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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610333403.7 (22)申请日 2016.05.19 (71)申请人 王卫东 地址 100853 北京市海淀区太平路甲25号1 号楼3单元503室 (72)发明人 王卫东王京胡敏露王国静 石金龙刘洪运 (74)专利代理机构 北京京万通知识产权代理有 限公司 11440 代理人 齐晓静 (51)Int.Cl. A61M 5/168(2006.01) (54)发明名称 输液流量监测仪 (57)摘要 一种输液流量监测仪， 其包括第一组电容 器、 差分电容检测电路、 控制单。
2、元； 所述第一组电 容器用于检测在滴壶中是否有液滴滴下； 所述第 一组电容器位于滴壶的液面的上方； 所述第一组 电容器包括第一电容器和第二电容器， 第一电容 器的第一极与差分电容检测电路第一正向输入 端连接， 第二电容器的第一极与差分电容检测电 路第一反向输入端连接， 第一电容器和第二电容 器的第二极均与差分电容检测电路的第一激励 信号输出端连接； 滴壶位于第一电容器的两极之 间； 滴壶位于第二电容器的两极之间； 差分电容 检测电路将第一组电容器的检测结果输出至控 制单元， 控制单元根据检测结果判断是否有液滴 下， 并根据统计结果计算滴速。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 1059。
3、20703 A 2016.09.07 CN 105920703 A 1.一种输液流量监测仪， 其包括第一组电容器、 差分电容检测电路、 控制单元； 所述第一组电容器用于检测在滴壶中是否有液滴滴下； 所述第一组电容器位于滴壶的液面的上方； 所述第一组电容器包括第一电容器和第二电容器， 第一电容器的第一极与差分电容检 测电路第一正向输入端连接， 第二电容器的第一极与差分电容检测电路第一反向输入端连 接， 第一电容器和第二电容器的第二极均与差分电容检测电路的第一激励信号输出端连 接； 滴壶位于第一电容器的两极之间； 滴壶位于第二电容器的两极之间； 差分电容检测电路将第一组电容器的检测结果输出至控制单。
4、元， 控制单元根据检测结 果判断是否有液滴下， 并根据统计结果计算滴速。 2.如权利要求1所述的输液流量监测仪， 其特征在于： 进一步包括第二组电容器， 用于检测是否有气泡从滴壶进入滴壶下管路； 所述第二组电容器设置在下管路外侧； 所述第二组电容器包括第三电容器和第四电容器， 第三电容器的第一极与差分电容检 测电路第二正向输入端连接， 第四电容器的第一极与差分电容检测电路第二反向输入端连 接， 第三电容器和第四电容器的第二极均与差分电容检测电路的第二激励信号输出端连 接； 下管路位于第三电容器的两极之间， 且下管路位于第四电容器的两极之间； 差分电容检测电路将第二组电容器的检测结果输出至控制单。
5、元， 控制单元根据检测结 果判断是否有气泡进入下管路。 3.如权利要求1所述的输液流量监测仪， 其特征在于： 进一步包括第三组电容器， 用于检测输液是否结束； 所述第三组电容器包括第五电容器和第六电容器， 其中第五电容器位于上管路外侧， 第六电容器位于下管路外侧； 第五电容器的第一极与差分电容检测电路第三正向输入端连接， 第六电容器的第一极 与差分电容检测电路第三反向输入端连接， 第五电容器和第六电容器的第二极均与差分电 容检测电路的第三激励信号输出端连接； 上管路位于第五电容器的两极之间， 且下管路位于第六电容器的两极之间； 差分电容检测电路将第三组电容器的检测结果输出至控制单元， 控制单元。
