CN105363095B - 输液泵和输液泵控制时序的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种输液泵，所述输液泵包括：蠕动组件、一检测电路和不对称码盘，所述蠕动组件用于驱动设置在所述蠕动组件一侧的输液管内液体移动；所述不对称码盘连接于所述蠕动组件一端，并与所述蠕动组件同步转动；所述检测电路用于检测所述不对称码盘，获得所述不对称码盘的旋转信息，以获得所述输液泵的控制时序。本发明还公开了一种输液泵控制时序的检测方法。本发明能够减少输液泵占用的空间。

Description

输液泵和输液泵控制时序的检测方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种输液泵和输液泵控制时序的检测方法。

背景技术

输液泵作为一种精密的医疗设备，其需要保证精确的精度控制。目前输液泵由电机经皮带或齿轮以及其它一系列传动装置控制输液泵中泵片挤压输液管来实现输液。

为保证精准控制，输液过程需要增加辅助传感装置，识别电机运动及泵体挤压运动的正确性，现有的输液泵一般通过两个光耦传感器对码盘进行检测，在电机运动过程中可产生正交编码，可以识别电机方向和转速，此方案需要传感器的数量为两个，码盘需要的半径较大，从而使得输液泵占用的空间较大。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种输液泵和输液泵控制时序的检测方法，旨在减少输液泵占用的空间。

为实现上述目的，本发明提供的一种输液泵，所述输液泵包括：蠕动组件、一检测电路和不对称码盘，

所述蠕动组件用于驱动设置在所述蠕动组件一侧的输液管内液体移动；

所述不对称码盘连接于所述蠕动组件一端，并与所述蠕动组件同步转动；

所述检测电路用于检测所述不对称码盘，获得所述不对称码盘的旋转信息，以获得所述输液泵的控制时序。

优选地，所述输液泵还包括：驱动电机，所述蠕动组件包括间隔设置的数个泵片和与所述驱动电机齿合的齿轮运动组件，

所述齿轮运动组件与所述泵片传动连接，用于通过所述驱动电机驱动，以使得所述泵片转动。

优选地，每一所述泵片朝向所述输液管的一端设有一凸棱，当所述蠕动组件驱动输液管内液体移动时，至少一个泵片上的凸棱将所述输液管紧压；所述驱动电机为步进电机。

优选地，所述输液泵还包括主控板，用于根据所述检测电路检测到的所述不对称码盘的旋转信息控制所述驱动电机转动。

优选地，所述检测电路包括一用于检测所述不对称码盘旋转信息的光耦传感器和与所述光耦传感器连接的电路板，所述电路板用于将通过所述光耦传感器获得的所述不对称码盘旋转信息发送给所述主控板。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种输液泵控制时序的检测方法，所述输液泵包括蠕动组件、检测电路和不对称码盘，所述方法包括以下步骤：

通过所述检测电路获得检测所述不对称码盘的电平信号，并记录所述电平信号对应的时间；

根据所述电平信号与所述时间计算获得所述不对称码盘的旋转角度；

根据所述不对称码盘的旋转角度，获得所述输液泵的控制时序。

优选地，所述根据所述电平信号与所述时间计算获得所述不对称码盘的旋转角度的之后包括：

当检测到所述不对称码盘的旋转角度等于预设角度时，控制驱动电机加速运行预置时间。

优选地，所述当检测到所述不对称码盘的旋转角度等于预设角度时，控制驱动电机加速运行预置时间的步骤包括：

当检测到所述不对称码盘的旋转角度等于预设角度时，控制所述驱动电机加速运行的预置时间，并获得所述预置时间内所述驱动电机运行的步数和所述不对称码盘的旋转角度；

对比所述预置时间内所述驱动电机运行的步数和所述不对称码盘的旋转角度；

如果所述预置时间内所述驱动电机运行的步数和所述不对称码盘的旋转角度不匹配，则判定对所述驱动电机加速运行的控制操作发生故障。

优选地，所述根据所述电平信号与所述时间计算获得所述不对称码盘的旋转角度的步骤还包括：

根据所述电平信号与预设信号进行对比，获得所述不对称码盘的旋转方向；

在所述不对称码盘的旋转方向与预设方向不同时，判定所述输液泵发生故障。

优选地，所述方法还包括：

在判定所述输液泵发生故障时，控制所述驱动电机停止转动。

本发明输液泵包括：蠕动组件、一检测电路和不对称码盘，所述蠕动组件用于驱动设置在所述蠕动组件一侧的输液管内液体移动；所述不对称码盘连接于所述蠕动组件一端，并与所述蠕动组件同步转动；所述检测电路用于检测所述不对称码盘的旋转状态，以获得所述输液泵的控制时序。通过上述方式，本发明输液泵中采用不对称码盘，从而通过检测电路检测到不对称码盘旋转时，检测到电平变化的数据，根据电平变化数据的规律，就可以判断出码盘的旋转方向，检测电路只需包括一个传感器，码盘半径也可以适当减小，进而减少输液泵占用的空间。

