专利名称：输液控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医用辅助设备，具体涉及一种用于输液时进行检测、报警及控制的装置。
背景技术：
传统的医院输液方式为有人值守，输液时需要家属在旁陪护，或者由护士不断巡视，不仅浪费大量人力，病人也得不到很好的休息，同时，护士难以及时了解各个病人的输液情况，特别是有些药液配置后必须及时使用，护士只能关照病人家属，在前一瓶药液输到一半时，过来配置下一瓶药液，这样极易发生问题。为避免因陪护人员大意导致药液输完时回血等，人们开发了一些输液报警装置，用于在输液即将结束时发出报警信号，这类装置，通常采用红外或超声波技术，采用红外技术时，靠液量自然下滴时进行滴数计数，采用超声波技术时，则进行液位检测，这两种技术的缺点是，精度低，通常只有10％左右，且对检测时的输液状态要求较严格，如要求无遮挡或晃动等。同时，这类装置通常只能在本地发出报警声，起到提醒监护者的作用，仍无法做到无人值守，也不能在输液结束时自动关闭输液管路，护士也无法直观了解各输液者的输液进程。
发明内容
本实用新型目的是提供一种输液控制器，能够精确显示输液进程情况，在设定条件发出报警信号。
本实用新型进一步的目的是使该输液控制器可以实现集中监控，并在输液结束时自动关断输液管路。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种输液控制器，包括单片机、称重传感器、模/数转换电路、输入电路和报警电路，所述称重传感器上设有挂钩，称重传感器的输出经模/数转换电路转换成数字信号后连接到单片机的输入端口，包括有输入按键的输入电路与单片机的另一输入端口连接，单片机的输出端口上连接有报警电路。
上述技术方案中，所述称重传感器通常为应变片式称重传感器，所述报警电路包括声音报警电路和光报警电路。其中的称重传感器主要包括以下几种形式①双孔平行梁式；②剪切梁式；③双剪切梁式；④弯曲梁式；⑤柱式；⑥S型；⑦轮幅式，一般地，可以在称重传感器的上下两侧各连接一个挂钩，上方的挂钩用于将本装置悬挂在病房的输液挂钩上，下方的挂钩则供输液瓶或瓶套悬挂，称重传感器将重量转换为电信号，经处理(可以包括放大、整形等)转换成数字信号后，送至CPU(单片机)处理，供报警、显示、控制、传输等。
上述技术方案中，所述声音报警电路可以为蜂鸣器，制作方便，成本低，当然，也可以采用其它音质较好的发声电路；所述光报警电路为发光二极管及保护电阻。为保证装置工作的稳定可靠，单片机的输出端口通过隔离电路与所述声音报警电路和光报警电路连接，所述隔离电路可以是光电耦合器。
上述技术方案中，还可以包括显示接口电路及显示装置，显示装置通过显示接口电路连接在单片机的输出端口上。
其一，所述显示装置为液晶显示屏，所述显示接口电路为相应的液晶解码及驱动电路。由于液晶显示技术的快速发展，可以在液晶显示屏上显示较多的信息，使本装置具有更多的功能。
其二，所述显示装置为多个7段发光二极管装置，显示接口电路为发光二极管译码及驱动电路。
上述技术方案中，还可以包括有通信接口，所述通信接口连接于单片机的输出端口，并可与计算机的相应接口配合通信。这样，通过称重传感器获取的输液重量信号，可以通过网络传输至计算机中，供计算机处理，护士坐在值班室的电脑前就可以明了各病床的输液过程。
其中的通信接口可以是485接口，有便于组网的优点，在接口与单片机的输出端口间设有相应的接口电路。采用485接口，结构简单，同时，由于485口的多接口间可直接连接，便于组网，通过网络，计算机可以对网络中的任一装置进行监测、设置与控制。
