专利名称：一种医用超声波雾化器雾化罐液位测量显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种雾化罐液位测量显示装置，尤其涉及一种利用超声波对医用超 声波雾化器雾化罐的液位进行测量显示装置，属于医学检测仪器技术领域。
背景技术：
近年来，随着超声技术的发展，超声技术在雾化治疗方面被广泛应用，超声雾化器 已是临床医学不可缺少的医疗仪器。它能在常温下把水溶性药物雾化成微小的雾粒，被 病人吸入，直接作用于病灶方面，主要用于内科、外科、五管科、儿科等方面，尤其对 呼吸系统疾病的预防和治疗具有明显效果。目前常用的雾化器，虽然品牌、型号、外形 有所不同，内部电路也有所差异，但基本电路原理和整机基本组成却无本质区别。其使 用时只要将水槽内的水加够，雾化罐中加入规定范围的所需药液，接通电源，振动器就 会持续振荡，将药物雾化，并由风机不停的将药雾送出。但是，由于雾化罐无液位检测 及控制装置，且其底部多为薄而脆的半透明透声膜，在使用过程中，当雾化罐内药液过 少或无药液时，则容易造成雾化罐的破损、漏水，不能正常工作。自制的雾化罐代用品 不是因为薄膜太厚就是因为太薄或是韧性不好，而导致雾化器起雾少，达不到治疗效果。 发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型要解决的问题是，提供一种新型的医用超声雾化 器雾化罐液位测量显示装置，它可以灵敏、精确地检测雾化罐液位的高低，并实时显示 雾化罐内液位的瞬间变化。
本实用新型的医用超声雾化器雾化罐的液位测量显示装置，由超声发射探头、液位 显示控制系统、液晶显示器、超声接收探头、超声发射电路、超声接收电路组成，其特 征在于，所述液位测量显示装置贯穿并垂直固定于雾化罐盖中央，其中超声发射探头 与超声接收探头并列位于液位显示控制系统的下方，液晶显示器位于液位显示控制系统 的上方；所述液位显示控制系统由超声发射电路、超声接收电路、控制芯片连接构成， 其中:超声发射电路由TTL非门电路组成;超声接收电路以NE555组成的单稳态触发电 路为核心；控制芯片为51单片机，单片机的Pl.O 口连接超声发射电路的输入端，单片 机外部中断0连接超声波接收电路部分的输出端，单片机P0. 0接口连接液晶显示器；
所述超声发射探头的输入端连接液位显示控制系统超声发射电路的Nl N2和N5 N6的输 出端，超声接收探头的输出端连接液位显示控制系统超声接收电路0P1放大器输入端；
其中，所述液晶显示器是标准字符点阵式液晶显示模块，内部带有显示数据缓冲区。
上述医用超声雾化器雾化罐的液位测量显示装置中，所述超声发射探头发射出频率 为40KHz的超声波信号。
上述医用超声雾化器雾化罐的液位测量显示装置中，所述超声接收探头的探测距离 为l毫米级到200米。
其中，所述超声发射电路主要是由TTL非门电路组成，其通过外部引脚P1.0输出 脉冲宽度为250u s，载波为40kHz的10个脉冲的脉冲群，从Nl N2 N3 N4的共同输入
端输入，以推挽驱动形式加到超声波换能器上实施发射。为了提高系统的抗干扰性能， 将两个反相器并列在一起使用以增加驱动电流。Nl N2的输出端和N5 N6的输出端刚好 相位相差180° ，相位相反的方波叠加在一起加到超声发射探头的两个输入端，即形成 推挽驱动形式。
其中，所述超声接收电路以NE555组成的单稳态触发电路为核心，接收到的40KHz 超声信号通过接收超声波换能器变为40KHz的电脉冲信号，此信号经过0P1放大器反相 放大后，作为单稳态电路的触发信号，输入到NE555的触发输入端2脚，使单稳态的输 出端3脚输出一个正脉冲，此脉冲的宽度由R3和C3决定，脉冲宽度为1. 1XR3XC3， 根据本电路图里面的元件参数计算可得为llms，此正脉冲经过N7反相器倒相后形成宽 度为llms的负脉冲，直接送到单片机的外部中断O ，以其下降沿触发中断响应。
