FR2738338A3 - Fluid level monitor with alarm for medical infusion equipment - Google Patents
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Abstract
Description
DETECTEUR DE NIVEAU DE LIOUIDE ET DISPOSITIF D'ALARME
POUR APPAREILS D'INFUSION GOUTTE A GOUTTE
La présente invention concerne un détecteur de niveau de liquide et un dispositif d'alarme à installer dans la bouteille d'un appareil d'infusion goutte à goutte pour détecter le niveau de liquide, et pour fournir une alarme sonore lorsque le niveau de liquide descend en dessous d'une valeur prédéterminée.LIOUID LEVEL DETECTOR AND ALARM DEVICE
FOR DRIP INFUSION DEVICES
The present invention relates to a liquid level detector and an alarm device to be installed in the bottle of a drip infusion apparatus for detecting the liquid level, and for providing an audible alarm when the liquid level drops. below a predetermined value.
Lorsqu'un appareil d'infusion goutte à goutte est utilisé pour l'introduction d'une solution saline ou autre dans une veine pour traiter le patient, l'infirmière doit fréquemment vérifier le niveau de liquide de la solution afin que l'infusion puisse être arrêtée avant que la solution ne soit totalement consommée. Dans le cas où l'infusion n'est pas arrêtée lorsque la solution est totalement consommée, un écoulement inversé de sang ou l'introduction d'air dans la veine peut se produire. On connaît de nombreux appareils de contrôle pour contrôler automatiquement les infusions goutte à goutte. Ces appareils de contrôle fournissent un signal d'alarme sonore quand ils ne détectent aucune goutte de solution dans une durée prédéterminée. Cependant, ces appareils de contrôle sont communément lourds et onéreux. When a drip infusion device is used to introduce saline or other solution into a vein to treat the patient, the nurse should frequently check the liquid level in the solution so that the infusion can be stopped before the solution is completely consumed. In the event that the infusion is not stopped when the solution is completely consumed, a reverse flow of blood or the introduction of air into the vein may occur. Many control devices are known for automatically controlling drip infusions. These monitoring devices provide an audible alarm signal when they detect no drop of solution in a predetermined period of time. However, these recording devices are commonly heavy and expensive.
Selon le mode de réalisation préféré de la présente invention, le détecteur de niveau de liquide et le dispositif d'alarme comprennent un dispositif de montage pour les attacher à la paroi latérale de la bouteille d'un appareil d'infusion goutte à goutte, un pont électrique ayant deux détecteurs infrarouges pour détecter le niveau de liquide de la solution d'infusion dans la bouteille de l'appareil d'infusion goutte à goutte, un convertisseur analogique/numérique, qui convertit la valeur de sortie du pont électrique en un signal numérique, un microprocesseur à puce unique, qui reçoit le signal numérique issu du convertisseur analogique/numérique et le compare avec une valeur de sortie initiale obtenue dudit pont électrique, un vibreur acoustique commandé par le microprocesseur à puce unique qui vibre lorsque la comparaison entre le signal numérique issu du convertisseur analogique/numérique et la valeur de sortie initiale issue du pont électrique montre une différence, et un bouton poussoir, qui commande le microprocesseur à puce unique pour enregistrer la valeur de sortie initiale du pont électrique lorsqu'il est enfoncé une fois, et met le vibreur hors service lorsqu'il est enfoncé deux fois. According to the preferred embodiment of the present invention, the liquid level detector and the alarm device comprise a mounting device for attaching them to the side wall of the bottle of a drip infusion apparatus, a electric bridge having two infrared detectors to detect the liquid level of the infusion solution in the bottle of the drip infusion device, an analog / digital converter, which converts the output value of the electric bridge into a signal digital, a single chip microprocessor, which receives the digital signal from the analog / digital converter and compares it with an initial output value obtained from said electrical bridge, an acoustic vibrator controlled by the single chip microprocessor which vibrates when the comparison between the digital signal from the analog / digital converter and the initial output value from the electrical bridge shows a d ifference, and a push button, which controls the single-chip microprocessor to record the initial output value of the electric bridge when it is pressed once, and turns off the vibrator when it is pressed twice.
