專利名稱：血液凈化用電磁閥泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種血液凈化檢測(cè)裝置，具體的說是一種血液凈化液路中的血液凈化
用電磁閥泄漏檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在血液凈化設(shè)備中，患者的血液從體內(nèi)流出經(jīng)血液凈化系統(tǒng)凈化回到體內(nèi)，在血
液凈化設(shè)備中包括血路、液路和監(jiān)控系統(tǒng)三個(gè)部分。血路系統(tǒng)是將患者體內(nèi)的血液引出體
外，進(jìn)入血液凈化設(shè)備，再流回患者體內(nèi)；液路系統(tǒng)是通過血液與透析液之間的溶液彌散和
超濾來達(dá)到治療目的；監(jiān)控系統(tǒng)是通過血液凈化設(shè)備各個(gè)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。 為維持酸堿平衡、療效和安全，透析液的配制、流速、進(jìn)出平衡，以及液路的消毒、
清洗，采用了電磁閥、液泵、傳感器等若干監(jiān)測(cè)、執(zhí)行部件實(shí)施配合控制構(gòu)成了監(jiān)控電路系統(tǒng)。 電磁閥作為液路循環(huán)系統(tǒng)中的開、關(guān)執(zhí)行部件，在設(shè)備運(yùn)行過程中通過對(duì)不同電磁閥的切換，將管道系統(tǒng)連通形成不同的工作環(huán)路。這各個(gè)工作換路中，電磁閥既要承受不同回路間的壓力差，還要在控制器的驅(qū)動(dòng)下按步序開閉，達(dá)到治療和安全運(yùn)行的目的。因此，電磁閥切換可靠性，特別是在酸堿腐蝕和頻繁開閉條件下，是否產(chǎn)生泄漏的監(jiān)測(cè)尤其重要，直接維系著患者在治療過程中的生命安全。 現(xiàn)有血液凈化設(shè)備的電磁閥裝置，一般采用兩種方式對(duì)泄漏情況進(jìn)行檢測(cè)判斷
—種是在電磁閥線圈供電的電子開關(guān)回路檢測(cè)電流大小，來判斷電磁閥在需要閉合的情況下是否產(chǎn)生線圈斷路與短路； 其缺點(diǎn)是這種方法，事實(shí)上只能判斷電磁閥線圈或驅(qū)動(dòng)電路故障，無法檢測(cè)閥體泄漏的真實(shí)情況。 第二種方案是通過檢測(cè)液體流通回路的壓力保持情況，間接檢查泄漏是否發(fā)生的，其方法是在治療間歇或設(shè)備自檢時(shí)，關(guān)閉某段液路的電磁閥，采用液體泵對(duì)這段管路打壓至某個(gè)壓力范圍，通過該回路中的壓力傳感器檢測(cè)壓力變化情況，若能夠在一定時(shí)間范圍內(nèi)保持壓力在較小的波動(dòng)范圍內(nèi)，則判斷無泄漏發(fā)生，反之則認(rèn)為存在電磁閥泄漏。
其缺點(diǎn)是該方法能夠檢測(cè)大多數(shù)的泄漏情況，但在實(shí)踐應(yīng)用中對(duì)緩慢發(fā)生的微泄漏或正常工作中的偶發(fā)泄漏卻無法檢測(cè)，容易導(dǎo)致治療安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種血液凈化用電磁閥泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)ρ簝艋O(shè)
備中的電磁閥在整個(gè)運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，準(zhǔn)確識(shí)別電磁閥的通斷是否可靠，從而
可以完全避免因電磁閥泄漏導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)，具有可靠性高，無漏報(bào)的顯著優(yōu)點(diǎn)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種血液凈化用電磁閥泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，包括液路和
檢測(cè)電路，其中液路設(shè)置有電磁閥和液路管道，其關(guān)鍵在于所述檢測(cè)電路設(shè)置有信號(hào)發(fā)生
