专利名称：一种注射泵中注射器的推空检测系统及方法
技术领域：
本发明涉及注射器推空检测领域，尤其涉及一种注射泵中注射器的推空检测系统及方法。
背景技术：
静脉注射是一种最常用的临床治疗方法，其根据药物和患者情况不同配以适当的注射速度；注射速度过快，可能会导致中毒，更严重时会导致水肿和心力衰竭；注射液过慢则可能发生药量不够或无谓地延长输液时间，使治疗受影响并给患者和护理工作增加不必要的负担。采用注射泵即可满足持续稳定的高精度输液要求，在现代的重病特护医疗部门中，注射泵得到越来越多的应用。在用注射泵为病人进行静脉注射时，需要实时了解注射泵中注射器的推进距离，也即注射泵的推进距离，以便医护人员及时了解注射情况，因为一旦发生注射器阻塞或注射器推空，如果不及时处理会对患者造成严重危害。传统的注射泵推进距离的检测方法是通过磁栅、光栅或霍尔元件检测电机旋转的速度，进而计算出注射泵的推进距离；但是磁栅或光栅的成本较高，而且检测过程复杂；使用霍尔元件进行检测时，虽然相比磁栅或光栅的成本较低，但检测盲区大，检测效率低。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种注射泵中注射器的推空检测系统及方法，其具有检测速度快，检测精度高，且检测成本低的特点。为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的:一种注射泵中注射器的推`空检测系统，包括:电位器单元、信号获取单元及信号处理单元，所述电位器单元与注射泵的注射器连接，用于通过电位器生成与注射器的推进距离对应的电压信号；所述信号获取单元用于获取所述电位器单元生成的电压信号，并将所述电压信号传入处理单元；所述信号处理单元与所述信号获取单元连接，用于根据电压信号与注射器的推进距离的对应关系，计算出注射器的推进距离，并根据所述推进距离判断注射器是是否推空及是否发生堵塞。特别的，所述检测系统还包括:稳压单元，与电位器单元连接，用于保持电位器所在电路的电压的稳定。特别的，所述信号获取单元包括:噪声处理单元和信号接收单元，所述噪声处理单元与电位器单元连接，用于接收电位器单元生成的电压信号，并去除电压信号中由于电位器的中间抽头即电刷滑动而生成的电路噪声；所述信号接收单元与噪声处理单元连接，用于接收噪声处理单元传入的电压信号。特别的，所述稳压单元为稳压二极管。特别的，所述噪声处理单元为滤波电路。 特别的，所述电位器为线性电位器。
特别的，所述信号处理单元包括:运算单元和判断单元，所述运算单元与信号接收单元连接，用于通过将信号接收单元传入的电压信号的电压值乘以一个固定系数，计算出注射泵中注射器的推进距离，所述固定系数为:线性电位器的长度除以线性电位器所在电路的电源电压计算出的值；所述判断单元与运算单元连接，用于根据运算单元传入的注射器的推进距离判断注射器是否推空及是否发生堵塞。特别的，所述系统还包括:报警单元，与判断单元连接，用于在判断单元判断出注射泵的注射器已经推空，或发生堵塞时发出警报。本发明还公开了一种注射泵中注射器的推空检测方法，其特征在于，包括如下步骤:A、电位器单元通过线性电位器生成与注射泵的推进距离对应的电压信号，并将其传入滤波电路；B、滤波电路除去电压信号中的电路噪声，然后将电压信号通过信号接收单元传入信号处理单元；C、信号处理根据电压信号与注射器的推进距离的对应关系，计算出注射器的推进距离，并根据所述推进距离判断注射器是是否推空及是否发生堵塞。特别的，所述步骤A具体包括:稳压二极管使线性电位器所在电路的电压一直保持稳定，注射泵中注射器 的移动带动线性电位器的电刷开始移动，此时，线性电位器生成与电刷移动距离相对应的电压信号，并将所述电压信号传入滤波电路。特别的，所述步骤C具体包括:Cl、运算单元通过将信号接收单元传入的电压信号的电压值乘以一个固定系数，计算出注射泵中注射器的推进距离，所述固定系数为:线性电位器的长度除以线性电位器所在电路的电源电压计算出的值；C2、判断单元根据运算单元传入的注射器的推进距离判断注射器是否推空及是否发生堵塞。