专利名称：医用电泵输液器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于医用器具，具体地说是一种医用电泵输液器。
在医院里，常常会遇到需要给病人输液的情况。常规的输液方法是将液瓶悬挂于适当高处，接上输液管，利用液位高差产生的压力通过输液管从上往下流，输液管中段插接一个两头小中间大的透明小容器，上端为进口，下端为出口，并设有一个调速旋钮，由输液管连接注射针头，药液的流速凭肉眼观察小容器内液滴的快慢来判断，然后通过调节钮控制流速来适应病人的情况。这种传统的输液方式具有简单易行的优点，对于年纪较轻、体质较好的普通病号，不会有什么问题，但输液过程中需要有护士值守，否则，药液输完后不知道，容易发生医疗事故。此外，对年老体弱的特殊病人、患有心血管疾病的病人或者婴幼儿，要求滴注速度要慢，甚至慢到5～10ml/分钟；对于手术后的镇痛滴注，不仅量要少，速度要求更慢，甚至慢到1～2ml/小时；特殊情况下，医生根据病情需要，例如术后镇痛滴注有时还需要额外补充一定量的药液，等等。这些要求，传统的输液器是办不到的，掌握不好，病人容易出现生命危险。
本实用新型的目的是提供一种医用电泵输液器，它能够稳定地调节、控制药液的流量，且经调节后的药液流量保持不变，能满足临床不同病人、不同病情的宽范围输液要求。
为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是该医用电泵输液器包括输液瓶(或输液袋)、输液管、输液泵和注射针头，输液管上端连接输液瓶，下端连接注射针头，输液泵插接在中间，上段接泵的进口，下段接泵的出口，其特征在于，它还包括—一个微电机M无级调速器，分别由主输液控制器IC1和额外补液控制器IC1’构成，M的+端与一组双向触点的活动端c连接，IC1的输出端Vo与定触点d连接，IC1’的输出端Vo’与定触点e连接，另一组双向触点的活动端c’与电源B+连接，定触点d’与IC1的供电端Vcc连接，定触点e’与IC1'的供电端Vcc’连接，两组双向触点由驱动器K1同步驱动，电路的公共端接地；—一个电子转速/流量计，它的输入端6通过电容C3与所述M的+端连接，输出端Vo接刻度表头Vd，电路的公共接地；—一个间歇定时器IC3，它的输出端Vo与所述驱动器K1的一端连接，驱动器的另一端接共地端；—一个管内药液含空气监控报警器，它的振荡器IC4的输出端Vo与一个由所述输液管作电介质的电容传感器SC的B点连接，SC的A点与I/V变换器的反相输入端连接， 变换器输出端与反相放大器的反相输入端连接，反相放大器的输出端与检波器的输入端连接，检波器的输出端与比较器的反相输入端连接，比较器的输出分两路，一路与报警器IC7的电源启动端2连接，另一路与电子开关IC6的控制端5连接，IC6的1端接电源+端，f端与驱动器K2的一端连接，驱动器K2的另一端接共地端，K2的常闭触点控制IC1～IC3的电源通断。
本实用新型的优点是1、药液的流量可稳定准确地调节控制，且经调节后的流量保持不变。2、药液输完或药液中混有空气时即自动停机并发出报警声，无需人值守，安全可靠。3、流量控制范围宽，能满足临床不同病人、不同病情的输液需要。4、可根据需要补充一定量的额外液体。
图1是该医用电泵输液器的整体结构示意图。
图2是控制部分的电路图。
以下结合附图对本实用新型作一步详细地描述。
在