6、根据检测结 果判断是否输液结束。 4.如权利要求2所述的输液流量监测仪， 其特征在于： 进一步包括第三组电容器， 用于检测输液是否结束； 所述第三组电容器包括第五电容器和第六电容器， 其中第五电容器位于上管路外侧， 第六电容器位于下管路外侧； 第五电容器的第一极与差分电容检测电路第三正向输入端连接， 第六电容器的第一极 与差分电容检测电路第六反向输入端连接， 第五电容器和第六电容器的第二极均与差分电 容检测电路的第三激励信号输出端连接； 上管路位于第五电容器的两极之间， 且下管路位于第六电容器的两极之间； 差分电容检测电路将第三组电容器的检测结果输出至控制单元， 控制单元根据检测结 权利要求书。
7、 1/2 页 2 CN 105920703 A 2 果判断是否输液结束。 5.如权利要求1-4中任一所述的输液流量监测仪， 其特征在于： 进一步包括有屏蔽层， 所述屏蔽层至少包围所述的输液流量监测仪所包括的所述电容 器。 6.如权利要求1所述的输液流量监测仪， 其特征在于： 所述控制单元进一步包括声和、 或光报警装置。 7.如权利要求1所述的输液流量监测仪， 其特征在于： 所述控制单元进一步无线通信模块， 将检测结果或者判断结果发送到外部。 8.一种输液监测仪， 其包括第二组电容器、 差分电容检测电路、 控制单元； 第二组电容器， 用于检测是否有气泡从滴壶进入滴壶下管路； 所述第二组电容器设置。
8、在下管路外侧； 所述第二组电容器包括第三电容器和第四电容器， 第三电容器的第一极与差分电容检 测电路第二正向输入端连接， 第四电容器的第一极与差分电容检测电路第二反向输入端连 接， 第三电容器和第四电容器的第二极均与差分电容检测电路的第二激励信号输出端连 接； 下管路位于第三电容器的两极之间， 且下管路位于第四电容器的两极之间； 差分电容检测电路将第二组电容器的检测结果输出至控制单元， 控制单元根据检测结 果判断是否有气泡进入下管路。 9.一种输液监测仪， 其包括第三组电容器、 差分电容检测电路、 控制单元； 所述第三组电容器， 用于检测输液是否结束； 所述第三组电容器包括第五电容器和第六电容。
9、器， 其中第五电容器位于上管路外侧， 第六电容器位于下管路外侧； 第五电容器的第一极与差分电容检测电路第三正向输入端连接， 第六电容器的第一极 与差分电容检测电路第六反向输入端连接， 第五电容器和第六电容器的第二极均与差分电 容检测电路的第三激励信号输出端连接； 上管路位于第五电容器的两极之间， 且下管路位于第六电容器的两极之间； 差分电容检测电路将第三组电容器的检测结果输出至控制单元， 控制单元根据检测结 果判断是否输液结束。 权利要求书 2/2 页 3 CN 105920703 A 3 输液流量监测仪 技术领域 0001 本发明涉及一种医疗器械， 尤其涉及一种用于监测输液流量的仪器。 背景。
10、技术 0002 CN102526837A提出一种 输液滴速监测技术 ， 其通过将一个电容器的两个极板分 别布置在上管路两侧， 液滴在低落一瞬间导通滴壶中的上下两部分液体， 电容器的电容值 在此瞬间会发生脉冲式突变， 该脉冲周期对应滴速周期， 由此监测滴速。 0003 利用上述装置时， 对滴壶中的液面有较高要求， 按照上述专利的说明书第0022段 的记载， 滴壶液面与滴口的距离为5-9mm。 在滴壶受到不期望的碰撞， 例如输液管被周围走 过的人不小心碰了一下， 滴壶中的液面会发生剧烈晃动而导致滴壶口与滴壶中的液面瞬时 的导通， 此种情况并不是液滴落下， 但在应用上述装置时会被误计入滴速中， 造成。
11、测量误 差。 此外， 电容器周围有导体靠近时(例如有人经过时)， 电容器的电容值也会发生变化， 造 成测量误差。 发明内容 0004 鉴于上述问题， 本发明旨在提出一种输液流量监测仪， 其使用简便， 无需严格限定 滴口与滴壶液面之间的距离。 此外， 其还有有效克服滴壶晃动或者电容器周围有导体靠近 时对测量造成的影响。 0005 一种输液流量监测仪， 其包括第一组电容器、 差分电容检测电路、 控制单元； 所述 第一组电容器用于检测在滴壶中是否有液滴滴下； 所述第一组电容器位于滴壶的液面的上 方； 所述第一组电容器包括第一电容器和第二电容器， 第一电容器的第一极与差分电容检 测电路第一正向输入端连。
