一种点滴输液器检测报警电路及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动控制、通信技术以及医学领域，具体涉及一种用于点滴输液器滴速检测报警的电路，以及应用该报警电路的系统。
【背景技术】
[0002]点滴输液报警器的一个重要考虑因素是报警液面测定方式。因为液位的测定需要确保不能污染点滴输液袋内液体，因此应该使用非接触性质的测量形式。根据理论证明，在报警液面测定过程中通常存在三种情况:
[0003](I)点滴输液袋内报警液面位置接近输液器插头，如图3所示。光源光线穿过点滴输液装置是一个光线反复折射的过程，光线入射到输液袋外侧，经输液袋材质折射后，再经输液袋内液体折射到达输液袋另一侧内壁，再经输液袋材质折射后到达输液袋外侧，最终进入空气被光电传感器接收。由于报警液面位置处点滴输液袋为圆弧形设计，在报警液面位置处光路经过整个折射过程后将稍微向上翘起。当液体滴至报警液面位置时，因为液体和空气的折射率不一样，光路将会发生改变，使原先能够照射到光电传感器的光线照射线路发生偏离，因此这时的光电传感器只能接收到自然光，而无法接收到经过点滴输液袋折射后的光线，光电传感器接收到的光线强度将大大减弱，引起光电流强度显著降低，然后通过后续接入的电路开启呼叫装置，对医护人员进行报警。
[0004](2)点滴输液袋内报警液面位置远高于输液器插头，如图4所示。当报警液位远高于输液器插头时，光源位置必须在点滴输液袋的中轴线上向侧面有一段偏移，以便更准确检测液位是否到达报警液面，否则将导致点滴输液报警器无法正常工作。此种情况下液位是否到达报警液面的检测原理与情况I相同，只是因为光路的改变，光电传感器的结构要求有所变化。
[0005](3)在输液管内设定报警液面位置，检测设定报警液位处有无液体，来判断是否报警，如图5所示。光源光线如果集中照射在半径很小的输液管上，无论输液管内报警液位有无液体通过，光电传感器接收到的光信号差异不明显。所以光源位置在输液管横截面的中心位置上要有一定程度的偏移。此种情况下液位是否到达报警液面的检测原理与情况I相同，只是因为光路发生了改变，光电传感器的结构要求也有所变化。
[0006]通过非接触形式的测量方法来检测输液器的滴速是一种有效的输液器滴速监控方式，在这个过程中，如何保证光信号的准确采集、处理，以避免误报的情况，是一个值得研宄的问题。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的在于，提供一种点滴输液器的报警电路，能避免环境光线对传感器造成的影响，使光信号的采集、处理过程更加精确。
[0008]为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案:
[0009]—种点滴输液器检测报警电路，包括一个激光二极管和与其并联设置的两个光电二极管，点滴输液器的输液管设置在激光二极管和两个光电二极管之间；其中一个光电二极管接收激光二极管发出并穿过输液管的射线，产生电流并经过电流/电压变换作用转换为电压VI，另一个光电二极管接收环境光线，产生电流并经过电流/电压作用转换为电压V2，将V1、V2经过差动放大器输出电压V3，V3与设定的临界电压值VT比较，通过比较值确定报警装置是否开启。
[0010]进一步地，所述的激光二极管为D1，两个光电二极管为D2、D3，差动放大器为AR1，报警装置为蜂鸣器Ul ;所述的报警电路还包括电阻Rl?R9，电源VCC，三极管Ql、Q2以及放大器AR2，其中:
[0011]Rl与Ql的基极连接，Ql的集电极通过Dl接地，Ql的发射极接电源VCC ;D2、D3的上端接VCC，下端分别通过R2、R3接地，ARl的负输入端通过R4连接在D2、R2之间，ARl的正输入端通过R5连接在D3、R3之间，ARl的输出端一方面连接在AR2的负输入端上，另一方面通过R6连接ARl的负输入端；AR1和AR2之间设置有R7和R8，R7上端接VCC，R7下端连R8上端，R8的下端接地，而AR2的正输入端连接在R7、R8之间；AR2的输出端通过R9连接Q2的基极，Q2的发射极接VCC，U1的一端接Q2的集电极，Ul的另一端接地；所述的ARl、AR2还分别接VCC和接地。
