專利名稱：一種醫(yī)用超聲波霧化器霧化罐液位測量顯示裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種霧化罐液位測量顯示裝置，尤其涉及一種利用超聲波對醫(yī)用超 聲波霧化器霧化罐的液位進行測量顯示裝置，屬于醫(yī)學檢測儀器技術領域。
背景技術：
近年來，隨著超聲技術的發(fā)展，超聲技術在霧化治療方面被廣泛應用，超聲霧化器 已是臨床醫(yī)學不可缺少的醫(yī)療儀器。它能在常溫下把水溶性藥物霧化成微小的霧粒，被 病人吸入，直接作用于病灶方面，主要用于內科、外科、五管科、兒科等方面，尤其對 呼吸系統(tǒng)疾病的預防和治療具有明顯效果。目前常用的霧化器，雖然品牌、型號、外形 有所不同，內部電路也有所差異，但基本電路原理和整機基本組成卻無本質區(qū)別。其使 用時只要將水槽內的水加夠，霧化罐中加入規(guī)定范圍的所需藥液，接通電源，振動器就 會持續(xù)振蕩，將藥物霧化，并由風機不停的將藥霧送出。但是，由于霧化罐無液位檢測 及控制裝置，且其底部多為薄而脆的半透明透聲膜，在使用過程中，當霧化罐內藥液過 少或無藥液時，則容易造成霧化罐的破損、漏水，不能正常工作。自制的霧化罐代用品 不是因為薄膜太厚就是因為太薄或是韌性不好，而導致霧化器起霧少，達不到治療效果。 發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型要解決的問題是，提供一種新型的醫(yī)用超聲霧化 器霧化罐液位測量顯示裝置，它可以靈敏、精確地檢測霧化罐液位的高低，并實時顯示 霧化罐內液位的瞬間變化。
本實用新型的醫(yī)用超聲霧化器霧化罐的液位測量顯示裝置，由超聲發(fā)射探頭、液位 顯示控制系統(tǒng)、液晶顯示器、超聲接收探頭、超聲發(fā)射電路、超聲接收電路組成，其特 征在于，所述液位測量顯示裝置貫穿并垂直固定于霧化罐蓋中央，其中超聲發(fā)射探頭 與超聲接收探頭并列位于液位顯示控制系統(tǒng)的下方，液晶顯示器位于液位顯示控制系統(tǒng) 的上方；所述液位顯示控制系統(tǒng)由超聲發(fā)射電路、超聲接收電路、控制芯片連接構成， 其中:超聲發(fā)射電路由TTL非門電路組成;超聲接收電路以NE555組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電 路為核心；控制芯片為51單片機，單片機的Pl.O 口連接超聲發(fā)射電路的輸入端，單片 機外部中斷0連接超聲波接收電路部分的輸出端，單片機P0. 0接口連接液晶顯示器；
所述超聲發(fā)射探頭的輸入端連接液位顯示控制系統(tǒng)超聲發(fā)射電路的Nl N2和N5 N6的輸 出端，超聲接收探頭的輸出端連接液位顯示控制系統(tǒng)超聲接收電路0P1放大器輸入端；
其中，所述液晶顯示器是標準字符點陣式液晶顯示模塊，內部帶有顯示數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。
上述醫(yī)用超聲霧化器霧化罐的液位測量顯示裝置中，所述超聲發(fā)射探頭發(fā)射出頻率 為40KHz的超聲波信號。
上述醫(yī)用超聲霧化器霧化罐的液位測量顯示裝置中，所述超聲接收探頭的探測距離 為l毫米級到200米。
其中，所述超聲發(fā)射電路主要是由TTL非門電路組成，其通過外部引腳P1.0輸出 脈沖寬度為250u s，載波為40kHz的10個脈沖的脈沖群，從Nl N2 N3 N4的共同輸入
端輸入，以推挽驅動形式加到超聲波換能器上實施發(fā)射。為了提高系統(tǒng)的抗干擾性能， 將兩個反相器并列在一起使用以增加驅動電流。Nl N2的輸出端和N5 N6的輸出端剛好 相位相差180° ，相位相反的方波疊加在一起加到超聲發(fā)射探頭的兩個輸入端，即形成 推挽驅動形式。
其中，所述超聲接收電路以NE555組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路為核心，接收到的40KHz 超聲信號通過接收超聲波換能器變?yōu)?0KHz的電脈沖信號，此信號經過0P1放大器反相 放大后，作為單穩(wěn)態(tài)電路的觸發(fā)信號，輸入到NE555的觸發(fā)輸入端2腳，使單穩(wěn)態(tài)的輸 出端3腳輸出一個正脈沖，此脈沖的寬度由R3和C3決定，脈沖寬度為1. 1XR3XC3， 根據(jù)本電路圖里面的元件參數(shù)計算可得為llms，此正脈沖經過N7反相器倒相后形成寬 度為llms的負脈沖，直接送到單片機的外部中斷O ，以其下降沿觸發(fā)中斷響應。