附图说明

图1为本发明输液泵第一实施例的结构示意图；

图2为本发明输液泵第一实施例的侧视图；

图3为本发明输液泵第二实施例的结构示意图；

图4为本发明输液泵控制时序的检测方法第一实施例的流程示意图；

图5为本发明输液泵控制时序的检测方法第二实施例的流程示意图；

图6为本发明实施例中当检测到所述不对称码盘的旋转角度等于预设角度时，控制驱动电机加速运行预置时间的一种流程示意图；

图7为本发明实施例中根据所述电平信号与所述时间计算获得不对称码盘的旋转角度的一种流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种输液泵。

参照图1和图2，图1为本发明输液泵第一实施例的结构示意图，图2为本发明输液泵第一实施例的侧视图。

在本实施例中，该输液泵包括：蠕动组件100、一检测电路200和不对称码盘300，所述蠕动组件用于驱动设置在所述蠕动组件一侧的输液管内液体移动，所述不对称码盘300连接于所述蠕动组件100一端，比如本实施例中所述不对称码盘300连接于所述蠕动组件100右端，并与所述蠕动组件100同步转动；所述检测电路200用于检测所述不对称码盘300，获得所述不对称码盘300的旋转信息，以获得所述输液泵的控制时序。

所述输液泵进一步包括泵体(图未示)，蠕动组件100、一检测电路200和不对称码盘300安装在所述泵体内部，蠕动组件100和泵体之间形成有供输液管通过的间隙。在输液过程中蠕动组件100可以蠕动挤压通过该间隙的输液管，从而驱动输液管内液体移动。具体实施中所述输液泵也可以不包括所述泵体，比如通过对应固定装置，将本发明输液泵固定在桌面等地方，使得本发明输液泵中蠕动组件100和桌面之间形成有供输液管通过的间隙。

进一步地，为方便输液泵能独立工作，所述输液泵还包括主控板(图未视)，用于根据所述检测电路检测到的所述不对称码盘的旋转信息控制所述驱动电机转动。当然所述主控板还可以根据预设的命令控制输液泵正常运行。

本实施例中检测电路200包括光耦传感器(图未示)和与所述光耦传感器连接的电路板(图未示)，所述光耦传感器用于检测所述不对称码盘旋转信息，所述电路板用于将通过所述光耦传感器获得的所述不对称码盘旋转信息发送给所述主控板，所述主控板根据所述电路板发送的信息判断所述输液泵是否正常运行。具体实施中还可以是其他的传感器，比如红外线。所述光耦传感器的数量为一个，在输液泵工作过程中，通过这一个光耦传感器就可以检测不对称码盘300与所述蠕动组件100同步转动产生的电平信号。因为不对称码盘300是不对称的，在不对称码盘300旋转过程中会产生相应的电平信号顺序。本发明通过检测与与所述蠕动组件100同步转动的码盘的旋转状态，相对于现有技术中通过检测驱动电机运动状态的方式，准确性更高，因为通过检测驱动电机运动状态可能由于皮带或者齿轮脱落等，导致驱动电机运行正常而输液泵中蠕动组件100无法挤压输液管，从而无法实现输液功能。

进一步地，所述输液泵还包括：驱动电机(图未示)，所述蠕动组件100包括间隔设置的数个泵片110和与所述驱动电机齿合的齿轮运动组件120，所述齿轮运动组件120与所述泵片110传动连接，用于通过所述驱动电机驱动所述泵片110。

具体地，本实施例中所述蠕动组件100包括间隔设置的数个泵片110和与所述驱动电机齿合的齿轮运动组件120，所述齿轮运动组件120包括与所述驱动电机配合的齿轮，与所述齿轮传动连接的传动轴，当然所述蠕动组件100也可以不包括齿轮运动组件120，比如所述驱动电机通过传送带驱动所述蠕动组件100。

在输液过程中，假设从右至左为液体传输方向，则驱动电机驱动蠕动组件100蠕动时，蠕动组件100中最右侧至最左侧的泵片按顺序往下压，比如最右侧至最左侧的泵片依次往下压，在左侧泵片压下时，右侧泵片处于对应弹起位置，驱动电机带动传动轴转动一圈，蠕动组件100对应完成一个蠕动周期，依次循环，从而完成输液功能。所述驱动电机为步进电机，具体实施中也可以是其他电机。

