[发明专利]注射泵空气排空检测装置

说明书

技术领域

本发明属于信号检测控制技术领域，用于注射泵注射或计量时注射泵泵中空气排空检测。

背景技术

在医疗机构、计量单位，大量使用注射泵注射或计量，在使用注射泵注射或计量之前，均需要排尽泵内空气，让液体充溢泵及整个输液管上，目前的检测装置一般采用单点检测，产生误判现象较多，主要有二方面原因：一是排空气过程中，最初排出时往往是气液二相混合物，在输液管中表现是气相下液相混合交替，单点检测只检测到首次到达液体就认为排空了，易误判。二是输液管有一定的长度，所谓排空应该是液体充溢整个输液管道，单点检测没法做到。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现象而提供一种二点检测及相关测量技术，通过输液管中气、液相检测计算来确认注射泵排空空气是否完成的注射泵空气排空检测装置。

本发明的技术解决方案是：一种注射泵空气排空检测装置，其特征在于：由上游光电传感器、下游光电传感器、单片机控制电路和装置壳体构成，上游光电传感器、下游光电传感器分别卡装在注射泵输液管上，间距为l，上游光电传感器与输液管出口间距为L。单片机控制电路由单片机及其外围电路构成，装于装置壳体中。上游、下游光电传感器通过电屏蔽电缆分别与装置壳体中单片机的二个信号输入端脚连接。装置壳体上装有排空指示灯、上游气泡检测指示灯和下游气泡检测指示灯，该指示灯分别与单片机的三个信号输入端脚连接。上、下游光电传感器检测输液管中液相或气相信号分别经单片机A/D转换后输出信号x₁(t)、x₂(t)，信号x₁(t)上升沿跳变，反应了上游检测器检测到液相到气泡变化，单片机判断并统计流入气泡一次。上游气泡检测指示灯亮；信号x₂(t) 上升沿跳变，反应了下游传感器检测到液相到气相变化，单片机判断并统计流出气泡一次，下游气泡检测指示灯亮。单片机在间隔时间ζ时判断x₂(t+ζ)与x₁(t)相同或相似，确定流速V=l/ζ，单片机在L/V时间内未检测到信号x₁(t) 上升沿跳变时判断输液管排空，说明液体充溢了整个管道，排空指示灯亮。

本发明的技术解决方案中所述的上游光电传感器、下游光电传感器为由高发射功率砷化镓红外发射管和高灵敏度的光敏晶体管组成的单光束红外光电传感器；单片机为STC5A60S2单片机；上游光电传感器、下游光电传感器的光敏三极管集电极分别与STC5A60S2单片机的P1.0、P1.1脚连接，排空指示灯、上游气泡检测指示灯和下游气泡检测指示灯分别与STC5A60S2单片机的P2.6、P2.5、P2.4脚连接。

本发明的技术解决方案中所述的间距为l为100mm，装置分辨率为1mm气泡、采样频率为200HZ，单片机电源为DV5V。

本发明由于采用由上游光电传感器、下游光电传感器、单片机控制电路和装置壳体的注射泵空气排空检测装置，上游光电传感器、下游光电传感器分别卡装在注射泵输液管上，间距为l，上游光电传感器与输液管出口间距为L，单片机控制电路由装于装置壳体中的单片机及其外围电路构成，上游、下游光电传感器通过电屏蔽电缆分别与装置壳体中单片机的二个信号输入端脚连接，排空指示灯、上游气泡检测指示灯和下游气泡检测指示灯分别与单片机的三个信号输入端脚连接，上、下游光电传感器检测输液管中液体或气泡的信号分别经单片机A/D转换后输出信号x₁(t)、x₂(t)，当信号x₁(t)上升沿跳变，反应了上游检测处管中由液相变气相，单片机判断并统计流入气泡一次，同时上游气泡检测指示灯亮；当信号x₂(t) 上升沿跳变，反应了下游检测处管中由液相变气相，单片机判断并统计流出气泡一次，同时下游气泡检测指示灯亮；当单片机在间隔时间ζ时，判断x₂(t+ζ)与x₁(t)相同或相似，则确定流速V=l/ζ；当单片机在L/V时间内未检测到信号x₁(t) 上升沿跳变时，则判断输液管排空，同时排空指示灯亮。本发明相对现有技术具有提高检测准确度的特点。本发明主要用于医疗自动注射泵或计量注射泵在注射或计量之前排空气泡的检测。

附图说明

图1是本发明在注射泵上检测气泡应用的示意图。

图2是本发明的二点检测及相关算法原理图。

图3是本发明的硬件电路图。

图4是本发明的软件结构图。