其中，所述控制芯片為51單片機，單片機的Pl.O 口接到發(fā)射電路的輸入端，單片 機的外部中斷O接超聲波接收電路部分的輸出。在單片機發(fā)射一串脈沖的同時，啟動內 部的定時器開始定時，直到外部中斷接收到中斷信號為止，這段時間就是超聲波在空中 傳播的時間。
其中，所述單片機在測得超聲波傳播時間后，其時間與探頭至被測物體的距離成正 比。電子單元檢測該時間，根據(jù)此時間和超聲波在空氣中的傳播速度即可測得液面高度。 通過液晶顯示器顯示出來。
本實用新型的醫(yī)用超聲霧化器霧化罐液位測量顯示裝置，其效果在于，所述測量顯 示裝置具有非接觸、無污染、精度高、量程范圍大、安裝方便、結果讀取方便等優(yōu)點， 能準確、靈敏地檢測到霧化罐內液位的高低，醫(yī)務人員和病人均可方便地在讀取顯示數(shù) 據(jù)，使用效果好。

圖1是本實用新型的結構示意圖。
其中l(wèi)指超聲發(fā)射探頭，2液位顯示控制系統(tǒng)，3指液晶顯示器，4指超聲接 收探頭，5指霧化罐。
圖2是超聲發(fā)射電路圖。
圖3是超聲接收電路圖。
具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
參照圖1，本實用新型的醫(yī)用超聲霧化器霧化罐液位測量顯示裝置由超聲發(fā)射探頭 1、液位顯示控制系統(tǒng)2、液晶顯示器3、超聲接收探頭4、霧化罐5組成，其中所述
醫(yī)用超聲波霧化器霧化罐液位測量顯示裝置貫穿并垂直固定于霧化罐5蓋中央，其中
超聲發(fā)射探頭1與超聲接收探頭4并列位于液位顯示控制系統(tǒng)2的下方，液晶顯示器3 位于液位顯示控制系統(tǒng)2的上方；所述液位顯示控制系統(tǒng)2由超聲發(fā)射電路、超聲接收 電路、控制芯片連接構成；其中超聲發(fā)射電路由TTL非門電路組成；超聲接收電路以 NE555組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路為核心；控制芯片為51單片機，單片機的P1.0口連接發(fā) 射電路的輸入端，單片機外部中斷O連接超聲波接收電路部分的輸出端，單片機PO.O 接口連接液晶顯示器；所述超聲發(fā)射探頭l的輸入端與液位顯示控制系統(tǒng)2超聲發(fā)射電 路的Nl N2和N5 N6的輸出端相連，超聲接收探頭4的輸出端與液位顯示控制系統(tǒng)2超
聲接收電路0P1放大器輸入端相連；所述液位顯示控制系統(tǒng)2的單片機發(fā)射一串脈沖， 單片機的P1.0 口接到發(fā)射電路的輸入端，超聲發(fā)射電路以推挽驅動形式將脈沖信號加 到發(fā)射超聲波換能器上，超聲發(fā)射探頭l發(fā)射頻率為40KHz的超聲波信號。同時，控制 芯片啟動內部的定時器開始定時；所述超聲接收探頭4接收40KHz反射回波并轉換為 40KHz的電脈沖信號，此信號經過0P1放大器后形成寬度為llms的負脈沖，直接送到單 片機的外部中斷O,以其下降沿觸發(fā)中斷響應。直到控制芯片接收到中斷信號為止，這 段時間就是超聲波在空中傳播的時間；所述控制芯片在測得超聲波傳播時間后，因其時 間與探頭至被測物體的距離成正比。電子單元檢測該時間，根據(jù)此時間和超聲波在空氣 中的傳播速度即測得液面高度。通過液晶顯示器3顯示出來。
上述液晶顯示器采用LC0811，它是標準字符點陣式液晶顯示模塊，內部帶有顯示數(shù) 據(jù)緩沖區(qū)。
參照圖2，超聲發(fā)射電路主要是由TTL非門電路組成，通過外部引腳P1.0輸出脈沖 寬度為250u s，載波為40kHz的10個脈沖的脈沖群，從N1 N2 N3 N4的共同輸入端輸 入，以推挽驅動形式加到超聲波換能器發(fā)射出去。為了提高系統(tǒng)的抗干擾性能，將兩個 反相器并列在一起使用以增加驅動電流。Nl N2的輸出端和N5 N6的輸出端剛好相位相 差180° ，相位相反的方波疊加在一起加到超聲發(fā)射探頭的兩個輸入端，即形成推挽驅 動形式。
參照圖3，超聲接收電路以NE555組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路為核心，接收到的40KHz 超聲信號通過接收超聲波換能器變?yōu)?0KHz的電脈沖信號，此信號經過0P1放大器反相 放大后，作為單穩(wěn)態(tài)電路的觸發(fā)信號，輸入到NE555的觸發(fā)輸入端2腳，使單穩(wěn)態(tài)的輸 出端3腳輸出一個正脈沖，此脈沖的寬度由R3和C3決定，脈沖寬度為1. 1XR3XC3， 根據(jù)本電路圖里面的元件參數(shù)計算可得為llms，此正脈沖經過N7反相器倒相后形成寬 度為llrns的負脈沖，直接送到單片機的外部中斷0 ，以其下降沿觸發(fā)中斷響應。
