号放大器1脚送来的信号加在6脚（U_－）RW₃设定值信号加在5脚（U_＋），两者进行比较，若6脚信号小于5脚信号，则在7脚输出高电平，导通三极管3DG12C，从而触发可控硅BCR1A，使加热元件R_S得电开始加热。此时，R_t随温度升高而变小，LM3242脚的电位逐渐升高，一方面显示数字随机增加，另一方面6脚（U_－）信号也升高，当加热器温度达到设定温度时，7脚不再输出高电平，使三极管、可控硅关断，加热器R_S失电停止加热。由于它的外壳内填充了保温材料，使被加热体的温度可保持一段时间的恒温。当温度低于设定温度时，又周而复始地重复上述过程，形成闭环自动控制。

再如实施例二，未加显示电路，传感器Rt选用常温下为10k的负温度系数热敏电阻，集成电路则选用LM311电压比较器。与实施例一相比，控制精度相似，但其成本价格仅为其一半，结合图5叙述其工作原理如下：

C₁、C₂、C₃、D₁、D₂、R₁和D₃组成电源电路。220V交流电源经电容C₁降压，D₁整流，C₂滤波后得到一个直流低电压。该电压经R₁、D₃组成的稳压电路，将其稳定在＋6V，为控制电路提供了稳压电源。D₂为续流二极管，为交流负半周提供回路。

由集成电路LM311、三极管3DG12C、可控硅BCR以及各电阻元件组成温度开关电路。热敏电阻Rt用来作为温度传感器，检测加热器的温度变化。Rt是一个负温度系数的热敏电阻，当温度低于WR设定的温度值时，由R₂、Rt组成的分压电路在LM311 的2脚得到一个高于3脚的电压，这样LM311的7脚输出高电位，使三极管导通，并触发可控硅SCR导通，加热器得电发热，直至设定温度。Rt随温度升高而变小，LM311的2脚电位随之降低，当降低到低于3脚电位时（即温度升高到高于设定温度时），7脚输出低电位，三极管3DG12C截止，可控硅关断，Rs失电停止加热，由于它的外壳内填充了保温材料，使被加热体的温度可保持一段时间的恒温。当温度低于设定温度时，又周而复始地重复上述过程，形成闭环自动控制。

应用举例：

接通电源，按下电源开关的“ON”键，“电源指示灯”燃亮，将“温度选择”旋钮置于所需加热温度档，然后按下“启动”键，加热开始，“加热指示灯”燃亮，当加热温度升至所需温度，加热停止，“加热指示灯”熄灭，“恒温指示灯”燃亮，此时，加热部分保持在设定温度。自动控制过程如前所述。当输液过程结束后，按下电源开关中的“OFF”键，工作指示灯熄灭，整个过程结束。

在某医院临床试用，效果满意，达到预期发明目的。

【实施例一】

选用电路见图4，元器件选择：

集成电路选用LM324；

显示器选用DM－100型面板式31／2位数字表（液晶显示）；

加热元件R_S选用镍铬合金线材Cr15Ni60，0.5m；

可控硅选用BCR1A／600V；

三极管选用3DG12C；

温度传感器R_t选用常温下为10kΩ的负温度系数热敏电阻；

绕线电位器RW₁选用100k、RW₂和RW₃选用20k；

电阻 R₁10k、0.25W；R₂10k、0.25W；

R₆150Ω、0.25W；R₈1.5k、0.25W；

R₉2.7k、0.25W。

电容 C₆100 μF、16V，电解电容；C₈470μF／16V，电解电容；C₇0.1 μF，独石电容。

变压器 BK－15W，初级220V，0.2A，次级10V，0.5A。

二极管 1N4004×4。

发光二极管 D 红光φ3发光管。

集成稳压器 7809

电源氖灯 H_Ne／220V

保险丝座 RX－1型保险丝座，配0.5A×12丝管

其它未注元器件，均为DM－100型数字表内部元件。

【实施例二】

选用电路见图5，元器件选择：

集成电路选用LM311集成电压比较器；

加热元件R_S选用PTC加热片；

可控硅选用BCR1A／600V；

三极管选用3DG12C；

温度传感器R_t选用常温下为10kΩ的负温度系数热敏电阻；

温度选择电位器WR选用WX－20k双联电位器；

电阻 R₁510Ω、0.25W；R₂10k、0.25W；

R₃150Ω、0.25W；R₄2.7k、0.25W；

电容 C₁1μF／400V，涤纶电容；C₂220μF／16V，电解电容；

C₃100μF／16V，电解电容；

二极管 D₁、D₂1N4001。

稳压管 D₃2DW137；

Claims

1、一种属于医疗用品范围的可调数字显示静脉输液加温器，主要由可设定的控制部分、受控制部分调节的加热部分和显示部分构成，本实用新型的特征是，整机组装在一壳体内，在壳体内分成两格，控制部分和显示部分在一格，加热部分在另一格，其中：

