本发明涉及一种多功能医用输液报警装置，具体地说是采用了特殊机械结构设计的医用输液报警装置，采用温差原理检测输液情况并利用巧妙设计对输液器进行有效控制，属于医疗输液设备领域。
背景技术：
目前医用输液器均无报警装置，以至于病人在输液的过程中还需时刻观察着输液器药液的液位情况，以便了解输液是否完成，当完成输液时，还需要人工按压病床上的按钮或者呼叫护士，告知护士进行后续处理；一旦病人没有发现输液完成，而没有对输液器进行及时处理的话，可能会将空气打入到人体内，对病人健康造成危害，严重时甚至会夺取病人的生命。但是目前市面上没有完全满足上述问题的设备，本发明将解决此类问题。
技术实现要素：
针对上述的不足，本发明提供了一种多功能医用输液报警装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种多功能医用输液报警装置，是由输液器软管、输液器滴壶、检测装置、药液、夹紧报警装置和输电线组成的，其特征在于：所述的输液器软管连接在输液器滴壶两端；药液填充在输液器软管和输液器滴壶中，输液器滴壶上端留有一定空间；检测装置通过开合夹持在输液器滴壶上，且药液液面位于检测装置的中间位置；夹紧报警装置通过夹紧下方输液器软管安装在输液器软管上；输电线一端分别连接检测装置和夹紧报警装置，另外一端连接在医院病床控制系统中。
进一步的检测装置是由左夹具、右夹具、转动副连接件和检测输电线组成的，所述的左夹具和右夹具通过转动副连接件连接在一起，且左夹具和右夹具闭合时，中间能形成一圆柱空腔，且该空腔直径小于输液器滴壶直径；检测输电线一端分别与左夹具和右夹具内部元件连接，另一端与输电线相连。
进一步的夹紧报警装置是由软管夹持板、支撑板、报警器、电机、凸轮和夹紧报警输电线组成的，所述的软管夹持板位于支撑板的左侧，且软管夹持版外侧延长到整个支撑板，内侧仅有两端有软管夹持板，中间部分留有空隙，凸轮可旋转通过，且软管夹持版中间底部成半圆弧形状，且该半圆弧直径小于输液器软管直径；报警器安装在支撑板右下方，且报警器的安装位置不与凸轮的转动空间相冲突；电机安装在支撑板右侧中间位置，且位于支撑板的下方，电机轴伸出与凸轮通过孔轴配合连接；夹紧报警输电线一端连接电机和报警器，另一端与输电线相连。
进一步的左夹具是由左夹具体、左挡板、卡扣、第一温度传感器、左安装孔、第二温度传感器、控制板预留室、控制板和左夹具输电孔组成的，所述的左挡板位于左夹具体左端面，成上下对称分布，且左挡板向外突出一点距离；在左挡板的中间位置留有一段扇形空间，卡扣位于扇形空间中间的上下对称位置；左安装孔成矩形阵列分布在左夹具体的右端面中间位置；第一温度传感器位于左夹具体半圆弧内侧中间上端位置；在第一温度传感器正下方，安装有第二温度传感器；左夹具输电孔位于左夹具体右端上侧，且与控制板预留室连通，检测输电线能通过左夹具输电孔与控制板相连；控制板预留室位于左夹具体内部，且在左夹具输电孔下方位置；控制板安装在控制板预留室中，且控制板与第一温度传感器和第二温度传感器用过导线相连接；左夹具体是由绝缘材料制作而成。
进一步的右夹具是由右夹具体、第一压力传感器、卡槽、右挡板块、第二压力传感器、右安装孔和右夹具输电孔组成的，所述的右挡板块位于右夹具体右端面中间位置，成一段扇形凸块，凸块的外侧突出一块挡板；卡槽呈对称分布在右挡板块上下两侧中间位置；右安装孔成矩形阵列分布在右夹具体左端面中间位置；第一压力传感器位于右夹具体半圆弧内侧中间上端位置；在第一压力传感器正下方，安装有第二压力传感器；右夹具输电孔位于右夹具体左端上侧，且与第一压力传感器和第一压力传感器相连通，检测输电线能通过右夹具输电孔与第一压力传感器和第一压力传感器通过导线相连接；右夹具体是由绝缘材料制作而成。
进一步的凸轮由轴心处到外周，直径最小处应小于轴心到软管夹持板靠近轴心的距离，直径最大处应略小于轴心到软管夹持板远离轴心的距离，由直径最小到直径最大凸轮外周有一平滑过度段，当旋转凸轮加紧软管时，将由平滑面旋入；当旋转凸轮松开软管时，将由平滑面旋出。
