专利名称：磁力式输液预警装置及其实现方法
技术领域：
本发明涉及ー种医疗辅助器械，具体的说，是涉及ー种磁力式输液预警装置及其实现方法。
背景技术：
目前，为了防止输液滴完后，出现空针导致输液器进气，损伤病人，病人输液时，需要护士或者家属看护并随时观察输液情況，极其费神；尤其是夜间输液吋，因看护人员精神疲惫，极易导致输液滴空。为了克服人工监控的缺陷，发明了输液报警器，现有技术中输液报警器主要有三种:ー种是利用光电非接触式探测药滴的动态，触发电路工作，具体的说，是在输液瓶的底部或者滴管缓冲管处装上光电设备，没有液体时会，光电设备产生电信号，提醒看护人员换输液瓶，该种报警器存在以下缺陷:一、更换麻烦，光电报警器需夹在瓶子或者滴管上，更换液体和瓶子的时候比较麻烦；ニ、适用范围窄，无法适用于不同大小的输液瓶以及输液袋；三、价格昂贵，难以推广应用。ー种是利用重力原理，预设重力报警器的工作重力，当输液袋或输液瓶的重力小于该工作重力后，然后辅以控制电路，便能够较为准确的报出警报，如申请号为:00226178.1的输液报警器和申请号为:92225821.X的输液终了报警器，这种报警器存在以下缺陷:报警灵敏度低、结构复杂、实用性不高。另ー种是利用磁力原理实现报警功能的输液报警器，这种报警器的核心元件选用磁力遥控器、接收器，其存在以下缺陷:不仅结构复杂、价格昂贵，而且磁力遥控器最小的也有打火机大小，体积过大，难以装配到滴液缓冲管上；耗电量大，需要经常更换报警装置的电池或充电，増加了看护人员的工作量，且无法确保报警器的正常运作，灵敏度低。如何研发ー种不仅灵敏度高，报警及时；而且，结构简单、实现方便、价格低廉的输液报警器，就成为了本领域技术人员的重点研发内容。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供ー种结构简单、实现方便、成本低廉的磁力式输液预警装置。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
磁力式输液预警装置，包括用于固定滴管缓冲管的固定机构，设置在固定机构下端的合页开关，内置于滴管缓冲管内并用于控制合页开关状态切换的浮动件，以及与合页开关电连接的报警装置。具体的说，所述固定机构上下两端均设有供输液管穿过的通孔，所述合页开关则设置在其下端的通孔上。考虑到输液液体的卫生安全，本发明中所述浮动件由外壳和内置于该外壳内的导磁芯或磁铁芯组成；其中，外壳的材料在保证其不污染输液液体的前提下选择多种多样，夕卜壳的形状也无特别限定。
本发明中合页开关采用的是合页连接方式，具体的说，所述合页开关包括紧贴于固定机构下端的第一开关，与第一开关合页连接的第二开关，以及设置在第二开关上并用于吸附浮动件的开关磁鉄；合页开关处于常开状态，第一开关相对于固定机构保持静止不动，第二开关为活动件，在开关磁铁的作用下动作，实现合页开关开闭状态的切換。进ー步地，所述第一开关和第二开关均为片状结构，为了确保第一开关和第二开关接触的灵敏度，第二开关为朝第一开关方向弯曲的弧形结构，其远离第一开关和第二开关连接处的一端设有朝第一开关方向弯曲的弯折触片。第一开关和第二开关的一端始終接触，且另一端为活动接触端，当活动接触端接触时，合页开关闭合，当活动接触端未接触时，合页开关断开，为了实现上述目的，则第一开关和第二开关始終接触的一端必须保证二者之间的绝缘性，因此，在所述第一开关和第二开关的连接处设有用于隔绝二者电传导的绝缘隔层。为了更好的实现本发明，所述开关磁铁设置在第二开关的上端，所述第一开关由非导磁性材料制成，所述第二开关由导磁性材料制成。再进ー步的，为了确保报警装置的正常报警，实现报警方式的多祥性，所述报警装置包括灯光报警设备和/或语音报警设备，当同时设置灯光报警设备和语音报警设备时，二者相互并联。本发明还提供了基于上述磁力式输液预警装置的实现方法，包括以下步骤:
(1)浮动件跟随滴管缓冲管内的液面下降并逐渐靠近合页开关； (2)随着浮动件与合页开关之间距离逐渐减小，开关磁铁和浮动件之间磁力逐渐加強，二者相互吸附，第二开关在磁力的作用下向第一开关运动，直至弯折触片触碰到第一开关，报警装置通电并报警。进ー步的，所述步骤(2)中当浮动件的自重和所受磁力大于浮动件所受浮力吋，则浮动件封堵住输液管。本发明的设计原理:利用浮动件自重、所受浮力、浮动件与开关磁铁相互吸引的磁力三者之间的カ平衡效果，其中浮动件自重保持不变，其所受浮力和磁力跟随滴液缓冲管中的液面变化，然后根据滴液缓冲管中液面变化实现输液管的封堵和报警。输液管的封堵:滴液缓冲管中液面下降，浮动件靠近合页开关，则合页开关与浮动件之间的磁力増大，则浮动件在液面下的浸没深度减小，其所受浮力減少，简化为数学公式即为:F浮< F磁+F重，浮动件则在F磁和F重的共同作用下，封堵住与输液缓冲管下端连通的输液管，防止空针；滴液缓冲管中液面上升，一方面浮动件远离合页开关，浮动件与合页开关之间的磁力减小，浮动件在液面下的浸没深度増加，所受浮力増加，简化为数学公式即为:F浮> F磁+F重，浮动件在F浮的作用下上升，远离输液缓冲管与输液管的连接处，输液管道打开，正常滴液；
输液终了报警:本发明选用的合页开关，基于其弧形侧边的第二开关，提高了合页开关的灵敏度，细微的磁力变化均会引起合页开关的状态切换，滴液缓冲管中液面下降，F磁增カロ，因力的作用是相互的，所以，第二开关所受磁力大小也同步增加，当第二开关的自我恢复カF恢小于F磁时，与第一开关活动连接的第二开关在F磁的作用下向第一开关的方向运动，合页开关闭合，报警装置通电并报警；滴液缓冲管中液面上升，F磁减小，F恢大于F磁，第二开关在F恢的作用下，远离第一开关，合页开关断开，报警装置不得电并停止报警工作。与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
(I)本发明设计巧妙、结构合理，且成本非常低廉，相较于现有输液报警器，其不仅具备新颖性和创造性，而且具有非常高的市场竞争カ和经济价值，为其大范围的推广应用，奠定了坚实的基础。(2)本发明利用力学平衡原理，通过磁力和第二开关恢复カ的关系变化，实现合页开关的状态切换；与此同时，通过浮力、磁力、重力三者的变化关系，实现输液管的封堵，输液完毕时，浮动件封堵输液管的同时，报警装置报警，二者同步进行，可及时提醒看护人员更换输液袋或输液瓶，克服了人工监测，费时费事、监测遗漏的缺陷。(3)本发明不仅结构简单、成本低廉；而且，夹装在输液管上，不与输液接触，更换和使用均很方便。(4)本发明不对药液产生污染，磁力感应灵敏度高，报警装置的电路简单，耗电量底；设备造价低，小巧方便。
(5)本发明中合页开关主要由合页连接的第一开关和第二开关组成，其中第一开关相对固定机构保持静止不动，第二开关为活动件，是合开开关状态切换的执行元件，同时，第二开关设计为弧形结构，并在其端部设有弯折触片，弧形结构可缩减第二开关端部与第一开关之间的距离，而弯折触片则进一歩地缩减了第二开关端部与第一开关之间的距离；该种结构设计的好处在于，合页开关状态切换的灵敏度高，确保了合页开关状态切换与输液动作的契合度，第二开关与第一开关的闭合只需第二开关移动极小的一段距离即可使得报警装置通电工作，根据物理常识可知，第二开关动作需求的力非常小，从而为其高灵敏度的状态切换提供了有利的基础。(6)本发明中第一开关由非导磁性材料制成，第ニ开关由导磁性材料制成，两种性能相反的材料确保了二者能正常断开；而且，长时间使用后，第二开关可被开关磁铁磁化，进ー步地提升了合页开关状态切换的灵敏度。