12、接， 第二电容器的第一极与差分电容检测电路第一反向输入端连 接， 第一电容器和第二电容器的第二极均与差分电容检测电路的第一激励信号输出端连 接； 滴壶位于第一电容器的两极之间； 滴壶位于第二电容器的两极之间； 差分电容检测电路 将第一组电容器的检测结果输出至控制单元， 控制单元根据检测结果判断是否有液滴下， 并根据统计结果计算滴速。 0006 优选地， 进一步包括第二组电容器， 用于检测是否有气泡从滴壶进入滴壶下管路； 所述第二组电容器设置在下管路外侧； 所述第二组电容器包括第三电容器和第四电容器， 第三电容器的第一极与差分电容检测电路第二正向输入端连接， 第四电容器的第一极与差 分电容检测电。
13、路第二反向输入端连接， 第三电容器和第四电容器的第二极均与差分电容检 测电路的第二激励信号输出端连接； 下管路位于第三电容器的两极之间， 且下管路位于第 四电容器的两极之间； 差分电容检测电路将第二组电容器的检测结果输出至控制单元， 控 制单元根据检测结果判断是否有气泡进入下管路。 0007 优选地， 进一步包括第三组电容器， 用于检测输液是否结束； 所述第三组电容器包 括第五电容器和第六电容器， 其中第五电容器位于上管路外侧， 第六电容器位于下管路外 侧； 第五电容器的第一极与差分电容检测电路第三正向输入端连接， 第六电容器的第一极 说明书 1/4 页 4 CN 105920703 A 4 。
14、与差分电容检测电路第三反向输入端连接， 第五电容器和第六电容器的第二极均与差分电 容检测电路的第三激励信号输出端连接； 上管路位于第五电容器的两极之间， 且下管路位 于第六电容器的两极之间； 差分电容检测电路将第三组电容器的检测结果输出至控制单 元， 控制单元根据检测结果判断是否输液结束。 0008 优选地， 进一步包括有屏蔽层， 所述屏蔽层至少包围所述的输液流量监测仪所包 括的所述电容器。 0009 优选地， 所述控制单元进一步包括声和、 或光报警装置。 0010 优选地， 所述控制单元进一步无线通信模块， 将检测结果或者判断结果发送到外 部。 0011 一种输液监测仪， 其包括第二组电容器。
15、、 差分电容检测电路、 控制单元； 第二组电 容器， 用于检测是否有气泡从滴壶进入滴壶下管路； 所述第二组电容器设置在下管路外侧； 所述第二组电容器包括第三电容器和第四电容器， 第三电容器的第一极与差分电容检测电 路第二正向输入端连接， 第四电容器的第一极与差分电容检测电路第二反向输入端连接， 第三电容器和第四电容器的第二极均与差分电容检测电路的第二激励信号输出端连接； 下 管路位于第三电容器的两极之间， 且下管路位于第四电容器的两极之间； 差分电容检测电 路将第二组电容器的检测结果输出至控制单元， 控制单元根据检测结果判断是否有气泡进 入下管路。 0012 一种输液监测仪， 其包括第三组电容。
16、器、 差分电容检测电路、 控制单元； 所述第三 组电容器， 用于检测输液是否结束； 所述第三组电容器包括第五电容器和第六电容器， 其中 第五电容器位于上管路外侧， 第六电容器位于下管路外侧； 第五电容器的第一极与差分电 容检测电路第三正向输入端连接， 第六电容器的第一极与差分电容检测电路第六反向输入 端连接， 第五电容器和第六电容器的第二极均与差分电容检测电路的第三激励信号输出端 连接； 上管路位于第五电容器的两极之间， 且下管路位于第六电容器的两极之间； 差分电容 检测电路将第三组电容器的检测结果输出至控制单元， 控制单元根据检测结果判断是否输 液结束。 0013 本发明的输液流量监测仪， 。
