一种输液器自动止液装置的制作方法

本实用新型涉及医用静脉注射输液器止液技术，具体为一种可自动报警防止血液回流的输液器自动止液装置。

背景技术：

在临床治疗过程中，需要大量地使用输液器，而常规一次性输液器都不具备自动止液功能和自动报警功能，在使用此类输液器进行输液时，需要在输液瓶药液滴完时及时进行处理，否则就会导致患者血液倒流的情况发生，对病人的身体造成不必要的伤害。

当前，常规一次性输液器在更换输液瓶或输液结束时并没有自动封闭作用，即不具有自动止液功能，于是出现了大量具有自动止液功能的输液器，但这些自动止液输液器大都利用浮球实现止液过程,功能单一且自动止液效果差。例如中国专利公开了一种自动止液输液器,包括依次贯通连接的插瓶针、滴斗、软管、药液过滤器和静脉输液针,所述滴斗设有随着药液页面下降而将软管阻塞的阻塞装置,所述阻塞装置为浮体,浮体形状与滴斗出口的形状相配合,浮体漂浮在滴斗的药液液面,在药瓶中药液滴完时,浮体随药液液面降至滴斗出口,而将出口堵塞。该专利在理论上可以实现输液器的自动止液，但是在实际运用过程中，如果在输液结束时输液瓶出现晃动，则会导致阻塞装置出现错位或者卡壳致使浮体与滴斗出口无法吻合，血液发生回流，自动止液效果差。

技术实现要素：

本实用新型的目的：针对现存输液器发展的不足之处，设计出一种输液器自动止液装置，该装置通过在输液管外部设置模组滑台的方式实现夹紧止血，自动止液效果好。

为解决上述问题本实用新型采用的技术方案是：

一种输液器自动止液装置，其特征在于，该装置包括称重模块、控制模块和操作模块，称重模块包括悬臂梁称重传感器；控制模块包括放大器、ad转换模块、单片机、去瓶重按钮、步进电机反转按钮；操作模块包括模组滑台，

悬臂梁称重传感器通过导线与放大器和ad转换模块的输入端依次相连，ad转换模块的输出端直接与单片机的一个输入引脚相连；单片机通过步进电机驱动模块与模组滑台上的步进电机连接；去瓶重按钮、步进电机反转按钮作为输入分别与单片机的相应输入引脚连接；单片机由安装在输液架上的电池盒进行供电；

所述悬臂梁称重传感器安装在输液架的顶部，下端连接在输液袋或输液瓶上；

所述模组滑台包括步进电机、刚性联轴器、光轴、滑块、底座、滚珠丝杆、上部稳定轴承片、下部稳定轴承片，电机法兰片，底座固定安装在输液架上，步进电机通过电机法兰片固定安装在底座的一端，步进电机的输出端通过刚性联轴器连接滚珠丝杆，在底座上平行于滚珠丝杆设置光轴，所述滑块安装在滚珠丝杆和光轴上，在滚珠丝杆两端的底座上设置有上部稳定轴承片、下部稳定轴承片，输液管穿过位于上部稳定轴承片与滑块之间的滚珠丝杆与底座之间的间隙。

所述单片机的两个输出端口分别与蜂鸣器和数码管连接，单片机的一个输入引脚连接数码管复位按钮。

放大器、ad转换模块、单片机、数码管、蜂鸣器、去瓶重按钮、数码管复位按钮、步进电机反转按钮均焊接在一块万用板上。

所述去瓶重按钮的数量为三个，分别为100ml去瓶重按钮、250ml去瓶重按钮、500ml去瓶重按钮。

滚珠丝杆与底座之间的间隙为18-22mm。

本实用新型的优点为：使用时将本实用新型自动止液装置装在输液架上，再将常规一次性输液器的输液管绕在模组滑台上，即可以使得常规输液器在输液完成后实现自动止液功能，不再需要医护人员进行人工止液，从而在很大程度上减少了医护人员的工作量，既提高了工作效率，又确保了患者的输液安全。而且，在实现自动止液的同时，本输液器自动止液装置还具有报警功能，能够及时提醒医护人员更换药液，大大减轻了医护人员工作压力。本输液器自动止液装置结构简单，操作方便，使用成本低，且能够重复使用，非常适合临床推广。

附图说明

图1为本实用新型输液器自动止液装置的整体安装结构示意图。

图2为本实用新型中模组滑台主视图。

图3为单片机控制的电路图。

图4为本实用新型控制模块部分的连接结构框图。

图中，1-悬臂梁称重传感器，2-常规一次性输液器，3-输液架，4-模组滑块，5-电池盒，4.1-步进电机，4.2-刚性联轴器，4.3-光轴，4.4-滑块，4.5-底座，4.6-滚珠丝杆，4.7-上部稳定轴承片，4.9-下部稳定轴承片，4.8-电机法兰片，6-万用板，6.1-放大器，6.2-ad转换模块，6.3-数码管，6.4-单片机，6.5-蜂鸣器，6.6-数码管复位按钮，6.7-100ml去瓶重按钮，6.8-250ml去瓶重按钮，6.9-500ml去瓶重按钮，6.10-步进电机反转按钮，6.11-步进电机驱动模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明，但并不以此作为对本申请保护范围的限定。

