一种基于可贴式液面位置传感器的输液报警装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于可贴式液面位置传感器的输液报警装置，包括可贴式液面位置传感器及告警器，所述可贴式液面位置传感器可采用喷墨打印电路技术在薄膜上打印实现，是一种可实现加热/测温原理的电路，直接贴附在输液容器外表面，所述告警器可以以微处理器为核心结构，通过模拟开关与液面位置传感器相连接，实现液面位置传感器加热和温度测量功能的自动转换。本发明专利技术安全可靠、成本低廉且易于操作，便于推广临床使用。

An infusion alarm device based on a stickable liquid level position sensor

【技术实现步骤摘要】
一种基于可贴式液面位置传感器的输液报警装置
本专利技术属于医疗器具
，涉及一种基于新型传感器的输液报警装置，尤其涉及一种基于可贴式液面位置传感器的输液报警装置。
技术介绍
输液是一种常用的医疗手段，一直被广泛使用。病人在医院输液时，往往需要护士或家人的看护，时刻留意输液进程。然而，输液的过程是很漫长的，少则一个小时，多则两三个小时，医院往往人手不够，不能做到有护士时时关注输液状况，而家人在看护的时候又因为对医学护理知识的不了解，在输液快结束的时候，难免出现过早或过迟地通知了护士来处理的情况，过早的话可能提前结束浪费了药液，过迟甚至可能会出现静脉回血，给病人及家属造成不必要的恐慌。随着科学技术的发展，市面上也逐渐出现了一些输液报警装置，但在及时性、安全性上大都不尽如人意；不然，则成本过高难以普及。因此，为减轻病人家属和护士的负担，同时也为更有效地保障病人的安全，专利技术一款安全可靠且价格低廉的输液报警装置具有重要意义。
技术实现思路
针对上述问题，为完善现有输液报警器的不足，本专利技术提出一种基于可贴式液面位置传感器的输液报警装置。本专利技术利用二极管的等效电阻或薄膜晶体管的压控电阻特性，加大电流时，进行加热；利用二极管正向导通压降和温度的相关性，或者利用晶体管压控电阻和温度的相关性，在加小电流时，用于温度测量。利用加热前后的温度差来表征散热快和慢，输液瓶壁内部有液体和没有液体两种状态的散热效果差异很大，导致加热前后的温度差有很大不同。有液体的情况，温度差小，没有液体时温度差大。一种基于可贴式液面位置传感器的输液报警装置，其特征在于，包括可贴式液面位置传感器及告警器，所述的可贴式液面位置传感器贴附在输液容器表面靠近容器出口处，检测液面是否低于传感器所贴位置，当低于则启动告警器。所述告警器以微处理器为核心结构，通过模拟开关与液面位置传感器相连接，实现液面位置传感器加热和温度测量功能的自动转换。所述的可贴式液面位置传感器是采用喷墨打印电路技术在薄膜上打印获得。具体的，所述的输液报警装置包括电源模块、模拟开关、可贴式液面位置传感器、信号放大器、微处理器及声光报警器；其中微处理器与模拟开关相连接，模拟开关与可贴式液面位置传感器相连接，微处理器通过控制模拟开关实现对可贴式液面位置传感器工作状态的控制；模拟开关与信号放大器相连接，传感信号经由模拟开关传至信号放大器，经放大后传送给微处理器；微处理器与声光报警器相连接，保证适时正确发出声光报警信号，电源模块为其余模块提供工作电压。所述的可贴式液面位置传感器可采用二极管或晶体管实现，利用通入不同大小电流前后的温度差来表征散热快和慢，从而区分输液容器内液面高度是否低于可贴式液面位置传感器对应高度。可贴式液面位置传感器的具体实现及工作过程如下：1)在二极管上通过电流I0使其导通，I0≈1mA，测试并记录此时的二极管温度T1及二极管的导通压降为V0；2)在二极管正向通过一个加热电流I1，I1＞＞I0，利用电流的热效应给二极管加热一段时间t0；3)停止加热一段时间Δt后，在二极管上通过电流I0使其导通，测试并记录二极管温度T2；4)计算得到温度差ΔT＝T2-T1；预先设定温升阈值ΔT0，因为水的导热系数远大于空气，那么：如果ΔT＜ΔT0，则认为传感器还被浸没在液面以下，输液尚未结束；如果ΔT＞ΔT0，则认为传感器已经露出水面，输液即将结束。本专利技术具有的有益效果：1)本专利技术采用喷墨打印电路技术制备传感器，可保证液面传感器与输液容器贴合紧密，大大提升了传感精度。2)本专利技术可使用于不同的输液容器的材质、厚度等情况，适用性更广。3)本专利技术可以实现在输液即将完成时报警，满足医护需求。4)本专利技术使用的传感器工作在容器输液装置外面，无药液污染等安全隐患。5)本专利技术成本低廉，可实现大规模临床使用。附图说明图1是本专利技术的输液报警装置结构示意图；图2是本专利技术的输液报警装置框架示意图；图3是本专利技术中传感器原理示意图；图4是本专利技术一实施例的温升变化曲线分布图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步描述，但本专利技术并不仅限于此。一种基于可贴式液面位置传感器的输液报警装置，如图1所示，为一种具体的输液报警装置示意图，包括贴附在输液容器外壁1靠近出口附近的可贴式液面位置传感器2及告警器3。所述可贴式液面传感器是采用喷墨打印电路技术在柔性薄膜上打印出的可实现加热/测温原理的电路，直接贴附在输液容器外表面靠近瓶口位置。所述告警器以微处理器为核心结构，通过模拟开关与液面位置传感器相连接，实现液面位置传感器加热和温度测量功能的自动转换。如图2所示，即输液报警装置结构图，包括电源模块4，模拟开关5，液面位置传感器6，信号放大器7，微处理器8及声光报警器9。其中模拟开关5与液面位置传感器6相连接并控制其工作状态，模拟开关与信号放大器7相连接，传感信号经由模拟开关5传至信号放大器7，传感信号经放大后传送给微处理器8；微处理器8与信号放大器7相连接，可针对实际情况反馈调整适宜的信号增益，微处理器8与模拟开关5相连接，通过控制模拟开关5实现了对液面位置传感器6工作状态的控制；微处理器8与声光报警器9相连接，保证适时正确发出声光报警信号。所述模拟开关5，液面位置传感器6，信号放大器7，微处理器8及声光报警器9等均由电源模块4分别提供适当工作电压。以下以二极管电路为例，如图3所示，对可贴式液面传感器的工作原理及过程作进一步说明：在正常使用的电流范围内，导通时二极管的端电压几乎维持不变。同时，二极管是温度的敏感器件，温度的变化对其伏安特性的影响主要表现为：随着温度的升高，其正向特性曲线左移，即正向压降减小；反向特性曲线下移，即反向电流增大。二极管的导通电压与温度有如下关系：其中，Vq0为绝对零度时pn结导带底和价带顶的电位差，k为玻尔兹曼常数，q为元电荷量，B和γ为常数，即均为与温度无关的量。当电流密度J保持不变时，二极管的导通压降VF随着温度T的上升而下降，近似线性关系。以微型化半导体二极管为例，在常温下的其正向导通压降约为0.7V，温度每升高1℃，电压降低0.0026V左右。保持电流恒定，精确测量这个正向导通电压即可以表征二极管的温度。水和空气导热系数有明显区别。20℃时，水的导热系数约为0.5918W·m-1·K-1，而同温度且标准大气压下的空气导热系数却只有0.0260W·m-1·K-1。液面传感器就是基于导热系数差异这一基本原理，通过一定时间段内传感器测得温差的不同，来区分包围在二极管外面的是水还是空气，从而判断液面的位置是否已低于参考位置。液面位置传感器的具体实现及工作过程如下：(1)在二极管上通过电流I0使其导通，I0≈1mA，测试并记录此时的二极管温度T1及二极管的导通压降为V0；(2)在二极管正向通过一个加热电流I1，I1＞＞I0，利用电流的热效应给二极管加热一段时间t0；(3)停止加热一段时间Δt后，在二极管上通过电流I0使其导通，测试并记录二极管温度T2；(4)计算得到温度差ΔT＝T2-T1。设定温升阈值ΔT0，因为水的导热系数远大于空气，那么：如果ΔT＜ΔT0，则认为传感器还被浸没在液面以下，输液尚未结束；如果ΔT＞ΔT0，则认为传感器已经露出水面，输液即将结束。在设计中，为避免液面传感器即薄膜电路部分温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可贴式液面位置传感器的输液报警装置，其特征在于，包括可贴式液面位置传感器及告警器，所述的可贴式液面位置传感器贴附在输液容器表面靠近容器出口处，检测液面是否低于传感器所贴位置，当低于则启动告警器。