本发明输液泵包括：用于驱动输液管内液体移动的蠕动组件、一检测电路和不对称码盘，所述不对称码盘位于所述蠕动组件一侧，并与所述蠕动组件同步转动；所述检测电路用于检测所述不对称码盘的旋转状态。通过上述方式，本发明输液泵中采用不对称码盘，从而通过检测电路检测到不对称码盘旋转时，检测到电平变化的数据，根据电平变化数据的规律，就可以判断出码盘的旋转方向，检测电路只需包括一个传感器，码盘半径也可以适当减小，进而减少输液泵占用的空间。

进一步地，为有效保证对输液管的挤压效果，参照图3，图3为本发明输液泵第二实施例的结构示意图。

所述蠕动组件100中每一所述泵片朝向所述输液管的一端设有一凸棱，当所述蠕动组件100驱动输液管内液体移动时，至少一个泵片上的凸棱将所述输液管紧压，从而有效保证对输液管的挤压效果，可以阻止蠕动周期中，所述输液管内的液体安装输液方向流过，不会回流。

本发明进一步提供一种输液泵控制时序的检测方法。

参照图4，图4为本发明输液泵控制时序的检测方法第一实施例的流程示意图。

在本实施例中，该输液泵控制时序的检测方法包括：

步骤S10，通过检测电路获得检测所述不对称码盘的电平信号，并记录所述电平信号对应的时间；

在使用输液泵时，所述输液泵包括蠕动组件、检测电路和不对称码盘，通过所述输液泵中检测电路实时检测，获得所述不对称码盘的电平信号，同时记录所述电平信号对应的时间，具体地，本实施例中检测电路包括光耦传感器，在输液过程中，不对称码盘与所述蠕动组件同步旋转，光耦传感器根据所述不对称码盘旋转情况，实时测得电平的信号，传输给输液泵的主控板，主控板记录每个电平信号的持续时间，当然也可以在检测电路记录每个电平信号的持续时间，然后发送给所述主控板。

步骤S20，根据所述电平信号与所述时间计算获得所述不对称码盘的旋转角度；

根据步骤S10获得的所述电平信号和时间进行计算，具体地，根据在步骤S10获得的电平信号和对应的时间进行计算，因为不对称码盘旋转一圈对应产生的一个电平信号周期，即蠕动周期，如果获得多个蠕动周期时，根据某个时刻检测到的信号和时间，可以知道这个时刻位于蠕动周期的位置，从而知道不对称码盘旋转的角度；如果获得的检测信息和时间不足一个蠕动周期，则主控板根据步进电机的控制命令，获得步进电机的步数(如果是使用其他电机进行驱动，则可以在电机设置对应的传感器获得电机的旋转状态)，根据预置的步进电机的步数和不对称码盘的旋转角度的关系，比如步进电机旋转3圈，不对称码盘对应旋转1圈，获得不对称码盘的旋转角度。

步骤S30，根据所述不对称码盘的旋转角度，获得所述输液泵的控制时序。

根据步骤S20获得的不对称码盘的旋转角度，以及根据输液泵中每个泵片与不对称码盘旋转角度的对应关系，即每个蠕动周期中不对称码盘旋转不同角度对应泵片是否压近输液管，比如本实施例中输液泵中有12条泵片，在不对称码盘旋转到360°/12＝30°时，蠕动组件中第一个泵片压紧输液管，以此类推，从而获得由于蠕动组件在输液过程中产生的控制时序。

具体实施中还可以预置每次输液需要的时间或者输液量等数据，从而获得每次输液的状态，在输液的状态接近结束或者换液时，显示提示信息，比如通过点亮指示灯提示。当然也可以不提示，在输液结束时，直接停止蠕动。

本发明输液泵包括：蠕动组件、一检测电路和不对称码盘，所述蠕动组件用于驱动设置在所述蠕动组件一侧的输液管内液体移动；所述不对称码盘连接于所述蠕动组件一端，并与所述蠕动组件同步转动；所述检测电路用于检测所述不对称码盘的旋转状态，以获得所述输液泵的控制时序。通过上述方式，本发明输液泵中采用不对称码盘，从而通过检测电路检测到不对称码盘旋转时，检测到电平变化的数据，根据电平变化数据的规律，就可以判断出码盘的旋转方向，检测电路只需包括一个传感器，码盘半径也可以适当减小，进而减少输液泵占用的空间。

