一种输液监测装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种输液监测装置及方法。第一电容传感器、第二电容传感器、电容数字转换器、处理器；第一电容传感器、第二电容传感器分别附着在输液滴壶表面，并呈上下排列分布；电容数字转换器用于采集第一电容传感器、第二电容传感器的当前电容值，并将采集到的电容值发送给处理器；处理器用于根据第一电容传感器的当前电容值、第二电容传感器的当前电容值，得到第一电容传感器环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值，与第二电容传感器环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值之间的关系；以及用于根据关系，确定输液滴壶中药液的液位高度值。本申请实施例提高了输液滴壶中药液的液位高度值的测量精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种输液监测装置及方法
本申请涉及医疗器械
，尤其涉及一种输液监测装置及方法。
技术介绍
静脉输液是临床医学最常用的治疗手段，借助于血液循环加速药物吸收，以达到快而好的医疗效果。但是，医院、诊所里静脉输液主要采用传统的吊瓶(吊袋)方式，该方式因患者输液时往往体质虚弱、易昏迷、易入睡，需要医护人员不断巡视来获取输液状态信息，以及专门陪护人员实时监视与输液状态信息汇报，工作量大，工作效率低，浪费了大量的医护资源与人力资源。目前，智能输液检测系统主要集中于红外传感、重力传感和电容传感器监测等方式，基于单电容传感器的输液监测系统在监测输液状态的过程中，由于电容传感器之间的介电常数受药液的介电常数、温湿度等因素的影响，在不能获取当前电容传感器之间的介电常数时，电容的绝对值不能代表真实的液位高度，因此通过测量单一的电容值来获取精确的液位高度变得非常困难。
技术实现思路
本申请实施例提供一种输液监测装置及方法，用于解决现有技术中的如下技术问题：由于电容传感器之间的介电常数受多种因素的影响，导致基于电容传感器的输液监测系统测量滴壶中药液的液位高度的精确性低。一方面，本申请实施例提供了一种输液监测装置，监测装置包括第一电容传感器、第二电容传感器、电容数字转换器、处理器；第一电容传感器、第二电容传感器分别附着在输液滴壶表面，并呈上下排列分布；电容数字转换器用于采集第一电容传感器、第二电容传感器的当前电容值，并将采集到的电容值发送给处理器；处理器用于根据第一电容传感器的当前电容值、第二电容传感器的当前电容值，得到第一电容传感器环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值，与第二电容传感器环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值之间的关系；以及用于根据关系，确定输液滴壶中药液的液位高度值。本领域技术人员能够理解的是，本申请实施例通过第一电容传感器、第二电容传感器分别附着在输液滴壶表面，并呈上下排列分布，并根据第一电容传感器环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值，与第二电容传感器环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值之间的关系，确定输液滴壶中药液的液位高度值，从而排除了药液的介电常数对测量输液滴壶中药液的液位高度值的影响，提高了输液滴壶中药液的液位高度值的测量精确度。可选地，处理器根据第一电容传感器的当前电容值、第二电容传感器的当前电容值，得到第一电容传感器环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值与第二电容传感器环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值之间的关系，具体包括：处理器对第一电容传感器的电容值表达式与第二电容传感器的电容值表达式相比，以消除输液滴壶中药液的介电常数，得到第一电容传感器环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值与第二电容传感器环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值之间的比值关系；其中，第一电容传感器的电容值表达式与第一电容传感器的当前电容值有关；第二电容传感器的电容值表达式与第二电容传感器的当前电容值有关。本申请实施例通过第一电容传感器环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值与第二电容传感器环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值之间的比值关系，因此可以消除输液滴壶中药液的介电常数，并可以通过比值关系，实时了解输液滴壶中药液的液位高度值。可选地，第一电容传感器的电容值表达式为:其中，C1为第一电容传感器的当前电容值，ε0是真空介电常数，εr是输液滴壶中药液的介电常数，a1为第一电容传感器的环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值，b1为第一电容传感器的电极板的宽度，d1为第一电容传感器的电极板之间的直径距离；第二电容传感器的电容值表达式为:其中，C2为第二电容传感器的当前电容值，ε0是真空介电常数，εr是输液滴壶中药液的介电常数；a2为第二电容传感器的环绕输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值，b2为第二电容传感器的电极板的宽度，d2为第二电容传感器的电极板之间的直径距离。可选地，第一电容传感器与第二电容传感器分别包括若干电极板；电极板包括：测量电极板、若干辅助测量电极板、激励电极板与若干辅助激励电极板；其中，测量电极板与激励电极板相对分布于输液滴壶的表面；若干辅助测量电极板与若干辅助激励电极板相对分布于输液滴壶的表面；若干辅助测量电极板分别对称设置于测量电极板的上下两侧；其中，测量电极板与对应的电容传感器的测量引脚进行连接，用于测量相应测量通道的当前电容值；若干辅助测量电极板通过接地引脚进行接地；若干辅助激励电极板分别对称设置于激励电极板的上下两侧；其中，激励电极板与若干辅助激励电极板与对应的电容传感器的激励引脚进行连接，用于接收电容数字转换器的激励信号，以使测量电极板测量相应测量通道的当前电容值。本申请实施例通过若干辅助测量电极板分别对称设置于测量电极板的上下两侧，以及若干辅助激励电极板分别对称设置于激励电极板的上下两侧，以及可以降低周围电磁场对测量电容值的影响，提高了对各电容值的测量精确度。可选地，监测装置还包括电磁屏蔽模块，电磁屏蔽模块为金属材质；电磁屏蔽模块设置于输液滴壶的外侧，且电磁屏蔽模块与输液滴壶的径向距离大于预设阈值；其中，电磁屏蔽模块通过接地引脚进行接地。本领域人员可以理解的是，本申请实施例通过将电磁屏蔽模块设置于输液滴壶的外侧，可以降低外界环境对测量电容值的影响，提高对各电容值的测量精确度。可选地，监测装置还包括电容辅助安装模块，电容辅助安装模块的结构为圆柱形状，环绕在输液滴壶的外侧；其中，第一电容传感器与第二电容传感器分别设置于电容辅助安装模块的内侧；电磁屏蔽模块设置于电容辅助安装模块的外侧。本申请实施例通过圆柱形状的电容辅助安装模块可以将第一电容传感器与第一电容传感器贴合在输液滴壶上，提高了第一电容传感器与第一电容传感器贴合精确度，并可以使电磁屏蔽模块环绕输液滴壶附近，提高了对外界环境屏蔽的精确度。可选地，监测装置还包括调节滴速模块，调节滴速模块包括电机、电机驱动元件，电机与电机驱动元件连接，电机驱动元件与与处理器连接，用于在处理器检测到输液滴壶中的药液的液面高度下降到预设电容环绕输液滴壶表面范围内时，自动截止输液。本领域人员可以理解的是，本申请实施例通过调节滴速模块，实现自动截止输液功能，可以使患者亲属或医生无需实时关注输液情况，提高医护人员的工作效率与医护质量。可选地，监测装置还包括姿态检测模块，姿态检测模块与处理器连接，姿态检测模块用于获取输液滴壶的姿态信息，以使处理器确认输液滴壶处于静止状态。本申请实施例通过姿态检测模块，确认滴壶处于静止状态，从而消除了输液滴壶在晃动时，导致对第一电容传感器的当前电容值与第二电容传感器的当前电容值测量不准确的影响，提高对各电容值的测量精度。可选地，处理器获取第一电容传感器的当前电容值之后，还包括：获取预设周期内，第一电容传感器的电容值的频域信息；其中，第一电容传感器附着在输液滴壶表面的上半部分；输液滴壶的上半部分靠近进液管；在预设周期内，根据第一电容传感器的电容值的频域信息与输液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输液监测装置，其特征在于，所述监测装置包括第一电容传感器、第二电容传感器、电容数字转换器、处理器；/n所述第一电容传感器、第二电容传感器分别附着在输液滴壶表面，并呈上下排列分布；/n所述电容数字转换器用于采集所述第一电容传感器、第二电容传感器的当前电容值，并将采集到的电容值发送给所述处理器；/n所述处理器用于根据所述第一电容传感器的当前电容值、所述第二电容传感器的当前电容值，得到所述第一电容传感器环绕所述输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值，与所述第二电容传感器环绕所述输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值之间的关系；以及用于根据所述关系，确定所述输液滴壶中药液的液位高度值。/n