图1中，1是药液瓶，2是上段输液管，2’是下段输液管，上端接液瓶，下端接注射针头8,3是医用专用输液泵，型号为yyb-1，连接在上、下输液管之间，泵的进口接上管，出口接下管。4是减速器，为普通齿轮传动结构，输出轴7与输液泵出轴连接，输入轴6与微型直流电机M的出轴连接，为适应宽范围流量要求，减速器设有1∶1、100∶1两种输出速度，要求大流量时用1∶1，小流量时用100∶1输出，由中间轴推杆5改变传动齿轮的直径比来实现，+、-是电机M的电源接入端子。M的转速由图2中的脉宽调节器控制。SC是电容传感器，它由两块导电极板A、B中间通过输液管2’作电介质构成，极板可做成长条形，也可以做成对合的半圆形，但两极板不能相碰。传感电容的作用是监控输液管内是否有药液流过，因为药液的相对介电系数约为80，而空气的相对介电系数为1，以药液作电介质和以空气作电介质的电容量变化约相差80倍，因此，当药液输完或者药液中混入空气后，电容量会发生很大变化，利用电容量的变化转换成电信号经处理电路处理去控制停机并发出报警信号，可避免空气进入人体，防止医疗事故。
图2是控制部分的电路图，由于页幅限制，分两页画，两页合成图2。主要由微电机无级调速器、电子转速/流量计、间歇定时控制器、液管内药液含空气监控报警器和工作电源GB组成，其中微电机无级调速器(见附图第二页横页作图下半部)由微电机M左边的主输液控制器和右边的额外补液控制器构成，两个电路完全一样，都是由脉宽调节器IC1(型号为CU001)及外部元器件晶体TX、电容C1、C2、电阻R1～R4构成，S1是脉冲宽度增加调节键，S2是脉冲宽度减少调节键，Vo是输出端。K1是驱动继电器的触点，作倒换用，左边一个为主输液用，右边一个只有需要额外补液时才使用。IC1为多功能控制器，在这里作脉冲宽度调节用，它采用晶振作时钟信号，输出波形稳定度极高，调节范围相当宽，其占空比可在1～96％之间连续平滑调节，按下S1、脉冲宽度缓缓增加，按下S2脉冲宽度又可缓缓减小，可毫无困难地对微电机进行无级调速。附图第2页上部是转速/流量计，由集成块IC2(型号为556)、场效应晶体管V1、指示刻度表头Vd、电阻R5、R6、电容C3～C6构成。R7和发光二极管LED1构成电源指示器。其工作过程是由于它的输入端接在控制器共同输出端C点上，与转速成比例的脉冲信号经过C3微分后加至IC2的触发端6脚，使单稳态定时电路产生定宽的脉冲，td=1.1R6C4，不同的转速有与其成比例的脉冲数，单稳态电路输出的脉冲，经恒流源V1与C6积分，获得正比于转速的电压，因此可在Vd上读出转速数，将转速数转换成流量数刻度在表盘上就可直接读出流量。
间歇定时控制器(见附图第3页上部)由IC3(型号为555)、驱动继电器K1、外围元器件半导体二极管V2、V3、可调电阻RP1、RP2、电阻R8、R9、电容C7、C8构成。R10、LED2、R11、LED3构成指示灯，输液期间LED3(绿)亮，停止期间LED2(红)亮。该电路是一个占空比可调的多谐荡器，V2、V3的接入，使充电和放电回路分开，而RP1和RP2的接入，可对C7的充放电时间分别调整，即能对输出的高电平和低电平持续时间分别调整，也就是对接通时间和断开时间分别调整，定时和周期的长短可根据实际需要来调整。调整方法按下式进行接通时间t充=0.693(R8+RP1)C7；间歇时间t放=0.963(R9+RP2)C7。合上开关S3即能工作。
液管内药液空气监控报警器由多谐振荡器、电容传感器、I(电流)/v(电压)变换器、反相放大器、检波器、比较器和报警器组成。图中，IC4(型号为555)、电阻R12、R13、电容C9构成多谐振荡器；SC为传感电容器；集成块IC5是一块低功耗的四运放集成块(型号为TLC27L4)，可在3V单电源下工作，(也可以用四运放集成块LM324，但供电电源为5～15V)，其中，IC5a、电阻R14～R16构成 变换器；IC5b、电阻R14、R15、R17、R18构成反相放大器；晶体二极管V4、R21、R22、C10构成检波器；IC5c、R19、R20构成比较器；IC5d空着不用；集成块IC6(型号为(TWH8778)为电子开关、K2是驱动继电器，V5是隔离二极管；集成块IC7、电容C11、蜂鸣器HA构成报警器，LED4是随声音闪烁的发光二极管，R21是限流电阻。
