CN2877714Y - 血液净化用空气监测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种血液净化用血液净化用空气监测器，包括电源电路、超声波发射电路、超声波探测电路、信号放大电路、信号处理电路，其中：电源电路为其它各单元电路供电；超声波发射电路发出超声波信号；超声波探测电路接收所述发出的超声波信号输出给信号放大电路，信号放大电路做信号波形处理后，再输出给信号处理电路，其特征在于：还包括有高频调制电路，该高频调制电路连接所述超声波发射电路，所述信号处理电路产生的报警信号发送给外围报警电路；还动态设定空气报警阈值Vref。与现有技术相比，在部件污损、夹持装置松弛以及器件老化等情况下，能实现准确报警，避免因此产生的误报、漏报现象发生，提高设备稳定性，也提高了整个装置的抗干扰能 力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种血液净化用空气监测器，尤其是一种血液净化用的血液净化用空气监测器。
背景技术
在血液净化设备中，患者的血液从体内流出经由管路构成的体外循环回到体内，在这个循环系统中，主要包括血路、液路和监控电路三个部分。患者体内的血液引出体外，进入透析器或者滤过器等体外管路，回流入人体，构成血路系统。在患者治疗过程中，血液循环回路有可能混入空气(含气泡)，并经静脉血管流入人体，这将危及患者生命安全，引发重大医疗事故。临床上，常用超声波来监测循环管路中是否混入了空气以及气泡的大小等，由于顾及到生命安全，这种检测必须是非接触性的，采用超声波技术就能很好的解决这个问题。
传统的空气监测器包括电源电路，超声波发射电路、超声波探测电路、信号放大电路和信号处理电路；超声波发射电路与超声波探测电路封装在一个血液管路夹持装置中，超声波信号从超声波发射器发出后，穿过管路的管壁进入流动的血液中传输到超声波探测器，超声波探测器转换成与发射频率同频的微弱电信号。没有混入空气泡的正常情况下，液体密度相对稳定，超声波在液体中顺利的传输到探测端，信号几乎没有大的畸变。若流动的液体中有大小不等的气泡，超声波在传播路径上还会被空气泡散射，与正常情况下相比，超声波探测器探测到的能量将衰减，信号波形也将产生畸变，其衰减程度以及时间也会与气泡大小、形状和气泡多少有关。信号放大电路对该电流信号做整形处理并生成电压信号输出给信号处理电路，再将信号输送给信号处理电路作比较处理。该信号处理电路采用简单的比较器技术实现，通过电压比较发出报警信号。传统的超声波空气检测装置，一般只能对血液管路中因混入大量空气而导致的血液液面变化产生报警，或者根据较大空气气泡混入血液导致超声波探测电路探测的电压幅值降低与正常状态下所探测的幅度经验值进行比较后产生报警。
其缺点是：由于设备长期运行导致的超声波传播路径上部件污损、夹持装置松弛以及器件老化等因素，空气监测器容易出现误报、漏报等现象，降低了设备稳定性，容易造成医疗事故。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种血液净化用的血液净化用空气监测器，在部件污损、夹持装置松弛以及器件老化等情况下，能实现准确报警，避免因此产生的误报、漏报现象发生，提高设备稳定性。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来达到，即一种血液净化用空气监测器，包括电源电路，安装在血液通道旁的超声波发射电路和超声波探测电路、信号放大电路、信号处理电路，其中：
所述电源电路：为其它各单元电路供电；
所述超声波发射电路：发出超声波信号；
所述超声波探测电路：接收所述超声波发射电路发出的超声波信号；其输出端连接所述信号放大电路的输入端；
所述信号放大电路：该信号放大电路的输出端与所述信号处理电路连接，该信号放大电路接受所述超声波探测电路发出的高频信号，并对该高频信号做整形处理后输出给所述信号处理电路；
所述信号处理电路：产生报警信号发送给外围报警电路。
其关键在于：还包括有高频调制电路，该高频调制电路为一高频率振荡发生器，该高频调制电路电源端连接所述电源电路，所述高频调制电路的输出端连接所述超声波发射电路；
