CN103083753A - 一种电容式点滴液位监测报警装置 - Google Patents

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李斌
刘兆金
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Abstract

一种电容式点滴液位监测报警装置，包括加装在与医用静脉输液管的滴斗入口相导通的输液软管的外壁上的测量电容，测量电容、电容测量电路、单片机和数据无线发送电路依次两两电连接，这样的结构避免了人力资源占用量大、效率低以及抗干扰能力差的缺陷。

Description

一种电容式点滴液位监测报警装置
技术领域
本发明属于点滴液位传感装置技术领域，具体涉及一种电容式点滴液位监测报警装置，也就是在静脉点滴输液时，用于监测输液管内的液位状态并输出报警信息的电容式点滴液位监测报警装置。
背景技术
在点滴输液时，现在用于点滴输液的设备通常只能采用人工监测液位的办法，其缺点是人力资源占用量大，效率低。而一些采用声、光原理来检测点滴输液液位的装置，在实际应用中抗干扰能力差、容易误报警。
发明内容
本发明的目的提供一种电容式点滴液位监测报警装置，包括加装在与医用静脉输液管的滴斗入口相导通的输液软管的外壁上的测量电容，测量电容、电容测量电路、单片机和数据无线发送电路依次两两电连接，这样的结构避免了人力资源占用量大、效率低以及抗干扰能力差的缺陷。
为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种电容式点滴液位监测报警装置的解决方案，具体如下：
一种电容式点滴液位监测报警装置，包括加装在与医用静脉输液管的滴斗2入口相导通的输液软管1的外壁上的测量电容3，测量电容3、电容测量电路5、单片机6和数据无线发送电路7依次两两电连接。
所述的测量电容3为带有边缘缝隙的圆柱面形电容器，圆柱面形电容器环绕在输液软管1的外壁上，圆柱面形电容器的极板为金属材料且该极板的高度不超过3cm，所述的边缘缝隙的宽度不超过0.5mm。
所述的测量电容3外部加装接地金属屏蔽罩8。
所述的电容测量电路5用于把电容量变化转化成频率值变化。
所述的电容测量电路5包括振荡分频器芯片及其附属电路。
所述的振荡分频器芯片为SN74HC4060芯片，SN74HC4060芯片通过其附属电路与测量电容3电连接，即测量电容3的一端与RS型电阻R2的一端和RT型电阻R1的一端电连接，RS型电阻R2的另一端和RT型电阻R1的另一端分别同SN74HC4060芯片的RS型电阻端口和RT型电阻端口相电连接，测量电容3的另一端同SN74HC4060芯片的电容端口CT相电连接，SN74HC4060芯片通过其附属电路与单片机6的电连接方式为所述的SN74HC4060芯片的同电源VCC相电连接的电源输出端口、212分频输出端口和接地输出端口分别同单片机6的电源输入端口、分频输入端口和接地输入端口相电连接，而单片机6和数据无线发送电路7的电连接方式为单片机6的信号输出端口同数据无线发送电路7的信号输入端口相电连接。
所述的单片机6用于读取电容测量电路5中的输出频率，通过单片机内部的液位判断模块分析判断出液位状态，然后该液位状态通过无线发送电路7送出对应的液位状态和报警信息。
所述的单片机6为低功耗单片机，该低功耗单片机为MSP430系列低功耗单片机，所述的无线发送电路7由nRF24L01芯片及***电路组成。
应用本发明上述方案的电路和测量电容均采用金属罩屏蔽，抗干扰能力强、性能稳定、价格便宜，是一种非常实用的监测输液管液位的方法。并且真正实现了一种具有结构简单、性能稳定、价格便宜的输液管液位监测报警装置，以满足输液过程中液位监测报警要求。
附图说明
图l为本发明电容式点滴液位监测报警装置的测量电容加装在与医用静脉输液管的滴斗入口相导通的输液软管的外壁上的结构示意图。
图2是测量电容、电容测量电路、单片机和数据无线发送电路的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对发明内容作进一步说明：
参照图1和图2 所示，电容式点滴液位监测报警装置，包括加装在与医用静脉输液管的滴斗2入口相导通的输液软管1的外壁上的测量电容3，测量电容3、电容测量电路5、单片机6和数据无线发送电路7依次两两电连接。所述的测量电容3为带有边缘缝隙的圆柱面形电容器，圆柱面形电容器环绕在输液软管1的外壁上，圆柱面形电容器的极板为金属材料且该极板的高度不超过3cm，所述的边缘缝隙的宽度不超过0.5mm。所述的测量电容3外部加装接地金属屏蔽罩8。所述的电容测量电路5用于把电容量变化转化成频率值变化。所述的电容测量电路5包括振荡分频器芯片及其附属电路。所述的振荡分频器芯片为SN74HC4060芯片，SN74HC4060芯片通过其附属电路与测量电容3电连接，即测量电容3的一端与RS型电阻R2的一端和RT型电阻R1的一端电连接，RS型电阻R2的另一端和RT型电阻R1的另一端分别同SN74HC4060芯片的RS型电阻端口和RT型电阻端口相电连接，测量电容3的另一端同SN74HC4060芯片的电容端口CT相电连接，SN74HC4060芯片通过其附属电路与单片机6的电连接方式为所述的SN74HC4060芯片的同电源VCC相电连接的电源输出端口、212分频输出端口和接地输出端口分别同单片机6的电源输入端口、分频输入端口和接地输入端口相电连接，而单片机6和数据无线发送电路7的电连接方式为单片机6的信号输出端口同数据无线发送电路7的信号输入端口相电连接。所述的单片机6用于读取电容测量电路5中的输出频率，通过单片机内部的液位判断模块分析判断出液位状态，然后该液位状态通过无线发送电路7送出对应的液位状态和报警信息。所述的单片机6为低功耗单片机，该低功耗单片机为MSP430系列低功耗单片机，所述的无线发送电路7由nRF24L01芯片及***电路组成。
本发明的工作原理为当测量电容3安装位置处的输液软管1内有液体4时，电容值保持恒定，当没有液体时，电容值会减小；电容测量电路5把电容量变化转化成频率变化，变化的频率信号由单片机6内部的液位判断模块分析判断出液位状态，然后该液位状态通过无线发送电路7送出对应的液位状态和报警信息。另外由于在测量电容3外部加装接地金属屏蔽罩8，使装置的抗干扰能力大幅提高，测量更加准确。

