電子輸液自動報警器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電子輸液自動報警器，包括殼體、傳感模塊、控制模塊、報警量程調節模塊、報警顯示聲音模塊、直流電源模塊，本報警器將壓力信號轉變為微弱的電信號來獲取吊瓶的壓力變化，從根本上避免了其他感應方式的諸多缺陷；采用壓力傳感器原理簡單，受外界聲、光、電、磁等物理干擾因素影響較低，誤差小；控制模塊電路集成在PCB板上，便于分裝；利用電阻分壓使報警質量可調，其優點是針對不同藥瓶規格可以設置相應的閾值，設計人性化；整個裝置原理易懂，便于醫護人員裝配使用與維護；成本較低，可極大的滿足廣大人群的醫療需求，本實用新型裝置體積小，耗電少，便于醫院固定使用，可廣泛在各種大小型醫院、大小型診所使用。
【專利說明】電子輸液自動報警器

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于醫療器械領域，特別是涉及一種新型的電子輸液自動報警器。

【背景技術】
[0002]當病人在醫院輸液時，一般需要護士或家人的看護。然而輸液的時間比較漫長且醫院事物繁多，難免會經常出現一些人手不夠的狀況。如果沒人看護，在輸液過程中會給病人造成很大的精神壓力，使其無法在輸液的時候得到很好的休息。雖然不及時拔輸液針不會帶來生命危險，但是會出現靜脈回血現象，會給那些不具有醫學基本知識的病人帶來不小的驚嚇，影響醫院的正常工作。有了輸液自動報警器，可以在液滴減少到一定量時，及時發出警報，提示看護人拔掉輸液管，減少了病人和陪床者的負擔，并提升了醫院護理管理水平和現代化進程。
[0003]現有技術中已經出現了許多種不同原理和配置的報警器，歸納起來主要有三種:一是光電原理，二是稱重原理，三是液滴計數原理。另外還有通過電極導電的原理，因為藥液具有導電性，當藥液用完后，導電性消失，從而實現檢驗輸液瓶內藥液是否用完的目的。毫無疑問，使用此方法成本較低，不過安全性存在一定隱患:比如當藥液通電后是否會影響其藥性，另外每次使用電極都要進行消毒的工作過于繁瑣，所以也只是停留在理論層面，無法形成生產力。還有另外一種是鑒于超聲波傳感器的輸液報警器，但是該裝置不僅價格昂貴而且需要進行復雜的安裝調試，且可靠性也不一定有保障，因此在靜脈輸液的液滴檢測中難以得到廣泛的應用。
[0004]早先的原理多是:利用光電非接觸式探測藥滴的動態，觸發電路工作，即在瓶子的底部或者滴管緩沖瓶處裝上光電設備，沒有液體時會產生電信號。利用這種方法制成的電子輸液報警器的工作原理大概有兩種:一種是在莫菲氏管內增加浮球，一種是利用輸液管里的沒有藥液和有藥液的光線的折射率的變化來控制報警器工作。第一種的制作與安裝相當的不便利，也不衛生，第二種的探測手段過于精細，以至于安裝的不到為會導致無法正確報警的后果。并且其設備具有不易安裝、傳感器容易脫落的缺點，并且能應用于輸液報警的光電式傳感器的造價一般都比較昂貴，對測量的環境條件要求較高，容易受到外界的影響而出現誤報造成不必要的危害。
[0005]對于稱重原理的輸液監控器，已有的設備大都是采用彈簧通過質量的變化引起彈簧伸長量的變化來控制報警的質量，這種方法受到了彈簧彈性限度變化的影響，不利于長時間的使用，總的來說，缺乏一種較為便宜的、安裝方便的輸液報警裝置。
[0006]對于滴液計數原理的輸液監控器，每毫升藥液的滴數與藥液的滲透壓有關，頭皮針型號也對每毫升滴數有影響，過于精細，應用較少，目前尚沒有完善的應用該原理的輸液報警器。
實用新型內容
[0007]鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種新型的電子輸液自動報警器。
[0008]一種電子輸液自動報警器,包括殼體；
[0009]傳感模塊,包括固定在殼體內頂部的壓力傳感器，固定于傳感器底部的懸掛輸液瓶的掛鉤；