所述信号处理电路为一单片机电路，该单片机电路内部设置有模/数转换器A/D(7)和中央处理器CPU：其中所述模/数转换器A/D设置有输入端I与所述信号放大电路连接，该模/数转换器A/D的输出端与所述中央处理器CPU连接，所述中央处理器CPU产生报警信号发送给外围报警电路。
所述的高频调制电路是一555振荡电路，该高频调制电路包括有振荡发生器555，该振荡发生器555的第3脚Vo作为所述高频调制电路的输出端与所述超声波发射电路连接。
所述的超声波发射电路设置有开关管Q1、超声波发射器T1、第一分流电阻R3和振荡电容C1，其中所述开关管Q1的栅极与所述高频调制电路调制输出口连接，开关管Q1的漏极串有限流电阻R2接正电源，源极接地，该开关管Q1的漏极还串所述振荡电容C1与所述超声波发射器T1连接，所述超声波发射器T1的另一端接地，该超声波发射器T1还并接有所述第一分流电阻R3。
所述超声波探测电路设置有超声波探测器T2和第二分流电阻R2，所述超声波探测器T2和第二分流电阻R2一端共地，所述超声波探测器T2和第二分流电阻R2的另一端与所述信号放大电路连接。
所述超声波发射器T1与超声波探测器T2分别安装在血液通道的两侧，且二者中心线重合。
所述信号放大电路包括有放大器电路和整形电路，其中放大器电路的输入端连接所述超声波探测电路，输出端连接所述整形电路，该整形电路的输出端与所述信号处理电路连接。
所述放大器电路包括采样电容C2、放大器U2A和隔离二极管D1，其中采样电容C2一端与所述超声波探测电路连接，另一端与所述放大器U2A的正端连接，该放大器U2A的输出端接所述隔离二极管D1的阳极，该二极管D1的阴极作为输出端接所述整形电路。
所述整形电路包括有检波电容C3、分流电阻R10和电压跟随器U2B；其中所述检波电容C3与分流电阻R10一端共地，所述检波电容C3与分流电阻R10另一端并接所述电压跟随器U2B的正相端和所述放大器电路的输出端，所述电压跟随器U2B的输出端与反相端并联，且与所述信号处理电路连接。
一种血液净化用空气监测器，包括电源电路，安装在血液通道旁的超声波发射电路和超声波探测电路、信号放大电路、信号处理电路，其中：
所述电源电路：为其它各单元电路供电；
所述超声波发射电路：发出超声波信号；
所述超声波探测电路：接收所述超声波发射电路发出的超声波信号；其输出端连接所述信号放大电路的输入端；
所述信号放大电路：该信号放大电路的输出端与所述信号处理电路连接，该信号放大电路接受所述超声波探测电路发出的高频信号，并对该高频信号做整形处理并输出给所述信号处理电路；
所述信号处理电路：产生报警信号发送给外围报警电路。
其关键在于：
所述信号处理电路为一单片机电路，该单片机电路内部设置有高频调制电路、模/数转换器A/D和中央处理器CPU：其中所述模/数转换器A/D设置有输入端I与所述信号放大电路连接，该模/数转换器A/D的输出端与所述中央处理器CPU连接，所述中央处理器CPU连接外围报警电路，该中央处理器CPU输出控制信号控制所述高频调制电路。
所述单片机电路与外部连接关系包括：
该单片机电路的GP0脚作为所述模/数转换器A/D的输入端I；
该单片机电路的GP2脚作为所述中央处理器CPU的报警输出端O1，该报警输出端O1与所述外围报警电路连接；
该单片机电路的GP4脚作为所述高频调制电路的高频调制输出端O2与所述超声波发射电路连接。
该单片机的工作原理如下：
A、动态设定空气报警阈值Vref的装置：动态设定空气报警阈值Vref；
B、判断执行装置：对所述数字信号值Val和空气报警阈值Vref作分析、处理，并判断是否生成报警信号；
其中A、动态设定空气报警阈值Vref的装置的工作原理是：
用于调用初始空气报警阈值Vref的机构；
用于参数初始化的机构：设置计数器值Count＝0，设置所述数字信号值Val的累加器值Sum＝0，设置所述数字信号值Val的平均值Average＝0；
用于调用所述A/D生成的数字信号值Val的机构：调用所述A/D生成的数字信号值Val，该数字信号值Val为模/数转换函数；
用于所述累加器值Sum累加以及所述计数器值Count累加的机构：按照读取数字信号值Val的次数i，给予所述累加器值Sum做第i次数字信号值Val累加，给予所述计数器值Count加1；
Sum＝Sum+Val，Count＝Count+1；
