输液监护器的制作

    一、电路原理

    本设计采取了非接触性的取样方式--电容法.它是在透明有机玻璃框架内侧贴两片铜片组成液位传感器,见图1.输液时,输液器的液斗夹在两个铜片之间.我们知道,电容的容量与两个极板中间的介质有关,液体介质就比空气介质容量大.从而用测量两个铜片之间电容量的方法取得液位信号.图1是用有机玻璃片制成外壳(用胶粘成).正面敞开,卡在液斗上,还能直接看见液斗液位.两个铜片的电容量与液位高低成比例.液位下降则电容减小,监护器测得的电压也减小,通过放大和比较,小于设定值时,扬声器就发出提醒声音(轻微的救护车的声响).

输液自动监护器电路见图2。非门ic1、ic2、ic3与电阻r1、r2及电容c1组成振荡器，产生交流振荡信号。

c3是液位传感器内侧两个铜片组成的电容。振荡器的交流信号通过c2和c3耦合到二极管vd1整流，得到直流信号。

c3的容量随药液液位而变化，所以，直流信号的大小就代表了液斗液位的高低。运算放大器ic4、电阻r4和r5组成同相运算放大器。由于监护器的工作电压很低，c3容量很小，直流信号就很微弱。所以，要经ic4放大2倍左右送到ic5。ic5与电位器rp、电阻r6连接成比较器。由电位器rp来设定比较电压(即报警电压)。设定的报警电压为满电压(与铜片上边线相等的液位产生的电压定为满电压)的800／0左右。当药液少时，直流信号也低。低于设定的报警电压时，ic5就输出高电位。经ic6、ic7反相(它使报警更准确，经实验，不加ic6、ic7报警临界点就不稳定)，使三极管vt1导通。ic8是四声音乐集成块接成救护车音乐(见图3)，vt1导通等于接通ic8电源负极。

ic8就使扬声器bl发出救护车声音。

改变r9的数值可以调节扬声器声音的大小。

vd3是稳压管，与r7、c5接成稳压电路。使电源电压下降到4.1v时电路仍能维持工作。

元器件选择

　图2虚线框中的电路焊在一块50mm×22mm的小电路板上,印制电路板图见图4，与液都传感器外壳固定在一起。最好固定在液斗传感器壳的后背上，组成液斗探头。其他元器件装在一个小盒内组成监护器的报警部分一控制盒。这样做可使探头与控制盒连线延长到1.2m。监护器要采用两块tc4069ubp集成电路，ic1、ic2、ic3共用一块。ic6和ic7用另一块。

液斗探头信号很微弱，容易受干扰，为了延长液斗探头与控制盒连线，减小干扰，x1、x2和x3采用两芯屏表1蔽线，屏蔽层要做地线，由三线插件连接。扬声器bl用高度小于10mm的超薄内磁型小扬声器。

x为耳塞插孔。插上耳塞，就只有监护人员能听到声音。不影响患者的休息。c1、c2必须用云母电容，c3两端连接线大于40mm时要用屏蔽线。

三、调试由于探头液位传感器为有机玻璃框架，尺寸加工不易精确地控制，传感器满电位也不会完全相同。现在举一个我们调试中较为理想的实例，供参考。

当液斗里的液位与铜片高度相同时，测试k1点的电位。如果为1000mv。这时调整电位器rp，使k2点电压为800mv。调整输液器液斗液位；使液位慢慢下降，下降到原来液位80％左右时，开始报警。表1是我们对几种常用药液的实验结果。

如果将每个输液监护器的报警信号都送到病房的护士中心，护士中心就能及时知道第几号病床输液完毕。

序
号

输液配方
 

用途
 

液斗液柱高
  42mm～0mm
  k1点电位

设定的k2点
  报警电位
  800mv

结论
 

  1
 

10％250ml
 
  葡萄糖注射液

医疗常用药
 
  输液溶剂

1250mv～480mv
 

800mv
 

  液柱信号正常
 
  液柱报警准确

  2
 

  5％250ml葡萄糖
 
  青霉素800万单元

抗炎常用药
 
术后常用药

液柱信号正常
 
液柱报警准确

3
 

  5％250ml葡萄糖
流酸庆大霉素24万
单元

抗炎常用药
肠炎常用药
 

1300mv～420mv
 
 

  800mv
 
 

  液柱信号正常
  液柱报警准确
 

  4
 

500ml
**化钠
注射液

  脱水输液
  输液溶剂
 

1380mv～590mv
 

800mv
 

  液柱信号稍有
  偏移，但是
液柱报警准确

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