CN110812598A

CN110812598A - 具有温度自校准功能的电容式输液余量计算及报警方法

Info

Publication number: CN110812598A
Application number: CN201911140635.0A
Authority: CN
Inventors: 周刚; 萧阳; 曹宸僖
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2020-02-21

Abstract

本发明公开了一种具有温度自校准功能的电容式输液余量计算及报警方法，包括以下步骤：在一个设定温度的恒温环境中，处理器检测定量输液时输液管或输液袋的基准电容值和液体输完后的电容值；在实际使用环境中，处理器先检测输液量最大时的最大电容值，再检测定量输液时的基准电容值，然后计算设定温度环境中对应的最大电容值；使用一段时间后，处理器检测实际输液时的实时电容值并换算成设定温度环境中对应的实时电容值；处理器比较实时电容值与液体输完后的电容值，然后报警或计算出余液量比例。本发明能够精确检测不同温度环境下输液管或输液袋的实时电容值，实现温度自校准功能，既能精确报警，又能计算出输液管或输液袋内的实时余液量比例。

Description

具有温度自校准功能的电容式输液余量计算及报警方法

技术领域

本发明涉及一种输液报警方法，尤其涉及一种具有温度自校准功能的电容式输液余量计算及报警方法。

背景技术

输液是进行疾病治疗的常用手段，点滴输液过程中通常需要监控输液管内的液体是否输完，而目前这项工作主要都是人工来完成，由于病人身体疲劳等原因不适合完成这项工作，这就需要医护人员或病人家属密切监控，增加了医护人员或病人家属的工作量，人工稍不小心就会出差错，给病人的身体健康造成严重的影响。

为了解决人工监控的弊端，现有市场上有一些输液报警器，用于在输液快要完成时自动发出报警信号，但都各有缺陷，具体介绍如下：

1、基于光电传感器的输液报警器：此种报警器目前使用最多也最成熟，但由于需要利用光反射原理，所以对于透明液体检测已经显得力不从心，且无法测量出具体的余液量。

2、基于热耗散原理的输液报警器：对输液管局部加热一定时间，测量这个部位的温度降到指定温度所需时间，降温时间越短，说明液体余量越多，能有效定量测量液体量，但精度有限且对于临结束余液量的测量很不准确，另外由于加热耗费能源且一般利用电能，所以无法用于便携式设备上。

3、基于电容检测的输液报警器：检测输液管的电容大小来判断液体有无，此方法耗能少、硬件电路简单，于是能有效做成精密高集成的便携式设备；但传统的电容式输液报警器存在以下问题：

(1)由于在不同温度下，电容随温度变化呈非线性规律变化，且变化较大，所以每台输液报警设备需要独立设置报警基线值，温度变化后，还需要更新基线报警值，一般工作人员无法操作，不但麻烦而且不够准确，导致其实用性较差；

(2)一般采用现成的集成电容检测芯片再加单片机处理，电路相对复杂，体积大、功耗高。

(3)仅能判断液体有无，无法知道具体余液量，不利于管理人员实时了解输液情况。

比如，申请号为“201910445600.1”的发明专利申请，公开了一种电容式的输液报警器及控制方法，应用于医疗设备技术领域，该报警器包括设置有用于容纳输液管的预设空间的壳体、以及设置于壳体内的电阻、电容、电源和控制器，电源经电阻与电容的第一电容极板连接，电容的第二电容极板接地，电容的绝缘电介质包括输液管，控制器的指定引脚与电阻和第一电容极板的公共端相连，控制器在获取启动指令后，控制电容重复的进行充/放电过程，获取每一次电压由零值升高至预设电压阈值所需的充电时长，并在获取到的充电时长小于预设时长阈值后，发送报警信号并停止对电容的充/放电控制。该发明能够在药液输完时，对患者本人或者陪护人员进行提醒；但不能自动消除温度造成的大概率误报问题，导致在不同温度环境下使用时精度不同，而且不能检测余液量，不利于智能化管理。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种具有温度自校准功能的电容式输液余量计算及报警方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种具有温度自校准功能的电容式输液余量计算及报警方法，通过现有技术的电容式输液报警装置实现，所述电容式输液报警装置包括电容检测装置、处理器和报警装置，所述具有温度自校准功能的电容式输液余量计算及报警方法包括以下步骤：