用于比较计数器值Count的机构：比较所述计数器值Count是否小于10：
小于10，则返回所述调用数字信号值Val的机构：读取第i+1次的数字信号值Vali+1，
不小于10，此时i＝10，则执行平均值Average运算机构；
所述平均值Average运算机构：计算所述数字信号值Val的i次累加器值Sum的平均值Average，此时为10次累加值gum的平均值Average，
平均值Average＝累加器值Sum/10；
用于判断当前的数字信号值Val的机构：比较当前的数字信号值Val是否准确，即第10次读取的数字信号值Val是否准确，判断标准是当前的数字信号值Val与所述平均值Average的差值是否小于1：Val＜＝Average+1且Val＞＝Average-1，否，则返回到所述用于参数初始化的机构，是，则进入到空气报警阈值Vref设定机构；
所述空气报警阈值Vref设定机构：设置所述空气报警阈值Vref等于当前的数字信号值Val，或等于平均值Average。
其中B、判断执行装置的工作原理如下：
用于参数初始化的机构：
设定空气报警阈值Vref的报警触发值Vy的初始值，设定允许漂移值Vx的初始值，设定报警计数值Times的初始值，设定误差计数值Trace的初始值；
所述报警触发值Vy：是空气混入血液中时比无空气发生时设定的报警阈值低的信号幅度差值即报警触发条件，Vy＝10
所述允许漂移值Vx：是正常监测过程中由于环境温度、血液容器污损等导致信号缓慢漂移时允许变化的量，Vx＝2
所述报警计数值Times：是记录血液容器中混入空气并连续检测到触发条件成立的次数，Times＝0
所述误差计数值Trace：记录漂移发生次数，Trace＝0
用于调用所述动态设定空气报警阈值Vref的装置的机构；所述动态设定空气报警阈值Vref的装置完成对该空气报警阈值Vref的设置；
用于调用所述数字信号值Val的机构：调用所述A/D生成的数字信号值Val；
用于比较所述空气报警阈值Vref数字信号值Val的机构，生成比较值Var：Var＝Vref-Val；
用于判断比较值Var的机构：判断所述比较值Var是否大于所述报警触发值Vy：
是，则进入报警机构，否，则进入安全运行机构；
进入所述报警机构后：其中报警计数机构为所述报警计数值Times给予加1，Times＝Times+1；报警判断机构判断报警计数值Times是否大于5：
不大于5则返回用于调用所述数字信号值Val的机构；大于5则生成报警信号发送给外围报警电路，所述CPU各机构停止工作并等待复位；
进入所述安全运行机构后：对所述报警计数值Times给予0值，Times＝0，并进入误差判断机构，判断所述比较值Var的绝对值是否大于所述允许漂移值Vx：|Var|＞Vx，
小于或大于，对所述误差计数值Trace给予0值，Trace＝0，并返回用于调用所述数字信号值Val的机构；
大于，则进入误差计数机构：对所述误差计数值Trace给予加1，Trace＝Trace+1，再进入漂移判断机构：判断所述误差计数值Trace的累加次数是否大于漂移确定值：此时该漂移确定值＝600，
小于等于漂移确定值，Trace＜＝600，则返回用于调用所述数字信号值Val的机构；
大于漂移确定值，Trace＞600，则返回用于调用所述CPU动态设定空气报警阈值Vref的机构。
采用上述结构的有益效果是：在部件污损、夹持装置松弛以及器件老化等情况下，能实现准确报警，避免因此产生的误报、漏报现象发生，提高设备稳定性，也提高了整个装置的抗干扰能力。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构框图；
图2是图1的电路原理图；
图3是图1中信号处理电路的结构框图；
图4是本实用新型中超声波发射器和超声波探测器安装示意图；
图5是本实用新型中A、动态设定空气报警阈值Vref的装置的工作原理图；
图6是本实用新型中B、判断执行装置的工作原理图。
图7是本实用新型实施例2的结构框图；
图8是图7的电路原理图；
图9是图7中信号处理电路的结构框图；
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型进一步描述：
实施例1：