用传统的232接口(串口)作为通信接口，便于计算机对单台装置的设置与控制，在接口与单片机的输出端口间则设有相应的接口电路。
上述技术方案中，还可以设有控制执行机构，所述控制执行机构包括由单片机输出端口控制的驱动电路和执行单元，执行单元为输液管的流量控制结构，实现输液时的流量控制和关断操作。上述流量控制结构可以用电机驱动的凸轮结构、电磁阀或者电机驱动的蜗轮蜗杆等结构实现。
当所述执行单元为凸轮控制结构时，在壳体上设有输液管通过槽，旁边设有电机驱动的凸轮，凸轮为偏心轮结构，在普通位时凸轮与输液管通过槽分离，在控制位时凸轮卡入输液管通过槽中，可使槽中的输液管被卡紧关断，所述驱动电路为电机驱动电路，电机可以是步进电机或直流电机，由于采用电机驱动，实际上，可以控制对输液管的卡位程度，从而实现对流速的自动控制。
当所述执行单元为电磁阀时，输液管穿越电磁阀的动铁机构，正常输液时电磁阀处于开启状态，当输液量到达控制位时，电磁阀闭合，卡紧输液管，关断输液。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点1.由于本实用新型采用了称重传感器作为对输液药量的监控，因而具有对测量环境要求低，测量稳定、可靠的优点；2.本实用新型精度高，经申请人试验测定，精度可达0.1％；3.本实用新型为非接触式，不污染所输液体，适用范围广，可以适用于药液、血液等各种输液用途；4.本装置重量轻，结构小巧，使用时，只需将输液瓶挂在挂钩上，安装使用方便；5.本装置集测量、监视、控制于一体，能提供即时的重量、流速以及剩余时间等信息；6.本装置可实现远程计算机集中控制与管理，提高医院信息化程度，做到无人值守，护士在值班室即可了解各输液者情况，避免意外发生。
附图1为本实用新型实施例一的电路框图；
附图2为实施例一中多台控制装置组网由PC机控制的示意框图；附图3为实施例一的电路原理图；附图4为实施例一中凸轮控制结构的示意图；附图5为图4的A-A剖视图；附图6为本实用新型实施例二的电路原理图；附图7为本实用新型实施例三的电路原理图。
其中[1]、壳体；[2]、输液管通过槽；[3]、电机；[4]、凸轮。
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描述实施例一参见附图1至附图5所示，一种输液控制器，包括单片机、称重传感器、模/数转换电路、输入电路和报警电路，所述称重传感器为双孔平行梁式应变片称重传感器，称重传感器上方和下方分别设有挂钩，上方的挂钩可以在使用时悬挂在现有输液挂钩上，以固定本装置，下方的挂钩替代现有输液挂钩供输液瓶(或瓶套)悬挂用，其余部分可以与称重传感器分体设置，装置在一个壳体内，称重传感器的输出用导线连接至壳体内的电路板上，经模/数转换电路转换成数字信号后连接到单片机的输入端口，包括有输入按键的输入电路与单片机的另一输入端口连接，单片机的输出端口上连接有报警电路。
本实施例中，参见附图2所示，单片机IC1采用AT89C51，用ADS1240担任放大和模/数转换电路，由6个轻触式按钮开关S1、S3、S4、S5、S6、S7配以相应的电阻、电容、逻辑门等，构成输入电路，实现不同的控制电平，对单片机IC1提供控制信号；报警电路与控制电路合用一根控制线，用4N33光电耦合器U5与单片机IC1实现隔离，报警电路包括声音报警电路和光报警电路，其中声音报警电路为蜂鸣器U3，所述光报警电路为发光二极管D2及保护电阻R10，所述控制电路为直流电机供电；同时，单片机可输出显示信号，通过显示接口电路SMC1601A与液晶显示屏连接。
