一种极限值预标定的自动报警输液架的制作方法

本发明涉及医疗领域，尤其是一种极限值预标定的自动报警输液架。

背景技术：

目前，医院内多数点滴架为一个单一的架子上设置有输液挂钩，而往往在实际生活中，病人挂点滴需要较长的时间，这段时间病人往往会打瞌睡，且在输液过程中患者难免需要上厕所，如果患者身边没有家属，往往会比较麻烦。

随着电子信息技术的发展，各种各样的电子传感元器件的推广，在本技术领域内出现了越来越多的智能报警装置。当前的输液智能报警装置，其结构大多是通过重量传感器、液位传感器等精密电子元器件对输液袋（瓶）的质量变化进行监控，在智能监控过程中是，是通过监控输液袋（瓶）中残液量，当残液量达到限定值时自动报警。因为当前各注射液生产厂家虽然储液值遵循国家相关标准，容器的形状、容器自身重量却并不统一，临床上存在多种规格的输液袋（瓶）共存共用的情况。在这种环境下，无论是通过重量传感器还是残液液位传感器，都只适用于某一特定储液容器直接标定，如果多种规格的输液袋（瓶）共存共用，则需要通过复杂的设定程序针对每一容器单独设定极限值，通过逻辑指令达到智能报警的目的，无疑加重了逻辑电路（芯片）的复杂程度，人机界面不友好，且电子元器件本身非常精密，故障率高，生产制造成本高，一旦出现故障，医护人员无法立即进行修复，影响正常工作的开展。

本发明针对这一技术问题，试图通过简单的机械结构对储液容器的残液量预先标定，监控输液容器位置的变化，达到输液前临时标定的极限值时接通电路自动报警，降低使用生产成本，无需精密复杂的电子元器件，实现操作简单、维护方便的目的。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述技术缺点提供一种极限值预标定的自动报警输液架，本发明结构设计合理，利用容错率高的简单机械结构侦测位移变量，实现注射液残量达到极限值时自动接通电气通路、自动报警的目的，解决多种不同规格注射液容器在临床上共存时残液量标定不便的问题。

本发明解决技术问题采用的技术方案为：一种极限值预标定的自动报警输液架，包括底座、升降套筒、连接板、挂板、伸缩装置、报警装置和输液挂钩，所述底座底部设有带脚刹的万向轮，底座上端面安装有升降套筒，所述升降套筒侧壁设有定高旋钮，所述连接板安装于升降套筒的上端部，所述挂板安装于连接板的上端部；

底座的底部所采用的带脚刹的万向轮属于公知技术，底座上端安装的升降套筒，对本领域技术人员来说，可以采用气缸、电动升降杆或其它任何适用的现有技术，不做赘述。升降套筒安装在底座上并加以固定，连接板下端采用螺栓或其它固定方式与升降套筒的上端部固定，挂板固定安装在连接板的上端，均可采用现有公知技术，对本领域技术人员来说，采用任何适用的已知工具、部件安装固定均可。采用公知技术将底座、升降套筒、连接板、挂板安装组合固定后，即得到了主体承载支架。

所述挂板的下端面相对于连接板对称设有四个铰接柱，四个铰接柱位于同一直线上，铰接柱的端部设有榫槽，所述伸缩装置由套筒、复位弹簧和伸缩杆组成，所述套筒为圆筒状结构体，套筒上端部封闭且设有与榫槽相适匹配的榫头，所述榫槽与榫头通过第一铰轴铰接，所述套筒下端部开口且伸缩杆一端伸入套筒内滑动相适，套筒内部设有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与套筒内部底面、伸缩杆伸入套筒的一端固定连接，位于连接板同侧的两根伸缩杆外露于套筒的一端通过第二铰轴铰接，所述输液挂钩也铰接于第二铰轴；

四根铰接柱、四个套筒、四根复位弹簧、四根伸缩杆、两个输液挂钩，分别采用同一形制和材质，在现有技术能力下，其重量、形状、重心所在位置的微小差异在本案的实施环境中均可忽略，对本领域技术人员来说，是足以清晰无误地理解的。

