專利名稱：輸液液滴速度測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種醫(yī)療器械，尤其是一種與輸液裝置配套使用的、能 顯示輸液滴速的測量儀，具體地說是一種輸液液滴速度測量儀。
背景技術：
輸液是一種常見的治療手段。根據(jù)病情、年齡、藥液性質(zhì)的不同，在進-行輸液時護士必須按藥品說明或醫(yī)囑調(diào)節(jié)輸液速度，即液滴速度，如果控制 不好則會產(chǎn)生嚴重的醫(yī)療事故。而目前常用的方法是目測法，滴液速度完全 由護士根據(jù)目測進行調(diào)節(jié)，準確度較差，難以完全符合用藥規(guī)定。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的輸液滴速完全憑目測和經(jīng)驗確定的問 題，設計一種能準確顯示輸液液滴速度的輸液液滴速度測量儀。 本實用新型的技術方案是
一種輸液液滴速度測量儀，其特征它主要由液滴采樣電路1、信號放大 電路2、抗干擾比較電路3、波形整形電路4、單片機處理電路5、液滴數(shù)顯 示電路6組成，所述的液滴采樣電路1的輸出接信號放大電路2的輸入，信 號放大電路2的輸出接抗干擾比較電路3的輸入，抗干擾比較電路3的輸出 接波形整形電路4的輸入，波形整形電路4的輸出接單片機處理電路5的輸 入，單片機處理電路5的輸出接液滴數(shù)顯示電路6的輸入，液滴數(shù)顯示電路 6的輸出接顯示屏。
所述的液滴釆樣電路1由紅外發(fā)射電路和紅外接收電路組成，它們分別 安裝在輸液管觀察窗兩側(cè)外壁上，其中紅外發(fā)射電路由紅外發(fā)射管LED1和 電阻R2組成，紅外接收電路由紅外接收管Q1和電阻R1構成，紅外接收管 Ql的集電極作為液滴采樣電路1的輸出接后續(xù)的信號放大電路2的輸入。
所述的信號放大電路2由運放U1A和電阻R3、 R4、 R5構成，信號放大電路2的輸入從運放U1A的反相端經(jīng)電阻R3和耦合電容C3接液滴釆樣電 路l的輸出即紅外接收管Q1的集電極，信號放大電路2的輸出從運放U1A 的輸出端引出接后續(xù)的抗干擾比較電路3的輸入端。
所述的抗干擾比較電路3由運放U1D、電阻R6、 R7構成，抗干擾比較 電路3的輸入從運放U1D的反相端引出直接接信號放大電路2的輸出即運放 U1A的輸出端，抗干擾比較電路3的輸出從運放U1D的輸出端引出接后續(xù) 的波形整形電路4的輸入端。
所述的波形整形電路4由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U3、運放U1B及外圍電阻R8、 R9，電容C6、 C7、 C8構成，波形整形電路4的輸入從單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U3的 觸發(fā)端2腳引出接抗干擾比較電路3的輸出即運放U1D的輸出端，波形整形 電路4的輸出從運放U1B的輸出端引出接后續(xù)單片機處理電路5的輸入。
所述的單片機處理電路5由單片機集成電路U2及外圍電阻R13、 R16、 R17、 R18，電容C4、 C5、 C9及晶振Y1構成，單片機處理電路5的輸入從 單片機集成電路U2的外部中斷輸入口 INTO引出接波形整形電路4的輸出即 運放U1B的輸出端，其數(shù)據(jù)和控制指令輸出從單片機集成電路U2的輸出端 PB0-PB7引出接由顯示集成電路U4構成的液滴顯示電路6的數(shù)據(jù)和指令輸 入端即顯示集成電路U4的輸入口 D0-D7，單片機處理電路5的控制輸出端 從單片機集成電路U2的控制輸出口 PDO、 PD1、 PD6引出分別接液滴顯示 電路6的對應控制輸入端即顯示集成電路U4的指令控制輸入端RS、讀寫控 制輸入端RW和使能控制輸入端E。
本實用新型的有益效果
本實用新型解決了長期以來輸液速度靠目測和經(jīng)驗確定存在的誤差大， 不能準確反映的問題，有利于提高輸液質(zhì)量，提高醫(yī)療服務水平。

圖l是本實用新型的結(jié)構框圖。
圖2是本實用新型的電原理圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。如圖1、 2所示。
