专利名称：微型输液气泡控制报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制报警装置，尤其涉及一种微型输液气泡控制报警器。
背景技术：
当前，随着患者自我保护意识不断增加，对医疗护理的服务要求也越来越高，为提高输液、输血的安全性，防止在输液过程中出现意外，因此，需要对输液过程进行科学的监测及控制。静脉输液、输血是常用的治疗给药途径，是重要的临床基本操作方法。在输液、输血过程中，由于护士不可能时刻守侯在病人身旁，病人自己或陪护人员需时刻留心观察输液管中有无气泡，这给病人或陪护人员带来极大不便，影响他们的休息和工作；输液过程中如加压输液、输血或输液完毕，未及时更换输液瓶或输液管漏气，很容易造成空气进入体内，大量空气进入体内可造成空气栓塞，严重危及生命，即便是微量空气进入体内，虽不会造成严重的生理功能紊乱，但这是操作规程所禁止的，同时也会给患者增加不必要的心理负担，造成护患关系紧张，即而引发医疗纠纷。因此，目前的输液、输血不能自动监测、具有安全隐患。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能对病人的输液、输血过程进行监测、控制、使用可靠、方便和安全的微型输液气泡控制报警器。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种微型输液气泡控制报警器，包括装置外壳，装置外壳前面左端带有竖向通长的输液管放置槽，输液管放置槽侧壁上分别设有传感器一和传感器二，传感器一位于传感器二上方，输液管放置槽右侧面下部带有锁定滑杆通孔，锁定滑杆通孔右侧与其相对应固定安装有输液管锁定机构，输液管锁定机构上方与其相对应固定安装有电磁驱动机构；装置外壳内安装有控制电路板，其控制电路包括锁相环解码集成电路，锁相环解码集成电路输出的振荡信号，送至两只集成红外线传感器中的发射二极管，红外线信号经输液管反射后，由集成红外线传感器中的另两只接收二极管接收，并经电桥检测电路转换后，再由集成运放构成的差动放大器放大，然后输入至锁相环解码控制集成电路，由其处理后将控制信号输出送至输液管锁定控制电路，驱动电磁驱动机构短时动作，由输液管锁定机构锁定住输液管。
由于本实用新型包括电磁驱动机构、输液管锁定机构、控制电路板，当病人输液过程中输液管中有气泡时，控制电路板处理的控制信号可输出送至输液管锁定控制电路，驱动电磁驱动机构短时动作，电磁驱动机构作用于输液管锁定机构，由输液管锁定机构将输液管锁定住以阻断输液，避免了气泡进入体内，因此本实用新型能对病人的输液、输血过程进行监测、控制，使用可靠、方便和安全。
图1是本实用新型的电路组成方框图；图2是本实用新型的结构示意图；图3是图2的俯视图；图4是本实用新型的使用示意图；图5是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述本实用新型微型输液气泡控制报警器，如图2、图3所示，包括装置外壳2，装置外壳2前面左端带有竖向通长的输液管放置槽9(参见图3)，输液管放置槽9侧壁上分别设有传感器一1和传感器二3，传感器一1位于传感器二3上方，输液管放置槽9右侧面下部带有锁定滑杆通孔10，锁定滑杆通孔10右侧与其相对应固定安装有输液管锁定机构17，输液管锁定机构17上方与其相对应固定安装有电磁驱动机构4；装置外壳2内安装有控制电路板，其控制电路(参见图1)包括锁相环解码集成电路，锁相环解码集成电路输出的振荡信号，送至两只集成红外线传感器中的发射二极管，红外线信号经输液管反射后，由集成红外线传感器中的另两只接收二极管接收，并经电桥检测电路转换后，再由集成运放构成的差动放大器放大，然后输入至锁相环解码控制集成电路，由其处理后将控制信号输出送至输液管锁定控制电路，驱动电磁驱动机构4短时动作，由输液管锁定机构17锁定住输液管。