1.1控制部分是一整体拆卸机芯，包括稳压电源电路、加热和温度控制电路、数字显示电路、设定部件和它们间连接的导线，

1.1.1其稳压电源电路(17)由变压器、桥式整流滤波器和稳压集成电路组成，变压器BK-15初级接交流220V电源，其次级联接由四个整流二极管IN-4004组成的桥式整流器，整流器输出端并联滤波电容器C₈、C₇，在C₇之后串联集成稳压电路7809，集成稳压块7809输出端并联电容C₆，

1.1.2其加热开关电路由3DG12C、R₆、R₈、R₉、D、BCR组成，加热电路的开关元件3DG12C的集电极经R₆接+9V电源，其发射极联接R₈、R₉、D组成可控硅的触发电路，其基极联接电压比较器(7)输出脚，BCR为一双向可控硅，一端接加热器R_S，一端接交流电源零线，加热器R_S一端接交流电源火线，另一端接BCR，

1.1.3其温度控制电路包括信号放大电路(14)、电压比较器(16)、加热开关电路(18)、加热器(19)，其中，

信号放大电路(14)由LM324一组运放1、2、3脚、R_W1、R₁、R_W2组成，R_W1组成负反馈电路，一端接R_t传感器，另一端联接LM324，的一脚，R₁与R_t接2脚为运放的反相输入端，R_W2的调接端接3脚正相输入，

电压比较器(16)由LM324的另一组运放5、6、7脚与R₂、R_W3组成，由信号放大器输出的信号经R₁联接到6脚反向输入端，RW₃为温度预置电位器，其调节端联接5，脚正相输入端，

1.1.4其数字显示电路(15)包括集成电路块7106、数字显示屏、滤波电路、同步频率电路和数字设定电路组成，其中，

7106的1脚与R₆的一端相接，其2～23脚接数字显示屏的相应接点，滤波电路中的C₁一端接地，另一端接R₃，同步频率电路中的C₂、C₃串联后与R₄并联，该电路两端接7106相应接点，C₄两端接7106相应接点，C₅与R₇并联后两端接7106相应接点，数字设定电路中的R₅一端接+9V电源，另一端通过RW₄、RW₃与7106相应接点联接，

1.2所有设定部件及显示部件都安装在外壳上，包括：面板上有电源开关(1)、指示灯(2)、温度选择旋钮(3)、数字显示屏幕(4)、加热部分启动键(5)，侧面有电源线及插头(6)，

1.3加热部分中，可启闭的组合式外壳内，有与控温电路连接的加热元件(7)、与加热元件并列的输液管路通道，该通道出口处有温度传感器(8)，它们之间充填着保温材料(9)。

2、根据权利要求1所述的静脉输液加温器，其特征是所述的该仪器的稳压电源电路，是由C₁、C₂、C₃、D₁、D₂、D₃、和R₁等组成，其中，降压电容C₁一端接交流220V电源，另一端联接整流二极管D₁、续流二极管D₂，D₂、C₂的另一端联接在交流电源零线。

3、根据权利要求1所述的静脉输液加温器，其特征是该仪器的加热和温度开关电路，是由集成电路、三极管、可控硅BCR、加热元件R_S、电位器W_R、R₂、R₄、和温度传感器R_t等组成，其中，加热器R_S一端接交流电源火线，另一端接BCR，集成电路LM311的1、4脚接220V零线，其2脚接R₂、R_t一端，R₂的另一端接稳压电源输出端，R_t电位器WR的一端接热敏电阻，另一端接稳压电源输出端，LM311的3脚接电位器WR的调节端，LM311的7脚接三极管的基极，LM311的8脚接稳压电源的输出端，三极管的集电极经R₃接稳压电源的输出端，三极管的发射极经R₄接220V的电源零线，可控硅BCR一端接加热元件R_S，一端接220V的电源零线，另一端接三极管的发射极。