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1、(10)授权公告号 CN 201701576 U (45)授权公告日 2011.01.12 CN 201701576 U *CN201701576U* (21)申请号 201020154519.2 (22)申请日 2010.03.12 A61M 5/36(2006.01) (73)专利权人 吉首大学 地址 416000 湖南省湘西土家族苗族自治州 吉首市人民南路 120 号 (72)发明人 陈善荣 (54) 实用新型名称 输液报警器 (57) 摘要 本实用新型提供一种输液报警器， 包括液滴 检测模块和控制模块。液滴检测模块的红外发射 管射出红外光穿过输液观察器液滴的位置射向红 外接收管， 液滴。
2、会对红外光产生散射和折射， 红外 接收管接收的光强随之不同， 其阻值会发生变化 从而得到相应的电信号， 该电信号经施密特电路 整形后送入控制模块的单片机处理。预先将几组 药液容量对应的滴数存于系统。 输液开始时， 通过 按键输入药液容量， 单片机对液滴计数并计时， 将 计算得到的每分钟滴数显示到数码管， 当累计滴 下的药液与输入的药液容量相差 200 滴或检测到 滴速为零时发出声、 光、 电报警信号。本实用新型 设计有与医院现有呼叫系统的接口和输液观察器 局部辅助照明灯， 更适用和人性化。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书 1 页 。
3、说明书 4 页 附图 4 页 CN 201701577 U1/1 页 2 1. 一种输液报警器， 包括液滴检测模块和控制模块， 该液滴检测模块套在一次性输液 器的输液观察器上， 其特征在于 ： 所述的液滴检测模块包括由一对红外发射、 接收管、 施密 特触发器组成的液滴检测电路和白光LED灯辅助照明电路 ； 所述的控制模块包括MCS-51单 片机、 按键输入、 数码管显示、 声音报警、 LED 灯光报警、 继电器开关外围电路和电源电路。 权 利 要 求 书 CN 201701576 U CN 201701577 U1/4 页 3 输液报警器 技术领域 0001 本实用新型涉及一种报警器， 具体为。
4、输液报警器。 背景技术 0002 目前， 输液是医院治疗疾病最常用的手段之一， 输液治疗过程主要由人工监视， 当 药液快输完或需要换药瓶时， 由监视者呼叫护士来处理， 一旦监视者失职， 可能会因为无法 及时呼叫而耽误治疗或造成事故 ； 其次， 由于病人个体不同， 输液的速度也有些不同， 如果 通过数滴数的方法确定滴速虽然简单， 但准确度不高 ； 另外， 夜晚输液时病房开大灯会影响 其它病友休息， 如何让病人能看到液滴也是需要考虑的人性化的细节。 0003 在公开号为 CN101112629A 的中国发明专利中公开了一种液滴报警器， 该专利利 用光电探头和感应探头对输液容器和输液观察器中的液体进。
5、行监视， 由控制单元控制声音 报警单元发出声音报警， 由控制单元控制闪光报警单元发出闪光报警。由于输液容器有多 种材质和型号， 因此对输液容器中药液的监视效果不理想 ； 其次该发明未考虑与目前医院 现有的呼叫系统接口。在公开号为 CN2671037Y 的中国实用新型专利中公开了液滴检测记 数器， 它包括激光发射器、 激光接收器、 555 单稳态触发电路、 单片机处理电路和显示器。该 实用新型未包含报警电路， 对于单片机应用系统工程技术人员来说， 这些技术是成熟可靠 的。 发明内容 0004 本实用新型的目的是提供一种能够显示实时滴速、 根据输入的药液容量值提前 2 3 分钟向医院现有的呼叫系统。
6、自动发出呼叫信号， 更为人性化的输液报警器。 0005 本实用新型是采用如下的技术方案实现的 ： 在一次性输液器的输液观察器外部 套液滴检测模块， 该液滴检测模块有一对红外发射、 接收管， 发射管发出一束红外光线射向 接收管， 该光线刚好通过输液观察器中液滴的位置， 当没有液滴挡住光线时， 红外接收管由 于接收到较强的红外光而呈低阻抗， 当有液滴时， 液滴挡住红外光线， 使光线发生散射和折 射， 此时红外接收管接收到较弱的红外光而呈高阻抗， 将该红外接收管与一固定电阻相串 连后连 接在电源与地之间， 由于红外接收管在有没有液滴时呈现不同的阻抗， 因此， 在红 外接收管的两端的分压也随之不同， 。