在本实施例中，输入至锁相环解码控制集成电路的信号，由其处理后将控制信号送至可控硅控制的声光报警电路报警。
在本实施例中，电磁驱动机构4包括电磁铁线圈7，电磁铁线圈7内带有圆腔，其腔内上下滑动连接有活动铁心6，活动铁心6固定连接有电磁铁滑杆5，活动铁心6下面、电磁铁滑杆5下部套有复位弹簧8。
输液管锁定机构17上侧壁带有电磁铁滑杆通孔12、下侧壁带有手柄通孔14，输液管锁定机构17内装有锁定滑杆13，锁定滑杆13上端带有弹性爪11、下端带有复位手柄15，弹性爪11穿过电磁铁滑杆通孔12，复位手柄15穿过手柄通孔14，锁定滑杆13后端套有锁定弹簧16。
在本实施例中控制电路由气泡监测电路、信号放大电路、气泡锁定电路、声光报警电路等组成。本实用新型的使用不改变原有的输液方式和方法，采用无接触、无任何污染的红外线检测控制装置，本实用新型安装后不改变原有的输液管路线及透明可视效果，不会影响目测监视，能够高可靠性的控制输液管的气泡阻断，达到了可靠、方便和安全的输液目的。
在本实施例中气泡监测电路，如图5所示，由以锁相环解码集成电路KA567为中心的红外线发射与接收电路构成，其中锁相环解码器KA567具有噪声抑制、窄通频带、频率响应范围为1～500KHz、不受假信号干扰、稳定的中心频率和通带中心频率可调等特点，因此该器件具有很高的可靠性和抗干扰特性；当其3脚输入的信号频率与5、6脚所接振荡网络产生的基准频率信号一致时，8脚电平就由高变低，并由此电平变化控制其它电路。红外线发射、接收器件采用两只TCRT1000，单只TCRT1000内部集成了一只红外线发射二极管和一只红外线接收二极管，采用4引脚单列直插黑塑料封装，用两只TCRT1000内的接收管和两只电阻R5、R6，构成了两个位置红外线反射式、检测性能优良的电桥电路，它是检测电路的关键部分。由KA567的5脚输出38KHz(5、6脚外接的振荡定时元件RC的参数，决定内部压控振荡器VCO的中心频率f0，f0＝1/(1.1R14C8)＝38kHz，通过调节此R14、C8的参数可调节f0)方波信号，经电容C7、电阻R1微分再由三极管Q1、Q2放大后，去调制两只红外线发射二极管VD1-1、VD2-1发出的红外光信号。微分电路的作用是使红外线发射二极管VD1-1、VD2-1的驱动信号有较低的占空比、较高的脉冲峰值电流，且平均电流较小，使两红外线发射管长时间工作功耗小、发热少、寿命长，同时也有利于接收管的信号接收。红外线接收二极管VD1-2、VD2-2将其转换为同频率的电信号后，只有当输液管中有气泡时，经红外线接收二极管和电阻构成的电桥电路转换，再由1/2TL082CP集成运放构成的差动放大器放大，才输出检测信号。由耦合电容C5输入到KA567的3脚，再经KA567单音解码后，使8脚输出低电平控制信号。其中电阻R8、R9、R10为集成运放的偏置电路，电阻R12为集成运放的放大倍数的调节电阻，它同红外线发射强度调节电阻R4均可调节红外线检测灵敏度。