透明管路中液体成分在线检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种透明管路中液体成分在线检测装置，包括光源、信号接收单元、控制单元，所述光源为脉冲光源，所述控制单元包括数据输入模块、模数转换模块、调制解调模块、脉冲发生模块、数据输出模块，以及控制调制解调模块、脉冲发生模块同步工作的时序控制电路。本实用新型专利技术中的在线检测装置具有灵敏度高、体积小的优点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及透明管路中液体成分分析装置，具体的说是涉 及在线检测分析透明管路中液体成分变化的装置。
技术介绍
由于临床治疗过程中，为了达到有效治疗的目的并保证患者的 安全，需要对血液透析、净化、血液采集等设备中体外管路中液体 成分变化(如血氧饱和度、含有气泡、出现漏血等)进行实时监测。 目前临床中使用的检测装置通常通过分析光束通过液体管路后吸 光度的变化来获得液体成分的变化情况。诸如现有技术^Hf 了 一种液体成分检测装置，发光信号源照射 通过液体的透明管路，透射出的光束到达信号接收装置，通过信号 放大、滤波、A/D转化等过程后经微处理器处理即可获得管路中液 体成分变化的信息。但是现有技术中存在以下缺陷1)现有的检测装置中通常采用硬件滤波，即将接收装置(如 光敏二极管)采集的信号经放大后，通过陷波滤波、低通滤波、高 通滤波或带通滤波等过程达到消除信号中噪声的目的，但是采用硬 件滤波的弊端是首先电路复杂，通常在信号微弱时为了达到降低 背景噪音，提高信噪比的目的，就需要多个滤波过程，而随着滤波 次数的增加，出现新的噪声的几率就会随之增加，从而降低了采集 的数据信噪比，最终导致检测装置灵敏度的降低；其次，硬件滤波 过程并没有本质上消除噪音，而是人为选定某一波长范围的信号进 行分析，不能有效彻底的去除噪声，从而导致检测装置最终得到的数据准确性不高，检测透明管路中液体成分变化的灵敏度低，特别是在液体管路直径较细的情况下，很难达到临床中漏血^r测器灵敏 度低于1%。的要求。2)由于液体管路中液体成分如气泡、血红蛋白、血氧含量等 的变化极其微小，若要使吸光度变化达到一定强度，现有技术中由 于检测装置灵敏度不高，因此为了满足信号变化强度的需求，通常 采用的方法是增加液体管路直径从而延长吸光过程中光路长度，最 终达到增大吸光度变化的目的，例如将管径为几毫米的管路截断， 截断的两个端口与一个直径约为几厘米的液体池两端相连，管3各一 个端口中的液体进入并通过液体池后再,皮/人另 一个端口送回至管 路中，但是由于液体池体积较大，使得整个检测装置笨重、不易携 带，不适用便携式仪器的使用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中液体 成分检测装置灵敏度低，体积大的缺点，提供一种灵明度高、体积 小的透明管路液体在线检测装置。为实现上述目的，本技术提供一种透明管路中液体成分在 线检测装置，包括可设置在所述管路一侧的光源、所述管路另 一侧 与所述光源相应位置的信号接收单元、控制单元，所述控制单元包 括与所述信号接收单元相连的数据输入模块、将所述数据输入模块 接收的模拟信号转化为数字信号的模数转换模块、以及将有效信号 转换为检测结果并输出的数据输出模块，其特征在于 所述控制单元还包括去除所述数字信号中噪音以得到所述有效信 号的调制解调模块、向所述光源提供脉沖信号以使所述光源发出脉 冲光的脉冲发生模块，以及控制所述调制解调模块和所述脉冲发生 模块同步工作的时序控制电路。所述信号接收单元包括感光接收器和信号放大器，并采用 一体 化封装手段，具有一体化结构。在线;险测装置进一步包括支撑所述管路的支撑体。所述支撑体 包括一个支撑底面和与所述支撑底面相连的两个侧壁，所述两个侧 壁相应位置分别具有适于设置所述光源和所述信号接收单元的透 光结构以便于所述信号接收单元接收所述光源发出的光信号。所述侧壁中成形有适于设置所述光源和所述信号接收单元的 内腔，所述侧壁上还成形有连通所述内腔和所述管^各设置位置的通 孔，两个所述侧壁上的通孔相对以^更于所述信号接收单元接收所述 光源发出的光信号。在与所述液体管路相接触的所述支撑体上设有管路位置感应 装置，所述管路位置感应装置通过电if各与所述控制单元连接。