专利名称：可携式静脉吊滴监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及输液导管的可携式监视系统，特别涉及可携式静脉吊 滴监测装置。
背景技术：
目前医院中有两类输液系统。一种是使用泵，另一种是使用重力。 泵输液系统非常昂贵，且维护不易。因此许多医护人员选择使用传统 的重力输液系统。重力静脉输液(吊滴)系统由以下三部分组成1、 输液瓶，包括医用液体及其上的空气；2、输液管，输液管的一头通 过液针与输液瓶连接，用来接受该医用液体，输液管的另一端接到静 脉针，把该医用液体注入病人静脉，在该输液管中还设有一流量开关，
用来手动控制液流速度；3、空气管，空气管的一端与大气连接，作
为空气进口，空气管的另一端通过气针与输液瓶连接，用来对补充输 液瓶内的空气。当输液瓶中的医用液体降至预定预设低液位时(即液 体快要输光时)，该输液瓶必须更换，否则空气有可能进入输液系统 而造成严重的医疗事故。
目前，病人或护士必须经常人工监视输液液位，并不断更新新的 输液瓶。这成为医护人员的一大负担，特别是在晚上。因此医院与病 人都迫切需要一个静脉输液的警报系统。
Hersch的美国专利US Pat. No. 3375716发明了一种液量测定器， 它包括一只能测定容器中液量的传感电容。Hersch的发明使用了时 间电路，测量精度和可靠性很差。
Phelps等人的美国专利US Pat. No. 3390577发明了一种液滴检 测系统。Phelps等人的发明仅限于检测液滴，这种系统的精度和可 靠性都很差。
Rigby的美国专利US Pat. No. 3641543发明了一种低液位传感器 与液滴速度检测仪。它们仅能探测低液位及液滴速度且对于安装要求 较高，要求接地。
Jackson的美国专利US Pat. No. 3939360发明了液位传感器和电 极组。Jackson的发明需要三只电容板来测电容。该电路使用模拟信
号来测电容，因此其精确度和可靠性不好。
Berman等人的美国专利US Pat. No. 4749988发明了一种非接触 式液位仪。Beman等人的发明要求外接屏蔽导体接地以避免外界对 电极的干扰，因此不是可携装置。
Tschanz的美国专利US Pat. No. 6964278发明了一种非接触液位 针。他的发明用于测定锅炉与其它容器的液位，因此需要管状玻璃。 加之，该液体容器必须是金属材料，输液瓶一般都是玻璃瓶，因此并 不合适。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有较高精度和可靠性的可携式 静脉吊滴监测装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是可携式静脉吊滴监测
装置，其特征在于它包括液位传感器，该液位传感器包括与输液瓶连
接的至少两个电极；微处理器，该微处理器与所述至少两个电极连接，
用于在该至少两个电极中产生电流，并探测及分析该电流信号，将液
位信号送给监测终端；监测终端，该监测终端与微处理器连接，根据 液位信号进行报警。
根据本发明的一个实施例，至少两个电极为安装在输液瓶外侧的
至少2只电极板；微处理器包括控制装置，该控制装置与其中一只电
极板连接，另一只电极板与接受装置的输入端连接，接受装置的输出 端与探测装置的输入端连接，探测装置的输出端与处理装置的输入端
连接，处理装置的输出端与输送装置的输入端连接；监测终端包括与 输送装置输出端连接的警报装置。
根据本发明的另一个实施例，至少两个电极为安装在输液瓶外侧 的至少1只电极板以及输液瓶中液针或气针中的一个；微处理器包括 控制装置，该控制装置与所述电极中的一个连接，所述电极中的另一 个与接受装置的输入端连接，接受装置的输出端与探测装置的输入端 连接，探测装置的输出端与处理装置的输入端连接，处理装置的输出 端与输送装置的输入端连接；监测终端包括与输送装置输出端连接的 警报装置。
根据本发明的另一实施例，该至少两个电极分别为输液瓶中气针 和液针；微处理器包括控制装置，该控制装置与所述电极中的一个连 接，所述电极中的另一个与接受装置的输入端连接，接受装置的输出 端与处理装置的输入端连接，处理装置的输出端与输送装置的输入端 连接；监测终端包括与输送装置输出端连接的警报装置。
本发明的可携式静脉吊滴监测装置能够在液面降至预设低液位 时发出报警，使用方便，并且结构精巧，制作成本低，精确度高，可
靠性强。
图1为本发明第一实施例的示意图