一種輸液液滴速度測量儀，它主要由液滴采樣電路l、信號放大電路2、 抗干擾比較電路3、波形整形電路4、單片機處理電路5、液滴數(shù)顯示電路6 組成，所述的液滴采樣電路l的輸出接信號放大電路2的輸入，信號放大電 路2的輸出接抗干擾比較電路3的輸入，抗干擾比較電路3的輸出接波形整 形電路4的輸入，波形整形電路4的輸出接單片機處理電路5的輸入，單片 機處理電路5的輸出接液滴數(shù)顯示電路6的輸入，液滴數(shù)顯示電路6的輸出 接顯示屏。如圖1所示。具體電路如圖2所示。
其中-
所述的液滴采樣電路1由紅外發(fā)射電路和紅外接收電路組成，它們分別 安裝在輸液管觀察窗兩側(cè)外壁上，其中紅外發(fā)射電路由紅外發(fā)射管LED1和 電阻R2組成，紅外接收電路由紅外接收管Ql (型號可為TL0038)和電阻 Rl構成，紅外接收管Q1的集電極作為液滴采樣電路1的輸出接后續(xù)的信號 放大電路2的輸入。
所述的信號放大電路2由運放U1A和電阻R3、 R4、 R5構成，信號放大 電路2的輸入從運放U1A的反相端經(jīng)電阻R3和耦合電容C3接液滴采樣電 路1的輸出即紅外接收管Ql的集電極，信號放大電路2的輸出從運放U1A 的輸出端引出接后續(xù)的抗干擾比較電路3的輸入端。
所述的抗干擾比較電路3由運放U1D、電阻R6、 R7構成，抗干擾比較 電路3的輸入從運放U1D的反相端引出直接接信號放大電路2的輸出即運放 U1A的輸出端，抗干擾比較電路3的輸出從運放U1D的輸出端引出接后續(xù) 的波形整形電路4的輸入端。
所述的波形整形電路4由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U3 (型號可為LM555)、運放 U1B及外圍電阻R8、 R9，電容C6、 C7、 C8構成，波形整形電路4的輸入 從單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U3的觸發(fā)端2腳引出接抗干擾比較電路3的輸出即運放 U1D的輸出端，波形整形電路4的輸出從運放U1B的輸出端引出接后續(xù)單 片機處理電路5的輸入。
所述的單片機處理電路5由單片機集成電路U2 (型號可為AT89C2051)及外圍電阻R13、 R16、 R17、 R18,電容C4、 C5、 C9及晶振Yl構成，單
片機處理電路5的輸入從單片機集成電路U2的外部中斷輸入口 INTO引出接 波形整形電路4的輸出即運放U1B的輸出端，其數(shù)據(jù)和控制指令輸出從單片 機集成電路U2的輸出端PB0-PB7引出接由顯示集成電路U4 (型號可為 FM1602)構成的液滴顯示電路6的數(shù)據(jù)和指令輸入端即顯示集成電路U4的 輸入口 D0-D7，單片機處理電路5的控制輸出端從單片機集成電路U2的控 制輸出口 PDO、 PD1、 PD6引出分別接液滴顯示電路6的對應控制輸入端即 顯示集成電路U4的指令控制輸入端RS、讀寫控制輸入端RW和使能控制輸 入端E。
具體實施時，液滴采樣電路1可通過常規(guī)的機械方法固定在輸液管的觀 察窗上，其它電路可根據(jù)需要和具體情況加以機械設計。本實用新型既可設 計成一次產(chǎn)品，也可以設計成可重復利用的產(chǎn)品，這要視機械結(jié)構設計加以 確定。由于電路設計和控制是本實用新型的關鍵，因此不論機械結(jié)構部分如 何設計，凡利用本實用新型的技術內(nèi)容所設計的相應的輸液液滴速度測量儀 均被認為涵蓋在本實用新型之中。
本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術相同或可采用現(xiàn)有技術加以實現(xiàn)。
本實用新型的工作原理為
本實用新型既可用于計算兩滴之間所用的時間，在短時間確定輸液的速 度，又可用于計算在單位時間內(nèi)(一般是l分鐘)液滴的平均速度，以便護 士掌握輸液的速度大小，如果使用同一規(guī)格的一次性輸液器就可以大致計算 出分鐘流量，使輸液在最佳療效的時間范圍內(nèi)完成。