[0010]控制模塊，與所述壓力傳感器電性連接，包括將傳感器傳入的電壓信號進行放大的運算放大器、將運算放大電壓信號變換成階躍信號以產生跳變的閾值報警電壓的定時器；
[0011]報警量程調節模塊，與所述運算放大器電性連接，包括單刀多擲的旋轉開關，旋轉開關的每個旋轉觸點連接不同阻值的電阻，通過調節電阻的阻值來調節運算放大器的電壓放大倍數；利用電阻分壓使報警質量可調，針對不同藥瓶規格可以設置相應的閾值，設計人性化。
[0012]報警顯示聲音模塊，與所述定時器電性連接以將所述報警電壓轉換為報警信號，包括并聯的閃光燈和蜂鳴器；
[0013]直流電源模塊:分別與所述壓力傳感器、定時器、運算放大器連接以供電。激勵為直流供電，不會產生漏電等問題，安全系數高。
[0014]作為優選方式，所述壓力傳感器采用懸臂梁的方式固定在殼體內的頂部。
[0015]作為優選方式，所述壓力傳感器的兩端分別固定有塑料板，用螺絲釘將傳感器兩端固定在上下兩塊塑料板之間。
[0016]兩塊塑料板既起到了安裝和固定傳感器的作用，也達到了使傳感器受力明顯、傳感效果明顯的作用，兩塊薄塑料板保證壓力傳感器有良好的穩定性且受力均勻，使受力隨質量變化近似線性輸出，從而使報警質量誤差約0.98%。位于傳感器下方的塑料板粘有掛鉤吊輸液瓶，將外界壓力(輸液瓶滴液的改變)信號通過壓力傳感器的作用轉變為微弱的電壓信號，通過傳感器本身自帶的輸出信號導線將隨壓力的變化而緩慢變化的微小電壓信號傳入后一級控制模塊。
[0017]壓力傳感器之所以選擇固定在殼體內頂部，是因為這樣做可以良好的排除裝置本身的自重對傳感器本身感受重量的影響，讓傳感器只感受吊瓶的重量變化。
[0018]作為優選方式，所述壓力傳感器為750g微型電阻橋式稱重傳感器。
[0019]作為優選方式，所述定時器為NE 555定時器。
[0020]作為優選方式，所述直流電源模塊為5V直流電源，給傳感器、NE555定時器和運算放大器供電以提供工作電壓。
[0021]作為優選方式，所述直流電源模塊包括兩節5號電池，還包括電源穩壓裝置和電源指示燈。
[0022]作為優選方式，在殼體的外部設有與所述旋轉開關連接的旋轉到不同位置對應不同報警量程的旋鈕。
[0023]作為優選方式，所述報警顯不聲音模塊設置在殼體的外部；因此在輸液完成的時候，更好地提醒相關的人員。
[0024]作為優選方式，所述閃光燈為發光二極管。報警采用二極管變色閃爍和蜂鳴器鳴響，確保第一時間提醒患者。
[0025]如上所述，本實用新型具有以下有益效果:本報警器將壓力信號轉變為微弱的電信號來感受吊瓶的壓力變化，從根本上避免了其他感應方式的諸多缺陷；采用壓力傳感器原理簡單，受外界干擾因素影響較低，誤差小；控制模塊電路集成在PCB板上，便于分裝；利用電阻分壓使報警質量可調，針對不同藥瓶規格可以設置相應的閾值，設計人性化；整個裝置原理易懂，便于醫護人員裝配與維護；成本較低，滿足廣大人群的醫療需求，裝置總體積小，便于醫院固定使用，可廣泛在各種大小型醫院、大小型診所及病人家庭使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
[0027]圖2為本實用新型實施例中的電路原理圖。
[0028]零件標號說明
[0029]I為直流電源模塊，2為傳感模塊，3為控制模塊，4為報警量程調節模塊，5為報警顯不聲音模塊，6為掛孔,7為量程旋鈕,8為蜂鳴器,9為控制模塊電路板,10為閃光燈，11為壓力傳感器，12為殼體,13為掛鉤。

【具體實施方式】
[0030]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。
[0031]請參閱圖1和圖2。本實施例提供一種電子輸液自動報警器，包括殼體12 ；
[0032]傳感模塊2,包括固定在殼體內頂部的壓力傳感器11,固定于傳感器底部的懸掛輸液瓶的掛鉤13 ；