铰接柱为圆柱状结构体，四个铰接柱排布在一条直线上，且两侧对称分布，四个铰接柱的轴心线因此排布在同一竖直平面内，保证了整体结构的两侧受力不同时不会发生扭曲。

套筒上端部的榫头与铰接柱端部的榫槽通过第一铰轴铰接，从而使得套筒可绕第一铰轴旋转。

套筒为圆筒状结构，伸缩杆一端伸入套筒并通过复位弹簧连接在套筒内部底面上，当伸缩杆受外力向外运动时，复位弹簧对伸缩杆提供反向拉力，作为复位机构使用。

位于连接板同侧的两根伸缩杆通过第二铰轴铰接，第二铰轴上连接的输液挂钩受力下拉时，两根伸缩杆在第二铰轴的作用下相对反向转动，夹角变小，套筒内的复位弹簧被拉伸，在此过程中套筒也会随之绕第一铰轴旋转，第二铰轴高度降低。当输液挂钩所受的拉力变小时，复位弹簧收缩，与此同时两根伸缩杆、两根套筒分别绕第二转轴、第一转轴反向转动。

所述连接板的前后两侧面均设置有两根滑槽，连接板上设置有报警装置，所述报警装置由滑位板、警鸣器、正导电片、负导电片和导电簧片组成，所述滑位板为两端弯折的凹字型结构，滑位板两端的弯折部位嵌入滑槽且外侧设有紧定螺栓，警鸣器安装在滑位板的中部上端，滑位板的中部下端设有梯形开口，梯形开口的一个斜边上设有正导电片，另一个斜边上设有负导电片，所述正导电片的下部设有一个导电座，导电座通过第三铰轴与一根导电簧片的后端铰接，导电簧片的前端向远离第三铰轴的方向伸出，导电簧片的后端部设有一个朝向正导电片的绝缘支撑柱，所述连接板的侧边部位还设置有定高线；

滑位板两端的弯折部位嵌入滑槽并可沿滑槽上下移动，紧定螺栓用于设定初始状态时滑位板的高度。正导电片、负导电片均由导电材料制成，均作为电气回路的一部分，但两者之间不直接连接。正导电片与导电座电性连接，导电座与导电簧片电性连接，正导电片、负导电片、导电簧片形成事实上的单刀单掷开关，作为电气回路的组成部分。

其中，导向簧片后端部由于绝缘支撑柱的存在，限制了导电簧片绕第三转轴转动时的转动范围，当导电簧片仅受重力作用时，导电簧片的前端由上到下运动至接近水平位置时，绝缘支撑柱端部顶在正导电片上，阻止导电簧片的前端继续向下，避免转动范围过大使得导电簧片脱出梯形开口。

对本领域技术人员来说，正导电片、负导电片、导电簧片相互配合作为事实上的单刀单掷开关使用，可以确定无误地理解并实施；

对本领域技术人员来说，采用绝缘支撑座限制导电簧片绕第三铰轴转动的范围，从而避免单导电簧片脱出梯形开口，可以确定无误地理解并实施。

所述输液挂钩由圆杆弯折而成，上端部设有一个与第二铰轴套接匹配的套环，套环套接在第二铰轴上且位于两根伸缩杆之间，输液挂钩下端弯折为钩状，钩尖部位朝向远离连接板的一侧，钩尖部位设有一个配重球，配重球相对的输液挂钩的另一侧安装有一根触动杆，触动杆为圆杆结构，所述输液挂钩的中心轴线、触动杆的中心轴线、配重球的球心位于同一竖直平面内；

输液挂钩通过套环与第二铰轴套接，使得输液挂钩与第二铰轴之间可以相对转动。由于输液挂钩的钩尖部位朝向远离连接板的一侧，配重球设在钩尖部位，使得“输液挂钩、输液袋、触动杆”的组合结构的物理重心偏向连接板、触动杆一侧，以确保在输液挂钩随着输液袋或瓶内的残液逐渐减少而向上运动的过程中，触动杆的端部始终贴近连接板，从而使得触动杆最终能向上接触并推动导电簧片的前端接触负导电片。