7、该分压信号经过施密特触发器整形， 变成方波脉冲后 送入控制模块的单片机进行处理。液滴检测模块还用一只白光 LED 灯通过限流电阻连接到 电源和地， 指示电源的状况并对输液观察器部位进行局部辅助照明。 0006 控制模块中的单片机接收液滴检测模块的脉冲信号， 对液滴进行计数同时计时， 将每 10 秒钟的液滴数折算成每分钟的滴数， 通过数码管显示出来 ； 药液的容量从控制模块 的按键输入电路中的轻触按钮选择输入， 每按一次变化一个容量并在数码管上显示 2 秒该 容量值， 按照 50ml， 100ml， .500ml 循环变化。护士在扎好针或更换药瓶后按该选择按钮 输入容量值， 单片机累计滴数， 由。
8、于事先将上述容量所对应的滴数存入单片机的存储器， 当 计数到还剩 200 滴时， 控制模块向声音报警、 LED 灯光报警和继电器电路发出报警控制信 说 明 书 CN 201701576 U CN 201701577 U2/4 页 4 号， 继电器开关电路的引出线并联连接到医院现有的呼叫系统的拉线开关， 相应电路动作 提示病房的监视者并呼叫护士， 当护士来后按下按键输入电路中的复位轻触按钮可停止报 警和呼叫， 当输液时出现意外情况导致滴速为零时， 控制模块也发出上述报警控制信号。 附图说明 0007 图 1 是本实用新型实施示意图。 0008 图中 1. 药瓶， 2. 输液观察器， 3. 液滴检。
9、测模块盒， 4. 红外发射管， 5. 滴下的一滴 药液， 6.输液观察器中的药液， 7.白光LED灯， 8.红外接收管， 9.报警指示灯， 10.蜂鸣器声 音输出口， 11. 轻触按钮， 12. 数码显示管， 13. 控制模块盒， 14.220V 电源插头， 15. 拉线开 关， 16. 到现有呼叫系统的呼叫信号线， 17. 液滴信号线及电源线。 0009 图 2 是本实用新型的液滴检测模块电路原理图。 0010 图中 J1. 脉冲信号输出连接器， D1. 白光 LED 灯， D2. 红外发光管， Q1. 红外接收 管， U1.555 集成电路， R1 R3. 电阻， C1、 C2、 C4. 。
10、电容。 0011 图 3 是本实用新型的电源电路和继电器开关电路原理图。 0012 图中 J5.220V 电源连接器， S5. 电源开关， F1. 保险管， T1. 变压器， D3. 整流桥， C5、 C7、 C8、 C10. 滤波电容， U2. 三端稳压集成电路， JP1. 到现有呼叫系统的呼叫信号连接器， K1. 电磁继电器， D4. 二极管， C6. 储能电容， R4、 R5. 限流电阻， Q2.PNP 型三极管， J2. 控制 模块的电源及继电器控制信号连接器。 0013 图 4 是本实用新型的控制模块电路原理图。 0014 图 中 S1 S4. 轻 触 按 钮， C3、 C9、 C1。
11、1、 C12. 电 容， R6 R12. 限 流 电 阻， Y1.11.0592MHz 晶振， U3. 单片机， U4. 蜂鸣器， J3. 连接到图 2 中 J1 的连接器， J4. 连接到 图 3 中 J2 的连接器， D5. 报警指示 LED 灯， D6. 电源指示 LED 灯， D7. 四位共阴极七段数码 管， Q4 Q7.PNP 型驱动三极管。 具体实施方式 0015 图 1 所示输液报警器的实施示意图， 盛装静脉注射液的药瓶 1， 通过一次性静脉注 射器给病人输液， 一次性静脉注射器的输液观察器 2 的下端 1/2 2/3 处存有部分药液 6、 上端 1/3 1/2 部分为空， 液滴。
12、 5 从该处的滴管滴下， 液滴检测模块的红外发光管 4 和红外 接收管 8 正对液滴的位置， 液滴检测模块 3 通过夹持或卡住等方式包裹在输液观察器 2 上， 液滴检测模块 3 的辅助照明灯 7 位于输液观察器 2 的下端 1/2 2/3 处， 照亮此处药液 6， 液滴检测模块 3 通过导线 17 连接到控制模块盒 13， 控制模块 13 输出的呼叫报警信号通过 导线 16 并联连接到医院现有的呼叫报警系统的拉线开关 15 的两端， 控制模块 13 上设置报 警指示灯 9、 蜂鸣器声音输出口 10、 轻触按键 11 和数码显示管 12， 并通过导线和插头 14 连 接到市电 220V 的插座，。
