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CN109357959B - 一种输液管疲劳度检测装置 - Google Patents

一种输液管疲劳度检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种输液管疲劳度检测装置，包括左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体，挡板，输液泵片组，凸轮组；所述输液泵片组由若干个输液泵片依次排列构成，所述凸轮组由相应若干凸轮片组成，所述左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体相应设置有若干个用于嵌装输液泵片的嵌装槽、一个与嵌装槽相连通的凸轮活动槽，每一个输液泵片分别嵌装在左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体形成的嵌装槽内，凸轮组嵌装在凸轮活动槽内，该凸轮组的每一个凸轮片与相应的每一个输液泵片相接触，输液管路设置在输液泵片组和挡板之间且与凸轮组相接触；所述左挤压蠕动壳体上相应设置有光电检测装置。

Description

一种输液管疲劳度检测装置
技术领域
本发明涉及医学领域，尤其涉及一种输液管疲劳度检测装置。
背景技术
在现有的输液泵应用中，关于输液管路疲劳检测方面，主流常见的方案有以下两种：1.没有专门对输液管路的疲劳程度进行检测；但是会对不同品牌的输液管路进行测试，得出管路挤压次数和疲劳程度的关系，然后把这些测试数据存储起来。根据存储的测试数据，当输液管路挤压次数达到多少，流速就补偿多少。当挤压次数达到一定上限值时，就提示医护人员进行移动输液管路。2.直接对输液管路的疲劳程度进行检测；目前的输液泵，大都是通过一块挡板，固定住输液管，使得输液管能够可靠地被输液泵片挤压来实现输液的目的。这种结构使得输液管路附近空间狭小，不方便直接对其疲劳程度进行测量，会增加设计复杂程度和设计成本，影响输液的可靠性。比如采用光电检测装置直接对输液管路进行测量，首先安装上比较复杂，并且输液管路和管路内液体本身有不同的透光率，基于透光率的影响，此种检测方案反馈回来的电信号并不能正确反映出管路的疲劳程度。
这些方案中一个是采用经验值来做管路疲劳的判断和流速补偿，但是不同管路总是存在着差异性，实际值总会与经验值有所偏差，这样就导致了实际应用中流速的不准；另一个直接的输液管路的疲劳检测法，本身也受到结构空间的限制，不方便装配和生产，并且采用光电检测原理的检测准确度也不佳。
发明内容
本发明目的是解决上述问题，设计一种结构简单、检测准确度高的输液管疲劳度检测装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种输液管疲劳度检测装置，包括相对设置的左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体，设置于左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体下的挡板，嵌装于左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体、挡板之间的输液泵片组，设置于输液泵片组上方且位于左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体之间的可转动的凸轮组；
所述输液泵片组由若干个输液泵片依次排列构成，所述凸轮组由相应若干凸轮片组成，所述左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体相应设置有若干个用于嵌装输液泵片的嵌装槽、一个与嵌装槽相连通的凸轮活动槽，每一个输液泵片分别嵌装在左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体形成的嵌装槽内，凸轮组嵌装在凸轮活动槽内，该凸轮组的每一个凸轮片的小径端与相应的每一个输液泵片的顶端相接触，输液管路设置在输液泵片组和挡板之间且与输液泵片的底端相接触；
转动凸轮组使得凸轮片的大径端与相应的每一个输液泵片的顶端相接触时，输液泵片的底端能挤压输液管路；
所述左挤压蠕动壳体上相应设置有位于输液泵片与凸轮片接合处的光电检测装置。
进一步的，所述凸轮组安装在凸轮轴上，该凸轮轴穿过并伸出到左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体之外，该凸轮轴的一端设置有轴承并通过轴承可转动的设置于左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体上，该凸轮轴的另一端设置齿轮，该齿轮作为传动装置的一部分并通过传动装置与步进电机传动连接。
进一步的，所述光电检测装置包括设置于左挤压蠕动壳体中的红外发射器、设置于右挤压蠕动壳体中的红外接收器；所述红外发射器和红外接收器相对安装且安装在输液泵片组中间的输液泵片与凸轮片的接合处。
进一步的，所述输液泵片均为塑胶件。
进一步的，所述输液管路外接输液泵体。
进一步的，所述光电检测装置外接双CPU系统，该双CPU系统连接步进电机。
进一步的，所述凸轮轴外侧固定连接凸轮轴码盘，凸轮轴码盘的侧面设置有光耦开关，光耦开关与双CPU系统线路连接。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
本发明通过输液泵片组把管路疲劳程度传递给光电检测装置，从而避开了输液管路及其液体透光率的影响，使得检测结果可以更加准确，增大了对管路疲劳程度的判断可靠性，从而使得输液流速更加精准；另一方面，将光电检测装置安装在输液泵片组的末端，而不是输液泵片组与挡板之间，具有更多的操作空间，安装方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为输液泵系统检测原理框图；
图2为本发明的局部主视图；
图3为图2的结构爆炸图；
图4为本发明的局部俯视图；
