KR20130037522A - Drop sensor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A drop sensor is provided to minimize the deviation of infrared rays, which are emitted from a light emitting element, from a sensing region, thereby enabling the utilization of the light emitting element of low power consumption. CONSTITUTION: A drop sensor comprises an infrared ray emitting unit and an infrared ray receiving unit. The sensor senses liquid droplets(5) from a liquid set cylinder(4) installed in between the infrared ray emitting and receiving units. The infrared ray emitting unit includes a light emitting guide(2-b) for guiding a direction of the infrared rays emitted from a light emitting element. The infrared ray receiving unit includes a light receiving guide(3-b) guiding the infrared rays transmitted by being radiated by the infrared ray emitting unit to an infrared ray receiving element(3-a).

Description

낙하감지센서 {Drop sensor}Drop sensor {Drop sensor}

본 발명은 적외선이 투과될 수 있는 수액세트 실린더(4) 내에서 액체(6)/액체방울(5)이 떨어질때 그것을 감지할 수 있는 센서와 그것을 이용하여 수액세트(9)의 주입속도나 주입량을 표시해주는 장치에 관한 것이다. 일반적으로 수액세트(9)로 약물이나 혈액 등 액체(6)를 주입할때 수액세트의 실린더(4) 내에서 액체방울(5)이 떨어지는 시간을 고려하여 수액세트(9)의 클램프를 조정하여 액체(6)의 주입속도를 조절한다. The present invention provides a sensor capable of detecting when a liquid (6) or droplet (5) falls in the fluid set cylinder (4) through which infrared rays can be transmitted, and an injection speed or an injection amount of the fluid set (9) using the sensor. It relates to a device for displaying. In general, when injecting a liquid (6) such as drug or blood into the infusion set (9), the clamp of the infusion set (9) is adjusted in consideration of the time when the drop of the droplet (5) falls within the cylinder (4) of the infusion set. Adjust the injection speed of the liquid (6).

약물주입장치(infusion pump)(16)를 사용하는 경우에는 낙하감지센서(drop sensor)(10)를 이용하여 그 액체방울(5)이 떨어지는 시간을 측정하여 주입속도를 계산하여 구동부(11)의 속도를 조절할 수 있다. 또한 이 낙하감지센서(10)를 이용하여 약물이 다 주입되었거나 수액세트의 튜브(14)가 꺽이거나 막혀서 주입이 되지 않을 때에도 낙하감지센서(drop sensor)(10)를 이용하여 낙하가 되지 않음을 알려주고 약물이 너무 많이 주입될때에는 약물 주입속도가 너무 빠르다는 것을 알려주거나 주입속도를 낮추거나 주입을 정지시키는 기능도 하게 된다.In the case of using an infusion pump 16, the drop rate is measured using a drop sensor 10 to calculate the injection rate to calculate the injection speed of the driving unit 11. You can adjust the speed. In addition, even when the drug is injected by using the drop detection sensor 10 or the tube 14 of the infusion set is not bent because it is blocked or blocked, it does not fall using the drop sensor 10. If too much of the drug is injected, it will tell you that the drug is too fast, or slow down or stop the injection.

화학물, 약물, 혈액, 또는 그 외의 액체(18)로 이루어진 물질을 수액세트(9)를 통하여 주입하는 장치에 있어서, 수액세트의 실린더(4) 내에서 그 액체가 떨어지는 것을 감지하여 주입속도를 파악하거나 주입이 되지 않거나 과도하게 주입되고 있는 것을 알려주는 낙하감지센서(drop sensor)(10)에 관한 것이다.In a device for injecting chemicals, drugs, blood, or other substances of liquid 18 through the infusion set 9, the infusion rate is detected by detecting that the liquid falls in the cylinder 4 of the infusion set. It relates to a drop sensor (10) to detect or tell that the injection is not or excessively injected.

[도 5]에서 보듯이, 약물주입장치(Infusion Pump)(16)는 수액백(15)이나 병(15)에 들어 있는 약물을 수액세트의 튜브(14)를 약물주입장치(16)에 장착하여 일정량의 속도로 강제로 주입하는 장치이다. 약물주입장치(16)의 경우에는 튜브(14) 내의 약물을 이동시키는 구동부(11), 튜브(14)내의 공기를 감지하는 공기감지센서(air sensor)(12), 튜브(14)가 꺾이거나 수액세트(9)가 잠겼을 경우, 그리고 수액의 응고가 되는 등으로 약물이 투입이 되지 않는 막힘상태를 감지하는 막힘감지센서(occlusion sensor)(13), 그리고 수액세트 실린더(4)에서 약물이나 혈액이 떨어지는 것을 감지하여 수액의 주입 속도를 감지하거나 수액이 다 투입되었거나(no drop) 또는 너무 과도하게 연속으로 잘못 주입되는 것(free drop)을 감지하는 낙하감지센서(drop sensor)(10)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 5, the infusion pump 16 mounts the tube 14 of the infusion set 15 to the infusion device 16 for the drug contained in the infusion bag 15 or the bottle 15. To force the injection at a certain speed. In the case of the drug injection device 16, the driving unit 11 for moving the drug in the tube 14, the air sensor 12 for detecting the air in the tube 14, the tube 14 is bent or Occlusion sensor 13 for detecting a blockage condition in which the drug is not injected due to the coagulation of fluid, such as when the fluid set 9 is locked, and the drug or blood in the fluid set cylinder 4 It consists of a drop sensor (10) that detects the drop and detects the infusion rate of the sap, or detects that the sap is in full (no drop) or excessively excessive free drop. It is.