13、 控制模块盒 13 可以安装在病床床头或其它病人和医务人员方便观 察和操作的地方。 0016 本实用新型的电子元件 ： 电阻可选择 1/4W 金属膜或炭膜电阻， 电容 1uF 以下的采 用瓷片电容， 1uF 以上采用铝电解电容， PNP 三极管可选择 SA1015、 8050、 9015 或 9012 等型 号。 0017 图 2 中液滴检测模块通过三根导线 VCC、 GND、 OUT 与控制模块相连接， 阻值为 560 说 明 书 CN 201701576 U CN 201701577 U3/4 页 5 欧的限流电阻 R1 与直径为 3mm 的高亮度白光 LED 灯 D1 组成的串连电路连接。
14、在 VCC 和 GND 之间， 组成辅助照明电路， 为输液观察器提供局部照明， 阻值为220欧的限流电阻R2与直径 为 3mm 的红外发射管 D2 组成的串连电路连接在 VCC 和 GND 之间， 组成红外发射电路， D2 发 出照射到输液观察器中液滴的红外光， D2可选择I R204等型号， 1.5K电阻R3与直径为3mm 的红外接收管 Q1 组成的串连电路连接在 VCC 和 GND 之间， 组成红外接收电路， 用于探测红 外光的强度， Q1 可选择 PT202 等型号， R3 与 Q1 公共连接点输出 随 Q1 接收到的红外光强度 变化的电压信号， 该电压信号输入到施密特触发器 U1 的输。
15、入端， U1 可选择 NE555 等集成电 路， 经 U1 整形后变成方波信号送往控制模块的外部中断 0 的输入引脚 P32。一个方波脉冲 对应一滴药液， 程序设计人员可以编写计算机程序， 根据方波脉冲的周期计算滴速， 如果滴 速接近于 0， 则认为药液滴完或异外停止， 0.01uF 的电容 C4 连接到 U1 的电压比较端和 GND 之间， 0.1uF 电容 C1 和 10uF 电容 C2 并联连接在 VCC 和 GND 之间， 组成液滴检测模块电源的 高低频滤波电路。 0018 图 3 中， 控制模块中的单片机 U3， 可选择具有 2KB 程序存储器的 MCS-51 系列单片 机， 如 S。
16、TC89C52RC、 AT89C52 等， 共阴极数码管 D7 的字形引脚与 U3 的 P0 口的 8 只引脚相连 接， D7 可选择型号为 5461AH 等， 为提高显示字符的亮度， 将 P0 口通过 4.7K*8 的排阻 R10 连接到 VCC， D7 的字位引脚连接到 PNP 型三极管 Q4 Q7 的发射极， Q4 Q7 的集电极接 GND、 基极串连 1K*4 的电阻 R8 连接到 U3 的 P2 口的低 4 位 (P20 P23)， D7 工作时用于显 示实时的滴速， 设置药液容量时显示容量数值 ； 三个轻触型按键 S2 S4， 其一端连接 GND， 另一端连接到 U3 的 P2 口。
17、的三只的输入引脚 (P25 P27)， 并通过 10K*4 的排阻 R9 连接到 VCC， 也可以不用 R9， 程序设计人员可编程， 使用 S2 S4 选择药液的容量， 每按一次变化一 个容量并在数码管上显示 2 秒该容量值， 按照 50ml， 100ml， .500ml 循环变化。护士在扎 好针或更换药瓶后按该选择按钮输入容量值， 单片机累计滴数， 由于事先将上述容量所对 应的滴数存入单片机的存储器， 计算机程序根据选择的药液容量和对方波脉冲的记数值， 测算出是否药液快滴完， 并自动选择时机发出报警信号 ； 可见光 LED 灯 D6 与 560 欧的电阻 R12 串连后连接到 VCC 和 G。
18、ND 之间， 组成电源指示电路指示控制模块的电源 ； 可见光 LED 灯 D5 的阳极连接 560 欧的电阻 R11 再连接 VCC、 D5 的阴极连接到 U3 的 P10 脚， 组成 LED 灯光 报警电路。在正常工作时， 也可以将 D5 用于指示液滴是否在滴， 程序设计人员可以根据检 测到的方波脉冲的高低电平， 控制 U3 的 P10 输出高电平或低电平， 从而控制 D5 的亮和灭， 病人可通过 D5 间接观察到液滴的情况， 而不用费力查看输液观察器里难以观察到的药液 ； 在控制模块启动报警时D5快速闪亮， 提示进入了呼叫报警状态 ； 蜂鸣器U4的其正极连接到 VCC、 负极连接 PNP 。