如图1、图2、图3所示：一种血液净化用空气监测器，包括电源电路1，安装在血液通道旁的超声波发射电路2和超声波探测电路3、信号放大电路4、信号处理电路5，其中：
所述电源电路1：为其它各单元电路供电；
所述超声波发射电路2：发出超声波信号；
所述超声波探测电路3：接收所述超声波发射电路2发出的超声波信号；其输出端连接所述信号放大电路4的输入端；
所述信号放大电路4：该信号放大电路4的输出端与所述信号处理电路5连接，该信号放大电路4接受所述超声波探测电路3发出的高频信号，并对该高频信号做整形处理后输出给所述信号处理电路5；
所述信号处理电路5：产生报警信号发送给外围报警电路。
其关键在于：
还包括有高频调制电路6，该高频调制电路6为一高频率振荡发生器，该高频调制电路6电源端连接所述电源电路1，所述高频调制电路6的输出端连接所述超声波发射电路2；
所述信号处理电路5为一单片机电路，该单片机电路内部设置有模/数转换器A/D7和中央处理器CPU8：其中所述模/数转换器A/D7设置有输入端I与所述信号放大电路4连接，该模/数转换器A/D7的输出端与所述中央处理器CPU8连接，所述中央处理器CPU8产生报警信号发送给外围报警电路。
所述的高频调制电路6是一占空比和频率可调的555振荡电路，所述555振荡电路是一现有技术，该高频调制电路6包括有振荡发生器555，
该振荡发生器555的第3脚Vo作为所述高频调制电路6的输出端与所述超声波发射电路2连接。
所述的超声波发射电路2设置有开关管Q1、超声波发射器T1、第一分流电阻R3和振荡电容C1，其中所述开关管Q1的栅极与所述高频调制电路6调制输出口连接，开关管Q1的漏极串有限流电阻R2接正电源，源极接地，该开关管Q1的漏极还串所述振荡电容C1与所述超声波发射器T1连接，所述超声波发射器T1的另一端接地，该超声波发射器T1还并接有所述第一分流电阻R3。
所述超声波探测电路3设置有超声波探测器T2和第二分流电阻R2，所述超声波探测器T2和第二分流电阻R2一端共地，所述超声波探测器T2和第二分流电阻R2的另一端与所述信号放大电路4连接。
如图4所示：所述超声波发射器T1与超声波探测器T2分别安装在血液通道的两侧，且二者中心线重合，所述超声波发射器T1与超声波探测器T2都是超声波压电晶片。
所述信号放大电路4包括有放大器电路和整形电路，其中放大器电路的输入端连接所述超声波探测电路3，输出端连接所述整形电路，该整形电路的输出端与所述信号处理电路5连接。
所述放大器电路包括采样电容C2、放大器U2A和隔离二极管D1，其中采样电容C2一端与所述超声波探测电路3连接，另一端与所述放大器U2A的正端连接，该放大器U2A的输出端接所述隔离二极管D1的阳极，该二极管D1的阴极作为输出端接所述整形电路。
所述整形电路包括有检波电容C3、分流电阻R10和电压跟随器U2B；其中所述检波电容C3与分流电阻R10一端共地，所述检波电容C3与分流电阻R10另一端并接所述电压跟随器U2B的正相端和所述放大器电路的输出端，所述电压跟随器U2B的输出端与反相端并联，且与所述信号处理电路5连接。
如图5、图6所示：该单片机的工作原理如下：
A、动态设定空气报警阈值Vref的装置：动态设定空气报警阈值Vref；
B、判断执行装置：对所述数字信号值Val和空气报警阈值Vref作分析、处理，并判断是否生成报警信号；
其中A、动态设定空气报警阈值Vref的装置的工作原理是：
用于调用初始空气报警阈值Vref的机构；
用于参数初始化的机构：设置计数器值Count＝0，设置所述数字信号值Val的累加器值Sum＝0，设置所述数字信号值Val的平均值Average＝0；
用于调用所述A/D生成的数字信号值Val的机构：调用所述A/D生成的数字信号值Val，该数字信号值Val为模/数转换函数；
用于所述累加器值Sum累加以及所述计数器值Count累加的机构：按照读取数字信号值Val的次数i，给予所述累加器值Sum做第i次数字信号值Val累加，给予所述计数器值Count加1；
Sum＝Sum+Val，Count＝Count+1；
用于比较计数器值Count的机构：比较所述计数器值Count是否小于10：
小于10，则返回所述调用数字信号值Val的机构：读取第i+1次的数字信号值Vali+1，
不小于10，此时i＝10，则执行平均值Average运算机构；