套环设置在两根伸缩杆之间，目的也是为了避免伸缩杆运动过程中产生扭力。

输液挂钩的中心轴线、触动杆的中心轴线、配重球的球心位于同一竖直平面内，使得各部件在位移过程中，重心的偏移始终位于同一竖直平面，触动杆所受外力均指向连接板方向且方向保持不变，从而按设定方向最终接触并推动导电簧片。

所述伸缩杆为圆杆结构体，各伸缩杆的轴心线均与触动杆的中心线位于同一竖直平面内；

还设有电源模块和导线，所述电源模块安装在底座上，电源模块经导线分别与警鸣器、正导电片、负导电片电性连接。

本领域技术人员可以根据实际需要，无疑义地将电源模块安装在其它合适位置，这一操作是可理解并可实施的，不需要经过创造性的劳动即可实现。

连接板侧边部位的定高线由单次试验即可标定，标定方法如下：

第一次，选取原装定型250g（仅为举例）的空输液瓶或空输液袋（其内可残存2～5g的残液），挂在输液挂钩上，移动滑位板，直至其下端的梯形开口内的导电簧片被触动杆顶起并且导电簧片的前端与负导电片切实接触，此时滑位板的上边缘即可标定为250g输液瓶的定高线；

第二次，选取原装定型500g（仅为举例，与第一次选取的袋体不同即可）的空输液瓶或空输液袋（其内可残存2～5g的残液），挂在输液挂钩上，移动滑位板，直至其下端的梯形开口内的导电簧片被触动杆顶起并且导电簧片的前端与负导电片切实接触，此时滑位板的上边缘可即标定为500g输液瓶的定高线；

如上继续操作，将待使用的定型输液袋或输液瓶（现通行输液袋盛液量规格为50g、100g、120g、150g、200g、250g、500g、1000g、1500g、2000g等几种）均标记上定高线。

这样就取得了对应的定高线与输液袋（或瓶）的对应关系。

本领域技术人员应该能够理解：本技术方案的目的是要解决输液即将完成时的自动报警，因此需要标定的定高线，是指输液袋或输液瓶内的液体即将输完（残存少量）时所对应的滑位板的上边缘的高度值，而并不是未启封（满液）的输液袋或输液瓶所对的高度值。

在实际操作中，由于输液袋或输液瓶的规格不同，其袋体或瓶体的自重并不相同；即使规格相同，输液袋与输液瓶的自重也不相同，也需要单独标定。

进一步的，所述套筒下端部开口的直径小于内部空腔的截面直径，所述伸缩杆伸入套筒的一端的端部设有阻位片，阻位片的直径大于套筒下端部开口的直径。阻位片为圆片状，用于阻止伸缩杆受力过大时被拉出套筒。

进一步的，所述导电簧片为弹性导电材料制成的弧形片状结构体，开口方向与梯形开口方向相同。弧形片状的导电簧片在与触动杆接触时，能保证无论接触点在哪个位置，导电簧片前端的位移速度都基本一致，提高了稳定性。

本发明的技术原理为：针对注射液容器自重的不同，预先标定输液袋（或瓶）自重（或残液仅余2～5g时）的极限值，达到该极限值时，报警装置电路接通，警鸣器报警。在具体结构组成上，利用正导电片、负导电片、导电簧片组合为事实上的单刀单掷开刀，适用于工作环境中的任意注射液容器的规格，一次标定后同规格的输液袋（瓶）无须再次标定。该技术方案在当前各注射袋（瓶）厂家储液规格虽然相同但容器自重不同的环境下尤其适用。

