[發明專利]微流量視覺測量裝置及視覺測量方法

有效

• 申請號: 201710679316.1
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107389139B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 鄭永貴;石純龍
• 申請（專利權）人: 尤立榮
• 主分類號: G01F1/00
• 分類號: G01F1/00
• 代理公司: 深圳碩界知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44457
• 代理人: 陳健

一種微流量視覺測量裝置及視覺測量方法，所述微流量視覺測量裝置包括液體輸入裝置、液體傳輸管徑、取像裝置、數據處理模塊、計算模塊及數據輸出模塊，其中，所述液體輸入裝置用于提供液體的輸入；液體傳輸管徑用于傳輸液體；取像裝置用于對液體傳輸管徑中的液位在t時刻及t+1時刻進行取像；數據處理模塊用于對取像裝置獲取的圖像信息進行處理，并將圖像信息轉換成像素值，進而獲取t時刻及t+1時刻的圖像像素矩陣；計算模塊用于將數據處理模塊獲得的t時刻及t+1時刻的圖像像素矩陣差進行計算，得到液體傳輸管徑中的液位變化值Δh，進而計算得到液體傳輸管徑中液體的瞬時流量L；數據輸出模塊，用于將瞬時流量L傳輸出去。

【技術領域】

本發明涉及視覺檢測領域，尤其涉及管路中液體微流量的視覺測量裝置及測量方法。

【背景技術】

在現代醫院的臨床治療中，微量注射泵的應用有助于減輕醫護工作者的工作強度，提高安全性、準確性和工作效率，并提高護理質量，所以被廣泛應用于臨床。在臨床中由于注射泵直接將液體輸入患者血液系統，且大多數脫離了醫護人員的監護，其臨床風險性也隨之增高，有時會給患者帶來無法挽回的損害。

所以，如何將藥物精準、均勻、持續地輸入人體，調節輸入的速度，嚴格控制藥物用量，保證藥物的最佳有效濃度，是在搶救危重患者時提高準確率、避免失誤的有力保證。

目前常用的流量測試法有稱重法，其主要利用電子天平作為主要檢測設備，對單位時間內的液體流量進行稱重，根據液體的密度來換算流量，而液體的密度與溫度環境條件密切相關，這種方法對使用條件要求較高，測量時時間較長，由于電子天平可以選用的精度較高，由此帶來的不確定度對測量結果的影響較小。但是，它適合于實驗室環境，不適合現場校準或者測量使用。

還有一種是流量比對法，就是采用被檢輸液泵注射泵與輸液泵注射泵檢測儀串聯，對被檢設備進行檢測校準，主要原理是利用輸液泵注射泵檢測儀的流量檢測傳感器輸出的流量值與被檢設備的流量進行同時比較，從而得到被檢設備的校準值及誤差。這種方法自動化程度高，操作簡單，適合于現場的校準。

根據測量原理，流量比對測量法又分為體積測量法和液位測量法，體積測量法主要是通過測量單位時間內流過的液體體積來換算流量，技術實現比較復雜。

液位測量法主要是采用紅外探測器及紅外對管來檢測液位的變化。每組紅外對管隔間為8mm，共使用6-12組對管。如圖1所示，其測量原理為：輸液泵檢測儀200通過將輸液泵202設置某個流量，然后通過輸液軟管連接至檢測儀200的液體輸入口203，在檢測儀200內部，三通電磁閥204對液體流向進行控制。當檢測開始時，液體從入口203→三通電磁閥204→緩沖球206→紅外對管208方向流動，這個過程稱為“充水”。當液位到達最高端的紅外探測器位置時，三通電磁閥204控制液體從紅外對管208→緩沖球206→三通204→出口212方向流動，這個過程稱為“放水”，即把測量管路里的水放空，等待下一次測量。溢流管的作用是防止液位沖出最高測量位置，這種測量方法存在以下缺點：

1)反應速度慢，需要水位到了最頂上的探測器，或者經過一個紅外對管才刷新數據，在小流量情況下，需要很長時間才有數據輸出。

2)紅外對管信號容易受到管壁液滴的影響，數據穩定性不好。

因紅外線本身的特殊性，容易受到環境溫度、可見光以及其他雜散因素的干擾，在研制紅外傳感器時就需要嚴謹的計算出紅外二極管的排列位置，此外紅外二極管與玻璃管表面的間距也需要精確計算，否則可能出現液體表面探測靈敏度不夠等問題。

【發明內容】

本發明要解決的技術問題是提供一種能對管路中液體微流量進行自動測量的視覺測量裝置及視覺測量方法。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供以下技術方案：