所述平均值Average运算机构：计算所述数字信号值Val的i次累加器值Sum的平均值Average，此时为10次累加值Sum的平均值Average，
平均值Average＝累加器值Sum/10；
用于判断当前的数字信号值Val的机构：比较当前的数字信号值Val是否准确，即第10次读取的数字信号值Val是否准确，判断标准是当前的数字信号值Val与所述平均值Average的差值是否小于1：Val＜＝Average+1且Val＞＝Average-1，
否，则返回到所述用于参数初始化的机构，
是，则进入到空气报警阈值Vref设定机构；
所述空气报警阈值Vref设定机构：设置所述空气报警阈值Vref等于当前的数字信号值Val，或等于平均值Average。
其中B、判断执行装置的工作原理如下：
用于参数初始化的机构：
设定空气报警阈值Vref的报警触发值Vy的初始值，设定允许漂移值Vx的初始值，设定报警计数值Times的初始值，设定误差计数值Trace的初始值；
所述报警触发值Vy：是空气混入血液中时比无空气发生时设定的报警阈值低的信号幅度差值即报警触发条件，Vy＝10
所述允许漂移值Vx：是正常监测过程中由于环境温度、血液容器污损等导致信号缓慢漂移时允许变化的量，Vx＝2
所述报警计数值Times：是记录血液容器中混入空气并连续检测到触发条件成立的次数，Times＝0
所述误差计数值Trace：记录漂移发生次数，Trace＝0
用于调用所述动态设定空气报警阈值Vref的装置的机构；所述动态设定空气报警阈值Vref的装置完成对该空气报警阈值Vref的设置；
用于调用所述数字信号值Val的机构：调用所述A/D生成的数字信号值Val；
用于比较所述空气报警阈值Vref数字信号值Val的机构，生成比较值Var：Var＝Vref-Val；
用于判断比较值Var的机构：判断所述比较值Var是否大于所述报警触发值Vy：
是，则进入报警机构，
否，则进入安全运行机构；
进入所述报警机构后：其中报警计数机构为所述报警计数值Times给予加1，Times＝Times+1；报警判断机构判断报警计数值Times是否大于5：
不大于5则返回用于调用所述数字信号值Val的机构；大于5则生成报警信号发送给外围报警电路，所述CPU各机构停止工作并等待复位；
进入所述安全运行机构后：对所述报警计数值Times给予0值，Times＝0，并进入误差判断机构，判断所述比较值Var的绝对值是否大于所述允许漂移值Vx：|Var|＞Vx，
小于或大于，对所述误差计数值Trace给予0值，Trace＝0，并返回用于调用所述数字信号值Val的机构；
大于，则进入误差计数机构：对所述误差计数值Trace给予加1，Trace＝Trace+1，再进入漂移判断机构：判断所述误差计数值Trace的累加次数是否大于漂移确定值：此时该漂移确定值＝600，
小于等于漂移确定值，Trace＜＝600，则返回用于调用所述数字信号值Val的机构；
大于漂移确定值，Trace＞600，则返回用于调用所述CPU动态设定空气报警阈值Vref的机构。
其工作情况如下：如图1、图2、图3、图4所示：
高频率调制电路6产生超声波发射器T1谐振频率一致的方波触发信号，发送给开关管Q1的栅极，触发信号低电平期间Q1截止，电源经振荡电容C1对超声波发射器T1充电，在这个回路中，超声波发射器T1呈感性；触发信号高电平期间开关管Q1导通，电流经超声波发射器T1、振荡电容C1和开关管Q1放电。这样，超声波发射器T1就会在谐振脉冲作用下，产生与谐振频率一致的超声波。
所述超声波探测器T2接收超声波发射器T1发射来的超声波，感生出电压信号并经采样C2耦合送到放大器U2A的同相输入端，经放大后通过U2A和隔离二极管D1输送给电压跟随器U2B的同相端，电压跟随器U2B的输出端对电压信号波形整理后，输送给所述信号处理电路5。
所述信号处理电路5是一个8位微控制器芯片PIC12F675，对电压信号进行模/数转换后，并进行比较、处理，判断血液循环回路中是否混入空气；符合报警条件时，信号处理电路5的第5脚GP2端口将会输出报警信号。