17、通过设置一对电容器来对消外界对他们的共同干扰， 实现准确计量药液的滴速。 0014 本发明的输液监测仪， 通过设置一对电容器来对消外界对他们的共同干扰， 对消 外界对他们的共同干扰， 可以准确地判断出气泡出现在输液管路中。 0015 本发明的输液监测仪， 通过设置一对电容器， 一上一下判断管路， 由此可以准确判 断输液是否结束， 并及时发出提醒信号， 使得医护人员可以及时处理。 附图说明 0016 图1为本发明的输液流量监测仪的第一实施例的原理图； 0017 图2为本发明的输液流量监测仪的第二实施例的原理图； 0018 图3为本发明的输液流量监测仪的第三实施例的原理图； 0019 图4为本发明。
18、的输液流量监测仪的第四实施例的原理图； 0020 图5为本发明的输液监测仪的原理图； 0021 图6为本发明的另一种输液监测仪的原理图； 说明书 2/4 页 5 CN 105920703 A 5 0022 图7为液滴顺次第一组电容器时差分电容检测电路的输出示意图。 具体实施方式 0023 下面， 结合附图对本发明的输液流量监测仪进行详细说明。 0024 上管路是指位于滴壶上方的输液管路。 下管路是指位于滴壶下方的输液管路。 0025 本发明的输液流量监测仪、 输液监测仪的核心思想是通过设置两个电容器， 对两 个电容器的电容值作差分， 从而达到计量液滴、 判断气泡以及判断输液结束。 0026 在。
19、作详细介绍前， 需要指出， 差分电容检测电路和控制单元均为现有技术， 本发明 的发明人只是将他们应用到本发明中。 控制单元可以是单片机， 也可以是其他微控制器。 0027 如图1所示为本发明的输液流量监测仪的第一实施例， 其主要由第一组电容器、 差 分电容检测电路20、 控制单元10构成。 0028 第一组电容器设置在滴壶40的外侧， 位于滴壶40的液面上方。 第一组电容器由电 容器21和电容器22构成。 电容器21位于电容器22的上游。 电容器21和电容器22的第二极并 联在一起并连接至差分电容检测电路20的激励信号输出端。 第一电容器21的第一极与差分 电容检测电路20的第一正向输入端连接。
20、， 第二电容器22的第一极与差分电容检测电路20的 第一反向输入端连接， 第一电容器21和第二电容器22的第二极均与差分电容检测电路20的 第一激励信号输出端连接， 由此， 差分电容检测电路20对第一组电容器作差分。 差分电容检 测电路20将第一组电容器的检测结果输出至控制单元10， 控制单元10根据检测结果判断是 否有液滴下， 并根据统计结果计算滴速。 0029 当液滴滴下时， 会顺次经过第一电容器21和第二电容器22， 由此， 第一电容器21和 第二电容器22的相位差为180度， 差分电容检测电路20对第一电容器21和第二电容器22的 差分结果如图7所示。 可以对每个周期的输出进行采样， 。
21、通过判断其上升沿、 下降沿、 或峰值 等进行判断。 0030 由于是由两个电容器构成感应部件， 所以， 当滴壶摆动造成滴壶中的液面起伏时， 对两个电容器同时造成影响， 他们的差分结果为零， 因此， 对两个电容器的差分输出结果没 有影响。 同样， 在滴壶外侧有导体靠近时， 例如有人走过时， 由于也是对两个电容器同时造 成影响， 他们的差分输出结果使得影响造成的误差对消。 0031 可以在电容器21、 22外侧进一步设置屏蔽层30， 屏蔽层30在外侧包围电容器21、 22。 最好是屏蔽层包围整个电路部分， 即同时也包围控制单元10、 差分电容检测电路20。 0032 控制单元10可以连接有声音报警。