【技术特征摘要】
1.一种输液监测装置，其特征在于，所述监测装置包括第一电容传感器、第二电容传感器、电容数字转换器、处理器；
所述第一电容传感器、第二电容传感器分别附着在输液滴壶表面，并呈上下排列分布；
所述电容数字转换器用于采集所述第一电容传感器、第二电容传感器的当前电容值，并将采集到的电容值发送给所述处理器；
所述处理器用于根据所述第一电容传感器的当前电容值、所述第二电容传感器的当前电容值，得到所述第一电容传感器环绕所述输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值，与所述第二电容传感器环绕所述输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值之间的关系；以及用于根据所述关系，确定所述输液滴壶中药液的液位高度值。


2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述处理器根据所述第一电容传感器的当前电容值、所述第二电容传感器的当前电容值，得到所述第一电容传感器环绕所述输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值，与所述第二电容传感器环绕所述输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值之间的关系，具体包括：
所述处理器对所述第一电容传感器的电容值表达式与所述第二电容传感器的电容值表达式相比，以消除所述输液滴壶中药液的介电常数，得到所述第一电容传感器环绕所述输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值与所述第二电容传感器环绕所述输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值之间的比值关系；
其中，所述第一电容传感器的电容值表达式与所述第一电容传感器的当前电容值有关；所述第二电容传感器的电容值表达式与所述第二电容传感器的当前电容值有关。


3.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，所述第一电容传感器的电容值表达式为：



其中，C1为所述第一电容传感器的当前电容值，ε0是真空介电常数，εr是所述输液滴壶中药液的介电常数，a1为所述第一电容传感器的环绕所述输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值，b1为所述第一电容传感器的电极板的宽度，d1为所述第一电容传感器的电极板之间的直径距离；
所述第二电容传感器的电容值表达式为：



其中，C2为所述第二电容传感器的当前电容值，ε0是所述真空介电常数，εr是所述输液滴壶中药液的介电常数；a2为所述第二电容传感器的环绕所述输液滴壶表面范围内的药液的液位高度值，b2为所述第二电容传感器的电极板的宽度，d2为所述第二电容传感器的电极板之间的直径距离。


4.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述第一电容传感器与所述第二电容传感器分别包括若干电极板；所述电极板包括：测量电极板、若干辅助测量电极板、激励电极板与若干辅助激励电极板；其中，所述测量电极板与所述激励电极板相对分布于所述输液滴壶的表面；所述若干辅助测量电极板与所述若干辅助激励电极板相对分布于所述输液滴壶的表面；
所述若干辅助测量电极板分别对称设置于所述测量电极板的上下两侧；
其中，所述测量电极板与对应的所述电容传感器的测量引脚进行连接，用于测量相应测量通道的当前电容值...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋可鑫，尹广超，白政锋，陈强，
申请(专利权)人：山东亚华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37