当输液管中有气泡时，KA567电路8脚由预警状态的高电低变为低电平，一路由三极管Q3、Q5控制电磁铁DL动作，电磁铁滑杆5和活动铁心6一起向下迅速运动，电磁铁滑杆5正好顶在弹性爪11上面，并将弹性爪11向下压，使弹性爪11离开电磁铁滑杆通孔12，在锁定弹簧16的弹性作用下，锁定滑杆13左端穿过锁定滑杆通孔10向左迅速弹出，将输液管锁定住从而阻断输液，与此同时，复位手柄15向左运动到手柄通孔14左端。三极管Q4及电阻R19、电容C10、电阻R20组成电磁铁通电延时电路(R19、C10可调整延迟时间)，可使电磁驱动机构4的动作时间控制在1秒左右，随后三极管Q5截止，电磁铁线圈7断电，以节约电能。虽然电磁铁线圈7断电，但输液管锁定机构17维持阻断状态，KA567的8脚输出的另一路控制信号，由驱动电路三极管Q6控制可控硅SCR导通，使HA17555组成的声光报警电路报警，报警时报警指示灯21中的红色发光二极管LED2每秒闪烁1次(其闪烁频率为f＝1/0.7C15(R25+2R26)≈1Hz)，同时电子蜂鸣器B鸣响以提示医护人员处理有关事宜，同时，可将复位手柄15向右推，待其快到手柄通孔14右端时，弹性爪11向上弹起进入电磁铁滑杆通孔12内，而且锁定弹簧16被压紧，使弹性爪11左侧壁顶在电磁铁滑杆通孔12左侧内壁。按钮K2为复位按钮18，当输液管中气泡处理完毕，输液管锁定机构17还原后，按动一次复位按钮18，系统又进入预警状态。电路中电容C9、C13及C14可以避免电源开关19(K1)接通及干扰产生的误动作，绿色发光二极管LED1为电源指示灯20。
本实用新型整体采用低功耗设计，在预警状态时，静态电流为12毫安，报警瞬时电磁铁动作，电路总电流为70毫安左右，之后的报警电流只有15毫安，因此本实用新型完全可以采用电池供电。由于不需要交流电源供电，省掉了交流变换、整流、滤波及稳压电路，既带来了用电的安全，又具有设备小型化，便携带、成本低、安装使用方便等优点。本实用新型可以放置在茂菲氏滴管下任一部位，当输液管中有气泡通过检测点(包括微量气泡)时就能立即报警并自动阻断，实现了依靠报警设备替代人工肉眼监测的功能，从而解除了病人和陪护人员的精神负担，减轻了护理人员的工作压力和心理压力，降低了护理人员的劳动强度，提高了工作效率和服务质量。
本实用新型的工作过程和实现的功能为1、准确、可靠的检测性能。由红外线发射与接收集成电路TCRT1000构成的电桥电路，是输液管中气泡有无检测的核心电路。电桥电路与其后的集成运放TL082构成的差动放大电路相配合，可以实现以下的功能(1)、当两只反射式红外线传感器TCRT1000前都无任何物体遮挡时，系统处于预警状态。
(2)、当两只传感器前同时有物体遮挡时，系统仍处于预警状态，这样就使得两只传感器的安装非常方便，既可以正对前方，又可以同侧或异侧面安装，不会因为装置前人员的走动或其它物体的遮挡而误动作。
(3)、正常输液过程中，输液管中无气泡时，电桥电路无信号输出，电路不动作。
(4)、输液过程中，当位于上方或前方的一只传感器，一旦检测到有气泡，或两只传感器前都有气泡(如气泡过长或输液结束)时，电磁铁立即动作，锁定住输液管，阻断气泡使其不能进入人体，同时进行声光报警。
2、使用锁相环解码集成电路KA567，完成单音频解码控制任务，使本实用新型工作稳定、可靠、抗干扰能力强，不会因输液场所环境光线、白天或夜晚、灯光照明情况等变化引起误动作。电容C9、C13、C14可消除电源接通瞬间或其它干扰造成的误动作，也增加了可靠性。
