[發(fā)明專利]一種輸液滴斗液面檢測裝置及方法

有效

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• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103520803A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 楊建章;劉娟;胡強;彭啟;伍科;汪勛;廖建平;王小平;曾濤;任繼岳
• 申請（專利權）人: 長城信息產業(yè)股份有限公司;湖南長城醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: A61M5/172
• 分類號: A61M5/172
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

技術領域

本發(fā)明涉及一種輸液滴斗液面檢測裝置及方法。

背景技術

目前，液面檢測常采用接觸式和非接觸式兩種形式：接觸式如浮子式、壓力式、吹氣式等。這類檢測方法都是基于固定液箱液位檢測而設計，并且普遍存在以下缺陷：1)必須接觸被測液體或被測容器，不易于安裝，有可能對被測液體造成污染；2)輸出為模擬量電流或電壓，有些為機械指針顯示，不能用于遠程監(jiān)視；3)系統(tǒng)普遍適用于靜止液面測量，對于有人為干擾導致的波動液面測量不準；4)一般液位檢測在使用一定時間后，由于傳感器和電子元件性能變化都會引起精度下降，多數沒有自校正功能。因此在對衛(wèi)生要求極其嚴格的醫(yī)療領域幾乎沒有應用價值；

非接觸式檢測方法如超聲波、紅外熱成像、激光檢測等。這類方法成本昂貴、功耗偏大、體積偏大，主要應用在軍工及全自動工業(yè)領域。目前尚無法應用在輕便的重力輸液管上。

發(fā)明內容

針對現有技術在實際醫(yī)療輸液滴斗液面檢測中存在體積過大，安裝不便，成本過高，無自動校正功能等問題，本發(fā)明提供了一種非接觸式、成本低廉、安裝方便、具有遠距離監(jiān)視、自動校正、能消除液面波動等功能的、智能化程度較高的液位檢測裝置及方法。

一種輸液滴斗液面檢測裝置，包括固定外殼和設置于固定外殼內的檢測電路單元，所述固定外殼套裝于輸液滴斗上；

所述檢測電路單元包括紅外發(fā)射管與紅外接收管，所述紅外發(fā)射管與紅外接收管對稱且平齊設置在輸液管滴斗的相對兩側，所述紅外發(fā)射管的正極通過第一上拉電阻R1與第一直流電源相連，所述紅外發(fā)射管的負極與脈沖輸入端相連；所述紅外接收管的集電極通過第二上拉電阻R2與第二直流電源相連，所述紅外接收管的發(fā)射極接地，所述第二直流電源與地之間串聯(lián)有兩個電阻R3和R4，兩個電阻的串接點S與所述紅外接收管的集電極之間接有電容C，兩個電阻的串接點作為脈沖輸出端，輸液滴斗位于紅外發(fā)射管與紅外接收管之間。

所述檢測電路單元至少為兩個，每個分別設有脈沖輸入端和脈沖輸出端。

一種輸液滴斗液面檢測方法，采用所述的一種輸液滴斗液面檢測裝置，首先確定輸液滴斗液面參考高度，將紅外發(fā)射管和紅外接收管對準設置于輸液滴斗上且與參考高度平齊；

通過脈沖發(fā)生器在脈沖輸入端輸入固定頻率的脈沖信號并由紅外發(fā)射管發(fā)射與脈沖信號相應的紅外光，紅外光穿過輸液滴斗至紅外接收管，在脈沖輸出端形成脈沖信號，利用處理器檢測脈沖輸出端的的脈沖信號；

脈沖輸入端輸入第一低電平，紅外發(fā)射管導通并發(fā)出的紅外光穿過輸液滴斗中的液體，紅外接收管接收到紅外光導通，設此時脈沖輸出端輸出的脈沖信號的電平幅值為A；

若紅外接收管接收到到從輸液滴斗穿過的紅外光導通且脈沖輸出端輸出的電平幅值為B，則當|A-B|>15%A時，則判斷輸液滴斗中液面高度不正常，否則，輸液滴斗中液面高度正常。

所述液面參考高度是通過連續(xù)采樣N個脈沖數據，去除N個脈沖數據中的最大值和最小值，對剩下的數據采用均值濾波算法獲得所述剩下數據的均值。

有益效果

本發(fā)明提供了一種輸液滴斗液面檢測裝置及方法，該裝置包括固定外殼和設置于固定外殼內的紅外發(fā)射管與紅外接收管，輸液滴斗位于紅外發(fā)射管與紅外接收管之間；所述固定外殼套裝于輸液滴斗上；利用光的直線傳播與折射原理，用紅外探頭照射液面，發(fā)出固定頻率的紅外負窄脈沖信號，并用相應的接收裝置接收信號，對脈沖接收端接收的模擬信號進行采樣，根據接收到的模擬信號來檢測液面，從而獲得抗干擾能力強、低功耗的液面檢測方法。使用了誤差對比及均值濾波算法，提高了采樣的正確率，能對人為或其它原因導致的液面波動進行有效過濾，從而獲得準確率高、能消除液面波動等功能的液面檢測方法。本發(fā)明方法適用于醫(yī)療輸液管液面檢測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種輸液滴斗液面檢測裝置結構示意圖一；

圖2為紅外發(fā)射管與紅外接收管脈沖波形示意圖，其中，圖（a）為紅外發(fā)射管的波形示意圖，圖（b）為輸液滴斗中液體位于參考液面上方時，紅外接收管的波形示意圖，圖（c）為輸液滴斗中液體位于參考液面下方時，紅外接收管的波形示意圖；

圖3為均值濾波算法流程圖；

圖4為本發(fā)明一種輸液滴斗液面檢測裝置結構示意圖二；

圖5為固定外殼的示意圖；

標號說明：1-輸液滴斗槽，2-紅外發(fā)射管安裝位置，3掛鉤。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。