22、单元或光报警单元， 以向外界提示液滴滴下或故 障发生等情况。 控制单元10可以连接有按键， 以通过其向控制单元输入指令。 0033 如图2所示为本发明的输液流量监测仪的第二实施例， 其在图1所示的输液流量监 测仪进一步增加了第二组电容器， 用于检测是否有气泡从滴壶进入滴壶下管路42。 0034 第二组电容器设置在下管路42外侧。 第二组电容器包括第三电容器25和第四电容 器26。 第三电容器25的第一极与差分电容检测电路20第二正向输入端连接， 第四电容器26 的第一极与差分电容检测电路20第二反向输入端连接， 第三电容器25和第四电容器26的第 二极均与差分电容检测电路20的第二激励信号输出。
23、端连接。 0035 下管路42位于第三电容器25的两极之间， 且下管路42位于第四电容器26的两极之 间。 说明书 3/4 页 6 CN 105920703 A 6 0036 差分电容检测电路20将第二组电容器的检测结果输出至控制单元10， 控制单元10 根据检测结果判断是否有气泡进入下管路42。 0037 这里， 需要指出的是， 检测气泡与检测液滴的原理是相似的， 气泡进入下管路42并 顺次进过第三电容器25和第四电容器26时， 第三电容器25和第四电容器26的电容值会顺次 变小。 这一点与检测液滴时正好相反， 检测液滴时， 当液滴顺次经过第一电容器21和第二电 容器22， 第一电容器21和。
24、第二电容器22的电容值或顺次增大。 0038 第三电容器25和第四电容器26的电容变化曲线相位差为180度， 类似地， 对第三电 容器25和第四电容器26的差分输出结果在每个周期进行采样， 通过判断其上升沿、 下降沿、 或峰值等进行判断。 0039 如图3所示为本发明的输液流量监测仪的第三实施例， 其在图1所示的输液流量监 测仪进一步第三组电容器， 用于检测输液是否结束。 0040 第三组电容器包括第五电容器23和第六电容器24， 其中第五电容器23位于上管路 41外侧， 第六电容器24位于下管路42外侧。 0041 第五电容器23的第一极与差分电容检测电路20第三正向输入端连接， 第六电容器。
25、 24的第一极与差分电容检测电路20第三反向输入端连接， 第五电容器和第六电容器的第二 极均与差分电容检测电路20的第三激励信号输出端连接。 0042 上管路41位于第五电容器23的两极之间， 且下管路42位于第六电容器24的两极之 间。 0043 差分电容检测电路20将第三组电容器的检测结果输出至控制单元10， 控制单元10 根据检测结果判断是否输液结束。 0044 当输液结束时， 上管路41先变为空， 第五电容器23的电容值在相当长的时间内处 于最小值， 下管路42仍然充满液体， 第六电容器24在相当长的时间内处于基本上恒定的值， 此时即可判断输液已经完成或者结束， 为了消除有气泡自上管路。
26、41经过时造成的干扰， 可 以连续检测多个周期或检测多次， 以确定是上管路41变空而不是有气泡经过。 0045 如图4所示为本发明的输液流量监测仪的第四实施例， 该实施例为将第一、 第二、 第三实施例结合在一起的方式。 0046 此时， 屏蔽层30是包围所有的电容器。 0047 图5所示为本发明的输液监测仪的一个实施例。 本输液检测仪用于检测是否有气 泡进入输液管中。 其与第二实施例中的气泡检测方案相同， 与第二实施例相比， 少了判断液 滴滴下的电路部分。 0048 图6所示为本发明的输液监测仪的又一个实施例。 。 本输液检测仪用于检测是输液 是否完成。 其与第三实施例中的输液结束检测方案相同， 与第三实施例相比， 少了判断液滴 滴下的电路部分。 0049 本发明的输液流量监测仪和输液监测仪， 通过两个电容器来检测液滴、 气泡， 通过 对两个电容器作差分， 消除外界对两个电容器的共同干扰， 因此， 可以使得检测结果更为准 确。 说明书 4/4 页 7 CN 105920703 A 7 图1 图2 图3 说明书附图 1/3 页 8 CN 105920703 A 8 图4 图5 图6 说明书附图 2/3 页 9 CN 105920703 A 9 图7 说明书附图 3/3 页 10 CN 105920703 A 10 。