图5为输液泵管路未发生疲劳时的状态图；
图6为输液泵管路出现疲劳时的状态图；
图7为输液管疲劳度检测流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
如图1至图7所示，本发明的输液管疲劳度检测装置，包括相对设置的左挤压蠕动壳体5、右挤压蠕动壳体6，设置于左挤压蠕动壳体5、右挤压蠕动壳体6下的挡板1，嵌装于左挤压蠕动壳体5、右挤压蠕动壳体6、挡板1之间的输液泵片组3，设置于输液泵片组3上方且位于左挤压蠕动壳体5、右挤压蠕动壳体6之间的可转动的凸轮组9；
所述输液泵片组3由若干个输液泵片依次排列构成，所述凸轮组9由相应若干凸轮片组成，所述左挤压蠕动壳体5、右挤压蠕动壳体6相应设置有若干个用于嵌装输液泵片的嵌装槽14、一个与嵌装槽14相连通的凸轮活动槽15，每一个输液泵片分别嵌装在左挤压蠕动壳体5、右挤压蠕动壳体6形成的嵌装槽14内，凸轮组9嵌装在凸轮活动槽15内，该凸轮组9的每一个凸轮片的小径端与相应的每一个输液泵片的顶端相接触，输液管路2设置在输液泵片组3和挡板1之间且与凸轮组的底端相接触；
转动凸轮组使得凸轮片的大径端与相应的每一个输液泵片的顶端相接触时，输液泵片的底端能挤压输液管路；
所述左挤压蠕动壳体5上相应设置有位于输液泵片与凸轮片接合处的光电检测装置。
左挤压蠕动壳体5、右挤压蠕动壳体6、挡板1、输液泵片组3、凸轮组9和输液管路2组成挤压蠕动结构；由于凸轮活动槽和与嵌装槽相连通，凸轮组9按既定的曲线对输液泵片组3进行推动或者释放；当凸轮组9其中的一个凸轮片处于推动相应的输液泵片的状态时，那么相应的输液泵片的挤压端会挤压输液管路2，使得管路内的液体能够流动，当凸轮组9其中的一个凸轮片处于释放相应输液泵片的状态时，那么相应的输液泵片只能通过输液管路2自身的弹性来被动复位，以便等待下一次凸轮对其推动。位于输液泵片组3上输液泵片的位置变化可以影响光电检测装置的光通量，通过光电检测装置来检测对应的光通量，从而实现对输液泵片位移的检测，而输液泵片的位移就等同于管路疲劳的程度，从而实现对输液管路疲劳的检测。
所述凸轮组9安装在凸轮轴10上，该凸轮轴10穿过并伸出到左挤压蠕动壳体5、右挤压蠕动壳体6之外，该凸轮轴10的一端设置有轴承7并通过轴承7可转动的设置于左挤压蠕动壳体5、右挤压蠕动壳体6上，该凸轮轴7的另一端设置齿轮8，该齿轮8作为传动装置的一部分并通过传动装置与步进电机传动连接。
所述光电检测装置包括设置于左挤压蠕动壳体中的红外发射器4、设置于右挤压蠕动壳体中的红外接收器11；所述红外发射器4和红外接收器11相对安装且安装在输液泵片组3中间的输液泵片与凸轮片的接合处。正常输液状态下，凸轮片的小径端与输液泵片的顶端相接触没有间隙，当转动凸轮片使其大径端下压输液泵片即可挤压输液管路；挤压后若没有发生疲劳，复位凸轮片使得它的小径端正对输液泵片顶端时，两者之间则没有间隙；若发生疲劳，两者则有间隙。间隙越大，红外接收器接收到来自于红外发射器的光信号就越强，红外接收器输出的模拟信号就越小。双CPU系统根据此模拟信号即可判断输液管路疲劳程度。
输液泵片组与凸轮组之间的间隙大小可以影响红外接收器11接收到的光通量，通过双CPU系统来获取红外接收器输出对应的模拟信号，从而实现对输液泵片组与凸轮组之间的间隙测量，而此间隙大小就等同于管路疲劳的程度，从而实现对输液管路疲劳的检测。
所述输液管路2外接输液泵体。
所述光电检测装置外接双CPU系统，该双CPU系统连接步进电机。双CPU系统控制和检测步进电机的转速，步进电机通过传动装置驱动凸轮组，凸轮组的每一个凸轮片驱动相应的输液泵片组挤压输液管路。输液泵片组主动去挤压输液管路，把管路内的液体向前挤压，挤压完毕之后，再向后释放输液管路，输液管路利用自身的弹性复位的同时还把输液泵片组挤开令其复位。也就是说输液泵片组主动挤压输液管路，然后通过输液管路自身弹性被动复位。输液泵片与凸轮片之间的空隙可以控制光电检测装置的光通量，通过光电检测装置来检测对应的光通量，从而实现对输液泵片位移的检测，而输液泵片的位移就等同于管路疲劳的程度，以此通过处理器控制步进电机的速率，实现对不同疲劳程度的输液软管输液的精度控制。嵌装槽的设计对输液泵片起到了导向作用，增大了本发明的使用效果。
当齿轮8运动时，通过凸轮轴带动凸轮组，使凸轮组按照既定的曲线对输液泵片组进行推动或者释放；当凸轮组的凸轮片处于推动输液泵片的状态时，那么输液泵片的挤压端会挤压输液管路，使得管路内的液体能够流动，当凸轮组的凸轮片处于释放输液泵片的状态时，那么输液泵片只能通过输液管路自身的弹性来复位，以便等待下一次凸轮对其推动。
图5为输液管路未疲劳时的检测状态，当输液管路弹性没有丧失时，中间的输液泵片能够很好的复位，输液泵片与输液管路之间没有间隙，光电检测装置接收端接收到的光通量将很小，进而输出较高的电信号。图6为输液管路疲劳时的检测状态，当输液管路出现疲劳而导致弹性不足时，中间的输液泵片不能很好的复位，输液泵片与输液管路之间的间隙变大，光电检测装置接收端接收到的光通量将很大，进而输出较小的电信号。由此，处理器可以根据检测到电信号大小，来判断输液管路疲劳的程度。
所述输液泵片组3中的输液泵片均为塑胶件。输液泵片的轻盈性保证了相对于没有发生疲劳的输液管路而言，其自身弹性足够驱使输液泵片组复位。
所述凸轮轴10外侧固定连接凸轮轴码盘12，凸轮轴码盘12的侧面设置有光耦开关13，光耦开关13与双CPU系统线路连接。双CPU系统通过光耦开关来识别凸轮轴运转的角度，当凸轮轴每运转满一个完整周期时，双CPU系统将去获取红外接收器的模拟信号，以判断输液管路的疲劳程度。该设计避免了双CPU系统一直处于信号获取状态，减少了双CPU系统的工作时间，从而增大了本发明的使用寿命。
图7为输液管疲劳度的检测流程，输液流速在发生管路疲劳后应补偿以保证预期的输液流速不变。对于获取光电检测装置输出的电信号的时机，是采用光耦开关来输出的信号来触发，当其检测到凸轮轴每运转满一周，将触发一次让双CPU系统去获取光电检测装置的电信号。对于管路疲劳程度与电机转速补偿的关系，通过事先的经验测试，把数据录入到双CPU系统中，这样就知道了怎么调整电机的运行速率。