该发明的有益之处是，该装置能有效的对输液情况进行监控，且设置多重警报和处理，增加设备的安全性和快速反应性，保障了病人的安全：首先当输液即将完成时，即药液液面到达输液器滴壶且低于检测装置时，装置将警报信号通过输电线传输到医院病床的控制系统中，直接告知护士病人输液情况，护士便可及时处理；其次装置还将通过报警装置提醒病人，让病人提前知道输液已经完成，病人也可以进行下一步的处理工作；其次装置还通过电机带动凸轮旋转，凸轮将缓慢挤压输液软管，减少或截止药液的继续下流。高效的检测精度，装置通过检测装置对输液器滴壶中药液的检测，来实现检测功能，其原理是上下两个温度传感器的测量差来实现，当正常输液时，药液液面位于两个温度传感器的中间位置，这时两个温度传感器测量的温度是有较大差异的，在液面上方的第一温度传感器测量的温度值高于在液面下方的第二温度传感器，而当输液即将结束，即液面低于第二温度传感器时，第一温度传感器和第二温度传感器测量的温度值将相等，控制器读取两个温度传感器的测量值就能区分输液是否完成。细节设置，节约装置耗能，提高装置可用度：装置设置两个压力传感器，当检测装置闭合在输液器滴壶上时，由于检测装置和滴壶直径的微小差距，检测装置将加紧在滴壶上，进一步两个压力传感器将同时被按下，接着检测装置才开启，否则不开启。检测装置左右挡板的设计巧妙，通过左右挡板的设计，人们将很轻松的对检测装置进行开启和闭合的工作。加紧报警装置的设计能有效的对输液完成时的及时处理，既能手动调节凸轮对软管的加紧程度，也能在输液即将完成时，及时做出自动加紧的工作；凸轮的独特设计，能使调节凸轮时不对软管进行破坏。由于检测装置和加紧报警装置的分离设计，可以实现对输液器药液滴入情况的预处理，提高了处理精度和可靠性。该发明设计巧妙可反复使用，更换方便：首先检测装置闭合所形成的空腔直径略小于输液器滴壶直径，这样方便检测装置加紧于输液器滴壶上；其次夹紧报警装置的软管夹持板下部半圆弧直径略小于输液器软管直径，这样方便输液器软管加紧与软管夹持板上，且由于配合作用，输液器软管很方便的就能取出。且操作简单，无需复杂操作，病人容易操作和理解。
附图说明
图1为本发明的整体装配图；
图2为检测装置装配图；
图3为左夹具内面示意图；
图4为左夹具局部剖视图；
图5为右夹具内面示意图；
图6为右夹具外面示意图；
图7为加紧报警装置示意图；
图8为加紧报警装置第二位置示意图；
图9为装置电路原理图。
图中，1、输液器软管，2、输液器滴壶，3、检测装置，301、左夹具，30101、左夹具体，30102、左挡板，30103、卡扣，30104、第一温度传感器，30105、左安装孔，30106、第二温度传感器，30107、控制板预留室，30108、控制板，30109、左夹具输电孔，302、右夹具，30201、右夹具体，30202、第一压力传感器，30203、卡槽，30204、右挡板块，30205、第二压力传感器，30206、右安装孔，30207、右夹具输电孔，303、转动副连接件，304、检测输电线，4、药液，5、加紧报警装置，501、软管加持板，502、支撑板，503、报警器，504、电机，505、凸轮，506、加紧报警输电线，6、输电线。
具体实施方式
一种多功能医用输液报警装置，是由输液器软管1、输液器滴壶2、检测装置3、药液4、夹紧报警装置5和输电线6组成的，其特征在于：所述的输液器软管1连接在输液器滴壶2两端；药液4填充在输液器软管1和输液器滴壶2中，输液器滴壶2上端留有一定空间；检测装置3通过开合夹持在输液器滴壶2上，且药液4液面位于检测装置3的中间位置；夹紧报警装置5通过夹紧下方输液器软管1安装在输液器软管1上；输电线6一端分别连接检测装置3和夹紧报警装置5，另外一端连接在医院病床控制系统中。
进一步的检测装置3是由左夹具301、右夹具302、转动副连接件303和检测输电线304组成的，所述的左夹具301和右夹具302通过转动副连接件303连接在一起，且左夹具301和右夹具302闭合时，中间能形成一圆柱空腔，且该空腔直径小于输液器滴壶2直径；检测输电线304一端分别与左夹具301和右夹具302内部元件连接，另一端与输电线6相连。
进一步的夹紧报警装置5是由软管夹持板501、支撑板502、报警器503、电机504、凸轮505和夹紧报警输电线506组成的，所述的软管夹持板501位于支撑板502的左侧，且软管夹持版外侧延长到整个支撑板502，内侧仅有两端有软管夹持板501，中间部分留有空隙，凸轮505可旋转通过，且软管夹持版中间底部成半圆弧形状，且该半圆弧直径小于输液器软管1直径；报警器503安装在支撑板502右下方，且报警器503的安装位置不与凸轮505的转动空间相冲突；电机504安装在支撑板502右侧中间位置，且位于支撑板502的下方，电机504轴伸出与凸轮505通过孔轴配合连接；夹紧报警输电线506一端连接电机504和报警器503，另一端与输电线6相连。
