[发明专利]超声传感气泡检测装置及包括该装置的输液泵

说明书

技术领域

本发明涉及输液泵领域，具体地，涉及一种超声传感气泡检测装置以及包括该超声传感气泡检测装置的输液泵。

背景技术

静脉输液是一种最常用的临床治疗方法，根据药物和患者情况不同配以适当的输液速度。如果输液过快，可能会导致中毒，更严重时会导致水肿和心力衰竭。如果输液过慢，则可能发生药量不够或无谓地延长输液时间，使治疗受影响并给患者和护理工作增加不必要的负担。

采用智能输液泵可以满足持续稳定的高精度输液要求。在精确控制流速和流量的情况下实现对阻塞、气泡等进行智能报警，并及时切断管路，进行智能处理。但是当有定量气泡输入人体时，会产生气栓，对患者造成危害。针对这一现象，利用了超声气泡检测技术，对输液器管路气泡进行探测并实现气泡报警。

现有技术的输液泵气泡传感器一般采用超声波透过型检测方式。超声波能在水、液体及金属等固体中传播，超声波在不同的传播介质中声阻抗不同，同一种超声波传感器一般不能用于不同的介质。超声波的使用频率取决于使用场合，例如，在空气中，频率是100kHz以下；在液体中，超声波由几千赫兹到几兆赫兹。发射端和接收端的超声波换能器芯片分别封装在气泡传感器座内，为保证接收端效率更高，其发射面与接收面的中心应尽量保持在一个水平面上，此外还要尽可能减小传感器座的靠近输液器壁的壳体与输液器壁之间的空气间隙。超声波从发射面发出后，一小部分被传感器座壳体所反射，大部分穿过壳体，透过空气隙，再次穿过输液器壁进入流动液体中。在上述过程中，一小部分能量在空气隙中损失，另外部分受材料的结构影响被衰减，大部分能量在流动液体中传输到接收端的输液器壁，并按反射的逆过程传到接受端的超声波换能器，转换成与发射频率同频率的被传输介质所损耗掉的微弱电信号。没有混入空气泡的正常情况下，液体密度相对稳定，超声波在液体中顺利的被传输到接收端。输液泵利用这一机理对输液器气泡探测。

传统的气泡传感器座(传感气泡检测装置)基于这一原理，采用气泡传感器座为U型槽式，两个超声波换能器芯片平行地分别贴于形成U形槽的U型部件的外壁的垂直面上，使发射面和接收面的中心确保相同。当超声波换能器芯片被设置得位置靠下时，超声波的一部分通过U型部件的底部部分被传输(即，部分传输频率由传感器座传输)，这降低了超声波换能器芯片的接收效率。但是当超声波换能器芯片被设置地距离U形槽的底面有一定距离时(即，位置较高时)，如果输液器压到U形槽底端，则输液器的底端面超出超声波换能器芯片的作用位置。这时，当输液器底端管壁存在附壁小气泡时，会影响接收效率，接收可靠性降低，且影响检测效果。附图1、2示出了现有技术的超声传感气泡检测装置，其中，附图1示出了超声波换能器芯片的位置过低的情况，附图2示出了超声波换能器芯片的位置过高的情况。

换句话说，现有技术中存在这样的缺陷，超声波换能器芯片的位置设置非常难以控制，位置过低或过高，都会影响超声波换能器芯片的接收效率，且还会使得接收可靠性降低，影响检测效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种超声传感气泡检测装置以及包括该超声传感气泡检测装置的输液泵，能够提高传输的接收效率，并改善对于输液器底端的附壁气泡的检测效果。

根据本发明提供一种超声传感气泡检测装置，包括：U型部件，包括第一侧壁、第二侧壁以及连接所述第一侧壁和第二侧壁的底壁，所述第一侧壁、第二侧壁和底壁之间限定有用于放置待检测的输液器的U形槽；两个检测芯片，分别设置在所述U型部件的所述第一侧壁和第二侧壁上且彼此相面对，其中，在所述底壁的内表面上还设置有朝向所述U型槽内延伸的凸台。

进一步地，所述凸台的侧面与所述第一侧壁和第二侧壁中相应的侧壁表面之间限定有空间间隙。

进一步地，所述凸台的两侧与所述第一侧壁和第二侧壁之间分别限定有空间间隙。

进一步地，所述检测芯片的检测区覆盖所述空间间隙。

进一步地，所述凸台的顶面是圆滑过渡的弧形表面。

进一步地，所述两个检测芯片的中心保持在一个水平面上。

进一步地，所述检测芯片为超声波换能器。

进一步地，所述检测芯片为超声波换能器。

根据本发明的另一方面，提供一种输液泵，包括上述的超声传感气泡检测装置。