本发明所具有的有益效果是：本发明结构设计合理，放弃成本高、故障率高的电子传感元件，通过正导电片、负导电片、导电簧片组合为单刀单掷开关，利用容错率高的简单机械结构侦测位移变量，实现注射液残量达到极限值时自动接通电气通路、自动报警的目的，解决多种不同规格注射液袋（瓶）在临床上共存时残液量标定不便的问题，生产制造成本低、维护简单、操作方便，是一种具有良好推广应用背景的注射输液监控报警装置。

附图说明

附图1为本发明的整体结构示意图。

附图2为本发明所述铰接柱与套筒的连接示意图。

附图3为本发明所述伸缩杆与第二铰轴连接部位的侧视图。

附图4为本发明所述伸缩杆与第二铰轴连接部位的俯视图。

附图5为本发明所述连接板的结构示意图。

附图6为本发明所述梯形开口的局部结构示意图。

附图7为本发明所述正导电片、第三转轴与导电簧片的连接示意图。

附图8为本发明所述输液挂钩的结构示意图。

附图9为本发明所述输液挂钩、第二铰轴、伸缩杆连接部位的侧视图。

附图10为本发明所述电气回路的连接关系示意图。

附图11为本发明实施例中套筒、阻位片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1～11对本发明做以下详细说明。

如图1～图4所示，本发明包括底座1、升降套筒2、连接板3、挂板4、伸缩装置、报警装置和输液挂钩5，所述底座1底部设有带脚刹1-1的万向轮1-2，底座1上端面安装有升降套筒2，所述升降套筒2侧壁设有定高旋钮2-1，所述连接板3安装于升降套筒2的上端部，所述挂板4安装于连接板3的上端部；

底座1的底部所采用的带脚刹1-1的万向轮1-2属于公知技术，底座1上端安装的升降套筒2，对本领域技术人员来说，可以采用气缸、电动升降杆或其它任何适用的现有技术，不做赘述。升降套筒2安装在底座1上并加以固定，连接板3下端采用螺栓或其它固定方式与升降套筒2的上端部固定，挂板4固定安装在连接板3的上端，均可采用现有公知技术，对本领域技术人员来说，采用任何适用的已知工具、部件安装固定均可，底座1、升降套筒2、连接板3、挂板4安装组合固定后，即得到了主体承载支架。

所述挂板4的下端面相对于连接板3对称设有四个铰接柱6，四个铰接柱6位于同一直线上，铰接柱6的端部设有榫槽6-1，所述伸缩装置由套筒7、复位弹簧8和伸缩杆9组成，所述套筒7为圆筒状结构体，套筒7上端部封闭且设有与榫槽6-1相适匹配的榫头7-1，所述榫槽6-1与榫头7-1通过第一铰轴11铰接，所述套筒7下端部开口且伸缩杆9一端伸入套筒7内滑动相适，套筒7内部设有复位弹簧8，所述复位弹簧8的两端分别与套筒7内部底面、伸缩杆9伸入套筒7的一端固定连接，位于连接板3同侧的两根伸缩杆9外露于套筒7的一端通过第二铰轴12铰接，所述输液挂钩5也铰接于第二铰轴12；

四根铰接柱6、四个套筒7、四根复位弹簧8、四根伸缩杆9、两个输液挂钩5，分别采用同一形制和材质，在现有技术能力下，其重量、形状、重心所在位置的微小差异在本案的实施环境中均可忽略，对本领域技术人员来说，是足以清晰无误地理解的。

铰接柱6为圆柱状结构体，四个铰接柱6排布在一条直线上，且两侧对称分布，四个铰接柱6的轴心线因此排布在同一竖直平面内，保证了整体结构的两侧受力不同时不会发生扭曲。

套筒7上端部的榫头7-1与铰接柱6端部的榫槽6-1通过第一铰轴11铰接，从而使得套筒7可绕第一铰轴11旋转。

套筒7为圆筒状结构，伸缩杆9一端伸入套筒7并通过复位弹簧8连接在套筒7内部底面上，当伸缩杆9受外力向外运动时，复位弹簧8对伸缩杆9提供反向拉力，作为复位机构使用。