特别的，所述检测方法还包括如下步骤:D、报警单元在判断单元判断出注射泵的注射器已经推空或发生堵塞时，发出警报。本发明的有益效果为，所述一种注射泵中注射器的推空检测系统及方法利用线性电位器中电刷的移动生成与注射泵的推动距离对应的电压信号；利用滤波电路除去电压信号中的电路噪声；然后，运算单元根据电压信号与注射泵推进距离的对应关系，计算出注射泵的推进距离；判断单元根据运算单元传入的注射器的推进距离判断注射器是否推空及是否发生堵塞；在判断单元判断出注射泵的注射器已经推空或发生堵塞时，报警单元发出警报；与传统的注射泵中注射器的推空检测方法相比，不仅检测的效率高，检测精度高，而且检测成本低，本发明的检测系统对注射器推空或发生堵塞及时进行报警，便于医护人员对问题进行处理，避免了对患者造成危害。
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。图1为本发明注射泵中注射器的推空检测系统的框图2为本发明中计算注射器推进距离的原理的示意图；图3为本发明注射泵中注射器的推空检测方法的流程图；图中:1、线性电位器；2、电源；3、滤波电路；4、中间抽头；5、地线；S、线性电位器的长度；d、中间抽头移动距离。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。请参照图1，图1为本发明注射泵推进距离的检测系统的框图。本实施例中，一种注射泵中注射器的推空检测系统，包括:稳压单元、电位器单元、信号获取单元、信号处理单元及报警单元，所述信号获取单元包括:噪声处理单元和信号接收单元；所述稳压单元 为稳压二极管；所述噪声处理单元为滤波电路3 ;所述信号处理单元包括:运算单元和判断单元。所述稳压二极管用于保持线性电位器所在电路的电压的稳定。稳压二极管与线性电位器的电源端连接，保持线性电位器所在电路的电压的稳定；如果电源电压为12伏，那么在稳压二极管的作用下，线性电位器所在电路的电源电压将始终保持在12伏。所述电位器单元通过特定的装置与注射泵的注射器连接，用于通过线性电位器I生成与注射泵中注射器的推进距离对应的电压信号。如图2所示，图2为本发明中计算注射器推进距离的原理的示意图，线性电位器I的一端接电源2，另一端接地线5，中间抽头4连接滤波电路3 ;在注射泵的注射器开始向前推动时，线性电位器I的中间抽头4，也即电刷，将随即开始移动；此时，在线性电位器I的中间抽头4处将生成与中间抽头移动距离d对应的电压信号，而中间抽头移动距离d又与注射器向前推动的距离相同，进而得到与注射泵中注射器的推动距离对应的电压信号。所述滤波电路3与电位器单元连接，用于除去电位器单元传入的电压信号中的电路噪声。线性电位器I的电刷在移动时会产生电路噪声，并与电压信号混杂在一起，如果不除去电路噪音，将严重影响计算出的注射泵推动距离的精度，本发明的检测系统中设置了一个滤波电路3来除去电路噪声；其中，所述电路噪声是指除目的信号以外的所有信号的一个总称。所述信号接收单元与滤波电路连接，用于接收经滤波电路3处理过的电压信号，并将所述电压信号传入运算单元。所述运算单元与信号接收单元连接，用于根据电压信号与注射泵推进距离的对应关系，计算出注射泵中注射器的推进距离。在注射器的推杆向前推动时，电刷处就会生成与注射器推动距离对应的电压信号，推杆的移动距离越大，电刷移动的距离也就越大，电刷处生成的电压信号的电压值也就越大；在电刷移动的线性电位器I 一端时，电刷移动的距离为线性电位器的长度S，此时，电刷处生成的电压信号的电压值将达到最大，也即电源电压12伏。运算单元通过将信号接收单元传入的电压信号的电压值乘以一个固定系数，即可计算出注射泵中注射器的推进距离；所述固定系数为:线性电位器I的长度除以线性电位器I所在电路的电源的电压12伏，计算出的值。所述判断单元与运算单元连接，用于根据运算单元传入的注射器的推进距离判断注射器是否推空及是否发生堵塞。判断单元将运算单元传入的注射器的推进距离与注射器中可以装入药量的最大距离进行比较运算，判断注射器是否已经推空；判断单元根据一段时间内如十秒钟之内，运算单元传入的注射器的推进距离是否发生变化，判断注射器是否发生堵塞。