電路，該信號(hào)發(fā)生電路的輸出端連接第一檢測(cè)電極，該第一檢測(cè)電極安裝在所述電磁閥一側(cè)的液路管道中，該電磁閥另一側(cè)的液路管道中安裝有第二檢測(cè)電極，該第二檢測(cè)電極連接信號(hào)采集電路的輸入端，該信號(hào)采集電路的輸出端連接有信號(hào)處理電路，該信號(hào)處理電路生成電磁閥泄漏與否的信號(hào)。 當(dāng)電磁閥產(chǎn)生泄漏或者打開時(shí)，第一電極和第二電極之間有液體流通，信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的交流脈沖信號(hào)從第一檢查電極發(fā)出，該信號(hào)經(jīng)過液體的導(dǎo)電特性而傳輸?shù)降诙z測(cè)電極，借助流動(dòng)的液體作為媒介，第二檢測(cè)電極將接收到的第一檢查電極發(fā)出信號(hào)傳送至信號(hào)采集電路，信號(hào)采集電路檢測(cè)到脈沖信號(hào)并放大后，進(jìn)一步傳輸?shù)叫盘?hào)處理電路，信號(hào)處理電路最后輸出電磁閥泄漏信號(hào)； 若電磁閥關(guān)閉并且沒有產(chǎn)生泄漏時(shí)，第一電極和第二電極之間沒有導(dǎo)電液體流通，其阻抗趨近無窮大，無法構(gòu)成脈沖信號(hào)傳輸通路，信號(hào)處理電路最后輸出電磁閥無泄漏的信號(hào)。 所述信號(hào)發(fā)生電路為振蕩電路，該振蕩電路設(shè)置有運(yùn)算放大器，該運(yùn)算放大器的反相輸入端串接第一電容后接地，該運(yùn)算放大器的正相輸入端串接第一電阻后接地，該運(yùn)算放大器的輸出端與反相輸入端之間串接有第一反饋電阻，該運(yùn)算放大器的輸出端與正相輸入端之間還串接有第二反饋電阻，該運(yùn)算放大器的輸出端串接第一限流電阻后與第一穩(wěn)壓二級(jí)管的正極相連，該第一穩(wěn)壓二級(jí)管的負(fù)極連接第二穩(wěn)壓二級(jí)管的負(fù)極，該第二穩(wěn)壓二級(jí)管的正極接地，所述第一穩(wěn)壓二級(jí)管的正極還連接在射隨器的正相輸入端上，該射隨器的反相輸入端直接與輸出端相連，該射隨器的輸出端連接在所述第一檢測(cè)電極上。
該信號(hào)發(fā)生電路為一個(gè)固定頻率的振蕩電路，輸出雙極性矩形波信號(hào)，其輸出端通過弓I線連接到第一檢查電極上。 所述信號(hào)采集電路設(shè)置有一個(gè)同相放大器，該同相放大器的正相輸入端串接第二限流電阻后與第二檢測(cè)電極連接，該同相放大器的反相輸入端串第一分壓電阻后接地，該同相放大器的反相輸入端與輸出端之間連接有反饋電阻，該輸出端為所述信號(hào)采集電路的信號(hào)輸出接口。 該信號(hào)采集電路的輸入端連接到第二檢測(cè)電極上，用于將采集到的脈沖信號(hào)放大并傳送至所述信號(hào)處理電路。 所述信號(hào)處理電路設(shè)置有一個(gè)包絡(luò)檢波電路，該包絡(luò)檢波電路設(shè)置有第三穩(wěn)壓二級(jí)管，該開關(guān)二極管的正極接收所述信號(hào)采集電路的輸出信號(hào)，該第三穩(wěn)壓二級(jí)管的負(fù)極串接第二電阻后連接在電壓比較器的正相輸入端上，該電壓比較器的正相輸入端串接下拉電阻后接地，該下拉電阻的兩端還并接有第二電容，所述電壓比較器的反相輸入端串接第二分壓電阻后與正電源連接，該電壓比較器的反相輸入端還串接一個(gè)滑動(dòng)變阻器后與地相連，該電壓比較器的輸出端輸出所述電磁閥泄漏與否的信號(hào)。 該信號(hào)處理電路的輸入端與所述信號(hào)采集電路的輸出端連接，經(jīng)過檢波和整形，最后輸出電磁閥泄漏與否的信號(hào)。 本發(fā)明的顯著效果是提供了一種可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便的血液凈化用電磁閥泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)ρ簝艋O(shè)備中的電磁閥在整個(gè)運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，通過連續(xù)的檢測(cè)電磁閥進(jìn)口與出口端液體流動(dòng)情況，達(dá)到是否產(chǎn)生泄漏的辨別，準(zhǔn)確識(shí)別電磁閥的通斷是否可靠，從而可以完全避免因電磁閥泄漏導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)，具有無漏報(bào)的顯著優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的控制原理框 圖2是本發(fā)明中檢測(cè)電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。 