图2为本发明第一实施例的另一使用状态图
图3为本发明第一实施例中微处理器的方框图
图4为另一种微处理器的方框图
图5为本发明中警报装置的方框图
图6为本发明另一监测终端的方框图
图7为本发明第二实施例的示意图
图8为本发明第三实施例的示意图
图9为本发明第三实施例的微处理器的方框图
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。
图1是本发明第一实施例的示意图。该可携式静脉吊滴监测装置 能测定输液瓶11中医用液体10的液位，并在输液瓶11中医用液体 10降到预设低液位时发出报警。该静脉吊滴系统包括一输液瓶11， 瓶内含有医用液体10以及医用液体10上方的空气12。液管15的一 端设有液针13，气管16的一端设有气针14，液针13和气针14都插 入输液瓶ll。输液瓶ll可用玻璃或者硬塑料等硬材料支承，也可以 用软的塑料袋制成。
该可携式静脉吊滴监测装置包括一液位传感器20， 一微处理器 30和一监测终端40，该装置由电池50供电，也可按用户要求由外接 电源供电。其中液位传感器20包括至少2只电极板201， 202，此电 极板201， 202可安装在输液瓶11的相对两侧，用以传输交流电。微 处理器30能在所述至少2只电极(201， 202)间产生交流电，并探 测交流电的电参数，分析该电参数来获取输液瓶11中的液位数据， 并把该液位数据送到监测终端40。反映液位的电参数包括以下至少 一种电压，电流，电抗，相位和频率等。该液位数据包括任何时刻 输液瓶ll中的液位，输液过程中液流速度，和预设低液位的比较值。 该监测终端40包括一致警报装置，在医用液体10降至预设低液位时， 它能送出警报信号来启动给病人与护士的警报。
在一般电环境中，在电极板201， 202外侧设置至少一块可导屏 蔽板203， 204。该屏蔽板203， 204与电极201， 202绝缘，并与一 零电位参考点，如电池50的负极连接，另外也可以将屏蔽板中电干 扰噪音连接到微处理器30，加以噪音过滤处理。同时，电极板201， 202与微处理器30的连接采用同轴电缆205， 206，电极板201， 202 与微处理器30通过该同轴电缆205， 206的中心导体连接，该同轴电 缆20E， 20F的外屏蔽层一端与可导屏蔽板203， 204相连，另一端和一零电位参考点如电池50的负极相连。另外，该外屏蔽层的另一端 也可连接到微处理器30进行干扰过滤处理。如果环境电噪音太强以至于该监测装置不能正常工作，则在微处理器30内加设千扰消除装 置来消除环境干扰。两位，将2对电极平行置于输液瓶11的外侧， 使用对信号或电参数的差分处理，亦可除去环境千扰。该系统是可携 式的因此没有必要为避免环境干扰而接地。该同轴电缆不仅能够减少 噪音干扰，还可减少信号衰减。微处理器30，部分监测终端40和电池50都可装在包装盒中， 为了使包装盒中各部件避免环境干扰，该包装盒可用金属制成，或涂 以导体材料。涂层方法包括化学涂层，物料涂层，机械涂层，或用金 属衬里等。该包装盒的可导部分与一零电位参考点如电池50的负极 连接，另外，包装盒的环境噪音可引到微处理器30，由微处理器30 内的干扰消除装置进行噪音过滤处理。图2为本发明第一实施例的另一使用状态图，图2与图1的不同 在于，该至少2只电极板207， 208被平行设置在输液瓶11的一侧。 在这种使用状态中，可以将一块可导屏蔽板209放置在电极板207， 208的外侧。电极板207 ， 208与微处理器30的连接采用同轴电缆210， 211，只不过两根同轴电缆218， 211的外屏蔽层同时与可导屏蔽板 209连接。该液位传感器20L可使用电桥来测交流电中电信号。该电桥包括 至少两个电极板。图3是一典型微处理器30的方框图。微处理器30包括控制装置 31，用以在电极间(图1中的201， 202，图2中的207， 208)产生 交流电；接受装置32,用以接收交流电中的电信号；探测装置33， 用以探测电信号中的电参数；处理装置34，用以分析电参数并获得 液位数据；输出装置35，用以输出液位数据。以上各种装置能装在 同一芯片中，亦可制成单一芯片或电路来工作。控制装置31包括直 到以下一种振荡器，振荡电路，逻辑电路等。接受装置32包括至 少以下一种输入口，放大器，和过滤器等。探测装置33包括至少以下一种电容到电压转换器，差分电路，和电压计等。处理装置 34包括以下至少一种信号界面，模拟到数字转换器，数字存储器， 数字处理，或逻辑电路等。输出装置35包括至少以下一种输出口，输出导线，或天线等。图4是另一种微处理器的方框图。该微处理器包括控制装置31， 用以在电极间(图1中的201， 202，图2中的207， 208)产生交流 电；接收器32A，用以接受交流电中的电信号；探测器331用以探测 电信号中的电压信号；信号界面341，用来存储电压信号；A/D转换 器342，用来把电压信号转换为数字信号；数字存储器343，用来存
