[发明专利]一种基于光学全反射原理的输液报警器

说明书

技术领域

本发明属于医疗用品技术领域，具体涉及一种基于光学全反射原理的输液报警器。

背景技术

医院临床医疗中，静脉输液治疗是最重要的医疗项目之一。现在，我国大部分医院输液过程采用的仍是普通输液器，输液结束时不能及时提醒病人及医护人员，输液过程必须有专人全程实时看护，否则有可能会因不能及时发现输液结束而导致病患人员产生血液倒流现象，造成一定危险。因此，现在的输液过程不但要浪费大量的人力，而且降低了患者医疗过程中的舒适度。

目前，为了解决上述问题，国内外已设计出多种技术实现方案的输液报警器，根据是否采用光电探测方法划分，主要分为光电探测法和非光电探测法两种。对于非光电探测法，采用的技术方案主要有称重法、探针药液接触法和电容法。其中，称重法通过测量输液瓶的重量变化确定药液是否输完，利用该测量方法时，针对不同容量的输液瓶，需要设置不同的参数，使用装置较为笨重、使用过程繁琐，很难大量推广。探针药液接触法是把两根探针插入输液瓶，根据输液完成前后的阻抗变化确定输液过程是否完成、实现报警功能，该方法在使用过程中探针需要接触药液，不但容易造成药液污染、产生医疗安全问题，而且不易操作。电容法是把输液管放到电容传感器的一侧，通过电容值的改变判断输液是否完成，此种方法简单、易于实现，已得到了一定程度的推广，但在使用过程中存在一定程度的误报警现象。

光电探测法实现的输液报警器，其技术方案主要是液滴探测法。液滴探测法是在输液器滴斗上安装红外检测报警装置，通过检测滴斗内药液点滴滴下时产生的红外脉冲信号对输液是否完成进行判断，此种方法拆装困难、操作复杂。

针对上述输液报警器存在的不足，研制一种结构简单、成本低、能够重复与输液器配套使用的输液报警器显得尤为重要。

发明内容

本发明针对输液过程对输液报警器的需要，基于光学全反射原理，研制一种微型、低成本、零误报率、方便易用的输液报警装置。

本发明提供的输液报警器，采用的技术方案如下：基于光学全反射原理的输液报警器，包括发光二极管（1）、光电管（2）、信号放大模块（3）、触发模块（4）和报警模块（5）。输液报警器工作时，发光二极管（1）和光电管（2）不在同一水平面长、光电管（2）处于较高位置，发光二极管（1）的发光端面和光电管（2）的接收端面间连线与输液器滴斗内的药液液面保持一固定夹角，该夹角能够保证二极管发射的光束在照射到滴斗内药液液面上时产生全反射；输液器滴斗内药液液面处于较高高度或无药液时、发光二极管（1）发出的光束透射过滴斗后可直接照射到光电管（2）上。

输液报警器实现报警功能的基理为：输液过程中，输液器滴斗内药液液面保持较高高度，发光二极管（1）发出的光束从输液器滴斗上某一点A倾斜向上射入滴斗后透射过药液从滴斗B点射出、照射到光电管（2）上（如附图1左半图所示）并产生光电信号，该光电信号经信号放大模块（3）进行放大输出；输液结束时，输液器滴斗内液面迅速下降，当液面降至B点、高于A点时原来的光路改变，从A点射入滴斗的光束照射到滴斗内药液液面上产生全反射（如附图1右半图所示），光电管（2）由于不能接收到光的照射而不再输出光电信号，信号放大模块（3）的输出不再携带光电信号成份；这样，输液器滴斗内药液液面在降至B点时，信号放大模块（3）输出的电平信号幅值迅速发生改变，使触发模块（4）受到触发、激活报警模块（5）实现报警功能。

本发明中所用发光二极管（1）为低成本红外发光二极管，其作用是为输液报警器提供所需红外光源。

本发明中所用光电管（2）为低成本的红外光电二极管或红外光电三极管，其作用是通过探测接收到光信号的改变判定输液是否结束。

本发明中信号放大模块（3）的主要作用是把光电接收管产生的弱光电信号进行放大，产生较大幅值的电平信号。

本发明中触发模块（4）的主要作用是：当输液结束时，信号放大模块输出的信号电平发生快速改变致使触发模块（4）受到触发、输出激活报警模块（5）的激励信号。

本发明中报警模块（5）的主要作用是接收到触发模块产生的激励信号后，进行输液结束报警。

本发明中报警模块（5）功能为本地声光/声音报警、蓝牙传输报警或通过Zigbee无线传输网络报警。

本发明的优点：

1） 本发明提出的输液报警器，基于光学全反射原理实现报警功能，正常工作情况下可实现零误报率，具有准确度高的优点；

2） 本发明提出的输液报警器，具有结构简单、易于实现、使用方便、成本低廉等优点，具有较高的推广价值。