本实施例中，以选通方式连接有2组通信接口，485口的接口驱动电路为MAX1483，232口的接口驱动电路为MAX3232，两者共用单片机的2位输出端口，并用3个切换开关S2、S8、S9实现切换选通。
本实施例中，还设置有控制执行机构，所述控制执行机构为凸轮控制结构，参见附图3和附图4所示，在壳体上设有输液管通过槽，旁边设有电机驱动的凸轮，为偏心轮结构，在普通位时凸轮与输液管通过槽分离，在控制位时凸轮卡入输液管通过槽中，可使槽中的输液管被卡紧关断。直流电机由单片机控制，当称重传感器的信号表明输液即将结束时，报警电路发出声、光报警，同时，直流电机得电动作，凸轮转动将输液管卡死，当然，在电机控制电路中设置延时及关断电路会获得更好的实用效果。
本实施例的装置可以方便地实现组网，如附图2中给出了组网的示意框图，多个本装置LTC1、LTC2、LTC3、……、LTCn通过总线与PC机连接，由PC机实现监测、控制，其中，总线和PC机之间可以设置通讯转换器。
实施例二参见附图5所示，一种输液控制器，包括单片机、称重传感器、模/数转换电路、输入电路和报警电路，所述称重传感器为剪切梁式称重传感器，称重传感器与电路一体设置于壳体内，壳体上方设有挂钩，在使用时悬挂在现有输液挂钩上，以固定本装置，称重传感器下方设有挂钩，露出壳体外，供输液瓶(或瓶套)悬挂用，称重传感器的输出经模/数转换电路转换成数字信号后连接到单片机的输入端口，包括有输入按键的输入电路与单片机的另一输入端口连接，单片机的输出端口上连接有报警电路。
本实施例中，参见附图5所示，单片机IC1采用GMS97C51，用AD7705担任放大和模/数转换电路，由6个轻触式按钮开关S2、S3、S4、S5、S6、S7配以相应的电阻R9、R10、R11、R12、R17、R18，构成输入电路，实现不同的控制电平，对单片机IC1提供选择、启动、置位、电机转向等控制信号；报警电路包括声音报警电路和光报警电路，单片机的一根输出线P1.7提供低电平报警信号，光报警电路由发光二极管D2及保护电阻R3构成，声音报警电路通过光电耦合器U4连接至蜂鸣器U3；同时，单片机可输出显示信号，通过显示接口电路SMC1604与液晶显示屏连接。
本实施例中，连接有2组通信接口，485口的接口驱动电路为MAX1483，232口的接口驱动电路为MAX3232，两者共用单片机的2位输出端口，切换开关S1给单片机提供切换控制信号。
本实施例中，还设置有凸轮控制结构，控制结构的与实施例一相同，其电机控制信号由单片机的P1.5脚提供，并由按键开关S6提供反向转动信号，通过隔离和驱动电路S19986控制电机转动，实现输液管的通断控制。
实施例三参见附图6所示，一种输液控制器，包括单片机、称重传感器、输入电路和报警电路，所述称重传感器为双孔平行梁式式称重传感器，称重传感器与电路一体设置于壳体内，壳体上方设有挂钩，在使用时悬挂在现有输液挂钩上，以固定本装置，称重传感器下方设有挂钩，露出壳体外，供输液瓶(或瓶套)悬挂用，称重传感器的输出连接到单片机的输入端口，包括有输入按键的输入电路与单片机的另一输入端口连接，单片机的输出端口上连接有报警电路。
本实施例中，参见附图5所示，单片机IC1采用MSC1210，该单片机具有模拟信号输入接口，可直接把模拟信号输入单片机，由内置的模/数转换电路转换成数字信号进行处理，由6个轻触式按钮开关S1、S2、S3、S4、S5、S6构成输入电路，对单片机IC1提供控制信号；报警电路包括声音报警电路和光报警电路，单片机的一根输出线P1.5提供低电平报警信号，光报警电路由发光二极管D2及保护电阻R12构成，声音报警电路通过光电耦合器U4连接至蜂鸣器U5；同时，单片机可输出显示信号，通过显示接口电路SMC1601与液晶显示屏连接。