약물주입장치(infusion pump)(16)에 사용되는 종래의 낙하감지센서(drop sensor)(8)는, 발광부(2)는 여러 개의 적외선 발광소자(2-a)로 구성되어 적외선이 조사되는 영역을 넓히고 수광부(3)는 감지영역이 작은 여러개의 수광소자(3-a)를 조합하여 수광부(3)를 형성하여 수광영역을 키우거나 또는 감지영역만큼 큰 수광소자(3-a)를 이용하여 수광부(3)를 구성하도록 되어 있다. 따라서 많은 발광소자(2-a)나 수광소자(3-a)를 사용하거나 외란광(적외선)에 영향을 받게 되거나 또는 여러 개의 발광소자와 수광소자의 사용으로 수액세트의 실린더(4) 내에서 떨어지는 액체방울(5)을 감지하는 특성이 나빠진다는 단점이 있다 In the conventional drop sensor 8 used in the infusion pump 16, the light emitting part 2 is composed of a plurality of infrared light emitting elements 2-a and irradiated with infrared rays. Widening the area and the light receiving unit 3 forms a light receiving unit 3 by combining a plurality of light receiving elements 3-a having a small sensing area to increase the light receiving area or use a light receiving element 3-a that is as large as the sensing area. The light receiving unit 3 is configured. Therefore, the use of many light emitting elements 2-a or light receiving elements 3-a, influenced by disturbance light (infrared rays), or the use of several light emitting elements and light receiving elements in the cylinder 4 of an infusion set. There is a disadvantage in that the property of detecting the falling droplets 5 becomes worse.

약물주입장치(Infusion pump)(16)에서 사용되는 종래의 낙하감지센서(drop sensor)(8)는 여러 개의 적외선 발광소자(2-a)로 수광소자(3-a)를 사용하게 되어 비용이 크게 증가되는 측면이 있다. 또한 더욱 중요한 것은 감지영역이 작은 수광소자(3-a)를 여러 개를 사용할 경우에는 이 수광소자 여러 개를 직렬로 연결할 경우에나 병렬로 연결할 경우에도 수광부(3)의 수광특성이 균일하지 않아 액체방울(5)이 떨어질 때와 떨어지지 않을 때의 차이가 크지 않아서 출력을 크게 증폭해야 하거나 노이즈(noise)에 민감하게 되어 액체(6)가 떨어지는 것을 놓치는 경우가 발생되고 있다. 또한 수광소자(3-a)들의 배치에 따라서 감지되는 것이 약한 영역이 존재하게 되어 감지특성이 떨어지는 경우가 생기기도 한다.The conventional drop sensor 8 used in the infusion pump 16 uses a light receiving element 3-a as a plurality of infrared light emitting elements 2-a. There is a significant increase. More importantly, when several light receiving elements (3-a) having a small sensing area are used, the light receiving characteristics of the light receiving unit 3 are not uniform even when the plurality of light receiving elements are connected in series or in parallel. The difference between when the drop 5 falls and when it does not fall is not so large that the output must be amplified largely or is sensitive to noise, causing the liquid 6 to miss. In addition, depending on the arrangement of the light-receiving elements (3-a), there is a case where a weak detection area is present, the detection characteristics are deteriorated.

또한 발광부(2)도 발광소자(2-a)에 발광부 가이드(2-b)가 없이 사용함으로써 감지영역외에도 많은 적외선 양이 조사되어 손실이 커서 발광소자(2-a)의 출력이 큰 것을 사용해야 하거나 또는 출력이 작은 것을 사용하게 되면 수광부(3)에서 외란광(적외선)의 영향을 크게 받아 출력특성이 변하거나 발광소자(2-a)의 출력을 키우게 되면 오랜시간 사용할 경우에 발광소자(2-a)의 특성이 변하게 되어 발광소자(2-a)의 수명이 짧아지게 되는 단점이 있다. 본 발명에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 발광부(2)와 수광부(2)에 적외선 가이드를 추가하여 발광부(2)에는 발광부 가이드(2-b)를 추가하여 발광부(2)에서 조사된 적외선이 감지영역에만 조사될 수 있도록 유도하고, 또한 수광부 가이드(3-b)를 추가하여 발광부(2)에서 조사된 적외선만이 수광부로 유입되도록 하고 또한 감지영역의 크기를 조절하는 기능을 수행할뿐 아니라 크기가 작은 하나의 수광소자(2-a)로도 넓은 영역에서 액체방울(5)이 감지되도록 하는 낙하감지센서를 제시하고자 한다. In addition, since the light emitting unit 2 is also used in the light emitting element 2-a without the light emitting unit guide 2-b, a large amount of infrared light is irradiated outside the sensing area, and the loss is large, so that the output of the light emitting element 2-a is large. Light emitting device when the output characteristics change due to disturbed light (infrared rays) in the light-receiving unit 3 or when the output of the light emitting device 2-a is increased. There is a disadvantage in that the characteristic of (2-a) is changed so that the lifetime of the light emitting device 2-a is shortened. In the present invention, in order to solve these problems, an infrared guide is added to the light emitting part 2 and the light receiving part 2, and the light emitting part 2 is irradiated from the light emitting part 2 by adding the light emitting part guide 2-b. Induces the infrared light to be irradiated only to the detection area, and also adds the light receiving guide (3-b) so that only the infrared light emitted from the light emitting unit 2 is introduced into the light receiving unit, and also controls the size of the detection area. In addition to the small size of the light receiving element (2-a) to propose a drop detection sensor to detect the droplet (5) in a large area.