参照图5，图5为本发明输液泵控制时序的检测方法第二实施例的流程示意图。

基于本发明输液泵控制时序的检测方法第一实施例，步骤S20之后还包括：

步骤S40，当检测到所述不对称码盘的旋转角度等于预设角度时，控制驱动电机加速运行预置时间。

由于蠕动组件在挤压输液管时，会产生输液脉动，在特定的时间，蠕动组件运行到某个泵片挤压输液管时，会产生无液体挤压甚至药液倒吸的情况，比如在输液方向上倒数第一个泵片压紧输液管，即将进入下一蠕动周期时，由于最前面的泵片处于打开状态，即最前面的泵片没有压紧输液管，此时输液管中液体流速为0，如果最后一个泵片打开，没有压紧输液管，在最后一个泵片松开时，可能会产生倒吸。

预先根据可能发生倒吸的泵片的位置与所述不对称码盘的旋转角度，设置一预设角度，主控板在获得所述不对称码盘旋转角度时，实时判断所述不对称码盘是否旋转到预设角度，如果所述不对称码盘旋转到预设角度，则为避免可能产生倒吸对人体造成的伤害，所述主控板控制所述驱动电机加速转动预置时间，使得所述输液泵快速进入下一个蠕动周期，因为发送倒吸时，产生倒吸需要一定的时间，此时加速运行，则可以将输液管中液体快速挤入，从而过渡可能产生倒吸的阶段。

进一步地，加速运行渡过可能产生倒吸的阶段后，重新控制所述驱动电机以加速之前的速度运行。

参照图6，图6为本发明实施例中当检测到所述不对称码盘的旋转角度等于预设角度时，控制驱动电机加速运行预置时间的一种流程示意图。

基于本发明输液泵控制时序的检测方法第二实施例，步骤S40包括：

步骤S41，当检测到不对称码盘的旋转角度等于预设角度时，控制所述驱动电机加速运行的预置时间，并获得所述预置时间内所述驱动电机运行的步数和所述不对称码盘的旋转角度；

步骤S42，对比所述预置时间内所述驱动电机运行的步数和所述不对称码盘的旋转角度；

步骤S43，判定对所述驱动电机加速运行的控制操作发生故障。

为精准控制所述输液泵，确保渡过可能产生倒吸的阶段，在加速的预置时间内，获得所述驱动电机运行的步数和所述不对称码盘的旋转角度，获得过程和上述实施例相同，次数不再赘述，获得所述预置时间内所述驱动电机运行的步数和所述不对称码盘的旋转角度后，将所述预置时间内所述驱动电机运行的步数和所述不对称码盘的旋转角度进行对比，在正常运行时，所述驱动电机运行步数和所述不对称码盘的旋转角度具有对应关系，比如所述驱动电机运行3圈，则所述不对称码盘运行1圈，根据预先设置的对应关系，判断所述预置时间内所述驱动电机运行的步数和所述不对称码盘的旋转角度是否匹配，如果所述预置时间内所述驱动电机运行的步数和所述不对称码盘的旋转角度不匹配，则判定对所述驱动电机加速的控制操作运行不正常，即发生故障。

进一步，在判定对所述驱动电机加速的控制操作发生故障时，控制所述驱动电机停止转动。

为保证安全，在判定对所述驱动电机加速的控制操作发生故障时，提示告警信息，比如发出告警声音或者点亮告警指示灯，并控制所述驱动电机停止转动。

参照图7，图7为本发明实施例中根据所述电平信号与所述时间计算获得不对称码盘的旋转角度的一种流程示意图。

基于本发明输液泵控制时序的检测方法第一实施例，步骤S20包括：

步骤S21，根据所述电平信号与预设信号进行对比，获得所述不对称码盘的旋转方向；

在不对称码盘旋转时，通过检测电路检测到的电平信号，每个周期会呈现规律的电平信号，为防止由于电子元器件老化或者软件故障等导致电机方向控制错误，在获得所述电平信号时，根据所述电平信号与预设信号进行对比，如果所述电平信号的变化规律与预设信号的变化规律相同，则判定所述不对称码盘旋转方向为正确的预设方向，否则，判定所述不对称码盘旋转方向与预设方向不相同。