其中，所述控制芯片为51单片机，单片机的Pl.O 口接到发射电路的输入端，单片 机的外部中断O接超声波接收电路部分的输出。在单片机发射一串脉冲的同时，启动内 部的定时器开始定时，直到外部中断接收到中断信号为止，这段时间就是超声波在空中 传播的时间。
其中，所述单片机在测得超声波传播时间后，其时间与探头至被测物体的距离成正 比。电子单元检测该时间，根据此时间和超声波在空气中的传播速度即可测得液面高度。 通过液晶显示器显示出来。
本实用新型的医用超声雾化器雾化罐液位测量显示装置，其效果在于，所述测量显 示装置具有非接触、无污染、精度高、量程范围大、安装方便、结果读取方便等优点， 能准确、灵敏地检测到雾化罐内液位的高低，医务人员和病人均可方便地在读取显示数 据，使用效果好。
图1是本实用新型的结构示意图。
其中l指超声发射探头，2液位显示控制系统，3指液晶显示器，4指超声接 收探头，5指雾化罐。
图2是超声发射电路图。
图3是超声接收电路图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
参照图1，本实用新型的医用超声雾化器雾化罐液位测量显示装置由超声发射探头 1、液位显示控制系统2、液晶显示器3、超声接收探头4、雾化罐5组成，其中所述
医用超声波雾化器雾化罐液位测量显示装置贯穿并垂直固定于雾化罐5盖中央，其中
超声发射探头1与超声接收探头4并列位于液位显示控制系统2的下方，液晶显示器3 位于液位显示控制系统2的上方；所述液位显示控制系统2由超声发射电路、超声接收 电路、控制芯片连接构成；其中超声发射电路由TTL非门电路组成；超声接收电路以 NE555组成的单稳态触发电路为核心；控制芯片为51单片机，单片机的P1.0口连接发 射电路的输入端，单片机外部中断O连接超声波接收电路部分的输出端，单片机PO.O 接口连接液晶显示器；所述超声发射探头l的输入端与液位显示控制系统2超声发射电 路的Nl N2和N5 N6的输出端相连，超声接收探头4的输出端与液位显示控制系统2超
声接收电路0P1放大器输入端相连；所述液位显示控制系统2的单片机发射一串脉冲， 单片机的P1.0 口接到发射电路的输入端，超声发射电路以推挽驱动形式将脉冲信号加 到发射超声波换能器上，超声发射探头l发射频率为40KHz的超声波信号。同时，控制 芯片启动内部的定时器开始定时；所述超声接收探头4接收40KHz反射回波并转换为 40KHz的电脉冲信号，此信号经过0P1放大器后形成宽度为llms的负脉冲，直接送到单 片机的外部中断O,以其下降沿触发中断响应。直到控制芯片接收到中断信号为止，这 段时间就是超声波在空中传播的时间；所述控制芯片在测得超声波传播时间后，因其时 间与探头至被测物体的距离成正比。电子单元检测该时间，根据此时间和超声波在空气 中的传播速度即测得液面高度。通过液晶显示器3显示出来。
上述液晶显示器采用LC0811，它是标准字符点阵式液晶显示模块，内部带有显示数 据缓冲区。
参照图2，超声发射电路主要是由TTL非门电路组成，通过外部引脚P1.0输出脉冲 宽度为250u s，载波为40kHz的10个脉冲的脉冲群，从N1 N2 N3 N4的共同输入端输 入，以推挽驱动形式加到超声波换能器发射出去。为了提高系统的抗干扰性能，将两个 反相器并列在一起使用以增加驱动电流。Nl N2的输出端和N5 N6的输出端刚好相位相 差180° ，相位相反的方波叠加在一起加到超声发射探头的两个输入端，即形成推挽驱 动形式。
参照图3，超声接收电路以NE555组成的单稳态触发电路为核心，接收到的40KHz 超声信号通过接收超声波换能器变为40KHz的电脉冲信号，此信号经过0P1放大器反相 放大后，作为单稳态电路的触发信号，输入到NE555的触发输入端2脚，使单稳态的输 出端3脚输出一个正脉冲，此脉冲的宽度由R3和C3决定，脉冲宽度为1. 1XR3XC3， 根据本电路图里面的元件参数计算可得为llms，此正脉冲经过N7反相器倒相后形成宽 度为llrns的负脉冲，直接送到单片机的外部中断0 ，以其下降沿触发中断响应。