如圖1所示，一種血液凈化用電磁閥泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，設(shè)置有液路和檢測(cè)電路，其中液路設(shè)置有電磁閥和液路管道，所述檢測(cè)電路設(shè)置有信號(hào)發(fā)生電路3，該信號(hào)發(fā)生電路3的輸出端連接第一檢測(cè)電極l，該第一檢測(cè)電極1安裝在所述電磁閥一側(cè)的液路管道中，該電磁閥另一側(cè)的液路管道中安裝有第二檢測(cè)電極2，該第二檢測(cè)電極2連接信號(hào)采集電路4的輸入端，該信號(hào)采集電路4的輸出端連接有信號(hào)處理電路5，該信號(hào)處理電路5生成電磁閥泄漏與否的信號(hào)Vo。 當(dāng)電磁閥產(chǎn)生泄漏或者打開時(shí)，第一電極1和第二電極2之間有液體流通，信號(hào)發(fā)生電路3產(chǎn)生的交流脈沖信號(hào)從第一檢查電極1發(fā)出，該信號(hào)經(jīng)過液體的導(dǎo)電特性而傳輸?shù)降诙z測(cè)電極2，第二檢測(cè)電極2將接收到的信號(hào)傳送至信號(hào)采集電路4，信號(hào)采集電路4檢測(cè)到脈沖信號(hào)并放大后，進(jìn)一步傳輸?shù)叫盘?hào)處理電路6，信號(hào)處理電路6最后輸出低電平信號(hào)Vo為電磁閥泄漏信號(hào)； 若電磁閥關(guān)閉并且沒有產(chǎn)生泄漏時(shí)，第一電極l和第二電極2之間沒有導(dǎo)電液體流通，其阻抗趨近無窮大，無法構(gòu)成脈沖信號(hào)傳輸通路，信號(hào)處理電路6最后輸出高電平信號(hào)Vo為電磁閥無泄漏的信號(hào)。 如圖2所示，所述信號(hào)發(fā)生電路3為振蕩電路，該振蕩電路設(shè)置有運(yùn)算放大器IC1A，該運(yùn)算放大器IC1A的反相輸入端串接第一電容C1后接地，該運(yùn)算放大器IC1A的正相輸入端串接第一電阻R3后接地，該運(yùn)算放大器IC1A的輸出端與反相輸入端之間串接有第一反饋電阻R1，該運(yùn)算放大器IC1A的輸出端與正相輸入端之間還串接有第二反饋電阻R2，該運(yùn)算放大器IC1A的輸出端串接第一限流電阻R10后與第一穩(wěn)壓二級(jí)管D1的正極相連，該第一穩(wěn)壓二級(jí)管D1的負(fù)極連接第二穩(wěn)壓二級(jí)管D2的負(fù)極，該第二穩(wěn)壓二級(jí)管D2的正極接地，所述第一穩(wěn)壓二級(jí)管Dl的正極還連接在射隨器IC1B的正相輸入端上，該射隨器IC1B的反相輸入端直接與輸出端相連，該射隨器IC1B的輸出端連接在所述第一檢測(cè)電極1上。 該信號(hào)發(fā)生電路為一個(gè)頻率為lKHz的振蕩電路，輸出雙極性矩形波信號(hào)，其輸出端通過引線連接到第一檢查電極1上。所述運(yùn)算放大器IC1A采用通用的集成運(yùn)算放大器LM324，由一組士5V電源供電，其中運(yùn)算放大器IC1A、第一電容C1、第一反饋電阻R1、第二反饋電阻R2以及第一電阻R3組成雙極性脈沖發(fā)生電路，第一穩(wěn)壓二級(jí)管Dl和第二穩(wěn)壓二級(jí)管D2串接為一個(gè)雙向限幅器，射隨器IC1B對(duì)產(chǎn)生的雙極性矩形波信號(hào)起到緩沖作用。
所述信號(hào)采集電路4設(shè)置有一個(gè)同相放大器IC1C，該同相放大器IC1C的正相輸入端串接第二限流電阻R4后與第二檢測(cè)電極2連接，該同相放大器IC1C的反相輸入端串第一分壓電阻R5后接地，該同相放大器IC1C的反相輸入端與輸出端之間連接有反饋電阻R6，該輸出端為所述信號(hào)采集電路4的信號(hào)輸出接口 。