또한 약물주입장치(infusion pump)(16)없이 수액세트(9)만을 사용하여 주입하는 경우에는 사용자가 그액체방울(5)이 떨어지는 것을 눈으로 보고 그것이 떨어지는 시간을 측정하여 주입속도를 조절하는데 사용자가 시계나 눈으로 액체방울(5)이 떨어지는 속도를 정확하게 측정하여 주입속도를 정확하게 알기가 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 수액세트의 실린더(4)에서 액체방울(5)이 떨어지는 시간 간격을 측정하여 혈액이나 약물의 주입속도를 표시해 주거나 주입량을 표시해 주는 주입속도 표시장치(infusion velocity display system)(17)를 제시한다.In addition, in the case of injecting using the infusion set 9 only without the infusion pump 16, the user sees the drop of the liquid 5 and visually measures the dropping time of the user to adjust the infusion rate. It is difficult to know the injection speed accurately by accurately measuring the speed at which the droplets (5) fall with a watch or eye. In order to solve this problem, the present invention measures the time interval at which the droplets (5) fall from the cylinder (4) of the infusion set to display the injection rate of the blood or drug, or an infusion velocity display (displaying the injection amount) system) is presented.

종래의 낙하감지센서(drop sensor)(8)는 적외선을 유도하는 발광부 가이드(2-b)나 수광부 가이드(3-b)가 없이 사용함으로써 위와 같은 문제점들이 발생되는데, 본 발명에서는 발광부(2)와 수광부(3)에 적외선 가이드를 추가하여 하나의 발광소자(2-a)를 사용하여 발광부(2)에서 조사된 적외선이 손실없이 감지영역에만 조사되도록 하여 발광부(2)에서 조사된 적외선의 손실을 최소화 하고 또한 감지영역으로 적외선을 유도하고자 한다. 수광부(3)에서도 발광부(2)에서 조사된 적외선이 수액세트의 실리더(4)를 투과하여 온 적외선 중 감지영역에 있는 적외선만을 수광하도록 하나의 수광소자(3-a)를 사용하여 수광부 가이드(3-b)를 설치하여 감지영역을 결정하고 외란광(적외선)의 영향을 최소화한다. 또한 여러 개의 발광소자(2-a)를 사용하는 문제점을 해결하기 위하여, [도 3]에서 보듯이, 발광부 가이드(2-b)의 형상을 적외선이 진행하는 방향으로 넓어지게 구성하여 하나의 적외선 발광소자(2-a)로도 발광부(2)를 구성할 수 있도록 하고 감지영역에 균일하게 조사되도록 한다.As the conventional drop sensor 8 is used without the light emitting unit guide 2-b or the light receiving unit guide 3-b for inducing infrared rays, the above problems are generated. 2) and an infrared guide is added to the light-receiving part 3 so that the infrared light emitted from the light-emitting part 2 is irradiated only to the sensing region without loss using one light emitting element 2-a to be irradiated from the light-emitting part 2. Minimize the loss of infrared rays and also induce infrared rays into the detection area. In the light-receiving unit 3, the light-receiving unit is used by using one light-receiving element 3-a so that the infrared light emitted from the light-emitting unit 2 passes through the cylinder 4 of the infusion set and receives only the infrared light in the sensing area among the infrared rays. The guide (3-b) is installed to determine the detection area and minimize the influence of disturbance light (infrared rays). In addition, in order to solve the problem of using a plurality of light emitting elements (2-a), as shown in FIG. The light emitting unit 2 can be configured also by the infrared light emitting device 2-a and uniformly irradiated to the sensing area.

[도 3]에서 보듯이, 또한 여러 개의 수광소자(3-a)를 사용하는 것으로 인하여 수광소자(3-a) 사이에서 감지특성이 다른 영역이 존재하는 것과 비용이 증가하는 것을 해결하기 위하여 하나의 수광소자(3-a)로 수광부(3)를 형성할 수 있도록 하기 위하여 적외선이 진행하는 방향으로 수광부 가이드(3-b)의 크기가 작아지도록 하여 하나의 수광소자(3-a)로 큰 감지영역을 감당할 수 있고 또한 감지영역 내의 위치에 따라 감지특성이 달라지는 문제를 해결할 수 있다. 또한 종래의 낙하감지센서(drop sensor)(8)에 적용하던 발광부 창(7-a)과 수광부 창(7-b)을 그대로 적용함으로써 먼지나 이물질이 들어가는 것을 방지할 뿐 아니라 방수기능까지 수행한다. 또한 수광부의 창에는 가시광선을 차단하는 기능을 넣은 적외선 창을 도입하여 외부의 가시광선에 대한 영향을 줄일 수 있도록 구성할 수 있다.As shown in FIG. 3, in order to solve the existence of areas having different sensing characteristics between the light receiving elements 3-a and the increase in cost due to the use of several light receiving elements 3-a. In order to be able to form the light receiving portion 3 with the light receiving element 3-a, the size of the light receiving portion guide 3-b becomes smaller in the direction in which the infrared ray proceeds, so as to increase the size of one light receiving element 3-a. It is possible to solve the problem that the sensing characteristics can be handled and the sensing characteristics are changed according to the position in the sensing region. In addition, by applying the light emitting unit window (7-a) and the light receiving unit window (7-b) used in the conventional drop sensor (8) as it is not only to prevent dust or foreign matter enters, but also to perform a waterproof function do. In addition, the window of the light receiving unit may be configured to reduce the influence on the external visible light by introducing an infrared window containing a function to block visible light.

정리하면, 기존의 발광부와 수광부에 적외선 가이드를 구성하여 기존의 문제점들을 해결하고 또한 적외선 가이드(2-b, 3-b)의 형상을 고려하여 하나의 발광소자(2-a)와 수광소자(3-a)로 감지가 가능하도록 하여 비용 절감뿐만 아니라 감지영역에 있어서 균일한 발광특성과 수광특성을 구현한다.In summary, the conventional light emitting unit and the light receiving unit constitute an infrared guide to solve the existing problems, and considering the shape of the infrared guide (2-b, 3-b), one light emitting device (2-a) and the light receiving element (3-a) enables the sensing to achieve cost reduction as well as uniform light emission and light reception in the sensing area.