[0033]控制模塊3，與所述壓力傳感器電性連接，包括將傳感器傳入的電壓信號進行放大的運算放大器、將運算放大電壓信號變換成階躍信號以產生跳變的閾值報警電壓的定時器；
[0034]控制模塊電路集成在控制模塊電路板9上，便于分裝；
[0035]報警量程調節模塊4，與所述運算放大器電性連接，包括單刀多擲的旋轉開關，旋轉開關的每個旋轉觸點連接不同阻值的電阻，通過調節電阻的阻值來調節運算放大器的電壓放大倍數；利用電阻分壓使報警質量可調，針對不同藥瓶規格可以設置相應的閾值，設計人性化。
[0036]報警顯示聲音模塊5，與所述定時器電性連接以將所述報警電壓轉換為報警信號，包括并聯的閃光燈10和蜂鳴器8 ；
[0037]直流電源模塊1:分別與所述壓力傳感器、定時器、運算放大器連接用以供電。激勵為直流供電，不會產生漏電等問題，安全系數高。
[0038]所述壓力傳感器11采用懸臂梁的方式固定在殼體內的頂部。
[0039]所述壓力傳感器11的兩端分別固定有塑料板，用螺絲釘將傳感器兩端固定在上下兩塊薄塑料板之中。
[0040]兩塊塑料板既起到了安裝和固定傳感器的作用，也達到了使傳感器受力明顯、傳感效果明顯的作用，兩塊薄塑料板保證壓力傳感器有良好的穩定性且受力均勻，使受力隨質量變化近似線性輸出，從而使報警質量誤差約0.98%。位于傳感器下方的塑料板粘有掛鉤吊輸液瓶，將外界壓力(輸液瓶滴液的改變)信號通過壓力傳感器的作用轉變為微弱的電壓信號，通過傳感器本身自帶的輸出信號導線將隨壓力的變化而緩慢變化的微小電壓信號傳入后一級控制模塊。
[0041]壓力傳感器之所以選擇固定在殼體內頂部，是因為這樣做可以良好的排除裝置本身的自重對傳感器本身感受重量的影響，讓傳感器只感受吊瓶的重量變化。
[0042]殼體外側頂部設有掛孔6，便于將報警器懸掛在合適的位置。
[0043]所述壓力傳感器為750g微型電阻橋式稱重傳感器。
[0044]所述定時器為NE 555定時器。
[0045]所述直流電源模塊為5V直流電源，給傳感器、NE555定時器和運算放大器供電以提供工作電壓。
[0046]所述直流電源模塊包括兩節5號電池，還包括電源穩壓裝置和電源指示燈。電量充足的時候，指示燈會一直明亮，當電量不足的時候指示燈熄滅，可以提醒相關的人員更換電池。
[0047]在殼體的外部設有與所述旋轉開關連接的旋轉到不同位置對應不同報警量程的量程旋鈕7。在報警器的外部詳細的標注上旋轉到不同的位置對應的不同量程的大小說明，方便直觀的通過旋鈕對量程進行調節。
[0048]所述報警顯示聲音模塊設置在殼體的外部；因此在輸液完成的時候，更好地提醒相關的人員。
[0049]所述閃光燈10為發光二極管。報警采用二極管變色閃爍和蜂鳴器鳴響，確保第一時間提醒患者。
[0050]如圖2所示，本實施例的電路工作原理為:
[0051](I)電路控制部分的負反饋運算放大器將傳感器傳入的微弱電壓信號進行放大。在運放的反饋電路部分接單刀多擲旋轉開關，每個旋轉觸點接不同阻值的電阻，通過調節電阻的阻值來調節運算放大器的電壓放大倍數，從而從運算放大器輸出的電壓信號就是放大了特定倍數的電壓信號。
[0052](2)經運放放大的電壓信號通過導線傳入用NE555定時器搭建的類似施密特觸發器電路的信號輸入端。施密特觸發器可以將經過放大的、緩慢變化的電壓信號整形變換成階躍信號，生成邏輯“O”和邏輯“1”，產生跳變的閾值報警電壓，而由于NE555定時器屬于雙極型，該型號的定時器的驅動能力較強，完全可以驅動報警部分正常工作，邏輯“I”的出現時刻就是報警部分工作的時刻。而運算放大器部分通過不同的阻值調節的電壓放大倍數正是控制了運算放大器的輸出電壓達到閾值報警電壓的時間間隔，從而相當于設置了不同量程的報警質量，達到對應不同質量報警的效果。阻值與報警質量的對應關系由多次試驗測量進行擬合推出經驗公式。這種結構可以方便簡單地完成A/D轉換。