位于连接板3同侧的两根伸缩杆9通过第二铰轴12铰接，第二铰轴12上连接的输液挂钩5受力下拉时，两根伸缩杆9在第二铰轴12的作用下相对反向转动，夹角变小，套筒7内的复位弹簧8被拉伸，在此过程中套筒7也会随之绕第一铰轴11旋转，第二铰轴12高度降低。当输液挂钩5所受的拉力变小时，复位弹簧8收缩，与此同时两根伸缩杆9、两根套筒7分别绕第二转轴12、第一转轴11反向转动。

如图5～图7所示，所述连接板3的前后两侧面均设置有两根滑槽3-1，连接板3上设置有报警装置，所述报警装置由滑位板14、警鸣器15、正导电片18、负导电片19和导电簧片20组成，所述滑位板14为两端弯折的凹字型结构，滑位板14两端的弯折部位嵌入滑槽3-1且外侧设有紧定螺栓16，警鸣器15安装在滑位板14的中部上端，滑位板14的中部下端设有梯形开口17，梯形开口17的一个斜边上设有正导电片18，另一个斜边上设有负导电片19，所述正导电片18的下部设有一个导电座21，导电座21通过第三铰轴13与一根导电簧片20的后端铰接，导电簧片20的前端向远离第三铰轴13的方向伸出，导电簧片20的后端部设有一个朝向正导电片18的绝缘支撑柱22，所述连接板3的侧边部位还设置有定高线3-2；

滑位板14两端的弯折部位嵌入滑槽3-1并可沿滑槽3-1上下移动，紧定螺栓16用于设定初始状态时滑位板14的高度。正导电片18、负导电片19均由导电材料制成，均作为电气回路的一部分，但两者之间不直接连接。正导电片18与导电座21电性连接，导电座21与导电簧片20电性连接，正导电片18、负导电片19、导电簧片20形成事实上的单刀单掷开关，作为电气回路的组成部分。

其中，导向簧片20后端部由于绝缘支撑柱22的存在，限制了导电簧片20绕第三转轴13转动时的转动范围，当导电簧片20仅受重力作用时，导电簧片20的前端由上到下运动至接近水平位置时，绝缘支撑柱22端部顶在正导电片18上，阻止导电簧片20的前端继续向下，避免转动范围过大使得导电簧片20脱出梯形开口17。

参见图10，对本领域技术人员来说，正导电片18、负导电片19、导电簧片20相互配合作为事实上的单刀单掷开关使用，可以确定无误地理解并实施；

对本领域技术人员来说，采用绝缘支撑座22限制导电簧片20绕第三铰轴13转动的范围，从而避免单导电簧片20脱出梯形开口17，可以确定无误地理解并实施。

如图8～图9所示，所述输液挂钩5由圆杆弯折而成，上端部设有一个与第二铰轴12套接匹配的套环5-1，套环5-1套接在第二铰轴12上且位于两根伸缩杆9之间，输液挂钩5下端弯折为钩状，钩尖部位朝向远离连接板3的一侧，钩尖部位设有一个配重球5-2，配重球5-2相对的输液挂钩5的另一侧安装有一根触动杆10，触动杆10为圆杆结构，所述输液挂钩5的中心轴线、触动杆10的中心轴线、配重球5-2的球心位于同一竖直平面内；

输液挂钩5通过套环5-1与第二铰轴12套接，使得输液挂钩5与第二铰轴12之间可以相对转动。由于输液挂钩5的钩尖部位朝向远离连接板3的一侧，配重球5-2设在钩尖部位，使得“输液挂钩5、输液袋24、触动杆10”的组合结构的物理重心偏向连接板3、触动杆10一侧，以确保在输液挂钩5随着输液袋24或瓶内的残液逐渐减少而向上运动的过程中，触动杆10的端部始终贴近连接板3，从而使得触动杆10最终能向上接触并推动导电簧片20的前端接触负导电片19。