进一步的左夹具301是由左夹具体30101、左挡板30102、卡扣30103、第一温度传感器30104、左安装孔30105、第二温度传感器30106、控制板预留室30107、控制板30108和左夹具输电孔30109组成的，所述的左挡板30102位于左夹具体30101左端面，成上下对称分布，且左挡板30102向外突出一点距离；在左挡板30102的中间位置留有一段扇形空间，卡扣30103位于扇形空间中间的上下对称位置；左安装孔30105成矩形阵列分布在左夹具体30101的右端面中间位置；第一温度传感器30104位于左夹具体30101半圆弧内侧中间上端位置；在第一温度传感器30104正下方，安装有第二温度传感器30106；左夹具输电孔30109位于左夹具体30101右端上侧，且与控制板预留室30107连通，检测输电线304能通过左夹具输电孔30109与控制板30108相连；控制板预留室30107位于左夹具体30101内部，且在左夹具输电孔30109下方位置；控制板30108安装在控制板预留室30107中，且控制板30108与第一温度传感器30104和第二温度传感器30106用过导线相连接；左夹具体30101是由绝缘材料制作而成。
进一步的右夹具302是由右夹具体30201、第一压力传感器30202、卡槽30203、右挡板块30204、第二压力传感器30205、右安装孔30206和右夹具输电孔30207组成的，所述的右挡板块30204位于右夹具体30201右端面中间位置，成一段扇形凸块，凸块的外侧突出一块挡板；卡槽30203呈对称分布在右挡板块30204上下两侧中间位置；右安装孔30206成矩形阵列分布在右夹具体30201左端面中间位置；第一压力传感器30202位于右夹具体30201半圆弧内侧中间上端位置；在第一压力传感器30202正下方，安装有第二压力传感器30205；右夹具输电孔30207位于右夹具体30201左端上侧，且与第一压力传感器30202和第一压力传感器30202相连通，检测输电线304能通过右夹具输电孔30207与第一压力传感器30202和第一压力传感器30202通过导线相连接；右夹具体30201是由绝缘材料制作而成。
进一步的凸轮505由轴心处到外周，直径最小处应小于轴心到软管夹持板501靠近轴心的距离，直径最大处应略小于轴心到软管夹持板501远离轴心的距离，由直径最小到直径最大凸轮505外周有一平滑过度段，当旋转凸轮505加紧软管时，将由平滑面旋入；当旋转凸轮505松开软管时，将由平滑面旋出。
该装置安装调试完成后，将输电线6挂在输液架上，接着将夹紧报警装置5的凸轮505转到软管夹持板501外部，接着将输液滴壶下方的输液软管按压到软管夹持板501中，由于软管夹持板501的直径略小于输液软管的直径，则输液软管能很牢固的挤进软管夹持板501中，并将检测装置3闭合在输液滴壶上，并使输液滴壶中的药液4液面位于检测装置3中间位置，即第一温度传感器30104和第二温度传感器30106中间位置，这时两个压力传感器检测到输液滴壶的位置，检测装置3开始工作，并开始正常输液，同时病人可手动调节凸轮505转动，进而调节凸轮505挤压输液器软管1的大小进而控制输液流速，当输液即将完成时，即药液4液面到达输液器滴壶2且低于检测装置3时，装置将警报信号通过输电线6传输到医院病床的控制系统中，直接告知护士病人输液情况，护士便可及时处理；同时装置还将通过报警装置提醒病人，让病人提前知道输液已经完成，病人也可以进行下一步的处理工作；并且装置还通过电机504带动凸轮505旋转，凸轮505将缓慢挤压输液软管，减少或截止药液4的继续下流。当护士进行处理之后，如果跟换点滴，输液滴壶中的液面将恢复到原有液面高度，装置将循环上述操作，如果输液最终完成，将手动拨动检测装置3左右挡板，将检测装置3打开，压力传感器检测到压力变化，检测装置3将停止运作，再将凸轮505旋转到自由位置，并将输液软管从软管夹持板501中取出，最终完成全部操作，实现设计目标。
如图9所示为本发明的装置电路原理图，本发明控制板30108采用MCS-51单片机作为控制核心，第一压力传感器30202和第二压力传感器30205均采用MPX4115压力传感器，C1电容和C2电容的电容量均为22pF，R1电阻和R2电阻阻值均为61KΩ，R3电阻、R4电阻和R5电阻阻值均为2KΩ，电机504采用步进电机，采用ULN2003A作为步进电机驱动器，A/D转换器U1和U2均为ADC0832，报警器503采用5V蜂鸣器，第一电压表用来测量C1电容的电压，第二电压表用来测量C2电容的电压，采用DS18B20作为第一温度传感器30104和第二温度传感器30106。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。