본 발명은 약물주입장치(infusion pump)(16)의 낙하감지센서(drop sensor)(10)에 관한 것으로 종래의 낙하감지센서(8)에 적외선 가이드(2-b, 3-b)를 추가하고 또한 적외선 가이드(2-b, 3-b)의 형상을 특정한 형태로 구성함으로써 많은 효과를 얻을 수 있다. 첫 번째로 발광부 가이드(2-b)를 추가함으로써 발광소자(2-a)에서 나온 적외선이 감지영역 밖으로 벗어나는 것을 최소화하여 저전력의 발광소자(2-a)를 사용할 수 있고 또한 발광소자(2-a)에서 나온 적외선을 감지영역으로 유도가 가능해지고 또한 발광부 가이드(2-b)의 형상을 적외선 진행방향으로 넓어지게 구성하여 하나의 적외선 발광소자(2-a)를 사용할 수 있게 되어 여러 개의 발광소자를 사용함으로써 발생하는 조사되는 적외선의 불균일한 분포를 균일하게 유지하면서 발광소자의 비용을 줄일 수 있다.The present invention relates to a drop sensor (10) of the infusion pump (16) to add infrared guides (2-b, 3-b) to the conventional drop detection sensor (8) In addition, many effects can be obtained by configuring the shapes of the infrared guides 2-b and 3-b in specific shapes. First, by adding the light emitting part guide 2-b, the infrared light emitted from the light emitting element 2-a can be minimized to move out of the sensing area, so that the low power light emitting element 2-a can be used. Infrared rays from -a) can be guided to the sensing area, and the shape of the light emitting part guide (2-b) can be widened in the direction of infrared rays so that one infrared light emitting device (2-a) can be used. The cost of the light emitting device can be reduced while maintaining a nonuniform distribution of irradiated infrared rays generated by using two light emitting devices.

두 번째로 수광부 가이드(3-b)를 도입함으로써 감지영역의 크기를 특정할 수 있고 또한 외란광(적외선)이 수광소자(3-a)로 유입되는 것을 최소화 할 수 있다. 또한 수광부 가이드(3-b)의 형상을 적외선 진행방향으로 갈수록 좁아지게 구성하여 하나의 수광소자(3-a)로도 수광소자(3-a)보다 큰 감지영역을 형성할 수 있고 또한 여러 개의 수광소자를 사용함으로써 발생되는 감지영역에 대한 불균일한 분포를 줄일 수 있다. 또한 발광소자와 수광소자의 사용을 줄임으로써 비용 또한 줄일 수 있다. 무엇보다도 중요한 것은 수광부 가이드(3-b)없이 여러 개의 수광소자를 사용할 경우에는 수광소자(3-a)의 크기 때문에 감지영역의 크기를 줄이기가 어려워서 수액세트의 실린더(4) 내에서 떨어지는 액체방울(5)의 크기에 비하여 감지영역의 크기가 너무 커서 수광소자(3-a)의 수광감도가 많이 떨어지게 되므로 수광소자의 출력이 너무 낮게 나와서 노이즈(noise)에 민감하게 되고 또한 액체방울(5)이 떨어질때의 신호를 놓치는 경우가 발생하게 되는데 수광부 가이드(3-b)를 도입하여 수광부 가이드(3-b)의 입구의 크기를 줄이는 것만으로도 감지영역의 크기를 줄일 수 있게 되므로 수액세트 실린더(4) 내에서 떨어지는 액체방울(5)의 크기에 비하여 감지영역의 크기를 줄일 수 있어 수광부(3)의 수광특성을 높일 수 있어 액체방울(5)이 떨어질때의 신호의 크기가 굉장히 커지게 되어 노이즈(noise)에 강해지고 신호를 놓치는 경우도 제거할 수가 있다. 따라서 본 발명의 적외선 가이드(2-b, 3-b) 도입으로, 종래의 방법에 대하여 경제적으로나 기술적으로 모두 좋은 긍정적인 효과를 얻을 수가 있게 된다.Secondly, the size of the sensing region can be specified by introducing the light receiver guide 3-b, and the disturbance light (infrared ray) can be minimized from entering the light receiver 3-a. In addition, the shape of the light receiving portion guide 3-b becomes narrower toward the infrared traveling direction, so that a single light receiving element 3-a can form a detection area larger than that of the light receiving element 3-a. By using the device, it is possible to reduce the nonuniform distribution of the sensing area generated. In addition, the cost can be reduced by reducing the use of light emitting devices and light receiving devices. Most importantly, when several light-receiving elements are used without the light-receiving part guide (3-b), it is difficult to reduce the size of the detection area due to the size of the light-receiving elements (3-a), so that the droplets fall in the cylinder (4) of the fluid set. Compared with the size of (5), the detection area is so large that the light receiving sensitivity of the light receiving element 3-a is much lowered, so the output of the light receiving element is too low to be sensitive to noise and also the droplets (5). The dropping signal may be missed. The infusion set cylinder may be reduced by introducing the light receiver guide 3-b, thereby reducing the size of the detection area by simply reducing the size of the inlet of the light receiver guide 3-b. (4) It is possible to reduce the size of the detection area compared to the size of the liquid drop (5) falling in the inside can improve the light receiving characteristics of the light receiving unit (3), the size of the signal when the drop of liquid (5) is very large Hi becomes large can be removed even if a stronger noise (noise) miss the signal. Therefore, with the introduction of the infrared guides 2-b and 3-b of the present invention, it is possible to obtain a positive effect both economically and technically with respect to the conventional method.