La figure 1 est un schéma de circuit d'un pont électrique selon la présente invention ;
la figure 2 montre la relation entre les détecteurs infrarouges et le niveau de liquide selon la présente invention
la figure 3 montre la relation entre le microprocesseur à puce unique et le pont électrique selon la présente invention
la figure 4 est un schéma de circuit du détecteur de niveau de liquide et du dispositif d'alarme selon la présente invention;
la figure 5 est un organigramme de programme du logiciel selon la présente invention ; et
la figure 6 montre la vue de dessus, la vue de face et la vue de dessous du détecteur de niveau de liquide et du dispositif d'alarme selon la présente invention. Figure 1 is a circuit diagram of an electric bridge according to the present invention;
Figure 2 shows the relationship between infrared detectors and the liquid level according to the present invention
Figure 3 shows the relationship between the single chip microprocessor and the electrical bridge according to the present invention
Figure 4 is a circuit diagram of the liquid level detector and the alarm device according to the present invention;
Figure 5 is a program flow diagram of the software according to the present invention; and
FIG. 6 shows the top view, the front view and the bottom view of the liquid level detector and the alarm device according to the present invention.
En référence à la figure 1, LED 1 et TR 1 forment un premier détecteur infrarouge, LED 2 et TR 2 forment un second détecteur infrarouge. Les détecteurs infrarouges sont incorporés avec des résistances périphériques pour former un pont électrique. Une résistance variable VR sert à ajuster la luminosité de la LED pour équilibrer le pont électrique, c'est à dire, pour permettre à la valeur de sortie VD du pont électrique d'être approximativement égale à zéro. Le pont électrique est exempt d'interférence relative au changement de lumière extérieure et d'interférence relative à la variation de tension. TR 1 et TR 2 reçoivent une lumière infrarouge de LED 1 et LED 2, et peuvent être affectés par la lumière extérieure. Du fait que le changement de lumière extérieure est réfléchi sur TR 1 et TR 2, la valeur du changement au niveau de TR 1 et TR 2 correspond à la variation de lumière extérieure. Le signal de sortie du pont électrique est issu de TR 1 et TR 2 soumis à la variation de lumière extérieure, l'interférence de la lumière extérieure étant éliminée. De plus, la variation de tension est également réfléchie sur TR 1 et TR 2, le pont électrique éliminant l'interférence de la variation de tension. Ainsi, le fonctionnement du pont électrique est exempt des interférences de tension instable et de lumière extérieure variable. Referring to Figure 1, LED 1 and TR 1 form a first infrared detector, LED 2 and TR 2 form a second infrared detector. The infrared detectors are incorporated with peripheral resistors to form an electrical bridge. A variable resistor VR is used to adjust the brightness of the LED to balance the electric bridge, that is, to allow the output value VD of the electric bridge to be approximately equal to zero. The electrical bridge is free from interference relating to the change of exterior light and interference relating to the variation in voltage. TR 1 and TR 2 receive infrared light from LED 1 and LED 2, and can be affected by outside light. Because the change in outside light is reflected on TR 1 and TR 2, the value of the change in TR 1 and TR 2 corresponds to the change in outside light. The output signal of the electric bridge comes from TR 1 and TR 2 subjected to the variation of outside light, the interference of the outside light being eliminated. In addition, the voltage variation is also reflected on TR 1 and TR 2, the electrical bridge eliminating the interference from the voltage variation. Thus, the operation of the electric bridge is free from interference from unstable voltage and variable outside light.
La figure 2 montre la relation entre les détecteurs infrarouges et le niveau de liquide. Lorsque le liquide de la solution d'infusion est au niveau 1, la lumière infrarouge est réfléchie par la solution d'infusion et reçue par les détecteurs infrarouges, et le pont électrique de la figure 1 est équilibré, la valeur de sortie du pont électrique étant alors maintenue inchangée. Lorsque le niveau de la solution d'infusion descend au niveau 2, TR 1 reçoit une variation de lumière, le pont électrique de la figure 1 devient déséquilibré, la valeur de sortie du pont électrique étant alors modifiée. Cependant, du fait que la surface de la bouteille de l'appareil d'infusion goutte à goutte a une courbure, le pont électrique peut être déséquilibré lorsque le détecteur de niveau de liquide et le dispositif d'alarme sont solidement attachés à la bouteille. Ce problème doit être éliminé. La présente invention utilise un microprocesseur à puce unique pour éliminer ce problème. Figure 2 shows the relationship between infrared detectors and the liquid level. When the liquid of the infusion solution is at level 1, the infrared light is reflected by the infusion solution and received by the infrared detectors, and the electric bridge of figure 1 is balanced, the output value of the electric bridge then being kept unchanged. When the level of the infusion solution drops to level 2, TR 1 receives a variation in light, the electric bridge of FIG. 1 becomes unbalanced, the output value of the electric bridge being then modified. However, since the surface of the bottle of the drip infuser has a curvature, the electrical bridge can be unbalanced when the liquid level detector and the alarm device are securely attached to the bottle. This problem must be eliminated. The present invention uses a single chip microprocessor to eliminate this problem.