判断单元不仅可以判断注射器是否推空及是否发生堵塞，还可以根据需要在注射器的推进距离处于任何值时，如注射器总长度的三分之一，或注射器总长度的一半时，作出判断。所述报警单元与判断单元连接，用于在判断单元判断出注射泵的注射器已经推空或发生堵塞时，发出警报。报警单元的报警参数可以根据需要灵活进行设置，不仅能在注射器已经推空或发生堵塞时发出报警，而且也能在判断单元判断出注射器推进到一定距离，如注射器总长度的三分之一，或注射器总长度的一半时，均能发出警报。请参照图3所示，图3为本发明注射泵中注射器的推空检测方法的流程图。本实施例中，一种注射泵中注射器的推空检测方法，包括如下步骤:步骤101、电位器单元通过线性电位器生成与注射泵中注射器的推进距离对应的电压信号，并将其传入滤波电路。稳压二极管使线性 电位器所在电路的电源电压一直稳定在12伏，注射器中推杆的移动带动线性电位器I的电刷开始移动，此时，电刷处生成与电刷移动距离相对应的电压信号，并将所述电压信号传入滤波电路。步骤102、滤波电路3除去电压信号中的电路噪声，然后将电压信号通过信号接收单元传入运算单元。线性电位器I的电刷在移动时会产生电路噪声，并与电压信号混杂在一起，如果不除去电路噪音，将严重影响计算出的注射泵推动距离的精度，本发明的检测系统中通过一个滤波电路来除去电路噪声；其中，所述电路噪声是指除目的信号以外的所有信号的一个总称。步骤103、运算单元通过将电压信号的电压值乘以一个固定系数，计算出注射泵中注射器的推进距离。在注射器的推杆向前推动时，电刷处就会生成与注射器推动距离对应的电压信号，推杆的移动距离越大，电刷移动的距离也就越大，电刷处生成的电压信号的电压值也就越大；在电刷移动的线性电位器一端时，电刷移动的距离为线性电位器的长度，此时，电刷处生成的电压信号的电压值将达到最大，也即电源电压12伏。运算单元通过将信号接收单元传入的电压信号的电压值乘以一个固定系数，即可计算出注射泵中注射器的推进距离；所述固定系数为:线性电位器的长度S除以线性电位器I所在电路的电源电压12伏，计算出的值。步骤104、判断单元根据运算单元传入的注射器的推进距离判断注射器是否推空及是否发生堵塞。判断单元将运算单元传入的注射器的推进距离与注射器中可以装入药量的最大距离进行比较运算，判断注射器是否已经推空；判断单元根据一段时间内如十秒钟之内，运算单元传入的注射器的推进距离是否发生变化，判断注射器是否发生堵塞。判断单元不仅可以判断注射器是否推空及是否发生堵塞，还可以根据需要在注射器的推进距离处于任何值时，如注射器总长度的三分之一，或注射器总长度的一半时，作出判断。步骤105、报警单元在判断单元判断出注射泵的注射器已经推空或发生堵塞时，发出警报。报警单元的报警参数可以根据需要灵活进行设置，不仅能在注射器已经推空或发生堵塞时发出报警，而且也能在判断单元判断出注射器推进到一定距离，如注射器总长度的三分之一，或注射器总长度的一半时，均能发出警报。所述一种注射泵中注射器的推空检测系统及方法利用线性电位器I中电刷的移动生成与注射泵的推动距离对应的电压信号；利用滤波电路除去电压信号中的电路噪声；运算单元根据电压信号与注射泵推进距离的对应关系，计算出注射泵中注射器的推进距离；判断单元根据运算单元传入的注射器的推进距离判断注射器是否推空及是否发生堵塞；在判断单元判断出注射泵的注射器已经推空或发生堵塞时，报警单元发出警报；与传统的注射泵中注射器的推空检测方法相比，本发明可以对注射泵推动距离，也即注射泵中的注射器推动距离的逐点检测，实现注射泵的推动距离的实时检测，而且检测的效率高，检测成本低，便于医护人员及时发现注射泵出现的问题，避免了对患者造成危害。
上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种注射泵中注射器的推空检测系统，其特征在于，包括:电位器单元、信号获取单元及信号处理单元，所述电位器单元与注射泵的注射器连接，用于通过电位器生成与注射器的推进距离对应的电压信号；所述信号获取单元用于获取所述电位器单元生成的电压信号，并将所述电压信号传入处理单元；所述信号处理单元与所述信号获取单元连接，用于根据电压信号与注射器的推进距离的对应关系，计算出注射器的推进距离，并根据所述推进距离判断注射器是是否推空及是否发生堵塞。