储数字信号；处理器344，用来分析数字信号并获取液位数据；输出 口 351用来输出液位数据。所有以上部件的工作由程序控制器36来 控制，该程序控制器36用专门软件编程来管理以上所有部件工作， 以上各部件可以装在一块芯片中，亦可制成单独电路或芯片。图3和图4中的微处理器还可包括干扰消除装置，微处理器中的 控制装置31可产生多种形式的交流电，如窄带信号，多频信号，加 码信号。针对不同的交流电，干扰消除装置也可采用不同的形式。若 使用窄带信号，该干扰消除装置包括一个窄带滤波器，用以采取窄带 内的信号并去除窄带外的噪音；若使用多频信号，该干扰消除装置包 括福里哀分析器，用以进行福里哀分析获取正确信号而去除噪音干 扰；若使用加码信号，干扰消除装置包括解码器，用以对信号解码而 获取正确信号并去除噪音干扰。图5是一种典型的监测终端40的方框图。该监测终端40包括一 警报装置41,用来发出警报，显示装置42用来在终端屏幕显示液位 数据。其中警报装置41可以是声音发生器，用以在输液瓶11中液位 降至预设低液位时发出警报声音。警报装置41也可以是与液管15连 接的开关装置，在输液瓶11中液位降至预设低液位时切断输液过程。 警报装置41还可以包括一信号网络，用来把液位数据通过无线方式 或者有线方式送到护士站。图6是本发明另一监测终端的方框图。设定的输液速率482输入 输入口 481后，比较器483将设定的输液速率与测定的输液速率484 比较，得到的结果输出给电开关装置485，用以控制输液进程。图7是本发明第二实施例的示意图。第二实施例与第一实施例的 区别在于液位传感器不同。在该第二实施例中，输液瓶外侧设有一只 电极板213，另有一根导线214与液针13或气针14连接，在本实施 例中，所述液针13或气针14为另一电极，电极板213与一根导线 214与微处理器30连接，用来传输微处理器30产生的交流电。本实 施例对于一种老式的静脉吊滴系统特别有用，这种老式的静脉吊滴系 统中液针13和气针14皆由金属制成。当一交流电在电极板213和导 线214中传输时，此交流电通过导线214，至液针13或气针14，至 医用液体10，最后至电极板213，由此可测定医用液体10与电极板 213之间的电参数(如电抗)。在该实施例中，消除环境干扰的方法类似于第二实施例中所述。 在电极板213外侧设一可导屏蔽板215，同时用一根同轴电缆216来 连接电极板213和微处理器30，导线214也使用同轴电缆。同轴电 缆216和214的外屏蔽层连接到电池50的负极和微处理器30的零电 位点。若环境噪音太强而使该监测装置无法正常工作，可采用在微处 理器30内加设干扰消除装置的方法来消除大多数环境干扰。也可在微处理器30，电池50和部分监测终端40外设金属包装盒来提供屏 蔽功能。图8为本发明第三实施例的示意图。该实施例中液位传感器20 包括与气针14连接的第一导线217和与液针13连接的第二导线218。 在本实施例中，两个电极分别为液针13和气针14，微处理器30能 产生在两根导线217和218之间传输的电流(可以是直流，也可以是 交流)，探测电流中的电参数，分析反应输液瓶ll中液位的电参数， 当输液瓶11中的液位降到预设低液位时，发出警报信号，在本实施 例中报警信号即为传送给监测终端的液位信号。监测终端接受到警报 信号给病人和护士发出警报。为了消除环境干扰，这两根导线217和 218可用同轴电缆，其外屏蔽层可连接到一零电位参考点，如电池50 的负极。也可采用外包装盒来提供屏蔽功能。在本实施例中，微处理 器为信号处理器305，监测终端为警报器402。图9是根据第三实施例的一种微处理器的方框图。该微处理器 305中包括控制装置311，该控制装置311与第一导线217和第二导 线218中的一个连接，用来产生电流；接受装置322，与第一导线217 和第二导线218中另一个连接，用来接收来自液位传感器20的电流 的电参数；处理装置345，用于分析收到的电参数，并判断输液瓶ll 中医用液体10是否降到预设的低液位，输出装置352，用于当液位 降到预设低液位时发出警报信号。警报器402接收警报信号后进行报