[0053]傳感器固定板可采用兩塊7cm*3cm*3mm的透明pc板，裝置外殼尺寸:9cm*6cm*5cm,裝置外殼米用硬質乳白色塑料盒,盒厚2mm。
[0054]555定時器是一種集成電路芯片，常被用于定時器、脈沖發生器和振蕩電路。555定時器可被作為電路中的延時器件、觸發器或起振元件。
[0055]傳感器使測量機構最重要的部件，目前常用的有電阻應變式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、壓電式壓力傳感器，選用時應按穩定性、精度等級、靈敏度、壽命和安裝環境要求依次優先考慮:(I)電容式壓力傳感器穩定性較差，精度和靈敏度較高，壽命較短，對環境要求苛刻，不易長距離傳輸。(2)壓電式壓力傳感器穩定性好，精度和靈敏度高，壽命長，但大量程的壓力傳感器尚待進一步研究。(3)電阻應變式壓力傳感器穩定性較好，精度和靈敏度較高，壽命較長，對測量環境要求不太嚴格。
[0056]電阻橋式稱重傳感器為電阻應變式壓力傳感器，主要由彈性體、電阻應變片、電纜線等組成，內部線路采用惠更斯電橋，當彈性體承受載荷產生變形時，電阻應變片(轉換元件)收到拉伸或壓縮，應變片變形后它的阻值將發生變化(增大或減小)，從而使電橋失去平衡，產生相應的差動信號，供后續電路測量和處理。由于其原理和結構在現有技術中比較常見，在此不再贅述，直接從市場上購買即可。
[0057]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種電子輸液自動報警器,其特征在于:包括殼體； 傳感模塊，包括固定在殼體內頂部的壓力傳感器，固定于傳感器底部的懸掛輸液瓶的掛鉤； 控制模塊，與所述壓力傳感器電性連接，包括將傳感器傳入的電壓信號進行放大的運算放大器、將運算放大電壓信號變換成階躍信號以產生跳變的閾值報警電壓的定時器； 報警量程調節模塊，與所述運算放大器電性連接，包括單刀多擲的旋轉開關，旋轉開關的每個旋轉觸點連接不同阻值的電阻，通過調節電阻的阻值來調節運算放大器的電壓放大倍數； 報警顯示聲音模塊，與所述定時器電性連接以將所述報警電壓轉換為報警信號，包括并聯的閃光燈和蜂鳴器； 直流電源模塊:分別與所述壓力傳感器、定時器、運算放大器連接以供電。
2.根據權利要求1所述的電子輸液自動報警器，其特征在于:所述壓力傳感器采用懸臂梁的方式固定在殼體內的頂部。
3.根據權利要求1所述的電子輸液自動報警器，其特征在于:所述壓力傳感器的兩端分別固定有塑料板，用螺絲釘將傳感器兩端固定在上下兩塊塑料板之間。
4.根據權利要求1所述的電子輸液自動報警器，其特征在于:所述壓力傳感器為750g微型電阻橋式稱重傳感器。
5.根據權利要求1所述的電子輸液自動報警器，其特征在于:所述定時器為NE555定時器。
6.根據權利要求5所述的電子輸液自動報警器，其特征在于:所述直流電源模塊為5V直流電源，給傳感器、NE555定時器和運算放大器供電以提供工作電壓。
7.根據權利要求6所述的電子輸液自動報警器，其特征在于:所述直流電源模塊包括兩節5號電池，還包括電源穩壓裝置和電源指示燈。
8.根據權利要求1所述的電子輸液自動報警器，其特征在于:在殼體的外部設有與所述旋轉開關連接的旋轉到不同位置對應不同報警量程的旋鈕。
9.根據權利要求1所述的電子輸液自動報警器，其特征在于:所述報警顯示聲音模塊設置在殼體的外部。
10.根據權利要求1所述的電子輸液自動報警器，其特征在于:所述閃光燈為發光二極管。
【文檔編號】A61M5/172GK204158814SQ201420626202
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月27日 優先權日:2014年10月27日
【發明者】嚴一民, 王茜, 郭雪濤, 王愷 申請人:電子科技大學