本实施例中，连接有2组通信接口，485口的接口驱动电路为MAX1483，232口的接口驱动电路为MAX3232，两者共用单片机的2位输出端口。
本实施例中，还设置有凸轮控制结构，控制结构的与实施例一相同，其电机控制信号通过隔离和驱动电路S19986控制电机转动，实现输液管的通断控制，同时，由2个模拟信号输入口获取电机状态输入单片机，以提供精确控制。
权利要求1.一种输液控制器，其特征在于包括单片机、称重传感器、模/数转换电路、输入电路和报警电路，所述称重传感器上设有挂钩，称重传感器的输出经模/数转换电路转换成数字信号后连接到单片机的输入端口，包括有输入按键的输入电路与单片机的另一输入端口连接，单片机的输出端口上连接有报警电路。
2.如权利要求1所述的输液控制器，其特征在于所述称重传感器为应变片式称重传感器，所述报警电路包括声音报警电路和光报警电路。
3.如权利要求2所述的输液控制器，其特征在于所述声音报警电路为蜂鸣器，所述光报警电路为发光二极管及保护电阻，单片机的输出端口与所述声音报警电路和光报警电路之间可以设置隔离电路。
4.如权利要求1所述的输液控制器，其特征在于还可以包括液晶显示屏和相应的液晶解码及驱动电路，液晶显示屏通过液晶解码及驱动电路连接在单片机的输出端口上。
5.如权利要求1所述的输液控制器，其特征在于还可以包括显示接口电路及显示装置，显示装置通过显示接口电路连接在单片机的输出端口上，所述显示装置为多个7段发光二极管装置，显示接口电路为发光二极管译码及驱动电路。
6.如权利要求1所述的输液控制器，其特征在于还包括有通信接口，所述通信接口连接于单片机的输出端口，并可与计算机的相应接口配合通信。
7.如权利要求6所述的输液控制器，其特征在于所述通信接口可以为485接口，也可以为232接口，在接口与单片机的输出端口间设有相应的接口电路。
8.如权利要求1所述的输液控制器，其特征在于还设有控制执行机构，所述控制执行机构包括由单片机输出端口控制的驱动电路和执行单元，执行单元为输液管的流量控制结构。
9.如权利要求8所述的输液控制器，其特征在于所述执行单元为凸轮控制结构，在壳体上设有输液管通过槽，旁边设有电机驱动的凸轮，为偏心轮结构，在普通位时凸轮与输液管通过槽分离，在控制位时凸轮卡入输液管通过槽中，可使槽中的输液管被卡紧关断，所述驱动电路为电机驱动电路，电机可以是步进电机或直流电机。
10.如权利要求8所述的输液控制器，其特征在于所述执行单元为电磁阀结构，输液管穿越电磁阀的动铁机构，电磁阀开启时为正常输液状态，电磁阀闭合时，卡紧输液管，为关断状态。
专利摘要一种输液控制器，其特征在于包括单片机、称重传感器、模/数转换电路、输入电路和报警电路，所述称重传感器上设有挂钩，称重传感器的输出经模/数转换电路转换成数字信号后连接到单片机的输入端口，包括有输入按键的输入电路与单片机的另一输入端口连接，单片机的输出端口上连接有报警电路。本实用新型具有对测量环境要求低，精度高，测量稳定、可靠的优点；同时，本装置为非接触式，不污染所输液体，可以适用于药液、血液等各种输液用途，安装使用方便；实现测量、监视、控制集于一体的功能，并能实现远程计算机集中控制与管理，提高医院信息化程度。
文档编号A61M5/14GK2577853SQ0225795
公开日2003年10月8日 申请日期2002年10月21日 优先权日2002年10月21日
发明者曹中华, 荣朝阳, 黄泽 申请人:霍丁格·包尔文(苏州)电子测量技术有限公司