[发明专利]静脉滴注自动控制系统

说明书

本发明涉及医用静脉滴注自动控制系统及其控制方法，该系统根据预先设定的滴速，自动动态地控制输液速度，并监控输液状况。

在已有的技术中，由西安长城非标准设备厂和陕西省人民医院发明的静脉自动输液控制器，该静脉自动输液控制器采用红外光电转换电路对滴液速度进行检测，当没有滴液滴下时，红外光电接收管直接接受红外发射管发出的红外光，通过光电转换电路产生的电信号为强度相对恒定的值，当有滴液滴下时，由于滴液使红外光被吸收或折射，使得红外接收管不能接收到红外信号或接收到的红外信号较弱，使得相应的电信号产生一可检测的(零电平)脉冲。在该技术中，当有滴液滴下时，采用微处理器CPU对脉冲的上升沿进行检测，当检测到脉冲上升沿时，定时器开始记时，当下一次滴液滴下时，检测到下一脉冲的上升沿，CPU计时停止，通过计算二个脉冲的时间间隔，来检测滴速的快慢。然后，通过微机发出指令给伺服电路驱动伺服电机旋转，控制夹紧装置。该技术虽然从理论上实现了对输液滴速的控制，但实用性不够，存在如下技术上的缺点：1、不能克服“双峰”现象(本发明将在实施例中对“双峰”现象作详细的描述)。因一个滴液对应的双峰有两个上升沿，使微处理器CPU的记时产生误操作，影响检测滴速的准确度，而在已有的技术中既没有描述这种双峰现象，也没有采取克服这种双峰现象的任何方法和措施。2、在已有的技术中，当检测到实际滴速与预先设定的滴速有差异时，微机在每滴之间输出一个矫正脉冲，伺服电路将根据这个脉冲，给伺服电机通电，驱动它转动，从而通过一个一个脉冲的调整使实际滴数逐次逼近预置值，达到与预置值完全相同为止。但是，由于每两滴之间只能进行一次调整，调整一次后要有一定的稳定时间，并且当通过调整软管的夹紧装置进行调整时，调整间隔与被调整的滴速的关系是非线性的，当要求控制的精度较高时(即每次夹紧装置调整的步长较小时)，在初始的实际滴速与预先设置的滴速差别较大的情况下，将需要较长的时间才能调整到所要求的滴速，这在临床应用中具有较大的局限性。3、伺服电机的感应线圈和微处理器在零电平附近也会产生毛刺干扰，是使CPU产生误检测、误操作的又一原因。

本发明的目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种能有效消除双峰和毛刺干扰，提高检测滴速的准确度，缩短调整到位时间的静脉滴注自动控制系统。

实现上述目的的技术方案：一种静脉滴注自动控制系统，包括光电发射、接收转换放大电路、微处理器、电机及驱动电路和软管夹紧机构，其特征在于：在光电发射、接收转换放大电路与微处理器之间设置有比较整形电路，比较整形电路的输出接微处理器的一个外部中断，微处理器设置有只接收每一滴液的第一个脉冲信号的中断子程序和设置有根据检测滴速与设定滴速差距大小确定微型步进电机调整步数的非线性回归调整算法，微处理器的脉冲输出接微型步进电机驱动电路，微型步进电机的输出控制软管夹紧机构。

中断子程序包括如下步骤：

a、循环检测外部中断是否有脉冲信号，若有则执行步骤b；

b、关闭外部中断，开始计时，设定延时；  

c、若延时已到，则开启外部中断；

d、循环检测外部中断是否有脉冲信号，若有则执行步骤e；

e、计时结束，计算滴速。

微处理器中设置的确定微型步进电机调整步数的非线性回归调整算法包括如下步骤：

a、检测滴液速度；

b、比较检测值与设定值是否相等，若相等则返回步骤a循环检测滴液速度，否则执行步骤c；

c、根据检测值与设定值之差，计算微型步进电机正转或反转的调整步数；

d、根据步骤c的计算值，微处理器向微型步进电机驱动电路连续发出使微型步进电机正转或反转调整步数相应的脉冲数，然后转步骤a；