如图5、图6所示：由于信号处理电路5是一个微控制器芯片PIC12F675，信号处理电路5在每次开机运行后：动态设定空气报警阈值Vref的装置开始工作，当环境温度变化以及传播路径上的污损、器件老化因素差异等带来信号的变化时，动态设定空气报警阈值Vref的装置可以根据采样值自动改变触发报警阈值，报警阈值Vref被重新设定。
在空气情况发生时，信号处理电路5开始对报警阈值Vref和数字信号值Val进行比较判断，并对误差信号做可靠的筛选，识别出真实可靠的漏血信号，并及时准确地发出报警信号。
实施例2：
本实施例2与实施例1基本结构及工作原理一致，其区别是：
如图7、图8、图9所示：一种血液净化用空气监测器，包括电源电路1，安装在血液通道旁的超声波发射电路2和超声波探测电路3、信号放大电路4、信号处理电路5，其中：
所述电源电路1：为其它各单元电路供电；
所述超声波发射电路2：发出超声波信号；
所述超声波探测电路3：接收所述超声波发射电路2发出的超声波信号；其输出端连接所述信号放大电路4的输入端；
所述信号放大电路4：该信号放大电路4的输出端与所述信号处理电路5连接，该信号放大电路4接受所述超声波探测电路3发出的高频信号，并对该高频信号做整形处理并输出给所述信号处理电路5；
所述信号处理电路5：产生报警信号发送给外围报警电路。
其关键在于：
所述信号处理电路5为一单片机电路，该单片机电路内部设置有高频调制电路6、模/数转换器A/D7和中央处理器CPU8：其中所述模/数转换器A/D7设置有输入端I与所述信号放大电路4连接，该模/数转换器A/D7的输出端与所述中央处理器CPU8连接，所述中央处理器CPU8连接外围报警电路，该中央处理器CPU8输出控制信号控制所述高频调制电路6。
所述单片机电路优选型号是PIC12F675，该单片机与外部连接关系包括：
该单片机电路的第7脚GP0作为所述模/数转换器A/D7的输入端I，该第7脚还并接有电阻R9和电容C4，所述电阻R9和电容C4的另一端共地；
该单片机电路的第5脚GP2作为所述中央处理器CPU8的报警输出端O1，该报警输出端O1与所述外围报警电路连接；
该单片机电路的第3脚GP4作为所述高频调制电路6的高频调制输出端O2与所述超声波发射电路2连接；
该单片机电路的第1脚为正电源端，第8脚为接地端，所述第1脚与第8脚之间还跨接有电容C5；
该单片机电路的第2脚串电阻接正电源端，该第2脚还串电容C6接地。
其工作情况如下：如图7、图8、图9所示：
所述信号处理电路5产生超声波发射器T1谐振频率一致的方波触发信号，发送给开关管Q1的栅极，触发信号低电平期间Q1截止，电源经振荡电容C1对超声波发射器T1充电，在这个回路中，超声波发射器T1呈感性；触发信号高电平期间开关管Q1导通，电流经超声波发射器T1、振荡电容C1和开关管Q1放电。这样，超声波发射器T1就会在谐振脉冲作用下，产生与谐振频率一致的超声波。
其余工作情况与实施例1一致。
Claims (10)
1.一种血液净化用空气监测器，包括电源电路(1)，安装在血液通道旁的超声波发射电路(2)和超声波探测电路(3)、信号放大电路(4)、信号处理电路(5)，其中：
所述电源电路(1)：为其它各单元电路供电；
所述超声波发射电路(2)：发出超声波信号；
所述超声波探测电路(3)：接收所述超声波发射电路(2)发出的超声波信号；其输出端连接所述信号放大电路(4)的输入端；
所述信号放大电路(4)：该信号放大电路(4)的输出端与所述信号处理电路(5)连接，该信号放大电路(4)接受所述超声波探测电路(3)发出的高频信号，并对该高频信号做整形处理后输出给所述信号处理电路(5)；
所述信号处理电路(5)：产生报警信号发送给外围报警电路，
其特征在于：
还包括有高频调制电路(6)，该高频调制电路(6)为一高频率振荡发生器，该高频调制电路(6)电源端连接所述电源电路(1)，所述高频调制电路(6)的输出端连接所述超声波发射电路(2)；
所述信号处理电路(5)为一单片机电路，该单片机电路内部设置有模/数转换器A/D(7)和中央处理器CPU(8)：其中所述模/数转换器A/D(7)设置有输入端(I)与所述信号放大电路(4)连接，该模/数转换器A/D(7)的输出端与所述中央处理器CPU(8)连接，所述中央处理器CPU(8)产生报警信号发送给外围报警电路。