該信號(hào)采集電路4的輸入端連接到第二檢測(cè)電極2上，用于將采集到的脈沖信號(hào)放大并傳送至所述信號(hào)處理電路6。 所述信號(hào)處理電路6設(shè)置有一個(gè)包絡(luò)檢波電路，該包絡(luò)檢波電路設(shè)置有第三穩(wěn)壓二級(jí)管D3，該開關(guān)二極管D3的正極接收所述信號(hào)采集電路4的輸出信號(hào)，該第三穩(wěn)壓二級(jí)管D3的負(fù)極串接第二電阻R7后連接在電壓比較器IC1D的正相輸入端上，該電壓比較器IC1D的正相輸入端串接下拉電阻R11后接地，該下拉電阻R11的兩端還并接有第二電容C2，所述電壓比較器IC1D的反相輸入端串接第二分壓電阻R8后與正電源連接，該電壓比較器IC1D的反相輸入端還串接一個(gè)滑動(dòng)變阻器R9后與地相連，該電壓比較器IC1D的輸出端輸出所述電磁閥泄漏與否的信號(hào)Vo。 該信號(hào)處理電路6的輸入端與所述信號(hào)采集電路4的輸出端連接，所述開關(guān)二極管D3、第二電阻R7以及第二電容C2組成的包絡(luò)檢波電路取出反應(yīng)檢測(cè)信號(hào)幅度的電壓Vx，由第二分壓電阻R8和滑動(dòng)變阻器R9分壓取出參考比較電壓Vr，其中信號(hào)幅度的電壓Vx送入電壓比較器IC1D的同相輸入端，參考比較電壓Vr送入電壓比較器IC1D的反相輸入
丄山
順， 如果電磁閥關(guān)閉并且沒有產(chǎn)生泄漏，則第一檢測(cè)電極1和第二檢測(cè)電極2之間沒有液體流通，其阻抗趨于無窮大，無法構(gòu)成信號(hào)通路，信號(hào)采集電路4沒有有效信號(hào)輸入，從而使包絡(luò)檢波電路輸出Vx趨近于O，則比較器IC1D輸出端Vo為高電平；
如果電磁閥產(chǎn)生泄漏或者打開時(shí)，則第一檢測(cè)電極1和第二檢測(cè)電極2之間有導(dǎo)電液體流通，其阻抗相對(duì)較小，形成信號(hào)通路，由第二檢測(cè)電極2取樣并通過同相放大器IC1C放大，輸出的脈沖信號(hào)再經(jīng)過包絡(luò)檢波后得到幅值電壓Vx，該幅值電壓Vx在電壓比較器IC1D的輸入端與參考比較電壓Vr比較，當(dāng)幅值電壓Vx高于參考比較電壓Vr時(shí)，輸出Vo為低電平，從而取出電磁閥開通或泄漏的狀態(tài)信號(hào)。若系統(tǒng)在電磁閥閉合的條件下檢測(cè)到輸出電壓Vo為低電平，則可判斷電磁閥發(fā)生泄漏，從而迅速采取應(yīng)急處置措施，避免設(shè)備與治療危害。 所述滑動(dòng)變阻器R9用于設(shè)置比較器的參考電壓Vr，從而調(diào)整泄漏檢測(cè)靈敏度。
本發(fā)明的工作原理是 如果電磁閥關(guān)閉并且沒有產(chǎn)生泄漏，則第一檢測(cè)電極1和第二檢測(cè)電極2之間沒有液體流通，其阻抗趨于無窮大，無法構(gòu)成信號(hào)通路，信號(hào)采集電路4沒有有效信號(hào)輸入，從而使包絡(luò)檢波電路輸出Vx趨近于O，則比較器IC1D輸出端Vo為高電平；
如果電磁閥產(chǎn)生泄漏或者打開時(shí)，則第一檢測(cè)電極1和第二檢測(cè)電極2之間有導(dǎo)電液體流通，其阻抗相對(duì)較小，形成信號(hào)通路，由第二檢測(cè)電極2取樣并通過同相放大器IC1C放大，輸出的脈沖信號(hào)再經(jīng)過包絡(luò)檢波后得到幅值電壓Vx，該幅值電壓Vx在電壓比較器IC1D的輸入端與參考比較電壓Vr比較，當(dāng)幅值電壓Vx高于參考比較電壓Vr時(shí)，輸出Vo為低電平，從而取出電磁閥開通或泄漏的狀態(tài)信號(hào)。若系統(tǒng)在電磁閥閉合的條件下檢測(cè)到輸出電壓Vo為低電平，則可判斷電磁閥發(fā)生泄漏，從而迅速采取應(yīng)急處置措施，避免設(shè)備與治療危害。
權(quán)利要求
一種血液凈化用電磁閥泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，包括液路和檢測(cè)電路，其中液路設(shè)置有電磁閥和液路管道，其特征在于所述檢測(cè)電路設(shè)置有信號(hào)發(fā)生電路(3)，該信號(hào)發(fā)生電路(3)的輸出端連接第一檢測(cè)電極(1)，該第一檢測(cè)電極(1)安裝在所述電磁閥一側(cè)的液路管道中，該電磁閥另一側(cè)的液路管道中安裝有第二檢測(cè)電極(2)，該第二檢測(cè)電極(2)連接信號(hào)采集電路(4)的輸入端，該信號(hào)采集電路(4)的輸出端連接有信號(hào)處理電路(5)，該信號(hào)處理電路(5)生成電磁閥泄漏與否的信號(hào)(Vo)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化用電磁閥泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)發(fā) 生電路(3)為振蕩電路，該振蕩電路設(shè)置有運(yùn)算放大器(IC1A)，該運(yùn)算放大器(IC1A)的 