图1为本发明的结构示意图。图2为本发明中合页开关的结构示意图。上述附图中，附图标记对应的名称为:1-滴管缓冲管，2-固定机构，3-浮动件，4-合页开关，5-第一开关，6-第二开关，7-开关磁鉄，8-报警装置，9-弯折触片。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进ー步说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例如图1、2所示，本实施例提供了ー种磁力式输液预警装置，其主要由浮动件3、合页开关4、固定机构2以及报警装置8四部分组成，利用力学平衡的原理，通过滴液缓冲管I内的液面变化，改变可变カ(浮力、磁力)的大小，再与恒カ(重力)相互作用，一方面，实现合页开关开闭状态的切換，从而实现报警装置的工作状态切换，完成输液完毕的报警工作 ’另一方面，通过浮动件3在滴液缓冲管I内的位置变化，实现输液管的封堵，防止空针。为了使得本领域技术人员对本实施例中磁力式输液预警装置的具体结构有更清晰的认识和了解，下面对其进行详细说明:
固定机构，其作用在于将整个装置夹装在输液管上，一般地，固定机构选用中空且规则的几何形状，如:长方体、正方体等，如图1所示，基于现有滴液缓冲管I的形状，本实施例中固定机构采用长方体结构，在固定机构的上下两端均设有供输液管穿过的通孔，进一歩的，作为ー种优选结构，上述报警装置8也可设置在固定机构内，以缩减整个设备的体积。需要说明的是，固定机构的形状如前述，其并没有特别限定，申请文件中文字以及附图所涉及固定机构形状的部分均不应当现在本申请的保护范围。浮动件，其置于滴液缓冲管内并跟随滴液缓冲管内的液面浮动，本实施例中浮动件包括外壳和内芯两部分，外壳直接与输液液体接触，因此，对外壳的材料要求较为严格，其不能对输液液体有任何污染，现有中许多材料均可实现这一目的，如将外壳的材料选择为与输液缓冲管的材料一致即可较为方便地实现；此外，外壳的形状也没特别限定，正方体、长方体、锥体乃至球体均可，本实施例中外壳的形状是椭球形，其作用在于保证浮动件与开关磁铁7之间磁力变化时，浮动件在液面的水平位置的变化不会影响到浮动件封堵输液管，以使得输液完毕之后，浮动件能完全封堵住输液管。外壳内的内芯一般为导磁芯或磁铁芯，由导磁性材料或直接由磁铁 制成，浮动件所受磁力均是通过导磁芯或磁铁芯(内芯)与开关磁铁相互吸引产生的，反之，合页开关开闭状态切换的作用力也是导磁芯或磁铁芯(内芯)与开关磁铁之间产生的磁力。合页开关，本实施例中合页开关主要包括第一开关5和第二开关6两部分，其中，第一开关5固定在固定机构的下端，与浮动件下降的方向一致，第二开关6为活动元件，其通过合页连接的方式与第一开关5连接，第一开关和第二开关均为片状结构，作为ー种优选方式，本实施例中第一开关5和第二开关6均为“U”型结构，二者的具体连接方式如下:第一开关和第二开关闭ロ端均设有与其固为一体且可导电的连接件，两个开关以连接件为连接点连接，连接方式有粘接、焊接、螺栓连接等多种方式，第一开关和第二开关分别与报警装置的两根导线连接，并以两个开关为节点，开关闭合，报警装置得电并工作，反之，报警装置不工作。在第二开关上端面设有开关磁铁7，开关的闭合作用力来自于浮动件与开关磁铁之间的磁力，因结构和大小的现在，这种磁力较小，因此，为了确保合页开关作用的有效性，必须保证第一开关与第二开关之间闭合的灵敏度，本实施例通过两部设计以此来提高第一开关与第二开关的开关灵敏度:首先，将第二开关设计为弧形结构，其弯曲方向指向第ー开关，其次，在第二开关的端部设置有弯折方向指向第一开关的弯折触片9，通过上述两点设计，第二开关与第一开关的闭合只需第二开关移动极小的一段距离即可使得报警装置通电工作，确保了合页开关状态切换与输液动作的契合度，根据物理常识可知，第二开关动作需求的力非常小，从而使得较小的磁力即可实现开关的闭合动作。第二开关与第一开关的断开，主要是通过第二开关的自我恢复カ实现，微变形的金属均有该特性，本实施例中不作赘述。本实施例中第一开关由非导磁性材料制成，第二开关由导磁性材料制成。因第一开关和第二开关有部分保持始終接触，而二者均具有导电能力，为了确保在第一开关和第ニ开关断开状态下，报警装置不工作，即设备不得电，本实施例在上述结构的基础上，在第一开关和第二开关的连接处设有用于隔绝二者电传导的绝缘隔层。