[도 1] : 종래의 낙하감지센서(drop sensor)
[도 2] : 본 발명의 낙하감지센서(drop sensor)
[도 3] : 종래와 본 발명의 낙하감지센서 발광부 수광부 비교
3-a : 종래 낙하감지센서 발광부, 도면 3-b : 본 발명의 낙하감지센서 발광부
3-c : 종래 낙하감지센서 수광부, 도면 3-d : 본 발명의 낙하감지센서 수광부
[도 4] : 주입속도 표시장치,
4-a : 주입속도 표시장치의 구성도, 도면 4-b : 주입속도 표시장치 예시
[도 5] : 약물주입장치의 사용 예,
5-a : 약물주입장치의 구성으로 예시, 도면 5-b : 약물주입장치의 실제 사용 예
[도 6] : 실제 실험환경과 본 발명의 낙하감지센서
[도 7] : 본 발명 낙하감지센서의 출력파형
[도 8] : 다른 외부 형상의 낙하감지센서(drop sensor)1 is a conventional drop sensor (drop sensor)
2 is a drop sensor of the present invention (drop sensor)
3 is a comparison of the conventional fall detection sensor light emitting unit light receiving unit
3-a: conventional drop detection sensor light emitting portion, Figure 3-b: drop detection sensor light emitting portion of the present invention
3-c: conventional drop detection sensor receiver, Figure 3-d: drop detection sensor receiver of the present invention
4: injection rate display device,
4-a: Configuration diagram of the injection speed display device, FIG. 4-b: Example of the injection speed display device
5: Example of the use of the drug injection device,
5-a: Example of the configuration of the drug injection device, Figure 5-b: Example of the actual use of the drug injection device
6 is a drop sensor of the present invention and the actual experimental environment
7 is an output waveform of the drop detection sensor of the present invention
8 is a drop sensor of another external shape (drop sensor)

[도 2], [도 3], [도 4]에 표시된 바와 같이, 본 발명의 낙하감지센서(1)는 적외선을 조사하는 발광소자(2-a)와 발광소자(2-a)에서 나온 적외선을 감지영역으로 유도하는 발광부 가이드(2-b) 그리고 발광소자(2-a)와 발광부 가이드(2-b)로 이물질이나 액체가 들어가는 것을 방지하기 위한 발광부 창(7-a)으로 이루어진 발광부(2)와, 수액세트의 실린더(4)를 투과하여 온 적외선을 수광소자(3-a)로 유도하기 위한 수광부 가이드(3-b)와 수광부 가이드(3-b)로 유도되어 온 적외선의 양을 감지하는 수광소자(3-a) 그리고 수광부 가이드(3-b)나 수광소자(3-a)로 이물질이나 액체가 들어가는 것을 방지하기 위한 수광부 창(7-b)으로 이루어진 수광부(3)로 이루어진다.As shown in Fig. 2, Fig. 3, and Fig. 4, the drop detection sensor 1 of the present invention is provided from the light emitting element 2-a and the light emitting element 2-a which irradiate infrared rays. Light emitting part guide (2-b) for guiding infrared rays to the detection area and light emitting part window (7-a) for preventing foreign matter or liquid from entering the light emitting element (2-a) and the light emitting part guide (2-b). The light emitting part 2 and the light receiving part guide 3-b and the light receiving part guide 3-b for guiding the infrared rays transmitted through the cylinder 4 of the infusion set to the light receiving element 3-a. The light receiving element (3-a) for detecting the amount of infrared rays that have been received and the light receiving portion window (7-b) for preventing foreign matter or liquid from entering the light receiving portion guide (3-b) or the light receiving element (3-a) It consists of the light-receiving part 3.

본 발명의 각 부분을 이제부터 살펴보게 되면, 먼저 발광부(2)를 보게 되면 하나의 발광소자(3-a)에서 나오는 적외선을 수액세트의 실린더(4)의 감지영역으로 유도하기 위하여 발광소자(2-a)의 발광면에서 발광면보다 큰 감지영역으로 적외선을 유도하기 위하여 적외선의 진행방향으로 크기가 변하는 발광부 가이드(2-b)로 구성된다. 여기서 하나의 발광소자(2-a)에 대하여 발광부 가이드(2-b)를 구성하는 것으로 설명을 하였지만 감지영역이 굉장이 커서 하나의 발광소자(2-a)로는 충분한 적외선을 조사할 수 없는 경우에는 적당한 적외선 양이 조사될 수 있도록 여러 개의 발광소자(2-a)들을 사용하고 또한 조사된 적외선 양이 감지영역에만 조사될 수 있도록 발광부 가이드(2-b)를 구성할 수도 있다. 여기에 방수나 이물질이 발광부에 들어가는 것을 방지하기 위하여 발광부 창(7-a)이 추가 될 수 있다.Looking at each part of the present invention from now on, first, when looking at the light emitting unit 2, the light emitting element to guide the infrared light from one light emitting element (3-a) to the sensing region of the cylinder 4 of the infusion set In order to guide the infrared light from the light emitting surface of (2-a) to the sensing area larger than the light emitting surface, the light guide portion (2-b) is changed in size in the traveling direction of the infrared light. Although the light emitting unit guide 2-b is described with respect to one light emitting element 2-a, the detection area is so large that one infrared light cannot radiate sufficient infrared rays with one light emitting element 2-a. In this case, a plurality of light emitting elements 2-a may be used to irradiate an appropriate amount of infrared rays, and the light emitting unit guide 2-b may be configured so that the irradiated amount of infrared rays may be irradiated only to a sensing area. In addition, the light emitting part window 7-a may be added to prevent waterproofing or foreign matter from entering the light emitting part.