參照圖1，利用本實用新型的醫(yī)用超聲霧化器霧化罐液位測量顯示裝置進行藥物的 超聲霧化液位檢測實驗-
醫(yī)用超聲霧化器水槽內加入冷蒸餾水，液面高度要浸沒霧化罐底部的透聲膜。在霧 化罐內加入藥液，將罐蓋旋緊，把霧化罐5放入水槽內。先開電源開關，預熱3分鐘， 再開霧化開關，此時藥液呈霧狀噴出，霧化罐5內的液位降低。液位顯示控制系統(tǒng)2的 控制芯片發(fā)射一串脈沖，控制芯片的P1.0 口接到發(fā)射電路的輸入端，超聲發(fā)射電路以 推挽驅動形式將脈沖信號加到超聲波換能器上，超聲發(fā)射探頭1向霧化罐內藥液表面發(fā) 射一束頻率為40KHz的超聲波信號。同時，控制芯片啟動內部的定時器開始定時。聲波 被藥液表面反射，部分反射回波由超聲接收探頭4接收并轉換為40KHz的電脈沖信號， 此信號經過0P1放大器后形成寬度為llms的負脈沖，直接送到控制芯片的外部中斷0 ， 以其下降沿觸發(fā)中斷響應。直到控制芯片接收到中斷信號為止，這段時間就是超聲波在 空中傳播的時間；控制芯片在測得超聲波傳播時間后，因其時間與探頭至被測物體的距 離成正比。電子單元檢測該時間，根據(jù)此時間和超聲波在空氣中的傳播速度經過單片機 運算即測得液面高度。通過液鼎顯示器3顯示出來。
本實驗中超聲發(fā)射探頭發(fā)射出頻率為40KH z的超聲波信號。
本實驗中超聲接收探頭的探測距離為1毫米級到200米。
權利要求1. 一種醫(yī)用超聲霧化器霧化罐的液位測量顯示裝置，由超聲發(fā)射探頭、液位顯示控制系統(tǒng)、液晶顯示器、超聲接收探頭、超聲發(fā)射電路、超聲接收電路組成，其特征在于，所述液位測量顯示裝置貫穿并垂直固定于霧化罐蓋中央，其中超聲發(fā)射探頭與超聲接收探頭并列位于液位顯示控制系統(tǒng)的下方，液晶顯示器位于液位顯示控制系統(tǒng)的上方；所述液位顯示控制系統(tǒng)由超聲發(fā)射電路、超聲接收電路、控制芯片連接構成，其中超聲發(fā)射電路由TTL非門電路組成；超聲接收電路以NE555組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路為核心；控制芯片為51單片機，單片機的P1.0口連接超聲發(fā)射電路的輸入端，單片機外部中斷0連接超聲波接收電路部分的輸出端，單片機P0.0接口連接液晶顯示器；所述超聲發(fā)射探頭的輸入端連接液位顯示控制系統(tǒng)超聲發(fā)射電路的N1 N2和N5 N6的輸出端，超聲接收探頭的輸出端連接液位顯示控制系統(tǒng)超聲接收電路OP1放大器輸入端；其中，所述液晶顯示器是標準字符點陣式液晶顯示模塊，內部帶有顯示數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。
2. 如權利要求1所述醫(yī)用超聲霧化器霧化罐的液位測量顯示裝置，其特征在于，所 述超聲發(fā)射探頭發(fā)射出頻率為40KH z的超聲波信號。
3. 如權利要求1所述醫(yī)用超聲霧化器霧化罐的液位測量顯示裝置，其特征在于，所 述超聲接收探頭的探測距離為lmm級到200米。
專利摘要本實用新型公開了一種醫(yī)用超聲波霧化器霧化罐的液位測量顯示裝置，由超聲發(fā)射探頭、液位顯示控制系統(tǒng)、液晶顯示器、超聲接收探頭、超聲發(fā)射電路、超聲接收電路組成，其中，所述液位測量顯示裝置貫穿并垂直固定于霧化罐蓋中央，超聲發(fā)射探頭與超聲接收探頭并列位于液位顯示控制系統(tǒng)的下方，液晶顯示器位于液位顯示控制系統(tǒng)的上方。本實用新型的測量顯示裝置具有非接觸、無污染、精度高、量程范圍大、安裝方便、結果讀取方便等優(yōu)點，能準確、靈敏地檢測到霧化罐內液位的高低，醫(yī)務人員和病人均可方便地讀取顯示數(shù)據(jù)，使用效果好。
文檔編號G01F23/296GK201212831SQ20082002441
公開日2009年3月25日 申請日期2008年6月18日 優(yōu)先權日2008年6月18日
發(fā)明者劉亞萍, 燕 吳, 孫仁祥, 尚詠梅, 徐紅巖, 麗 王, 萍 王, 進 王, 程艷風, 馬劍峰, 馬絮飛 申請人:山東電力中心醫(yī)院