專利名稱：輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置的結(jié)構(gòu)。屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]已有的輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置是一種超聲波氣泡檢測裝置。利用高頻超聲波在空氣中會被嚴重衰減而在固體和液體中能較好傳播的特點來檢測輸液管內(nèi)的氣泡。這種裝置體積大，其中的超聲波探測器的尺寸約為33mmX9mmX 15mm,控制器約為 20mm X 40mm X 5mm,并且成本較高。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實用新型旨在提出一種體積較小、成本較低的輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置的結(jié)構(gòu)。[0004]這種輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置包括一個成“凹”字形的外殼、發(fā)光二極管、光敏三極管和輸液管，外殼包括兩個側(cè)塊和一個底邊，兩個側(cè)塊的下端分別與底邊的兩端相固定，兩個側(cè)塊之間形成一個凹槽，上述凹槽的寬度略小于輸液管的外徑，兩側(cè)塊內(nèi)各有一個空腔， 上述兩個空腔內(nèi)分別安裝著發(fā)光二極管和光敏三極管，發(fā)光二極管和光敏三極管合稱為光電對管，兩個側(cè)塊的面向凹槽的側(cè)壁上各有一條通光縫，發(fā)光二極管的發(fā)光端正對著相應(yīng)側(cè)塊上的通光縫，光敏三極管的感光面正對著相應(yīng)側(cè)塊上的通光縫，輸液管卡在凹槽內(nèi)的兩側(cè)壁上的通光縫之間。[0005]這種輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置的發(fā)光二極管發(fā)出的光透過輸液管及管內(nèi)的液體到達光敏三極管，當(dāng)輸液管內(nèi)有氣泡經(jīng)過時，由于氣泡的始端及尾端與液體的介面為一個曲面，對光線有反射和折射作用，使得到達光敏三極管的光線減少，光敏三極管的電流因此而改變，從而可指示出氣泡的存在。這種輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置的主要工作元件為發(fā)光二極管和光敏三極管，因而體積甚小，價格也比較低廉。


[0006]圖I為這種輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置的結(jié)構(gòu)圖；[0007]圖2為輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置中的光電對管裝置的外形圖；[0008]圖3、圖4、圖5、圖6為輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置的工作原理圖；[0009]圖7為輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置的電路圖。
具體實施方式
[0010]如圖I和圖2所示，這種輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置包括一個成“凹”字形的外殼、發(fā)光二極管7、光敏三極管8和輸液管10。外殼包括兩個側(cè)塊I和一個底邊2，兩個側(cè)塊的下端分別與底邊的兩端相固定，兩個側(cè)塊之間形成一個凹槽3，上述凹槽的寬度略小于輸液管的外徑，例如，輸液管的外徑為5mm時,凹槽的寬度可以為4 4. 5mm 兩側(cè)塊內(nèi)各有一個空腔 6，上述兩個空腔內(nèi)分別安裝著發(fā)光二極管7和光敏三極管8。兩個側(cè)塊的面向凹槽的側(cè)壁上各有一條通光縫4 (也可以為單個或者多個通光孔)，發(fā)光二極管7的發(fā)光端正對著相應(yīng)側(cè)塊上的通光縫，光敏三極管8的感光面正對著相應(yīng)側(cè)塊上的通光縫。輸液管10卡在凹槽 3內(nèi)的兩側(cè)壁上的通光縫4之間。圖中5和9分別是發(fā)光二極管和光敏三極管的引出線。[0011]這種輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置適宜于檢測無色透明輸液管中流動的無色透明液體中的氣泡?？梢匝b設(shè)在電子輸液泵上，提高電子輸液泵的安全性。[0012]如圖I和圖3所不,發(fā)光二極管7發(fā)出的光透過輸液管10和輸液管內(nèi)的液體到達光敏三極管8的感光面上，如圖3所示，當(dāng)有氣泡11在輸液管內(nèi)按空心箭頭所示的方向通過時，由于管壁的液體受到附著力的拖拽，移動滯后于離管壁較遠的液體，于是，在氣泡的前端面形成凹形的液面，在氣泡的尾端面形成凸形的液面。發(fā)光二極管7發(fā)出的光在輸液管內(nèi)穿過時存在4種狀態(tài)如圖3所示，氣泡尚未到達通光縫4時，發(fā)光二極管7發(fā)出的光透過輸液管10的管壁及管內(nèi)的液體到達光敏三極管8，光敏三極管的導(dǎo)通電流最大，此為狀態(tài)I ;如圖4所示，氣泡11的前端經(jīng)過側(cè)塊I的側(cè)壁上的通光縫4時，如圖中單線箭頭所示，氣泡與液體的介面將發(fā)光二極管7的部分光線反射掉，將部分光線折射，使得到達光敏三極管8的光線大為減少，光敏三極管的導(dǎo)通電流減弱，此為狀態(tài)2 ;如圖5所示，氣泡的中部經(jīng)過通光縫處時，除極少部分光線在介質(zhì)交界處反射散失外，大部分光線保持直線傳播， 最后順利到達光敏三極管，導(dǎo)通電流較大(導(dǎo)通電流比狀態(tài)I略小)，此為狀態(tài)3 ;如圖6所示，在氣泡的尾端經(jīng)過通光縫處時，氣泡與液體的介面又將部分光線反射和折射掉，使得到達光敏三極管8的光線大為減少，光敏三極管的導(dǎo)通電流減弱，此為狀態(tài)4。