振荡器IC4的输出端Vo连接传感电容SC的B点，A点连接IC5a的反相输入端2脚，IC5a的输出端1脚通过R17连接IC5b的反相输入端6脚，IC5b的输出端7脚连接V4的输入端，V4的输出端连接IC5c的反相输入端9脚，IC5c的输出端8脚通过隔离二级管V5连接IC6的控制端5脚，另一路连接IC7的电源启动端2脚。电路的工作过程是正常输液时，输液管2’有药液流过，传感电容SC呈现的电容量较大，振荡器IC4输出的振荡信号从Vo输出经SC耦合送入 变换器IC5a将电流信号转换成电压信号输出，经IC5b放大后由V2进行检波，再送入比较器的IC5c的反相输入端与同相输入端的基准电压进行比较，由于检波电压＞基准电压，所以比较器IC5c输出为低电平，对其它电路不产生影响。当输液管2’无药液流过时，或者药液中混入空气时，传感电容SC的电容量变得很小，等效于开路，振荡信号不能通过SC，检波器V2无输出，比较器IC5c反相输入端的电压＜同相输入端的基准电压，IC5c输出高电平，该高电平分两路一路送至IC7的2脚，启动报警器发出报警声，同时信号灯LED2闪烁；另一路送入电子开关IC6的5脚，开关导通，驱动继电器K2将常闭触点拉开，切断了IC1～IC3的电源，电机M停转，输液即刻停止。
权利要求1.一种医用电泵输液器，它包括液瓶、输液管、输液泵和注射针头，输液管上端连接液瓶，下端连接注射针头，输液泵插接在中间，上段接泵的进口，下段接泵的出口，其特征在于，它还包括—一个微电机M无级调速器，分别由主输液控制器IC1和额外补液控制器IC1’构成，M的+端与一组双向触点活动端C连接，IC1的输出端Vo与定触点d连接，IC1’的输出端Vo’与定触点e连接，另一组双向触点的活动端C’与电源B+连接，定触点d’与IC1的供电端Vcc连接，定触点e’与IC1’的供电端Vcc’连接，两组双向触点由驱动器K1同步驱动，电路的公共端接地；—一个电子转速/流量计，它的输入端(6)通过电容C3与所述M的(+)端连接，输出端Vo接刻度表头Vd，电路的公共端接地；—一个间歇定时器IC3，它的输出端Vo与所述驱动器K1的一端连接，驱动器的另一端接共地端；—一个管内药液含空气监控报警器，它的振荡器IC4的输出端Vo与一个由所述输液管作电介质的电容传感器SC的B点连接，SC的A点与 变换器的反相输入端连接， 变换器输出端与反相放大器的反相输入端连接，反相放大器的输出端与检波器的输入端连接，检波器的输出端与比较器的反相输入端连接，比较器的输出分两路，一路与报警器的电源启动端(2)连接，另一路与电子开关IC6的控制端(5)连接，IC6的(1)端接电源(+)端，f端与驱动器K2的一端连接，驱动器K2的另一端接共地端，K2的常闭触点控制IC1～IC3的电源通断。
专利摘要本实用新型提供了一种医用电泵输液器,主要由液瓶、输液管、输液泵和注射针头构成,其特征是:微电机采用高稳定度的脉宽调节器进行无级调速,并设有额外剂量补液装置,液流管上还装有传感器监控,当药液输完或药液中混入空气时能立即停止输液并发出报警声。该输液器具有流量范围宽、流速控制稳定、并可补充额外剂量的液体、无需值守、安全可靠、能满足不同病人、不同病情的输液要求,适合医院临床使用。
文档编号A61M5/14GK2445749SQ00246749
公开日2001年9月5日 申请日期2000年8月17日 优先权日2000年8月17日
发明者吴兴, 张华毅 申请人:吴兴