权利要求
1、可携式静脉吊滴监测装置，其特征在于它包括液位传感器，该液位传感器包括与输液瓶连接的至少两个电极；微处理器，该微处理器与所述至少两个电极连接，用于在该至少两个电极中产生电流，并探测及分析该电流信号，将液位信号送给监测终端；监测终端，该监测终端与微处理器连接，根据液位信号进行报警。
2、 如权利要求1所述的可携式静脉吊滴监测装置，其特征在于 至少两个电极为安装在输液瓶外侧的至少2只电极板；微处理器包括 控制装置，该控制装置与其中一只电极板连接，另一只电极板与接受 装置的输入端连接，接受装置的输出端与探测装置的输入端连接，探 测装置的输出端与处理装置的输入端连接，处理装置的输出端与输送 装置的输入端连接；监测终端包括与输送装置输出端连接的警报装 置。
3、 如权利要求2所述的可携式静脉吊滴监测装置，其特征在于 所述至少2只电极设在输液瓶的相对两侧，或平行设在输液瓶一侧。
4、 如权利要求2所述的可携式静脉吊滴监测装置，其特征在于 微处理器包括与液位传感器连接的接受器，与接收器连接的探测器， 与探测器连接的信号界面，与信号界面连接的A/D转换器，与A7D 转换器连接的数字存储器，与数字存储器连接的处理器，与处理器连 接的输出口，接收器、探测器、信号界面、A/D转换器、数字存储器、 处理器和输出口均与程序控制器连接，程序控制器还与控制装置连 接。
5、 如权利要求2所述的可携式静脉吊滴监测装置，其特征在于 电极外侧设有可导屏蔽板，电极与微处理器的连接采用同轴电缆，该 同轴电缆的外屏蔽层一端与可导屏蔽板连接，外屏蔽层的另一端与电 池的负极连接。
6、 如权利要求1所述的可携式静脉吊滴监测装置，其特征在于 至少两个电极为安装在输液瓶外侧的至少1只电极板以及输液瓶中 液针或气针中的一个；微处理器包括控制装置，该控制装置与所述电 极中的一个连接，所述电极中的另一个与接受装置的输入端连接，接 受装置的输出端与探测装置的输入端连接，探测装置的输出端与处理 装置的输入端连接，处理装置的输出端与输送装置的输入端连接；监 测终端包括与输送装置输出端连接的警报装置。
7、 如权利要求6所述的可携式静脉吊滴监测装置，其特征在于 微处理器包括与液位传感器连接的接受器，与接收器连接的探测器， 与探测器连接的信号界面，与信号界面连接的A/D转换器，与A/D 转换器连接的数字存储器，与数字存储器连接的处理器，与处理器连 接的输出口，接收器、探测器、信号界面、A/D转换器、数字存储器、 处理器和输出口均与程序控制器连接，程序控制器还与控制装置连 接。
8、 如权利要求6所述的可携式静脉吊滴监测装置，其特征在于 电极的外侧设有可导屏蔽板，电极与微处理器之间通过同轴电缆连 接，该同轴电缆的外屏蔽层一端与可导屏蔽板连接，另一端与电池负 极连接，所述导线也采用同轴电缆，该导线的外屏蔽层与电池负极连接。
9、 如权利要求1所述的可携式静脉吊滴监测装置，其特征在于 该至少两个电极分别为输液瓶中气针和液针；微处理器包括控制装置，该控制装置与所述电极中的一个连接，所述电极中的另一个与接 受装置的输入端连接，接受装置的输出端与处理装置的输入端连接， 处理装置的输出端与输送装置的输入端连接；监测终端包括与输送装 置输出端连接的警报装置。
10、 如权利要求9中任一项所述的可携式静脉吊滴监测装置，其 特征在于第一导线和第二导线均采用同轴电缆，该两根同轴电路的外 屏蔽层与电池负极连接。
11、 如权利要求1至8中任一项所述的可携式静脉吊滴监测装置, 其特征在于监控终端还包括显示装置。
12、 如权利要求1至10中任一项所述的可携式静脉吊滴监测装 置，其特征在于警报装置包括声音发生器，开关装置，信号网络中的 至少一个。
全文摘要
本发明公开了可携式静脉吊滴监测装置，其特征在于它包括液位传感器，根据液位不同，产生不同的电信号；微处理器，与液位传感器连接，在液位传感器中产生电流，同时接收来自液位传感器的电信号，对该电信号进行处理，以获取输液瓶中的液位数据，并最终送出该液位数据；监测终端，与微处理器连接，当接收到的液位数据降至预设低液位时，发出警报。本发明的可携式静脉吊滴监测装置能够在液面降至预设低液位时发出报警，使用方便，并且结构精巧，制作成本低，精确度高，可靠性强。
文档编号G08B21/00GK101130117SQ20061003037
公开日2008年2月27日 申请日期2006年8月24日 优先权日2006年8月24日
发明者钧 冯, 缪学明 申请人:缪学明;冯 钧