[实用新型]基于视觉检测的微流量传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及视觉检测领域，尤其涉及一种基于视觉检测的微流量传感装置。

背景技术

在现代医院的临床治疗中，微量注射泵的应用有助于减轻医护工作者的工作强度，提高安全性、准确性和工作效率，并提高护理质量，所以被广泛应用于临床。在临床中由于注射泵直接将液体输入患者血液系统，且大多数脱离了医护人员的监护，其临床风险性也随之增高，有时会给患者带来无法挽回的损害。

所以，微小流量的在线实时测量技术一直是医学领域的技术难题，即：如何将药物精准、均匀、持续地输入人体，调节输入的速度，严格控制药物用量，保证药物的最佳有效浓度，是在抢救危重患者时提高准确率、避免失误的有力保证。

目前常用的流量测试法有称重法，其主要利用电子天平作为主要检测设备，对单位时间内的液体流量进行称重，根据液体的密度来换算流量，而液体的密度与温度环境条件密切相关，这种方法对使用条件要求较高，测量时时间较长，由于电子天平可以选用的精度较高，由此带来的不确定度对测量结果的影响较小。但是，它适合于实验室环境，不适合现场校准或者测量使用。

还有一种是流量比对法，就是采用被检输液泵注射泵与输液泵注射泵检测仪串联，对被检设备进行检测校准，主要原理是利用输液泵注射泵检测仪的流量检测传感器输出的流量值与被检设备的流量进行同时比较，从而得到被检设备的校准值及误差。这种方法自动化程度高，操作简单，适合于现场的校准。

根据测量原理，流量比对测量法又分为体积测量法和液位测量法，体积测量法主要是通过测量单位时间内流过的液体体积来换算流量，技术实现比较复杂。

液位测量法主要是采用红外探测器及红外对管来检测液位的变化。每组红外对管隔间为8mm，共使用6-12组对管。如图1所示，其测量原理为：输液泵检测仪200通过将输液泵202设置某个流量，然后通过输液软管连接至检测仪200的液体输入口203，在检测仪200内部，三通电磁阀204对液体流向进行控制。当检测开始时，液体从入口203→三通电磁阀204→缓冲球206→红外对管208方向流动，这个过程称为“充水”。当液位到达最高端的红外探测器位置时，三通电磁阀204控制液体从红外对管208→缓冲球206→三通204→出口212方向流动，这个过程称为“放水”，即把测量管路里的水在重力作用下，自然放空，等待下一次测量。溢流管的作用是防止液位冲出最高测量位置，这种测量方法存在以下缺点：

1）反应速度慢，需要水位到了最顶上的探测器，或者经过一个红外对管才刷新数据，在小流量情况下，需要很长时间才有数据输出。

2）红外对管信号容易受到管壁液滴的影响，数据稳定性不好。

3）放水过程是靠液体自身的重力作用，经常会出现液滴挂在玻璃管壁上的某处，导致下一次测量时液位在该处出现瞬间变高等不确定性现象。

因红外线本身的特殊性，容易受到环境温度、可见光以及其他杂散因素的干扰，在研制红外传感器时就需要严谨的计算出红外二极管的排列位置，此外红外二极管与玻璃管表面的间距也需要精确计算，否则可能出现液体表面探测灵敏度不够等问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能对管路中液体微小流量瞬时流速和累积流量进行测量的流量传感装置。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

一种基于视觉检测的微流量传感装置，包括液体输入装置、液体输出装置、第一液体传输管、第二液体传输管、连接组件、取像装置、控制装置及计算及信号输出装置，其中液体输入装置具有第一输入口及第二输入口；液体输出装置具有第一输出口及第二输出口；第一液体传输管与第一输入口及第一输出口相连；第二液体传输管与第二输入口及第二输出口相连；连接组件用于连接第一液体传输管与第二液体传输管，其上具有一定位标记，其中，液体可经第二输入口流向第一液体传输管，连接组件在第一液体传输管的带动下，推动第二液体传输管中的液体向第二输出口方向流动，以形成第一液体流通通道，液体还可经第一输入口流向第二液体传输管，所述连接组件在第二液体传输管的推动下，推动第一液体传输管中的液体向第一输出口方向流动，以形成第二液体流通通道；取像装置用于对连接组件上的定位标记进行取像；控制装置用于根据取像装置获取的定位标记的位置信息，来控制第一输入口、第二输入口、第一输出口、第二输出口的关闭和开启，进而选择液体沿第一液体流通通道或第二液体流通通道流通，所述计算及信号输出装置用于将图像信息进行计算，转化为液体的流速和流量。