一種差動式光電輸液報警裝置及其報警方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種差動式光電輸液報警其裝置，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]靜脈輸液是臨床常見的護理操作之一，各級醫(yī)院每天都有大量的病人接受輸液，由于我國的病人和醫(yī)護人員的比例嚴重失調(diào)，護士通常將輸液進度的監(jiān)測交給病人或其陪護人員，在輸液接近完成時，病人或其陪護人員呼叫醫(yī)護人員及時拔針或換藥，否則將會引起輸液滴空、空氣栓塞和回血凝固重新注射等差錯事故的發(fā)生。由于輸液時間大都較長，用眼睛長時間監(jiān)測輸液進度容易使人產(chǎn)生緊張和疲勞，如果病人和其陪護人員因疲勞或無聊而選擇睡覺、讀書看報或用耳機聽音樂，往往不能及時發(fā)現(xiàn)輸液完成而導(dǎo)致醫(yī)療事故和醫(yī)患糾紛，給病人帶來不必要的痛苦和麻煩。
[0003]為了防止輸液滴空、空氣栓塞、回血凝固重新注射等差錯事故的發(fā)生，降低醫(yī)務(wù)人員的輸液護理工作強度，同時避免病人及其陪護人員的不必要參與，減輕病人在輸液過程中緊張與疲勞，使病人能在輸液期間得到充分的休息，人們發(fā)明了各種輸液報警方法自動監(jiān)測輸液進度，在輸液完成時，立即發(fā)出報警信號，提示醫(yī)護人員及時拔針或換藥，避免因輸液差錯引發(fā)的醫(yī)療事故發(fā)生。
[0004]現(xiàn)有的光電輸液報警裝置的工作原理是:在輸液軟管的兩側(cè)分別放置一個發(fā)光器件和一個光電接收器，如圖1所示，圖1中，I是發(fā)光器件、2是輸液軟管、3是光電接收器、4是信號處理電路、5是蜂鳴器。利用輸液軟管中水溶液和空氣折射率的不同，來判斷輸液是否完成。當輸液軟管中有液體時，輸液軟管2中的液體相當于一個柱面透鏡，將發(fā)光器件I發(fā)出的光線聚焦到光電接收器3上，光電接收器3接收到的光強較大，光電接收器輸出較大的電流，通過信號處理電路4判斷電流大小，當電流大于設(shè)定的閾值時，不輸出報警信號，蜂鳴器5不會發(fā)出報警聲音；當輸液軟管中沒有液體時，輸液軟管中的空氣不產(chǎn)生折射現(xiàn)象，發(fā)光器件發(fā)出的光線只有一小部分投射到光電接收器上，光電接收器3接收到的光強較弱，光電接收器輸出很小的電流，信號處理電路4判斷電流小于設(shè)定的閾值，輸出報警信號，蜂鳴器5發(fā)出報警聲音。
[0005]現(xiàn)有的光電輸液報警方法利用光電接收器接收到的光強信號變化來判斷輸液是否完成，易受到環(huán)境光強變化(白天、黑夜)、燈光干擾(開燈、關(guān)燈)和液體顏色(透光率)變化的影響，極易出現(xiàn)誤報、漏報現(xiàn)象，可靠性較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，提出一種差動式光電輸液報警裝置，采用兩個光電接收器接收通過輸液軟管的光強信號，將兩個光電接收器輸出的差動信號(兩個光電接收器輸出信號之差)作為輸液報警信號。由于環(huán)境干擾(白天黑夜光強變化、開燈、關(guān)燈)和液體顏色變化對兩個光電接收器的影響完全相同，因此差動信號從測量原理上消除了環(huán)境光強變化、燈光干擾和液體顏色變化帶來的干擾。
[0007]本發(fā)明提出的差動式光電輸液報警裝置，該報警裝置包括設(shè)置在輸液軟管兩側(cè)相對位置的一個光源和一個光電接收器，與光電接收器輸出端依次相連的一個信號處理器和一個蜂鳴器；其特征在于，還包括第二光電接收器，該第二光電接收器與第一光電接收器位于輸液軟管同側(cè)且上下間隔設(shè)置，兩個光電接收器的輸出端分別與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端與蜂鳴器輸入端相連；
[0008]所述光源，對輸液軟管進行均勻照明，以提高光電接收器輸出信號的信噪比；
[0009]所述兩個光電接收器，分別接收通過輸液軟管的照明光強，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將電信號傳送給信號處理器；
[0010]信號處理器，用于實時采集兩個光電接收器輸出的電信號信號，并計算兩個光電接收器輸出信號之差DI，得到差動信號驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音報警信號；