[0012]进一步地，所述的三极管Ql、Q2均采用PNP型三极管。
[0013]一种点滴输液器检测报警系统，包括单片机，在单片机上连接有检测报警电路和显示屏，所述的检测报警电路设置在一个可环绕点滴输液器输液管固定的卡紧夹中。
[0014]进一步地，所述的卡紧夹包括两部分，为第一固定器和第二固定器，第一固定器中设置有第一通孔，第一通孔中安装激光二极管；第二固定器设置在第一固定器的一侧，两者之间有间隙；第二固定器可分为两半，第二固定器中设置有用于通过点滴输液器输液管的圆孔，第二固定器分为两半时，圆孔分为两个半圆孔；第二固定器靠近第一固定器的一侧设置有第二通孔，第二固定器远离第一固定器的一侧设置有第三通孔，第二通孔、第三通孔均与圆孔贯通；接收激光二极管射线的光电二极管设置在第三通孔中。
[0015]进一步地，所述的第二通孔的孔径小于第三通孔的孔径。
[0016]进一步地，所述的第三通孔的轴心线与第二通孔的轴心线交错。
[0017]本实用新型具有以下技术特点:
[0018]1.本实用新型利用激光二极管和光电二极管构成点滴输液器滴速检测部分，利用光电转换和信号处理来判定滴速是否正常，当点滴输液的液体低于报警液面位置的时候，通过报警装置实现提醒，整个电路结构简单，实用性强。本方案中着重考虑了现有的光电检测电路受到环境光线影响而使测量结果不准确的情况，针对性地设计了两个光电二极管，其中一个用于接收环境光线，排除环境光线干扰，提高了报警装置的稳定性和灵敏性。
[0019]2.本方案通常采用光电检测方法，利用点滴输液袋内液体与空气的折射率不相同，光线在液体与空气中折射角度存在差异，使得光线接收装置接收到强弱程度不同的光信号，因此产生不同的光电流，最终通过获取的高、低电平来判断点滴输液袋中液体是否在报警液面的下方，是否开启报警呼叫装置。相比较于其他的液面测定方式，通过这种测定方式可以获取更高的精度。
【附图说明】
[0020]图1为点滴输液器检测报警电路的电路图；
[0021]图2为滴速检测电路的电路图；
[0022]图3是报警液位略高于输液器插头的光线折射原理图；
[0023]图4是报警液位远高于输液器插头的光线折射原理图；
[0024]图5是报警液位存在于输液管中的光线折射原理图；
[0025]图6是输液管内光线走向示意图；
[0026]图7是输液管内光电滴速检测示意图；
[0027]图8是卡紧夹的结构示意图；
[0028]图9是点滴输液器检测报警系统的结构示意图；
[0029]图中标号代表:1 一第一通孔，2—第一固定器，3 —间隙，4一第二固定器，5—第二通孔，6—圆孔，7—第二通孔；
【具体实施方式】
[0030]本实用新型中提供了一种点滴输液器检测报警系统，以实现点滴输液器中液体发生停滞时进行呼叫报警的功能，从而使医护人员及时采取措施，保证输液安全。
[0031 ] 首先介绍的是本方案中提出的一种点滴输液器检测报警电路，与传统的直接采用传感器的方法不同，考虑到输液器中发生的折射和环境光线的影响，本方案中直接采用激光二极管和光电二极管组成检测机构，采用比较补偿的方式来使测量结果更加准确。
[0032]光源选用激光二极管，激光二极管是在发光二极管的结间放置一层带有光活性的半导体材料而形成的，并且激光二极管的端面经过抛光之后拥有一定的反射能力，因此激光二极管形成了一个光谐振腔。当出现正向偏执的状态时，光谐振腔和激光二极管发射出的光束产生相互作用，从而使得从结上发射出单波长的光线。
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