19、型三极管 Q3 的发射极， Q3 的集电极接 GND、 基极通过 1K 电阻 R6 连接到 U3 的 P33 输出引脚， 组成声音报警电路， 蜂鸣器 U4 用于在药液快滴完时报警， 发出轻微、 间 歇、 短促的 BIBI 声提示病人， U4 可选择工作电压为 6V 的通电可自动发声的蜂鸣器， 如 HXD 型等 ； 控 制模块从 U3 的 P11 引脚输出一路控制信号到继电路开关电路， 如图 3， 该控制信 号通过 1K 电阻 R5 连接到 PNP 型三极管 Q2 的基极， Q2 的集电极接 GND、 发射极接电磁继电 器 K1 的一只线圈引脚， K1 的另一只线圈引脚通过阻值为 10 欧 /1。
20、W 电阻 R4 连接到 VCC、 还 通过470uF电容C6连接到GND， K1可选择工作电压为直流5V的继电器， 如SRD-05VDC-SL-C 型等， R4 和 C6 组成储能电路， 为 K1 吸合的瞬间提供较大的吸合电流， 而稳定工作时提供较 小的工作电流， 从而减少能耗， 在 K1 的两只线圈引脚之间连接续流二极管 D4， D4 可选择整 说 明 书 CN 201701576 U CN 201701577 U4/4 页 6 流二极管， 如 1N4001 等， 用于保护 Q2， K1 的两个常开触点通过导线与病房现有的拉线开关 式病房呼叫系统的拉线开关并联， 一旦控制模块检测到需要报警呼。
21、叫护士时， U3 的 P11 引 脚输出低电平， 使 Q2 导通电磁继电器 K1 吸合， 病房呼叫系统随即发出呼叫信号， 相关医务 人员会及时来处理 ； 晶体振荡器 Y1 连接到 U3 的晶体振荡器专用连接端， Y1 的两端分别通 过 27pF 电容 C11、 C12 连接到 GND， Y1 可选择 11.0592MHz 的无源晶体振荡器 ； U3 的复位端 通过 8.2K 电阻 R7 连接到 GND、 还通过 10uF 电容 C 3 和轻触开关 S1 组成的并联电路连接 到 VCC， 组成上电复位和手动复位电路 ； 220V 市电通过插头 J5 输入到控制模块， 由电源开 关 S5、 隔离变。
22、压器 T1 的初级线圈和保险管 F1 组成的串联电路连接到 J5 的两端， 组成市电 回路， S5 可选择便于安装到控制模块盒上的船形开关， F1 可选择 0.5A 保险管， T1 可选择 220V/6V/3.5W 的工频隔离变压器 ； T1 的次级线圈连接到桥式整流器 D3 的输入端， D3 可选 择 1A 的整流桥堆， 也可用 4 个 1N4001 搭成桥式整流电路， D3 将交流电源转换成直流电源， D3 的输出端并联连接 470uF 电容 C5、 0.1uf 电容 C7， 经该电容滤波后送三端集成稳压电路 U2 的输入端和接地端， U2 可选择 7805， U2 的输出端连接 0.1u。
23、F 电容 C8、 10uF 电容 C10， 经 该电容滤波后得到控制模块和液滴检测模块所需的 +5V 工作电源 VCC。 0019 本实用新型控制模块中选择使用单片机 U3 的并行口是具有灵活性的， U3 拥有多 个并行口， 其地位相同， 可以改变并行口的分配关系 ； 限流电阻、 滤波电容可以在较宽范围 内取值， 如 30或更多 ； 显示电路可选择共阳极数码显示管或 LCD 液晶显示器， 对上述电 路参数的简单改变均落入本实用新型的保护范围。 说 明 书 CN 201701576 U CN 201701577 U1/4 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 201701576 U CN 201701577 U2/4 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 201701576 U CN 201701577 U3/4 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 201701576 U CN 201701577 U4/4 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 201701576 U 。