本实用新型输液器自动止液装置由称重模块、控制模块和操作模块三部分组成。称重模块包括悬臂梁称重传感器1；控制模块包括放大器6.1、ad转换模块6.2、单片机6.4、去瓶重按钮、数码管复位按钮6.6、步进电机反转按钮6.10、步进电机驱动模块6.11；操作模块包括模组滑台4，

悬臂梁称重传感器1通过导线与放大器6.1和ad转换模块6.2的输入端依次相连，ad转换模块6.2的数据输出端直接与单片机6.4的一个输入引脚相连；单片机6.4通过步进电机驱动模块6.11与模组滑台4上的步进电机4.1连接；去瓶重按钮、数码管复位按钮6.4、步进电机反转按钮6.10作为输入分别与单片机的普通引脚连接；单片机6.4由安装在输液架上的电池盒5进行供电；

所述悬臂梁称重传感器1用于称量输液袋或输液瓶的实时重量，安装在输液架的顶部，下端连接在输液袋或输液瓶上；

所述模组滑台4用于输液管的夹紧，包括步进电机4.1、刚性联轴器4.2、光轴4.3、滑块4.4、底座4.5、滚珠丝杆4.6、上部稳定轴承片4.7、下部稳定轴承片4.9，电机法兰片4.8，底座4.5固定安装在输液架上，步进电机4.1通过电机法兰片4.8固定安装在底座4.5的一端，步进电机的输出端通过刚性联轴器4.2连接滚珠丝杆4.6，在底座4.5上平行于滚珠丝杆设置光轴4.3，所述滑块4.4安装在滚珠丝杆和光轴上，能在滚珠丝杆的带动下移动，在滚珠丝杆两端的底座上设置有上部稳定轴承片4.7、下部稳定轴承片4.9，输液管穿过滚珠丝杆与底座之间的间隙，且从滑块4.4的上部空间引出，两个稳定轴承片的高度不大于滑块的高度，且两个稳定轴承片与滑块平行，稳定轴承片用于限制滑块在滚珠丝杆上的移动量程，当滑块运动到稳定轴承片一端时即可停止步进电机转动，此时输液管恰好能被滑块夹紧。

本实用新型的进一步特征在于所述单片机6.4的两个输出端口分别与蜂鸣器6.5和数码管6.3连接，数码管上能够实时显示输液瓶内药液的实时重量，蜂鸣器用于自动报警。该装置能够使常规一次性输液器具有自动止液功能，并且在实现自动止液的同时还能够自动报警。

本实用新型的进一步特征在于所述去瓶重按钮的数量为三个，分别为100ml去瓶重按钮6.7、250ml去瓶重按钮6.8、500ml去瓶重按钮6.9，能够适用于100ml、250ml、500ml规格的输液瓶或输液袋。

上述的放大器6.1、ad转换模块6.2、单片机6.4、数码管、蜂鸣器、去瓶重按钮、数码管复位按钮6.6、步进电机反转按钮6.10均焊接在一块万用板上。

滚珠丝杆4.6与底座4.5之间的间隙为18-22mm。

本实用新型输液器自动止液装置的工作原理及过程是：

悬臂梁称重传感器1一端固定于输液架上端，一端固定一挂钩用于悬挂输液瓶，它能够实时测量输液瓶内液体的重量，并通过数码管6.3显示实时数值。医护人员在输液前需先将常规一次性输液器的输液管穿过滚珠丝杆4.6与底座4.5之间的间隙(该间隙约有20mm左右)，使用时按下相应的去瓶重按钮(瓶重是在使用前就已经设置好的)。当输液瓶内药液量剩余5％时，悬臂梁称重传感器1会产生一个电压信号并通过导线传递给放大器6.1，信号经放大后继续传递给ad转换模块6.2，经过模-数转换后信号被传递到单片机6.4。单片机6.4通过步进电机驱动模块6.11控制步进电机4.1正转(需要进行输液管的夹紧时正转，夹紧结束后进行反转)，步进电机4.1的旋转会带动滑块4.4沿滚珠丝杆4.6竖直向上运动，当滑块4.4运动到与上部稳定轴承片4.7接近贴合时，即可夹紧常规一次性输液器2的输液管，从而达到止液的目的。在止液完成后，医护人员可以手动按下步进电机反转按钮6.10和数码管复位按钮6.4即可使滑块4.4复位至与下部稳定轴承片4.9贴合和数码管6.3数值归零。

将本实用新型装在常规一次性输液器上，可以使其在输液终末实现自动止液功能，既确保了病人输液过程的安全，又有效防止了血液回流造成的病人恐慌。在自动止液的同时，本实用新型提供了报警功能，单片机控制蜂鸣器进行报警，以提醒医护人员及时更换药液，减轻医护人员的精神压力和工作压力。