3、一旦输液管中有气泡，电磁铁立即动作，阻断气泡的下行。电磁铁动作时，电源将提供较大的电流，但是，本实用新型中电磁铁只是短时通电，电磁铁动作后就由输液管锁定机构17来维持阻断。
4、声光报警电路的电源也只有输液管中有气泡时，才通过可控硅SCR控制接通而报警，且报警时整机电流只增加几毫安，因此也节省了能耗。
5、当输液管中气泡处理完毕后，不需要关闭电源总开关，只需要按一下复位按钮18，并将输液管锁定机构17复位，电路又进入预警状态。
6、综上所述，整机电路设计除具有高准确性、可靠性的检测控制和报警特性外，充分考虑了降低能耗，以便利用电池电源供电。这样就使得本实用新型具有微型化、成本低、安装、使用方便、安全可靠等特性，能够完全实现依靠本实用新型代替人工频繁监测及手动锁紧的工作，解除了医患人员的精神压力，降低了劳动强度，避免了因延迟护理而造成医疗事故的发生。
权利要求1.一种微型输液气泡控制报警器，包括装置外壳(2)，其特征在于装置外壳(2)前面左端带有竖向通长的输液管放置槽(9)，输液管放置槽(9)侧壁上分别设有传感器一(1)和传感器二(3)，传感器一(1)位于传感器二(3)上方，输液管放置槽(9)右侧面下部带有锁定滑杆通孔(10)，锁定滑杆通孔(10)右侧与其相对应固定安装有输液管锁定机构(17)，输液管锁定机构(17)上方与其相对应固定安装有电磁驱动机构(4)；装置外壳(2)内安装有控制电路板，其控制电路包括锁相环解码集成电路，锁相环解码集成电路输出的振荡信号，送至两只集成红外线传感器中的发射二极管，红外线信号经输液管反射后，由集成红外线传感器中的另两只接收二极管接收，并经电桥检测电路转换后，再由集成运放构成的差动放大器放大，然后输入至锁相环解码控制集成电路，由其处理后将控制信号输出送至输液管锁定控制电路，驱动电磁驱动机构(4)短时动作，由输液管锁定机构(17)锁定住输液管。
2.根据权利要求1所述的微型输液气泡控制报警器，其特征在于所述输入至锁相环解码控制集成电路的信号，由其处理后将控制信号送至可控硅控制的声光报警电路报警。
3.根据权利要求1所述的微型输液气泡控制报警器，其特征在于所述的电磁驱动机构(4)包括电磁铁线圈(7)，电磁铁线圈(7)内带有圆腔，其腔内上下滑动连接有活动铁心(6)，活动铁心(6)固定连接有电磁铁滑杆(5)，活动铁心(6)下面、电磁铁滑杆(5)下部套有复位弹簧(8)；所述的输液管锁定机构(17)上侧壁带有电磁铁滑杆通孔(12)、下侧壁带有手柄通孔(14)，输液管锁定机构(17)内装有锁定滑杆(13)，锁定滑杆(13)上端带有弹性爪(11)、下端带有复位手柄(15)，弹性爪(11)穿过电磁铁滑杆通孔(12)，复位手柄(15)穿过手柄通孔(14)，锁定滑杆(13)后端套有锁定弹簧(16)。
专利摘要一种微型输液气泡控制报警器，包括装置外壳，装置外壳前面左端带有输液管放置槽，输液管放置槽侧壁上分别设有传感器一和传感器二，输液管放置槽右侧面下部带有锁定滑杆通孔，锁定滑杆通孔右侧与其相对应固定安装有输液管锁定机构，输液管锁定机构上方与其相对应固定安装有电磁驱动机构；装置外壳内安装有控制电路板，其控制电路能将控制信号处理后输出送至输液管锁定控制电路，驱动电磁驱动机构短时动作，由输液管锁定机构锁定住输液管。本实用新型成本低、安装、使用方便、安全可靠。
文档编号A61M5/36GK2907699SQ20062008328
公开日2007年6月6日 申请日期2006年4月15日 优先权日2006年4月15日
发明者张金娥, 李振秀, 胡修玉 申请人:张金娥