本實用新型在一次性輸液器管道觀察液滴窗口中間部分安裝液滴采樣電 路對液滴進行取樣，將獲得的液滴信號通過放大處理后輸入到抗干擾比較電 路，防止外界可見光線的干擾；再將信號輸入到波形整形電路，將接收的放 大信號整形并完全排除每個液滴上下界面產(chǎn)生的錯誤信號，輸出標準的可觸 發(fā)信號；當標準信號輸入到單片機后一方面進行計數(shù)和計時，另一方面單片 機將獲得的信號進行處理，將每二個液滴之間的液滴速度和分鐘平均液滴速 度同時在液晶顯示器上顯示；另外根據(jù)需要可以得到從開始觀察的實際時間 的總滴數(shù)，比較準確地了解輸液的流量大小。本實用新型的電路主要由六個部分組成第一部分是電源轉(zhuǎn)換電路，由
V9、 VR1、 Cl、 C2、 K1完成直流9V電壓轉(zhuǎn)換為直流5V工作電壓。第二部分 是紅外發(fā)射和接收電路，由R1、 R2、 LED1、 Ql和一次性輸液器組成。在一次 性輸液器觀察窗口上安裝一對紅外發(fā)射和接收管，當液滴滴下經(jīng)過紅外光的 過程中,液滴會在瞬間對紅外光反射、散射和折射，從橫截面穿過輸液器的 紅外光的光強瞬間減少，紅外接收管導通程度也在瞬間減小，因而產(chǎn)生一個 脈沖信號。第三部分是信號放大比較電路，由C3、 R3 R7、 LM324N組成，C3 拾取脈沖信號后由U1A進行放大，放大倍數(shù)為10倍，再將放大的信號由U1D 比較后輸出標準的低電平脈沖信號，其中R6和R7與電躍起著抗干擾作用。 第四部分是波形整形電路，由U3、 U1B以及C6、 C7、 C8、 R8、 R9等元件組成， 它不僅產(chǎn)生非常標準的方波信號，而且解決了液滴上下界面產(chǎn)生的二次脈沖 干擾，增加了的采樣信號的穩(wěn)定性和可靠性。第五部分是信號處理電路，主 要由AT89C2051單片機完成信號處理功能，它是Atmel公司生產(chǎn)的與MCS-51 系列兼容的單片機，內(nèi)含2K字節(jié)Flash EEPR0M、 128字節(jié)RAM、 15根I/O 引線、2個16位定時器/計數(shù)器、l個五向量兩級中斷結(jié)構、 一個全雙工串行 口、 1個精密模擬比較器等。在開始計數(shù)計時和結(jié)束計數(shù)計時采用INTO中斷 的辦法。當INTO為低電平時，使用定時器/計數(shù)器0 (TO)計時器對某第一 個脈沖來時開始計時到第二個脈沖來時停止計時，計算出任意時刻的兩個液 滴的時間間隔，換算出任意時刻的分鐘液滴速度。使用定時器/計數(shù)器1 (Tl) 計數(shù)器計算出從開始計時到1分鐘時間內(nèi)的總的液滴數(shù)，然后進行換算為分 鐘液滴的平均速度。第六部分是顯示電路，采用FM1602液晶顯示模塊2行 16個字顯示，第一行顯示任意時刻的分鐘滴數(shù)，第二行顯示l分鐘時間內(nèi)總 的滴數(shù)。AT89C2051與液晶顯示模塊的連接方式和功能分別為P3. 0為顯示 使能E，從高電平跳至低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。P3.7為顯示寄存器選 擇RS，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器。P3.1為顯示讀 寫信號線RW，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作，當RS和RW共同 為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平RW為高電平時可以 讀忙信號，當RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。PI. 0 P1. 7與D0 D7相連為8位雙向數(shù)據(jù)線。
權利要求1、一種輸液液滴速度測量儀，其特征它主要由液滴采樣電路(1)、信號放大電路(2)、抗干擾比較電路(3)、波形整形電路(4)、單片機處理電路(5)、液滴數(shù)顯示電路(6)組成，所述的液滴采樣電路(1)的輸出接信號放大電路(2)的輸入，信號放大電路(2)的輸出接抗干擾比較電路(3)的輸入，抗干擾比較電路(3)的輸出接波形整形電路(4)的輸入，波形整形電路(4)的輸出接單片機處理電路(5)的輸入，單片機處理電路(5)的輸出接液滴數(shù)顯示電路(6)的輸入，液滴數(shù)顯示電路(6)的輸出接顯示屏。