이제 수광부(3)를 보면 수액세트의 실린더(4)를 투과하여 온 적외선 중에 감지영역에 있는 적외선만을 수광소자(3-a)로 유도하고 또한 감지영역에 있는 적외선을 수광면적이 작은 수광소자에 잘 전달될 수 있도록 적외선을 수광소자(3-a)의 수광면적으로 유도하는 수광부 가이드(3-b)와 수광부 가이드(3-b)의 끝으로 유도되어 온 적외선의 양을 감지하기 위한 수광소자(3-a)로 이루어진다. 발광부(2)와 마찬가지로, 수광부(3)에서도 방수나 이물질이 수광부로 들어가는 것을 방지하고 또한 외부의 빛인 가시광선을 차단할 수 있는 수광부 창(7-b)이 추가될 수 있다.Referring to the light receiving unit 3, only the infrared rays in the sensing region are transmitted to the light receiving element 3-a among the infrared rays transmitted through the cylinder 4 of the infusion set, and the infrared rays in the sensing region are directed to the light receiving element having a small light receiving area. A light receiving element for sensing the amount of infrared light guided to the ends of the light receiving portion guide (3-b) and the light receiving portion guide (3-b) to guide the infrared light to the light receiving area of the light receiving element (3-a) so that it can be transmitted well It consists of (3-a). Similar to the light emitting unit 2, the light receiving unit 3 may include a light receiving unit window 7-b that prevents waterproof or foreign matter from entering the light receiving unit and blocks visible light, which is external light.

본 발명에서는 발광부 가이드(2-b)나 수광부 가이드(3-b)가 중요한 역할을 하게 되는데 두 가이드의 형태는 여기에서 나타낸 형태만 가능한 것이 아니라 발광소자(2-a)에서 나온 적외선이 감지영역으로 최대로 전달될 수 있는 형태이거나, 감지영역의 적외선을 수광소자(3-a)로 최대로 전달할 수 있는 형태면 어떠한 다양한 형태도 가능하다.In the present invention, the light emitting unit guide (2-b) or the light receiving unit guide (3-b) plays an important role, the shape of the two guides are not only the form shown here, but infrared light emitted from the light emitting element (2-a) is detected Any form can be used as long as it can be transmitted to the area to the maximum, or can transmit the infrared of the sensing area to the light receiving element 3-a.

본 발명의 낙하감지센서(1)는 발광부(2)와 수광부(3)를 수용하고 수액세트의 실리더(4)를 장착할 수 있는 케이스(case)로 구성될 수 있는데 발광부 가이드(2-b)와 수광부 가이드(3-b), 그리고 발광부 창(7-a)과 수광부 창(7-b)을 이 케이스(case)에 형상을 만들어 기능을 하게 만들 수도 있다. 따라서 별도로 발광부 가이드(2-b)와 수광부 가이드(3-b)를 만들지 않고 케이스 자체가 이 기능을 하도록 형상을 만들면 된다. 또한 도면 2에서는 낙하감지센서(drop sensor)가 눌려져서 수액세트의 실린더(4)를 끼워넣는 형상으로 되어 있지만 [도 8]의 집게형태나 기타 수액세트 실리더(4)에 끼워질 수 있는 형상이면 케이스(case)는 어떠한 형상도 가능하다.The drop detection sensor 1 of the present invention may be configured as a case for accommodating the light emitting part 2 and the light receiving part 3 and to mount the cylinder 4 of the infusion set. -b) and the light receiving portion guide 3-b, and the light emitting portion window 7-a and the light receiving portion window 7-b may be shaped to function in this case. Accordingly, the shape of the case itself may be achieved without separately making the light emitting part guide 2-b and the light receiving part guide 3-b. In addition, in Figure 2, the drop sensor (drop sensor) is pressed to insert the cylinder 4 of the infusion set, but the shape that can be fitted to the tongs or other infusion set cylinder (4) of Figure 8 The back case can have any shape.

도면 5는 본 발명에서 제시된 낙하감지센서를 약물주입장치(Infusion pump)에 장착하여 사용하는 것을 나타내주고 있다. 이것은 종래의 낙하감지센서를 사용하는 것과 동일하며 단지 낙하감지센서의 내부만 달라진 형태로 사용되는 것이다.Figure 5 shows the use of the drop detection sensor presented in the present invention mounted on the drug injection device (Infusion pump). This is the same as using a conventional drop detection sensor, and only the inside of the drop detection sensor is used in a different form.

또한 본 발명의 낙하감지센서(drop sensor)(1)를 이용하여 약물이나 혈액 주입속도나 양을 표시해 줄 수 있는 주입속도 표시장치(infusion velocity display system)(17)를 구성할 수 있다. [도 4]에서 보듯이, 낙하감지센서(drop sensor)(1)에서 감지된 주입속도나 주입량을 디스플레이 장치를 통해서 표시해 줄 수 있고 또한 처음에 시작시에 감지된 주입속도에서 정해진 일정수준 이상 벗어나면 경고(alarm)를 울려주는 기능을 수행할 수도 있다. 그리고 목표 주입량을 설정할 수가 있도록 구성할 수도 있어 목표주입량에 도달하면 경고(alarm)를 통하여 알려주는 기능을 수행할 수도 있다. 따라서 버턴부에서 숫자입력 버턴을 통해서 목표주입량을 설정할 수도 있고 또한 액체를 주입하는 주입량 계산을 시작하거나 정지하는 시작/정지버턴도 추가될 수 있으며 또한 소리로 알려주는 것 대신에 무선이나 유선을 통해 병원의 중앙통제시스템에 정보를 알려주는 형태도 가능하다. 이 주입속도 표시장치(infusion velocity display system)(17)는 밧데리를 사용하는 휴대용 장치로도 가능하고 전원에 연결하여 사용하는 방식도 가능하다.In addition, by using the drop sensor (1) of the present invention it is possible to configure an infusion velocity display system (17) capable of displaying the drug or blood infusion rate or amount. As shown in FIG. 4, the injection speed or the injection amount detected by the drop sensor 1 can be displayed through a display device, and also a deviation from the detected injection speed at the start-up or more than a predetermined level. It can also be used to trigger an alarm. And it can be configured to set the target injection amount can also perform a function to notify through the alarm (alarm) when the target injection amount is reached. Therefore, the target part can be set through the number input button in the button part, and a start / stop button for starting or stopping the calculation of the injection amount of the liquid can be added, and the hospital can be wirelessly or wired instead of being notified by sound. It is also possible to inform the central control system. The infusion velocity display system 17 may be a portable device using a battery or may be connected to a power source.