具体实施中根据获得的所述不对称码盘的电平信号和所述电平信号对应产生的时间，计算获得所述不对称码盘的旋转速度，并获得驱动电机对应的步数，并根据所述时间计算获得所述驱动电机的旋转速度，根据所述不对称码盘的旋转速度和所述驱动电机的旋转速度的对应关系，比如述驱动电机运行3圈，所述不对称码盘运行1圈，则所述不对称码盘的旋转速度和所述驱动电机的旋转速度的对应关系为1:3，将所述不对称码盘的旋转速度和所述驱动电机的旋转速度进行对比，判断所述不对称码盘的旋转速度和所述驱动电机的旋转速度是否匹配，如果所述不对称码盘的旋转速度和所述驱动电机的旋转速度不匹配，则判定所述输液泵发生故障，否则判断所述输液泵正常运行。当然也可以将获得的所述不对称码盘的旋转速度直接跟对应的预设旋转速度进行对比，比如根用户选择的输液档数获得对应的预设旋转速度，将获得的所述不对称码盘的旋转速度与对应的预设旋转速度进行对比。

步骤S22，在所述不对称码盘的旋转方向与预设方向不同时，判定所述输液泵发生故障。

根据步骤S21获得的结果，在判定所述不对称码盘旋转方向与预设方向不相同时，判定所述输液泵发生故障。

进一步，在判定所述输液泵发生故障时，控制所述驱动电机停止转动。

为保证安全，在判定所述输液泵发生故障时，提示告警信息，比如发出告警声音或者点亮告警指示灯，并控制所述驱动电机停止转动。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种输液泵，其特征在于，所述输液泵包括：蠕动组件、一检测电路和不对称码盘，

所述蠕动组件用于驱动设置在所述蠕动组件一侧的输液管内液体移动；

所述不对称码盘连接于所述蠕动组件一端，并与所述蠕动组件同步转动；

所述检测电路用于检测所述不对称码盘，获得所述不对称码盘的旋转信息，以获得所述输液泵的控制时序；

其中，输液泵控制时序的检测包括以下步骤：

通过所述检测电路获得检测所述不对称码盘的电平信号，并记录所述电平信号对应产生的时间；

根据所述电平信号与所述时间计算获得所述不对称码盘的旋转角度；

根据所述不对称码盘的旋转角度，获得所述输液泵的控制时序。

2.如权利要求1所述的输液泵，其特征在于，所述输液泵还包括：驱动电机，所述蠕动组件包括间隔设置的数个泵片和与所述驱动电机齿合的齿轮运动组件，

所述齿轮运动组件与所述泵片传动连接，用于通过所述驱动电机驱动，以使得所述泵片转动。

3.如权利要求2所述的输液泵，其特征在于，每一所述泵片朝向所述输液管的一端设有一凸棱，当所述蠕动组件驱动输液管内液体移动时，至少一个泵片上的凸棱将所述输液管紧压；所述驱动电机为步进电机。

4.如权利要求2所述的输液泵，其特征在于，所述输液泵还包括主控板，用于根据所述检测电路检测到的所述不对称码盘的旋转信息控制所述驱动电机转动。

5.如权利要求4所述的输液泵，其特征在于，所述检测电路包括一用于检测所述不对称码盘旋转信息的光耦传感器和与所述光耦传感器连接的电路板，所述电路板用于将通过所述光耦传感器获得的所述不对称码盘旋转信息发送给所述主控板。

6.一种输液泵控制时序的检测方法，其特征在于，所述输液泵包括蠕动组件、检测电路和不对称码盘，所述方法包括以下步骤：

通过所述检测电路获得检测所述不对称码盘的电平信号，并记录所述电平信号对应产生的时间；

根据所述电平信号与所述时间计算获得所述不对称码盘的旋转角度；

根据所述不对称码盘的旋转角度，获得所述输液泵的控制时序。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述电平信号与所述时间计算获得所述不对称码盘的旋转角度的之后包括：

当检测到所述不对称码盘的旋转角度等于预设角度时，控制驱动电机加速运行预置时间。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述当检测到所述不对称码盘的旋转角度等于预设角度时，控制驱动电机加速运行预置时间的步骤包括：

当检测到不对称码盘的旋转角度等于预设角度时，控制所述驱动电机加速运行的预置时间，并获得所述预置时间内所述驱动电机运行的步数和所述不对称码盘的旋转角度；

对比所述预置时间内所述驱动电机运行的步数和所述不对称码盘的旋转角度；

如果所述预置时间内所述驱动电机运行的步数和所述不对称码盘的旋转角度不匹配，则判定对所述驱动电机加速运行的控制操作发生故障。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述电平信号与所述时间计算获得所述不对称码盘的旋转角度的步骤还包括：

根据所述电平信号与预设信号进行对比，获得所述不对称码盘的旋转方向；

在所述不对称码盘的旋转方向与预设方向不同时，判定所述输液泵发生故障。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在判定所述输液泵发生故障时，控制驱动电机停止转动。