套环5-2设置在两根伸缩杆9之间，目的也是为了避免伸缩杆9运动过程中产生扭力。

输液挂钩5的中心轴线、触动杆10的中心轴线、配重球5-2的球心位于同一竖直平面内，使得各部件在位移过程中，重心的偏移始终位于同一竖直平面，触动杆10所受外力均指向连接板3方向且方向保持不变，从而按设定方向最终接触并推动导电簧片20。

所述伸缩杆9为圆杆结构体，各伸缩杆的轴心线均与触动杆10的中心线位于同一竖直平面内；

如图10所示，还设有电源模块23和导线24，本实施例中，所述电源模块为锂电池，安装在底座上，电源模块23经导线24分别与警鸣器15、正导电片18、负导电片19电性连接。

本领域技术人员可以根据实际需要，无疑义地将电源模块安装在其它合适位置，这一操作是可理解并可实施的，不需要经过创造性的劳动即可实现。

连接板3侧边部位的定高线3-2由单次试验即可标定，标定方法如下：

第一次，选取原装定型250g（仅为举例）的空输液瓶或空输液袋（其内可残存2～5g的残液），挂在输液挂钩上，移动滑位板，直至其下端的梯形开口内的导电簧片被触动杆顶起并且导电簧片的前端与负导电片切实接触，此时滑位板的上边缘即可标定为250g输液瓶的定高线；

第二次，选取原装定型500g（仅为举例，与第一次选取的袋体不同即可）的空输液瓶或空输液袋（其内可残存2～5g的残液），挂在输液挂钩上，移动滑位板，直至其下端的梯形开口内的导电簧片被触动杆顶起并且导电簧片的前端与负导电片切实接触，此时滑位板的上边缘可即标定为500g输液瓶的定高线；

如上继续操作，将待使用的定型输液袋或输液瓶（现通行输液袋盛液量规格为50g、100g、120g、150g、200g、250g、500g、1000g、1500g、2000g等几种）均标记上定高线。

这样就取得了对应的定高线3-2与输液袋（或瓶）的对应关系。

本领域技术人员应该能够理解：本技术方案的目的是要解决输液即将完成时的自动报警，因此需要标定的定高线，是指输液袋或输液瓶内的液体即将输完（残存少量）时所对应的滑位板的上边缘的高度值，而并不是未启封（满液）的输液袋或输液瓶所对的高度值。

在实际操作中，由于输液袋或输液瓶的规格不同，其袋体或瓶体的自重并不相同；即使规格相同，输液袋与输液瓶的自重也不相同，也需要单独标定。

如图11所示，本实施例中，所述套筒7下端部开口7-2的直径小于内部空腔的截面直径，所述伸缩杆9伸入套筒7的一端的端部设有阻位片9-1，阻位片的直径大于套筒下端部开口的直径。阻位片为圆片状，用于阻止伸缩杆受力过大时被拉出套筒。

如图6、图7所示，本实施例中，所述导电簧片20为弹性导电材料制成的弧形片状结构体，开口方向与梯形开口17方向相同。弧形片状的导电簧片20在与触动杆10接触时，能保证无论接触点在哪个位置，导电簧片20前端的位移速度都基本一致，提高了稳定性。

使用时，首先按照前述步骤，对共存共用的多种规格的空输液瓶（袋）及其残液进行极限值标定，在定高线上进行预标定，在进行输液操作之前，根据要使用的输液袋（瓶）移动选取对应的定高线，通过紧定螺栓固定滑位板。在输液过程中，随着输液袋（瓶）内液量的减少，复位弹簧带动伸缩杆、输液挂钩向上移动，当触动杆向上位移并与导电簧片接触后，推动导电簧片前端上移并接触负导电片，从而使得电源模块、正导电片、负导电片、导电簧片、导线组成的电气回路接通，警鸣器发声报警。在上述的使用过程中，完全依靠机械部件实现了对输液袋位移的监控，不需要复杂、精密的集成式电子元器件，操作简单、维护方便，尤其适用于当前多种规格的输液容器共存并用的临床环境。