[0011]蜂鳴器，作為發(fā)聲器件，發(fā)出聲音報警信號，提示醫(yī)護人員準備拔針或換藥。
[0012]所述光源采用兩個TLN107紅外發(fā)光二極管LED，所述兩個光電接收器采用3DU111硅光電三極管，所述信號處理器采用80196單片機，所述蜂鳴器采用直徑為Φ16πιπι的他激式壓電蜂鳴器。
[0013]本發(fā)明提出的采用上述差動式光電輸液報警裝置的報警方法，其特征在于，包括
[0014]輸液時，開啟光源對輸液軟管進行均勻照明，兩個光電接收器分別接收通過輸液軟管的照明光強，并分別將光信號轉(zhuǎn)換為電信號傳給信號處理器，信號處理器對兩個光電接收器輸出的電信號進行計算，得到差動信號，根據(jù)差動信號的大小判定輸液是否即將完成；
[0015]在正常輸液時，輸液軟管中充滿液體，二個光電接收器的輸出信號基本相同，信號處理器得到的差動信號小于設(shè)定的差動信號閾值，則不向蜂鳴器輸出驅(qū)動信號，使蜂鳴器不
[0016]發(fā)出聲音。
[0017]輸液將要完成時，輸液軟管中的液面逐漸下降，當液面低于第一個光電接收器、高于第二個光電接收器時，由于空氣與液體的折射率不同，二個光電接收器的輸出發(fā)生較大的變化，信號處理器得到的差動信號大于設(shè)定的差動信號閾值，信號處理器輸出驅(qū)動信號驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音報警信號。
[0018]所述信號處理器對兩個光電接收器輸出的電信號進行計算，得到差動信號，根據(jù)差動信號的大小判定輸液是否即將完成，具體為:信號處理器實時采集兩個光電接收器輸出的電信號信號，計算兩個光電接收器輸出信號之差DI，統(tǒng)計得出輸液軟管中有液體時的差動信號平均值01」當差動信號大于5倍的差動信號平均值DI 3時，判定輸液即將完成。
[0019]所述驅(qū)動信號為頻率為2000Hz的波形。
[0020]本發(fā)明的特點及有益效果:
[0021]本發(fā)明提出的差動式光電輸液報警裝置采用了差動測量裝置采用兩個光電接收器接收通過輸液軟管的光強信號，將兩個光電接收器輸出的差動信號(兩個光電接收器輸出信號之差)作為輸液報警信號。該方法使差動信號只與輸液軟管中介質(zhì)的折射率有關(guān)，而與環(huán)境光強變化、燈光干擾和液體顏色變化無關(guān)，因此從原理上消除了環(huán)境光強變化、燈光干擾和液體顏色變化帶來的影響，大幅度提高了輸液報警的靈敏度和可靠性，解決了已有光電輸液報警裝置易受環(huán)境干擾和液體顏色變化帶來的誤報和漏報問題。
【附圖說明】
[0022]圖1是已有光電輸液報警裝置原理示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明提出的差動式光電輸液報警裝置原理示意圖。
[0024]圖1和圖2中，I是光源，2是透明輸液軟管，3是光電接收器，4是信號處理電路，5是蜂鳴器，6是液體，7是單片機。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明提出的一種差動式光電輸液報警裝置及其報警方法結(jié)合附圖及實施例說明如下:
[0026]本發(fā)明提出的差動式光電輸液報警裝置，該報警裝置包括設(shè)置在輸液軟管兩側(cè)相對位置的一個光源和一個光電接收器，與光電接收器輸出端依次相連的一個信號處理器和一個蜂鳴器；其特征在于，還包括第二光電接收器，該第二光電接收器與第一光電接收器位于輸液軟管同側(cè)且上下間隔設(shè)置，兩個光電接收器的輸出端分別與單片機的輸入端相連，單片機的輸出端與蜂鳴器輸入端相連；
[0027]所述光源，對輸液軟管進行均勻照明，以提高光電接收器輸出信號的信噪比；
[0028]所述兩個光電接收器，分別接收通過輸液軟管的照明光強，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將電信號傳送給信號處理器；
[0029]信號處理器，用于實時采集兩個光電接收器輸出的電信號信號，并計算兩個光電接收器輸出信號之差DI，得到差動信號驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音報警信號；
[0030]蜂鳴器，作為發(fā)聲器件，發(fā)出聲音報警信號，提示醫(yī)護人員準備拔針或換藥。
[0031]本發(fā)明提出的采用上述差動式光電輸液報警裝置的報警方法，其特征在于