이제는 본 발명에서 제안된 낙하감지센서(drop sensor)(1)를 약물주입장치(infusion pump)(16)에 설치하여 수액세트의 실린더(4) 내에서 액체방울(5)이 떨어질때의 실험을 통해서 그 성능을 알아보자. 낙하감지센서(1)의 성능을 평가하는 항목은 수액세트의 실린더(4) 내에서 액체방울(5)이 떨어지는 상황을 3 가지로 구분할 수 있는데 첫번째는 액체방울(5)이 떨어지는 상태인 드롭(drop) 상태, 두 번째는 액체방울(5)이 전혀 떨어지지 않는 노드롭(no drop) 상태, 그리고 세번째는 액체방울(5)이 아니라 물줄기 상태로 액체(6)가 흘러내리는 상태인 프리도롭(free drop) 상태이다. 이 3가지 상태를 낙하감지센서가 제대로 감지하는지를 검증하면 낙하감지센서의 성능을 확인할 수 있다.Now, the drop sensor 1 proposed in the present invention is installed in the infusion pump 16 to test the drop of the droplet 5 within the cylinder 4 of the infusion set. Let's look at its performance. The items for evaluating the performance of the drop detection sensor 1 can be classified into three situations in which the droplet 5 falls within the cylinder 4 of the infusion set. The first is a drop in which the droplet 5 falls. in the drop state, the second is a no-drop state in which the droplet 5 does not fall at all, and the third is a free drop in which the liquid 6 flows into the water stream rather than the droplet 5. drop) state. Verifying that these three conditions are properly detected by the drop sensor can confirm the performance of the drop sensor.

[도 6]와 같이 약물주입장치(infusion Pump)(16)에 제안된 낙하감지센서(drop sensor)(1)를 수액세트의 실린더(4)에 장착하여 액체방울(5)이 떨어질 때 측정되는 파형을 [도 7]에 표시하였다. 여기서는 낙하감지센서의 성능만을 평가하는 것이므로 약물주입장치(infusion pump)(16)를 이용하지 않고 수액세트(9)의 클램프를 조절하여 위의 3가지 상태를 만들어서 낙하감지센서의 출력파형을 측정하였다. [도 7]의 측정된 그래프에서 알 수 있듯이, 액체방울(5)이 떨어질 때와 떨어지지 않을 때의 파형의 차이가 크게 발생됨을 알 수 있다. 드롭(drop) 상태에서는 파형의 크기 차이가 2.5V 이상 나므로 약간의 노이즈(noise)가 발생되더라도 크게 문제가 되지 않는다는 것을 알 수 있고 또한 노드롭(no drop)이나 프리드롭(free drop)상태도 잘 감지를 함을 알 수 있다.As shown in FIG. 6, the drop sensor 1 proposed in the infusion pump 16 is mounted on the cylinder 4 of the infusion set to be measured when the droplet 5 falls. The waveform is shown in FIG. Since only the performance of the drop detection sensor is evaluated here, the output waveform of the drop detection sensor was measured by making the above three states by adjusting the clamp of the infusion set 9 without using an infusion pump 16. . As can be seen from the measured graph of FIG. 7, it can be seen that the difference between the waveforms when the droplet 5 falls and does not fall is large. In the drop state, the difference in waveform size is more than 2.5V, so even if a little noise occurs, it is not a big problem, and it also detects the no-drop or free-drop state well. It can be seen that.

그리고 본 발명의 낙하감지센서(drop sensor)의 외부 형상은 [도 1], [도 2], [도 4]에 보이는 형상뿐만 아니라 [도 8]에 보면 형상도 가능할뿐만 아니라 수액세트의 실린더에 장착할 수 있는 형상라면 어떠한 형상이라도 가능하다.And the outer shape of the drop sensor (drop sensor) of the present invention is not only the shape shown in Fig. 1, 2, 4 as well as the shape shown in Fig. Any shape can be used as long as it can be mounted.

본 발명에서 제시된 낙하감지센서(1)의 적용분야는 여기에 나열된 실시예 외에도 다양한 분야에서 적외선이 투과될 수 있는 튜브나 관속에 액체방울(5)이 떨어지는 것을 감지하는 것이 필요한 다양한 분야에 활용될 수 있어 여기에 제시된 실시예에만 한정되는 것이 아니라 다양한 분야에 적용될 수 있음을 명확히 하고자 한다.
The field of application of the drop detection sensor 1 presented in the present invention may be utilized in various fields in which it is necessary to detect the drop of the droplet 5 in a tube or tube through which infrared rays can be transmitted in addition to the embodiments listed herein. It is intended to be clear that the present invention can be applied to various fields rather than being limited to the embodiments presented herein.

1 : 본 발명의 낙하감지센서(drop sensor)
2 : 적외선 발광부, 2-a : 적외선 발광소자, 2-b : 발광부 가이드
3 : 적외선 수광부, 3-a : 적외선 수광소자, 3-b : 수광부 가이드
4: 수액세트 실린더, 5 : 액체방울
6 : 액체(약물/혈액 및 기타 액체)
7 : 창(window), 7-a : 발광부 창, 7-b : 수광부 창
8: 종래의 낙하감지센서(drop sensor)
9 : 수액세트(IV Set)
10 : 낙하감지센서(drop sensor)
11 : 구동부(actuator)
12 : 공기감지센서(air sensor)
13 : 막힘감지센서(occlusion sensor)
14 : 수액세트 튜브
15 : 수액백/수액병
16 : 약물주입장치(Infusion pump)
17 : 주입속도 표시장치(infusion velocity display system)
18 : 주입속도 표시장치 버턴부 1: drop sensor of the present invention (drop sensor)
2: infrared light emitting unit, 2-a: infrared light emitting element, 2-b: light emitting unit guide
3: infrared light receiving unit, 3-a: infrared light receiving element, 3-b: light receiving unit guide
4: infusion set cylinder, 5: liquid drop
6: liquid (drugs / blood and other liquids)
7: window, 7-a: light emitting window, 7-b: light receiving window
8: conventional drop sensor
9: IV Set
10: drop sensor
11: Actuator
12: air sensor
13: occlusion sensor
14: Sap set tube
15: Sap Bag / Sap Bottle
16: Infusion pump
17: infusion velocity display system
18: injection speed display button part