Claims (8)

1.一种电容式点滴液位监测报警装置，其特征在于包括加装在与医用静脉输液管的滴斗（2）入口相导通的输液软管（1）的外壁上的测量电容（3），测量电容（3）、电容测量电路（5）、单片机（6）和数据无线发送电路（7）依次两两电连接。
2.根据权利要求1所述的电容式点滴液位监测报警装置，其特征在于所述的测量电容（3）为带有边缘缝隙的圆柱面形电容器，圆柱面形电容器环绕在输液软管（1）的外壁上，圆柱面形电容器的极板为金属材料且该极板的高度不超过3cm，所述的边缘缝隙的宽度不超过0.5mm。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的电容式点滴液位监测报警装置，其特征在于所述的测量电容（3）外部加装接地金属屏蔽罩（8）。
4.根据权利要求1或者权利要求2所述的电容式点滴液位监测报警装置，其特征在于所述的电容测量电路（5）用于把电容量变化转化成频率值变化。
5.根据权利要求1或者权利要求2所述的电容式点滴液位监测报警装置，其特征在于所述的电容测量电路（5）包括振荡分频器芯片及其附属电路。
6.根据权利要求5所述的电容式点滴液位监测报警装置，其特征在于所述的振荡分频器芯片为SN74HC4060芯片，SN74HC4060芯片通过其附属电路与测量电容（3）电连接，即测量电容（3）的一端与RS型电阻R2的一端和RT型电阻R1的一端电连接，RS型电阻R2的另一端和RT型电阻R1的另一端分别同SN74HC4060芯片的RS型电阻端口和RT型电阻端口相电连接，测量电容（3）的另一端同SN74HC4060芯片的电容端口CT相电连接，SN74HC4060芯片通过其附属电路与单片机（6）的电连接方式为所述的SN74HC4060芯片的同电源VCC相电连接的电源输出端口、212分频输出端口和接地输出端口分别同单片机（6）的电源输入端口、分频输入端口和接地输入端口相电连接，而单片机（6）和数据无线发送电路（7）的电连接方式为单片机（6）的信号输出端口同数据无线发送电路（7）的信号输入端口相电连接。
7.根据权利要求1或者权利要求2所述的电容式点滴液位监测报警装置，其特征在于所述的单片机（6）用于读取电容测量电路（5）中的输出频率，通过单片机内部的液位判断模块分析判断出液位状态，然后该液位状态通过无线发送电路（7）送出对应的液位状态和报警信息。
8.根据权利要求1或者权利要求2所述的电容式点滴液位监测报警装置，其特征在于所述的单片机（6）为低功耗单片机，该低功耗单片机为MSP430系列低功耗单片机，所述的无线发送电路（7）由nRF24L01芯片及***电路组成。
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