2、 根據(jù)權利要求1所述的輸液液滴速度測量儀，其特征所述的液滴采樣電路(1) 由紅外發(fā)射電路和紅外接收電路組成，它們分別安裝在輸液管觀察窗兩 側(cè)外壁上，其中紅外發(fā)射電路由紅外發(fā)射管LED1和電阻R2組成，紅外接 收電路由紅外接收管Ql和電阻Rl構成，紅外接收管Ql的集電極作為液滴 采樣電路(1)的輸出接后續(xù)的信號放大電路(2)的輸入。
3、 根據(jù)權利要求1所述的輸液液滴速度測量儀，其特征所述的信號放大電路(2) 由運放U1A和電阻R3、 R4、 R5構成，信號放大電路(2)的輸入從運 放U1A的反相端經(jīng)電阻R3和耦合電容C3接液滴采樣電路(1)的輸出即紅 外接收管Q1的集電極，信號放大電路(2)的輸出從運放U1A的輸出端引 出接后續(xù)的抗干擾比較電路(3)的輸入端。
4、 根據(jù)權利要求1所述的輸液液滴速度測量儀，其特征所述的抗干擾比較電 路(3)由運放U1D、電阻R6、 R7構成，抗干擾比較電路(3)的輸入從運 放U1D的反相端引出直接接信號放大電路(2)的輸出即運放U1A的輸出端， 抗干擾比較電路(3)的輸出從運放U1D的輸出端引出接后續(xù)的波形整形電 路(4)的輸入端。
5、 根據(jù)權利要求1所述的輸液液滴速度測量儀，其特征所述的波形整形電路 (4)由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U3、運放U1B及外圍電阻R8、 R9，電容C6、 C7、C8構成，波形整形電路(4)的輸入從單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U3的觸發(fā)端2腳引出 接抗干擾比較電路(3)的輸出即運放U1D的輸出端，波形整形電路(4)的輸出從運放U1B的輸出端引出接后續(xù)單片機處理電路(5)的輸入。
6、根據(jù)權利要求1所述的輸液液滴速度測量儀，其特征所述的單片機處理電 路(5)由單片機集成電路U2及外圍電阻R13、 R16、 R17、 R18,電容C4、 C5、 C9及晶振Y1構成，單片機處理電路(5)的輸入從單片機集成電路U2 的外部中斷輸入口 INTO引出接波形整形電路(4)的輸出即運放U1B的輸 出端，其數(shù)據(jù)和控制指令輸出從單片機集成電路U2的輸出端PB0-PB7引出 接由顯示集成電路U4構成的液滴顯示電路(6)的數(shù)據(jù)和指令輸入端即顯示 集成電路U4的輸入口D0-D7，單片機處理電路(5)的控制輸出端從單片機 集成電路U2的控制輸出口PD0、 PD1、 PD6引出分別接液滴顯示電路(6) 的對應控制輸入端即顯示集成電路U4的指令控制輸入端RS、讀寫控制輸入 端RW和使能控制輸入端E。
專利摘要一種輸液液滴速度測量儀，屬于醫(yī)療器械技術領域，其特征是它主要由液滴采樣電路(1)、信號放大電路(2)、抗干擾比較電路(3)、波形整形電路(4)、單片機處理電路(5)、液滴數(shù)顯示電路(6)組成，所述的液滴采樣電路(1)的輸出接信號放大電路(2)的輸入，信號放大電路(2)的輸出接抗干擾比較電路(3)的輸入，抗干擾比較電路(3)的輸出接波形整形電路(4)的輸入，波形整形電路(4)的輸出接單片機處理電路(5)的輸入，單片機處理電路(5)的輸出接液滴數(shù)顯示電路(6)的輸入，液滴數(shù)顯示電路(6)的輸出接顯示屏。本實用新型解決了現(xiàn)有的輸液液滴速度完全憑目測和經(jīng)驗確定所存在的準確性差的問題，有利于提高輸液質(zhì)量，提高醫(yī)療服務水平。
文檔編號A61M5/168GK201379854SQ20092003926
公開日2010年1月13日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權日2009年5月5日
發(fā)明者云 劉, 戚仕濤, 朱興喜, 琳 李 申請人:中國人民解放軍南京軍區(qū)南京總醫(yī)院