2.根据权利要求1所述的注射泵推进距离的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括:稳压单元，与电位器单元连接，用于保持电位器所在电路的电压的稳定。
3.根据权利要求2所述的注射泵推进距离的检测系统，其特征在于，所述信号获取单元包括:噪声处理单元和信号接收单元，所述噪声处理单元与电位器单元连接，用于接收电位器单元生成的电压信号，并去除电压信号中由于电位器的中间抽头即电刷滑动而生成的电路噪声；所述信号接收单元与噪声处理单元连接，用于接收噪声处理单元传入的电压信号。
4.根据权利要求3所述的注射泵推进距离的检测系统，其特征在于，所述电位器为线性电位器。
5.根据权利要求3所述的注射泵推进距离的检测系统，其特征在于，所述信号处理单元包括:运算单元和判断单元，所述运算单元与信号接收单元连接，用于通过将信号接收单元传入的电压信号的电压值乘以一个固定系数，计算出注射泵中注射器的推进距离，所述固定系数为:线性电位器的长度除以线性电位器所在电路的电源电压计算出的值；所述判断单元与运算单元连接，用于根据运算单元传入的注射器的推进距离判断注射器是否推空及是否发生堵塞。
6.根据权利要求1所述的注射泵推进距离的检测系统，其特征在于，所述系统还包括:报警单元，与判断单元连接，用于在判断单元判断出注射泵的注射器已经推空，或发生堵塞时发出警报。
7.—种注射泵中注射器的推空检测方法，其特征在于，包括如下步骤: A、电位器单元通过线性电位器生成与注射泵的推进距离对应的电压信号，并将其传入滤波电路； B、滤波电路除去电压信号中的电路噪声，然后将电压信号通过信号接收单元传入信号处理单元； C、信号处理根据电压信号与注射器的推进距离的对应关系，计算出注射器的推进距离，并根据所述推进距离判断注射器是是否推空及是否发生堵塞。
8.根据权利要求7所述的注射泵推进距离的检测方法，其特征在于，所述步骤A具体包括:稳压二极管使线性电位器所在电路的电压一直保持稳定，注射泵中注射器的移动带动线性电位器的电刷开始移动，此时，线性电位器生成与电刷移动距离相对应的电压信号，并将所述电压信号传入滤波电路。
9.根据权利要求7所述的注射泵推进距离的检测方法，其特征在于，所述步骤C具体包括: Cl、运算单元通过将信号接收单元传入的电压信号的电压值乘以一个固定系数，计算出注射泵中注射器的推进距离，所述固定系数为:线性电位器的长度除以线性电位器所在电路的电源电压计算出的值； C2、判断单元根据运算单元传入的注射器的推进距离判断注射器是否推空及是否发生堵塞。
10.根据权利要求7所述的注射泵推进距离的检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括如下步骤: D、报警单元在判断单元判断出注射泵的注射器已经推空或发生堵塞时，发出警报。
全文摘要
本发明公开一种注射泵中注射器的推空检测系统，应用于注射器推空检测领域，包括电位器单元、信号获取单元及信号处理单元，所述电位器单元与注射泵的注射器连接，用于通过电位器生成与注射器的推进距离对应的电压信号；所述信号获取单元用于获取所述电位器单元生成的电压信号，并将所述电压信号传入处理单元；所述信号处理单元与所述信号获取单元连接，用于根据电压信号与注射器的推进距离的对应关系，计算出注射器的推进距离，并根据所述推进距离判断注射器是是否推空及是否发生堵塞；与传统的注射泵中注射器的推空检测方法相比，实现了对注射泵中注射器的推动距离的逐点检测，而且检测精度和效率高，检测成本低。
文档编号A61M5/142GK103182109SQ20111045645
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者傅军, 赵玉林, 侯忠诚 申请人:北京谊安医疗系统股份有限公司