2.根据权利要求1所述的血液净化用空气监测器，其特征在于：所述的高频调制电路(6)是一555振荡电路，该高频调制电路(6)包括有振荡发生器(555)，该振荡发生器(555)的第3脚(Vo)作为所述高频调制电路(6)的输出端与所述超声波发射电路(2)连接。
3.根据权利要求1所述的血液净化用空气监测器，其特征在于：所述的超声波发射电路(2)设置有开关管(Q1)、超声波发射器(T1)、第一分流电阻(R3)和振荡电容(C1)，其中所述开关管(Q1)的栅极与所述高频调制电路(6)调制输出口连接，开关管(Q1)的漏极串有限流电阻(R2)接正电源，源极接地，该开关管(Q1)的漏极还串所述振荡电容(C1)与所述超声波发射器(T1)连接，所述超声波发射器(T1)的另一端接地，该超声波发射器(T1)还并接有所述第一分流电阻(R3)。
4.根据权利要求1所述的血液净化用空气监测器，其特征在于：所述超声波探测电路(3)设置有超声波探测器(T2)和第二分流电阻(R2)，所述超声波探测器(T2)和第二分流电阻(R2)一端共地，所述超声波探测器(T2)和第二分流电阻(R2)的另一端与所述信号放大电路(4)连接。
5、根据权利要求1或3或4所述的血液净化用空气监测器，其特征在于：所述超声波发射器(T1)与超声波探测器(T2)分别安装在血液通道的两侧，且二者中心线重合。
6.根据权利要求1所述的血液净化用空气监测器，其特征在于：所述信号放大电路(4)包括有放大器电路和整形电路，其中放大器电路的输入端连接所述超声波探测电路(3)，输出端连接所述整形电路，该整形电路的输出端与所述信号处理电路(5)连接。
7.根据权利要求5所述的血液净化用空气监测器，其特征在于：所述放大器电路包括采样电容(C2)、放大器(U2A)和隔离二极管(D1)，其中采样电容(C2)一端与所述超声波探测电路(3)连接，另一端与所述放大器(U2A)的正端连接，该放大器(U2A)的输出端接所述隔离二极管(D1)的阳极，该二极管(D1)的阴极作为输出端接所述整形电路。
8.根据权利要求5所述的血液净化用空气监测器，其特征在于：所述整形电路包括有检波电容(C3)、分流电阻(R10)和电压跟随器(U2B)；其中所述检波电容(C3)与分流电阻(R10)一端共地，所述检波电容(C3)与分流电阻(R10)另一端并接所述电压跟随器(U2B)的正相端和所述放大器电路的输出端，所述电压跟随(U2B)的反相端与负端并联，且与所述信号处理电路(5)连接。
9.一种血液净化用空气监测器，包括电源电路(1)，安装在血液通道旁的超声波发射电路(2)和超声波探测电路(3)、信号放大电路(4)、信号处理电路(5)，其中：
所述电源电路(1)：为其它各单元电路供电；
所述超声波发射电路(2)：发出超声波信号；
所述超声波探测电路(3)：接收所述超声波发射电路(2)发出的超声波信号；其输出端连接所述信号放大电路(4)的输入端；
所述信号放大电路(4)：该信号放大电路(4)的输出端与所述信号处理电路(5)连接，该信号放大电路(4)接受所述超声波探测电路(3)发出的高频信号，并对该高频信号做整形处理并输出给所述信号处理电路(5)；
所述信号处理电路(5)：产生报警信号发送给外围报警电路。
其特征在于：
所述信号处理电路(5)为一单片机电路，该单片机电路内部设置有高频调制电路(6)、模/数转换器A/D(7)和中央处理器CPU(8)：其中所述模/数转换器A/D(7)设置有输入端(I)与所述信号放大电路(4)连接，该模/数转换器A/D(7)的输出端与所述中央处理器CPU(8)连接，所述中央处理器CPU(8)连接外围报警电路，该中央处理器CPU(8)输出控制信号控制所述高频调制电路(6)。
10.根据权利要求9所述的血液净化用空气监测器，其特征在于：
所述单片机电路与外部连接关系包括：
该单片机电路的GP0脚作为所述模/数转换器A/D(7)的输入端(I)；
该单片机电路的GP2脚作为所述中央处理器CPU(8)的报警输出端(O1)，该报警输出端(O1)与所述外围报警电路连接；
该单片机电路的GP4脚作为所述高频调制电路(6)的高频调制输出端(O2)与所述超声波发射电路(2)连接。
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|
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