所述 管路位置感应装置为光遮断器。所述脉冲光源的波长与所要4企测成分的最大吸收波长相对应。所述数据输出模块包括SPI输出、I2C输出以及I/O输出中的 一种或多种。本技术具有如下优点1) 本技术中控制单元中采用了调制解调模块，可以实现 将信号中背景噪音全部去除的目的， 一方面，大大提高了检测装置 检测管路中液体成分变化的灵敏度；另一方面，无需使用传统的硬 件滤波器，简化了检测装置中的信号接收单元中的电路，使得检测 装置的体积相对减小。2) 由于检测装置灵敏度的极大提好，因此本技术中液体 管路的直径可以仅为几毫米，使得这个检测装置更加小巧、轻便。3) 本技术中支撑体上管路位置感应装置的设置，可以避 免操作中人工逐一检查检测装置是否已放置液体管路的繁瑣过程，同时避免检测器未放置液体管路时就开始读取数据的情况，使得操 作治疗过程更加简便、安全。附图说明图1是本技术一种透明管路中液体成分在线检测装置中检测装置光源、信号接收单元的电路图2是本技术中控制单元信号处理过程的示意图3是检测装置控制单元的电路图4是本技术中透明液体管路支撑体的纵向剖面图5是本技术中透明液体管路支撑体的另一个具体实施例 的纵向剖面图。具体实施方式结合具体实施例，对本技术的一种透明管路中液体成分在 线检测装置进行进一步阐述。实施例1在本实施例中，在线检测装置包括设置于透明液体管路一侧的 光源、透明液体管路另一侧并且与光源相应位置的包括感光接收器 和信号放大器的信号接收单元、控制单元，其中，控制单元包括与 信号接收单元中信号放大器相连的lt据输入模块、将数据输入模块 接收的模拟信号转化为数字信号的模数转换模块、去除数字信号中 噪音以得到有效信号的调制解调模块、向所述光源提供脉冲信号以 使所述光源发出脉冲光的脉冲发生模块、将有效信号转换为检测结 果并输出的数据输出模块，其中控制单元通过时序控制电路控制调 制解调模块和脉冲发生模块同步工作。在线检测装置实现检测过程 的步骤如下 检测开始前，确保将液体管路放置于光源与信号接收单元之 间，并使光路与透明液体管路垂直相交。开始检测时，开启检测装 置电源，检测装置开始工作，控制单元中的脉冲发生模块向光源发 出脉冲信号同时光源发出相应的脉冲光。其中，检测装置实现在线检测透明管路中待测液体成分变化情况所依据的原理就是液体成 分的变化可以引起液体吸光度的变化，通过分析吸光度变化情况最 终获得液体成分变化的信息，因此需要提供一个产生光的信号源。 实施例中控制单元中脉沖发生模块发生的脉冲信号通过电路传输 至光源，图1中虚线框I中为光源电路。根据具体的检测目的，如 漏血检测、血氧饱和度测量、气泡检测、血红蛋白检测等，检测装 置可以才艮据待测成分的不同，选用相应波长的脉冲光源，即脉冲光 源的波长与待测成分最大吸收波长相对应，其4全测才几理为本领域技 术人员所熟知，故此不赘述。光源发出的脉冲光信号通过透明液体管路后到达信号接收单 元中的感光接收器(如光电二极管)，经过光电转换过程后得到的 电信号(模拟信号)经过信号放大器放大后通过电路传送至控制单元，图i中虚线框n中为信号接收单元电路图。由于本技术的 信号接收单元未采用传统的硬件滤波过程，因此达到简化电路的目 的，减小了检测装置的体积。放大后的模拟信号进入控制单元(CPU)，接下来结合附图2 对控制单元信号处理过程进行详述。首先由信号接收单元输送的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透明管路中液体成分在线检测装置，包括可设置在所述管路一侧的光源、所述管路另一侧与所述光源相应位置的信号接收单元、控制单元，所述控制单元包括与所述信号接收单元相连的数据输入模块、将所述数据输入模块接收的模拟信号转化为数字信号的模数转换模块、以及将有效信号转换为检测结果并输出的数据输出模块，其特征在于：　所述控制单元还包括去除所述数字信号中噪音以得到所述有效信号的调制解调模块、向所述光源提供脉冲信号以使所述光源发出脉冲光的脉冲发生模块，以及控制所述调制解调模块和所述脉冲发生模块同步工作的时序控制电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯新庆，
申请(专利权)人：冯新庆，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]