本实用新型输液器自动止液装置的电气元件电气连接关系为：电池盒直接给单片机进行供电，单片机又能够分别为数码管、蜂鸣器以及步进电机驱动模块进行供电，步进电机驱动模块驱动步进电机。悬臂梁称重传感器输出端、放大器和ad转换模块依次相连，最后ad转换模块再与万用板上的单片机的相应io口相连。具体电路连接关系见附图3。可在单片机内设置剩余多少药液时控制步进电机进行夹紧，自动止液，具体剩余药液量可根据实际经验得出。

所述单片机可采用51系列单片机、msp430系列单片机、stc89系列单片机、stm32系列单片机等，所述步进电机可采用35步进电机、39步进电机、42步进电机、57步进电机、86步进电机，所述滚珠丝杆可采用1204滚珠丝杆、1605滚珠丝杆、1610滚珠丝杆、2005滚珠丝杆、2010滚珠丝杆、2505滚珠丝杆、2510滚珠丝杆、3205滚珠丝杆、3210滚珠丝杆，所述电池盒可采用5v锂电池组，所述蜂鸣器可采用有源蜂鸣器，所述放大器可采用增益可编程放大器。悬臂梁称重传感器可采用电阻应变式称重传感器，所述步进电机驱动模块可选用uln-2003步进电机驱动模块、upa2003步进电机驱动模块、td62003步进电机驱动模块、tb6600步进电机驱动模块、zd-m1a步进电机驱动模块、tcg2013步进电机驱动模块。

实施例1

本实施例输液器自动止液装置，包括悬臂梁称重传感器1，由放大器6.1、ad转换模块6.2、数码管6.3、单片机6.4、蜂鸣器6.5、数码管复位按钮6.6、去瓶重按钮、步进电机反转按钮6.10、步进电机驱动模块6.11组成的万用板6，模组滑台4。所述模组滑台4用于常规一次性输液器2上的输液管的加紧，由步进电机4.1对滑块4.4的移动进行控制。所述悬臂梁称重传感器1、电池盒5、万用板6和模组滑台4均固定于输液架3上。所述悬臂梁称重传感器1通过放大器6.1和ad转换模块6.2连接万用板6上的单片机6.4。单片机6.4通过步进电机驱动模块6.11与步进电机4.1相连。所述单片机6.4外接电池盒5，电池盒也固定在输液架上，提供5v可充电电池，为整个装置供电。

电池盒5直接给单片机6.4进行供电，单片机6.4又能够分别为数码管6.3、蜂鸣器6.5以及步进电机4.1进行供电。悬臂梁称重传感器1输出端、放大器6.1和ad转换模块6.2依次相连，最后ad转换模块6.2再与单片机6.4普通io口相连。具体电路连接关系见附图3。

本实施例在图3中，单片机为89c52单片机，数码管为3641as数码管，蜂鸣器为5v有源蜂鸣器以及由放大器和ad转换模块组成的hx711模块，校正加，校正减按键用于第一次称重时的精度调整。

模组滑台4中刚性联轴器4.2用于连接步进电机4.1与滚珠丝杆4.6，其一端与步进电机4.1输出轴相连，一端与滚珠丝杆4.6相连。步进电机4.1旋转时能够通过刚性联轴器4.2带动滚珠丝杆4.6旋转，滚珠丝杆4.6旋转时能带动滑块4.4旋转。光轴4.3用于限制滑块4.4的旋转，并将滑块4.4的旋转运动转变成直线运动，从而使得滑块4.4能够沿光轴4.3进行竖直方向的直线运动。上部稳定轴承片4.7和下部稳定轴承片4.9一方面用于轴承的稳定与密封，一方面用于限制滑块4.4在竖直方向上的位移。底座4.5用于支撑和固定步进电机4.1，刚性联轴器4.2，光轴4.3，滚珠丝杆4.6，上部稳定轴承片4.7，下部稳定轴承片4.9，电机法兰片4.8。电机法兰片4.8用于装配步进电机4.1。医护人员在输液前需先将常规一次性输液器的输液管穿过滚珠丝杆4.6与底座4.5之间的间隙，该间隙大小为20mm，本实施例中光轴与丝杆同高度，滚珠丝杆与底座之间的间隙，也可以认为是光轴与底座之间的间隙，滑块穿在滚珠丝杆和两个光轴之间，滑块与两个稳定轴承片等高度固定在底座上，当滑块与上部稳定轴承片贴合时能夹紧输液管。本实施例上部稳定轴承片和下部稳定轴承片之间的距离为1～2cm。

模组滑台原理介绍：当悬臂梁传感器1产生电压信号并经过放大器6.1和ad转换模块6.2传到单片机6.4时，单片机6.4通过步进电机驱动模块6.11控制步进电机4.1进行一段时间的正转(该段时间由滚珠丝杆4.6行程以及滑块4.4运动速度得出，滑块4.4的运动速度由步进电机控制)，在这一段时间内滑块4.4能够从模组滑台4的下部稳定轴承片4.9处运动到与上部稳定轴承片4.7接近贴合处。(接近贴合状态即能够保证输液管被夹紧)(即在这段时间内滑块4.4能够沿滚珠丝杆4.6进行近满行程运动)。

本实用新型所涉及的单片机程序均为本领域常规设置操作，容易实现。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。