参照图1，利用本实用新型的医用超声雾化器雾化罐液位测量显示装置进行药物的 超声雾化液位检测实验-
医用超声雾化器水槽内加入冷蒸馏水，液面高度要浸没雾化罐底部的透声膜。在雾 化罐内加入药液，将罐盖旋紧，把雾化罐5放入水槽内。先开电源开关，预热3分钟， 再开雾化开关，此时药液呈雾状喷出，雾化罐5内的液位降低。液位显示控制系统2的 控制芯片发射一串脉冲，控制芯片的P1.0 口接到发射电路的输入端，超声发射电路以 推挽驱动形式将脉冲信号加到超声波换能器上，超声发射探头1向雾化罐内药液表面发 射一束频率为40KHz的超声波信号。同时，控制芯片启动内部的定时器开始定时。声波 被药液表面反射，部分反射回波由超声接收探头4接收并转换为40KHz的电脉冲信号， 此信号经过0P1放大器后形成宽度为llms的负脉冲，直接送到控制芯片的外部中断0 ， 以其下降沿触发中断响应。直到控制芯片接收到中断信号为止，这段时间就是超声波在 空中传播的时间；控制芯片在测得超声波传播时间后，因其时间与探头至被测物体的距 离成正比。电子单元检测该时间，根据此时间和超声波在空气中的传播速度经过单片机 运算即测得液面高度。通过液鼎显示器3显示出来。
本实验中超声发射探头发射出频率为40KH z的超声波信号。
本实验中超声接收探头的探测距离为1毫米级到200米。
权利要求1. 一种医用超声雾化器雾化罐的液位测量显示装置，由超声发射探头、液位显示控制系统、液晶显示器、超声接收探头、超声发射电路、超声接收电路组成，其特征在于，所述液位测量显示装置贯穿并垂直固定于雾化罐盖中央，其中超声发射探头与超声接收探头并列位于液位显示控制系统的下方，液晶显示器位于液位显示控制系统的上方；所述液位显示控制系统由超声发射电路、超声接收电路、控制芯片连接构成，其中超声发射电路由TTL非门电路组成；超声接收电路以NE555组成的单稳态触发电路为核心；控制芯片为51单片机，单片机的P1.0口连接超声发射电路的输入端，单片机外部中断0连接超声波接收电路部分的输出端，单片机P0.0接口连接液晶显示器；所述超声发射探头的输入端连接液位显示控制系统超声发射电路的N1 N2和N5 N6的输出端，超声接收探头的输出端连接液位显示控制系统超声接收电路OP1放大器输入端；其中，所述液晶显示器是标准字符点阵式液晶显示模块，内部带有显示数据缓冲区。
2. 如权利要求1所述医用超声雾化器雾化罐的液位测量显示装置，其特征在于，所 述超声发射探头发射出频率为40KH z的超声波信号。
3. 如权利要求1所述医用超声雾化器雾化罐的液位测量显示装置，其特征在于，所 述超声接收探头的探测距离为lmm级到200米。
专利摘要本实用新型公开了一种医用超声波雾化器雾化罐的液位测量显示装置，由超声发射探头、液位显示控制系统、液晶显示器、超声接收探头、超声发射电路、超声接收电路组成，其中，所述液位测量显示装置贯穿并垂直固定于雾化罐盖中央，超声发射探头与超声接收探头并列位于液位显示控制系统的下方，液晶显示器位于液位显示控制系统的上方。本实用新型的测量显示装置具有非接触、无污染、精度高、量程范围大、安装方便、结果读取方便等优点，能准确、灵敏地检测到雾化罐内液位的高低，医务人员和病人均可方便地读取显示数据，使用效果好。
文档编号G01F23/296GK201212831SQ20082002441
公开日2009年3月25日 申请日期2008年6月18日 优先权日2008年6月18日
发明者刘亚萍, 燕 吴, 孙仁祥, 尚咏梅, 徐红岩, 丽 王, 萍 王, 进 王, 程艳风, 马剑峰, 马絮飞 申请人:山东电力中心医院