反相輸入端串接第一電容(Cl)后接地，該運(yùn)算放大器(IC1A)的正相輸入端串接第一電阻 (R3)后接地，該運(yùn)算放大器(IC1A)的輸出端與反相輸入端之間串接有第一反饋電阻(Rl)， 該運(yùn)算放大器(IC1A)的輸出端與正相輸入端之間還串接有第二反饋電阻(R2)，該運(yùn)算放 大器(IC1A)的輸出端串接第一限流電阻(R10)后與第一穩(wěn)壓二級(jí)管(Dl)的正極相連，該 第一穩(wěn)壓二級(jí)管(Dl)的負(fù)極連接第二穩(wěn)壓二級(jí)管(D2)的負(fù)極，該第二穩(wěn)壓二級(jí)管(D2)的 正極接地，所述第一穩(wěn)壓二級(jí)管(Dl)的正極還連接在射隨器(IC1B)的正相輸入端上，該射 隨器(IC1B)的反相輸入端直接與輸出端相連，該射隨器(IC1B)的輸出端連接在所述第一 檢測(cè)電極(1)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化用電磁閥泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)采 集電路(4)設(shè)置有一個(gè)同相放大器(IC1C)，該同相放大器(IC1C)的正相輸入端串接第二限 流電阻(R4)后與第二檢測(cè)電極(2)連接，該同相放大器(IC1C)的反相輸入端串第一分壓 電阻(R5)后接地，該同相放大器(IC1C)的反相輸入端與輸出端之間連接有反饋電阻(R6)， 該輸出端為所述信號(hào)采集電路(4)的信號(hào)輸出接口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化用電磁閥泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào) 處理電路(5)設(shè)置有一個(gè)包絡(luò)檢波電路，該包絡(luò)檢波電路設(shè)置有第三穩(wěn)壓二級(jí)管(D3)，該 開關(guān)二極管(D3)的正極接收所述信號(hào)采集電路(4)的輸出信號(hào)，該第三穩(wěn)壓二級(jí)管(D3) 的負(fù)極串接第二電阻(R7)后連接在電壓比較器(IC1D)的正相輸入端上，該電壓比較器 (IC1D)的正相輸入端串接下拉電阻(R11)后接地，該下拉電阻(R11)的兩端還并接有第二 電容(C2)，所述電壓比較器(IC1D)的反相輸入端串接第二分壓電阻(R8)后與正電源連接， 該電壓比較器(IC1D)的反相輸入端還串接一個(gè)滑動(dòng)變阻器(R9)后與地相連，該電壓比較 器(IC1D)的輸出端輸出所述電磁閥泄漏與否的信號(hào)(Vo)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化用電磁閥泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述第一檢 測(cè)電極(1)和第二檢測(cè)電極(2)為一種針狀或環(huán)狀探頭。
全文摘要
本發(fā)明公開一種血液凈化用電磁閥泄漏檢測(cè)系統(tǒng)，包括液路和檢測(cè)電路，其中液路設(shè)置有電磁閥和液路管道，其特征在于所述檢測(cè)電路設(shè)置有信號(hào)發(fā)生電路、信號(hào)采集電路、信號(hào)處理電路以及第一檢測(cè)電極和第二檢測(cè)電極。本發(fā)明的顯著效果是可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，能夠?qū)ρ簝艋O(shè)備中的電磁閥在整個(gè)運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，通過連續(xù)的檢測(cè)電磁閥進(jìn)口與出口端液體流動(dòng)情況，達(dá)到是否產(chǎn)生泄漏的辨別，準(zhǔn)確識(shí)別電磁閥的通斷是否可靠，從而可以完全避免因電磁閥泄漏導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)，具有無漏報(bào)的顯著優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M3/18GK101718608SQ20091019132
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者丁峰, 何貴平, 盧繼珍, 張義, 李昔華, 童錦, 高光勇 申請(qǐng)人:重慶山外山科技有限公司