报警装置，用于输液完毕后，通过醒目的方式提醒看护人员更换输液瓶，本实施例中报警装置包括灯光报警设备和语音报警设备两种，上述两种报警设备可単独仅设置一个，也可同时设置，同时设置时，灯光报警设备和语音报警设备相互并联。灯光报警设备和语音报警设备均为现有成熟技术，本实施例中对二者的结构不再赘述。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内当可用上述掲示的技术内容作出些许变动或修饰等同变化的等效实施例。按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的结构基础上做出的ー些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案·的实质仍然与本发明一祥，故其也应当在本发明的保护范围内。
权利要求
1.磁力式输液预警装置，其特征在于，包括用于固定滴管缓冲管(I)的固定机构(2)，设置在固定机构(2)下端的合页开关(4)，内置于滴管缓冲管(I)内并用于控制合页开关状态切换的浮动件(3)，以及与合页开关电连接的报警装置(8)。
2.根据权利要求1所述的磁力式输液预警装置，其特征在于，所述固定机构(2)上下两端均设有供输液管穿过的通孔，所述合页开关则设置在其下端的通孔上。
3.根据权利要求1或2所述的磁力式输液预警装置，其特征在于，所述浮动件(3)由外壳和内置于该外壳内的导磁芯或磁铁芯组成。
4.根据权利要求3所述的磁力式输液预警装置，其特征在于，所述合页开关(4)包括紧贴于固定机构(2)下端的第一开关(5)，与第一开关(5)合页连接的第二开关(6)，以及设置在第二开关(6)上并用于吸附浮动件(3)的开关磁铁(7)。
5.根据权利要求4所述的磁力式输液预警装置，其特征在于，所述第一开关(5)和第二开关(6)均为片状结构，其中，第二开关(6)为朝第一开关(5)方向弯曲的弧形结构，其远离第一开关(5)和第二开关(6)连接处的一端设有朝第一开关(5)方向弯曲的弯折触片(9)。
6.根据权利要求5所述的磁力式输液预警装置，其特征在于，所述第一开关(5)和第二开关(6)的连接处设有用于隔绝二者电传导的绝缘隔层。
7.根据权利要求6所述的磁力式输液预警装置，其特征在于，所述开关磁铁(7)设置在第二开关(6)的上端，所述第一开关(5)由非导磁性材料制成，所述第二开关(6)由导磁性材料制成。
8.根据权利要求4至I任一项所述的磁力式输液预警装置，其特征在于，所述报警装置(8)包括灯光报警设备和/或语音报警设备。
9.如权利要求1至8所述 的磁力式输液预警装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)浮动件跟随滴管缓冲管内的液面下降并逐渐靠近合页开关； (2)随着浮动件与合页开关之间距离逐渐减小，开关磁铁和浮动件之间磁力逐渐加強，二者相互吸附，第二开关在磁力的作用下向第一开关运动，直至弯折触片触碰到第一开关，报警装置通电并报警。
10.根据权利要求9所述的磁力式输液预警装置的实现方法，其特征在于，所述步骤(2)中当浮动件的自重和所受磁力大于浮动件所受浮力吋，则浮动件封堵住输液管。
全文摘要
本发明公开了一种磁力式输液预警装置，主要解决了目前输液时，人工监测费神且容易遗漏，以及现有输液器结构复杂、操作麻烦、价格昂贵的问题。该磁力式输液预警装置包括用于固定滴管缓冲管(1)的固定机构(2)，设置在固定机构(2)下端的合页开关(4)，内置于滴管缓冲管(1)内并用于控制合页开关状态切换的浮动件(3)，以及与合页开关电连接的报警装置(8)。在上述结构的基础上，本发明还提供了该磁力式输液预警装置的实现方法。本发明结构简单、造价低廉、实现方便。因此，适合推广应用。
文档编号A61M5/14GK103110995SQ20131007097
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者郑翔天, 郑坚 申请人:郑翔天