【技术特征摘要】
1.一种基于可贴式液面位置传感器的输液报警装置，其特征在于，包括可贴式液面位置传感器及告警器，所述的可贴式液面位置传感器贴附在输液容器表面靠近容器出口处，检测液面是否低于传感器所贴位置，当低于则启动告警器。2.根据权利要求1所述的基于可贴式液面位置传感器的输液报警装置，其特征在于，所述的可贴式液面位置传感器是采用喷墨打印电路技术在薄膜上打印获得。3.根据权利要求1所述的基于可贴式液面位置传感器的输液报警装置，其特征在于，所述的输液报警装置包括电源模块(4)、模拟开关(5)、可贴式液面位置传感器(6)、信号放大器(7)、微处理器(8)及声光报警器(9)；其中微处理器(8)与模拟开关(5)相连接，模拟开关(5)与可贴式液面位置传感器(6)相连接，微处理器(8)通过控制模拟开关(5)实现对可贴式液面位置传感器(6)工作状态的控制；模拟开关与信号放大器(7)相连接，传感信号经由模拟开关(5)传至信号放大器(7)，经放大后传送给微处理器(8)；微处理器(8)与声光报警器(9)相连接，保证适时正确发出声光报警信...

【专利技术属性】
技术研发人员：金子璇，
申请(专利权)人：金子璇，
类型：发明
国别省市：浙江,33