Claims (7)

적외선을 조사하는 적외선 발광부(2)와, 적외선 발광부(2)에서 나온 적외선을 감지하는 적외선 수광부(3)로 이루어져 발광부(2)와 수광부(3) 사이에 있는 수액세트 실린더(4) 내에서 액체방울(5)이 떨어지는 것을 감지하는 약물주입장치(16)의 낙하감지센서(drop sensor)(10)에 있어서, 발광부(2)가 발광소자(2-a)에서 나오는 적외선의 방향을 유도하기 위한 발광부 가이드(2-b)로 구성되거나, 수광부(3)가 발광부(2)에사 조사되어 전달되는 적외선을 적외선 수광소자(3-a)방향으로 유도하기 위한 수광부 가이드(3-b)로 구성된 낙하감지센서(drop sensor)The infusion set cylinder 4 between the light emitting unit 2 and the light receiving unit 3 includes an infrared light emitting unit 2 for irradiating infrared rays and an infrared light receiving unit 3 for detecting infrared rays emitted from the infrared light emitting unit 2. In the drop sensor (10) of the drug injection device (16) which detects that the droplet (5) falls within, the direction of the infrared rays emitted from the light emitting element (2a) by the light emitting portion (2) Or a light receiving unit guide 3 for guiding the infrared light transmitted by the light receiving unit 3 to the infrared light receiving element 3-a in the direction of the infrared light receiving element 3-a. Drop sensor consisting of -b) 청구항 1에 있어서, 적외선을 받아들이는 수광부 가이드(3-b)가 적외선이 진행하는 방향으로 좁아지는 형상으로 이루어진 낙하감지센서(drop sensor)The drop sensor according to claim 1, wherein the light receiving portion guide 3-b that receives infrared rays is narrowed in a direction in which the infrared rays travel. 청구항 1에 있어서, 발광부 가이드(2-b)가 적외선 발광소자(2)에서 적외선이 진행하는 방향으로 넓어지는 형상으로 이루어진 낙하감지 센서(drop sensor)The drop sensor according to claim 1, wherein the light emitting part guide 2-b has a shape that is widened in the direction in which the infrared light travels in the infrared light emitting element 2. 청구항 1 내지 3에 있어서, 적외선 발광부(2)와 적외선 수광부(3) 중 적어도 하나 이상에 창(7)이 추가된 적외선 낙하감지센서(drop sensor)The infrared drop sensor according to claim 1, wherein a window 7 is added to at least one of the infrared light emitting part 2 and the infrared light receiving part 3. 청구항 1 내지 4에 있어서, 적외선 가이드(guide) 중 적어도 하나 이상의 내부가 적외선 반사코팅된 적외선 낙하감지센서(drop sensor)The infrared drop sensor of claim 1, wherein at least one of the infrared guides is coated with an infrared reflection coating. 청구항 1 내지 5의 낙하감지센서와 센서에서 나오는 수액세트(9)의 액체방울(5)이 떨어지는 시간 간격을 측정하여 수액이나 혈액이 주입되는 주입속도나 주입량을 표시해주는 주입속도 표시장치(infusion velocity display system)An infusion velocity indicator for measuring the time interval at which the drop 5 of the drop set sensor 9 exiting the drop detection sensor and the sensor from the sensor falls and displays the injection rate or the injection amount of the fluid or blood. display system) 수액을 수액세트(9)의 튜브(14)를 통해 튜브(14)의 약물이나 혈액을 밀어넣는 구동부(11), 튜브 내의 공기방울을 감지하는 공기방울센서(air sensor)(12), 약물이나 혈액의 주입이 막힌 것을 감지하는 막힘감지센서(occlusion sensor)(13)로 이루어져 수액백/수액병(15)의 액체를 튜브(14)를 통해 환자나 동물에게 약물이나 혈액을 공급하는 의료용 약물주입장치(16)에 있어서, 수액세트의 실린더 내에서 액체가 떨어지는 것을 감지하는 청구항 1 내지 5의 낙하감지센서를 낙하감지센서(10)로 사용하는 혈액이나 약물주입장치(infusion pump)
The fluid is driven through the tube 14 of the fluid set 9, the drive unit 11 for pushing the drug or blood in the tube 14, an air sensor 12 for detecting air bubbles in the tube, drug or Medical drug injection to supply the drug or blood to the patient or animal through the tube (14) consisting of an occlusion sensor (13) to detect the blockage of blood injection through the tube (14) In the device 16, a blood or infusion pump using the drop detection sensor of claims 1 to 5 as the drop detection sensor 10, which detects the falling of a liquid in a cylinder of an infusion set.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105923582A (en) * 2016-05-24 2016-09-07 江苏腾飞环境工程设备有限公司 Lifting overhaul platform
KR20170104295A (en) * 2016-03-07 2017-09-15 전북대학교산학협력단 Device for sensing ringer's solution
WO2018074733A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-26 엘에스오토모티브테크놀로지스 주식회사 Contactless vehicular indoor lamp unit
KR20190114625A (en) * 2018-03-30 2019-10-10 (주)타스컴 Apparatus and Method for Testing Immunochromatography

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