Claims (7)

1.一种输液管疲劳度检测装置，其特征在于：包括相对设置的左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体，设置于左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体下的挡板，嵌装于左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体、挡板之间的输液泵片组，设置于输液泵片组上方且位于左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体之间的可转动的凸轮组；
所述输液泵片组由若干个输液泵片依次排列构成，所述凸轮组由相应若干凸轮片组成，所述左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体相应设置有若干个用于嵌装输液泵片的嵌装槽、一个与嵌装槽相连通的凸轮活动槽，每一个输液泵片分别嵌装在左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体形成的嵌装槽内，凸轮组嵌装在凸轮活动槽内，该凸轮组的每一个凸轮片的小径端与相应的每一个输液泵片的顶端相接触，输液管路设置在输液泵片组和挡板之间且与输液泵片的底端相接触；
转动凸轮组使得凸轮片的大径端与相应的每一个输液泵片的顶端相接触时，输液泵片的底端能挤压输液管路；
所述左挤压蠕动壳体上相应设置有位于输液泵片与凸轮片接合处的光电检测装置。
2.如权利要求1所述的输液管疲劳度检测装置，其特征在于：所述凸轮组安装在凸轮轴上，该凸轮轴穿过并伸出到左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体之外，该凸轮轴的一端设置有轴承并通过轴承可转动的设置于左挤压蠕动壳体、右挤压蠕动壳体上，该凸轮轴的另一端设置齿轮，该齿轮作为传动装置的一部分并通过传动装置与步进电机传动连接。
3.如权利要求1所述的输液管疲劳度检测装置，其特征在于：所述光电检测装置包括设置于左挤压蠕动壳体中的红外发射器、设置于右挤压蠕动壳体中的红外接收器；所述红外发射器和红外接收器相对安装且安装在输液泵片组中间的输液泵片与凸轮片的接合处。
4.如权利要求1所述的输液管疲劳度检测装置，其特征在于：所述输液泵片均为塑胶件。
5.如权利要求1所述的输液管疲劳度检测装置，其特征在于：所述输液管路外接输液泵体。
6.如权利要求2所述的输液管疲劳度检测装置，其特征在于：所述光电检测装置外接双CPU系统，该双CPU系统连接步进电机。
7.如权利要求6所述的输液管疲劳度检测装置，其特征在于：所述凸轮轴外侧固定连接凸轮轴码盘，凸轮轴码盘的侧面设置有光耦开关，光耦开关与双CPU系统线路连接。
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