En référence à la figure 3, un microprocesseur à puce unique 4 est installé dans le détecteur de niveau de liquide et le dispositif d'alarme, et relié au pont électrique 1. Lorsque la commande d'une valeur initiale
C est donnée au microprocesseur à puce unique 4, le microprocesseur à puce unique 4 enregistre la valeur de sortie initiale du pont électrique 1. Lorsque la valeur de sortie du pont électrique 1 est modifiée avec la réduction du niveau de liquide, le microprocesseur à puce unique 4 compare la valeur initiale enregistrée avec la présente valeur de sortie du pont électrique l. Referring to Figure 3, a single chip microprocessor 4 is installed in the liquid level detector and the alarm device, and connected to the electrical bridge 1. When the command of an initial value
C is given to the single chip microprocessor 4, the single chip microprocessor 4 stores the initial output value of the electrical bridge 1. When the output value of the electrical bridge 1 is modified with the reduction of the liquid level, the microprocessor chip unique 4 compares the initial value recorded with the present output value of the electric bridge l.
Quand la comparaison fait apparaître une différence D, le microprocesseur à puce unique 4 fournit immédiatement un signal pour mettre en marche un vibreur.When the comparison reveals a difference D, the single-chip microprocessor 4 immediately supplies a signal to start a vibrator.
La figure 4 montre le schéma de circuit du détecteur de niveau de liquide et du dispositif d'alarme, sur lequel la référence numérique 1 indique le pont électrique ; la référence numérique 2 indique un circuit pour convertir la différence de sortie issue du pont électrique 1 en un signal analogique correspondant ; la référence numérique 3 indique un convertisseur analogique/numérique pour convertir le signal analogique ainsi obtenu en un signal numérique la référence numérique 4 indique le microprocesseur à puce unique ; la référence numérique 5 indique le vibreur acoustique. L'organigramme de programme du logiciel du circuit est décrit figure 5. Figure 4 shows the circuit diagram of the liquid level detector and the alarm device, on which the reference numeral 1 indicates the electrical bridge; the reference numeral 2 indicates a circuit for converting the output difference from the electrical bridge 1 into a corresponding analog signal; the digital reference 3 indicates an analog / digital converter for converting the analog signal thus obtained into a digital signal the digital reference 4 indicates the single-chip microprocessor; reference numeral 5 indicates the acoustic vibrator. The circuit software program flow diagram is described in Figure 5.
La figure 6 montre la vue de dessus, la vue de face et la vue de dessous du détecteur de niveau de liquide et du dispositif d'alarme. Le dispositif comprend des moyens de montage 6 sur la face inférieure pour adhérer à la bouteille de l'appareil d'infusion goutte à goutte, et un bouton poussoir 7 pour les commandes de fonctionnement. Lorsque le bouton poussoir 7 est enfoncé une fois, le microprocesseur à puce unique est commandé pour enregistrer la valeur de sortie initiale du pont électrique. Lorsque le bouton poussoir 7 est enfoncé deux fois, le vibreur est arrêté. Figure 6 shows the top view, front view and bottom view of the liquid level sensor and the alarm device. The device comprises mounting means 6 on the underside for adhering to the bottle of the drip infusion apparatus, and a push button 7 for the operating commands. When the push button 7 is pressed once, the single chip microprocessor is controlled to record the initial output value of the electrical bridge. When the push button 7 is pressed twice, the vibrator is stopped.
Il doit être compris que les dessins sont conçus dans un but d'illustration uniquement, et ne sont pas destinés à définir les limites et le cadre de 1 'invention présentée. It should be understood that the drawings are intended for illustrative purposes only, and are not intended to define the limits and the scope of the invention presented.
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