由此可知，一個氣泡經(jīng)過輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置時，將有兩次電流變小的過程，由此可檢測出氣泡的存在， 此兩次變化之間隔還可指示出氣泡的長度。這種輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置的主要工作元件為發(fā)光二極管和光敏三極管，因而體積甚小，整個輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置的體積一般不大于 14mmX IOmmX 6mm。[0013]這種輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置的電流檢測可采用圖7所示的電路。其中A、K為發(fā)光二極管7的正負極，C、E為光敏三極管8的集電極和發(fā)射極；0Ρ-ΕΝ端用于控制發(fā)光二極管是否工作；Rf用于調(diào)節(jié)發(fā)光二極管電流If，從而調(diào)節(jié)光線的強弱；Rc用于將光敏三極管的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，調(diào)節(jié)Re可調(diào)節(jié)檢測的靈敏度。假設(shè)發(fā)光二極管以電流If發(fā)射光線，經(jīng)過輸液管照射到光敏三極管，使其產(chǎn)生感應(yīng)電流Ic，設(shè)W為光路的傳輸系數(shù)，則有[0014]Ic=W · If(式 I)[0015]AIR-DET點的電壓為[0016]Va=VCC-Rc · Ic=VCC-Rc · W · If(式 2)[0017]則[0018]W= (VCC-Va) / (Re · If)(式 3)[0019]因If = (VCC-Vffi)/Rf (其中Vffi為發(fā)光二極管的導(dǎo)通壓降)，所以選定Rf和Re后， 測得Va的值，就可計算出W。[0020]用此電路判斷氣泡有兩種方法[0021]方法I :選擇合適的Rf (推薦值為50 120Ω )和Re (推薦值為1ΚΩ 10ΚΩ )，使用 AD轉(zhuǎn)換分別測出狀態(tài)I、狀態(tài)2、狀態(tài)3、狀態(tài)4下W的值W1、W2、W3、W4 (—般情況下，Wl和 W3比較接近，W2和W4比較接近)，為方便后續(xù)比較，建議選擇Wl彡3 · W2。實際檢測時，將測量計算得到的W與Wl、W2相比較，就可判斷出輸液管中是否出現(xiàn)氣泡。[0022] 方法2 :選擇一款單片機處理器，其IO 口輸入高電壓閾值為Vih，輸入低電壓閾值為 Vil(即當(dāng)IO 口的輸入電壓高于Vih時，單片機檢測為I ;低于V時，檢測為O)。選擇合適的 Re，使得狀態(tài)I時，Va彡Vw而狀態(tài)2和狀態(tài)4時，Va彡Vih ;根據(jù)單片機IO 口檢測到電平的高低即可判斷輸液管中是否出現(xiàn)氣泡。
權(quán)利要求1.一種輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置，包括一個成“凹”字形的外殼、發(fā)光二極管(7)、光敏三極管(8)和輸液管(10)，其特征是外殼包括兩個側(cè)塊(I)和一個底邊(2)，兩個側(cè)塊的下端分別與底邊的兩端相固定，兩個側(cè)塊之間形成一個凹槽(3)，上述凹槽的寬度略小于輸液管的外徑，兩側(cè)塊內(nèi)各有一個空腔(6)，上述兩個空腔內(nèi)分別安裝著發(fā)光二極管(7)和光敏三極管(8)，兩個側(cè)塊的面向凹槽的側(cè)壁上各有一條通光縫(4)，發(fā)光二極管的發(fā)光端正對著相應(yīng)側(cè)塊上的通光縫，光敏三極管的感光面正對著相應(yīng)側(cè)塊上的通光縫，輸液管(10)卡在凹槽(3)內(nèi)的兩側(cè)壁上的通光縫(4)之間。
專利摘要一種輸液管內(nèi)氣泡檢測裝置，包括一個成“凹”字形的外殼、發(fā)光二極管(7)、光敏三極管(8)和和輸液管(10)，外殼包括兩個側(cè)塊(1)和一個底邊(2)，兩個側(cè)塊的下端分別與底邊的兩端相固定，兩個側(cè)塊之間形成一個凹槽(3)，凹槽的寬度略小于輸液管的外徑，兩側(cè)塊內(nèi)各有一個空腔(6)，空腔內(nèi)分別安裝著發(fā)光二極管(7)和光敏三極管(8)，兩個側(cè)塊的面向凹槽的側(cè)壁上各有一條通光縫(4)，輸液管卡在凹槽內(nèi)的兩側(cè)壁上的通光縫之間。當(dāng)輸液管內(nèi)有氣泡經(jīng)過時，氣泡的始端及尾端與液體的介面的反射和折射作用使得到達光敏三極管的光線減少，光敏三極管的電流改變，指示出氣泡的存在。裝置的體積甚小，價格也較低廉。
文檔編號A61M5/14GK202740517SQ201220332608
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者李承勇, 金建國, 吳學(xué)明 申請人:吳學(xué)明, 金建國, 李承勇