步骤1、在一个设定温度的恒温环境中，处理器通过电容检测装置检测定量输液时输液管或输液袋的基准电容值C0和液体输完后输液管或输液袋的电容值CL，并将其保存；

步骤2、在实际使用环境中，处理器先通过电容检测装置检测输液量最大时输液管或输液袋的最大电容值C_max’，再通过电容检测装置检测定量输液时输液管或输液袋的基准电容值C1，然后将C_max’换算成设定温度环境中对应的最大电容值C_max，C_max＝C_max’×C0/C1；

步骤3、使用一段时间t后，处理器通过电容检测装置检测实际输液时输液管或输液袋的实时电容值C_x’，然后将C_x’换算成设定温度环境中对应的实时电容值C_x，C_x＝C_x’×C0/C1；

步骤4、处理器比较C_x是否小于CL，如果是，则通过报警装置报警，如果不是，则计算出此时输液管或输液袋内的余液量比例N，N＝C_x/C_max×100％；在N接近0时，缩小检测间隔时间，即减小t值，重复步骤3和步骤4。

作为优选，为了便于实现恒温效果，所述设定温度为25℃。

作为优选，为了兼顾准确监测和降低功耗的目的，所述步骤3中t＝3～5秒，所述步骤4中减小后的t＝0.5秒。

本发明的有益效果在于：

本发明通过处理器以对比计算的方式获得不同实际使用温度环境中输液管或输液袋的电容值对应于设定温度的电容值，相当于重新确定基线值，从而达到精确检测不同温度环境下的实时电容值的目的，实现温度自校准功能，在实现精确报警的同时，还能计算出输液管或输液袋内的实时余液量比例，在该比例接近于0时加快检测频率，进一步实现精准监控，同时降低能耗；通过通信装置，处理器可以将实时监测到的余液量比例信息实时传输给管理人员，利于实现全程自动化、智能化的现代化管理。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例：

步骤1、在一个25℃的恒温环境中，处理器通过电容检测装置检测定量输液时输液管或输液袋的基准电容值C0和液体输完后输液管或输液袋的电容值CL，并将其保存；本步骤一般在产品出厂前完成，后面步骤在实际使用中完成；

步骤2、在实际使用环境中，处理器先通过电容检测装置检测输液量最大时输液管或输液袋的最大电容值C_max’，再通过电容检测装置检测定量输液时输液管或输液袋的基准电容值C1，然后将C_max’换算成设定温度环境中对应的最大电容值C_max，C_max＝C_max’×C0/C1；检测过程中，由于检测过程在微秒级，每秒能检测数万次，所以有充足时间对检测信号进行滤波处理以提高精度，具体可以是算数平均值滤波、加权平均值滤波、滑动平均值滤波、中值滤波、防脉冲干扰平均值滤波、限幅滤波、卡尔曼滤波和一阶滞后滤波法中的一种或多种配合使用；

步骤3、使用一段时间t后，t＝3～5秒，处理器通过电容检测装置检测实际输液时输液管或输液袋的实时电容值C_x’，然后将C_x’换算成设定温度环境中对应的实时电容值C_x，C_x＝C_x’×C0/C1；

步骤4、处理器比较C_x是否小于CL，如果是，则通过报警装置报警，如果不是，则计算出此时输液管或输液袋内的余液量比例N，N＝C_x/C_max×100％；在N接近0时，缩小检测间隔时间，即减小t值至0.5秒，重复步骤3和步骤4。

说明：本发明所需硬件，采用现有技术的电容式输液报警装置即可，本发明方法主要通过在处理器中安装软件的方式实现，同时配套电容检测装置、报警装置等常规硬件共同完成；比如采用申请号为“201910445600.1”的发明专利申请公开的输液报警器，其控制器即为本申请的处理器，优选采用单片机，其电容检测装置、报警装置在公开文件中均可了解。申请号为“201610002279.6”的发明专利申请，也公开了一种输液管自动警报器，该申请也介绍了检测输液管电容的装置。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims

1.一种具有温度自校准功能的电容式输液余量计算及报警方法，通过现有技术的电容式输液报警装置实现，所述电容式输液报警装置包括电容检测装置、处理器和报警装置，其特征在于：所述具有温度自校准功能的电容式输液余量计算及报警方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的具有温度自校准功能的电容式输液余量计算及报警方法，其特征在于：所述设定温度为25℃。

3.根据权利要求1或2所述的具有温度自校准功能的电容式输液余量计算及报警方法，其特征在于：所述步骤3中t＝3～5秒，所述步骤4中减小后的t＝0.5秒。