Патент ссср 303753

fly- (ЙАЯ

Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

ЗО3753

Союз Саеетских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №вЂ”

Заявлено 04.XI I,1969 (№ 1383215/31-16) МПК А 61m 1/02

Приоритет 12.Х11. 1968, ¹ 59230/68, Великобритания

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 13Х.1971. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 15ХП.1971

УДК 615.471:615.38/, 39: 61 6-7 (088.8) Автор изобретения

Иностранец

Базиль Гарри Ройстои Спиллер (Великобритания) Заявитель

Иностранная фирма

«Декка Лимитед» (Англия) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАПЕЛЬНОГО ПЕРЕЛИВАНИЯ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к медицинскому оборудованию для переливания жидкости, например крови.

Известны устройства для капельного переливания жидкости, содержащие источник жидкости, трубопровод с участком переменного сечения, источник света, фотоэлемент, следящий механизм с зажимом трубопровода, схему руч ной установки дозы и систему управления.

Для автоматического регулирования зтоступления капель переливаемой жидкости |при малом числе капель в единиц у времени (например, при скорости несколько капель в минуту) в предлагаемом устройстве система управления выполнена в виде общей хронирующей схемы, которая генерирует сигналы управления двух генераторов импульсов, управляющих включением на определенное и постоянное время, двух схем «И», управляющих работой генераторов импульсов, и схемы временой памяти.

Чтобы информировать обслуживающий персонал о нарушении процесса переливания, в предлагаемом устройстве могут быть уста- 2о новлены две сигнальные цепи: цепь отсутствия капель и цепь излишнего числа капель, причем первая сигнальная цепь включает в себя генератор им пульсов, детектор и источник тревожного сигнала, а вторая — интегратор числа З0 капель, детектор и источник тревожного сигнала.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство в общем виде; на фиг. 2— принципиальная электрическая схема системы управления.

Источник жидкости в виде перевернутого сосуда 1 соединен трубопроводом 2 с фильтром 3. Последний трубопроводом 4 соединен с капельной камерой 5 с прозрачными стенками. Трубка б является воздухопроводящей и может быть выполнена с воздушным клапа ном, который открывается, когда давление внутри сосуда 1 падает, и закрывается, когда давление возрастает, Свободный конец трубки открыт и расположен выше уровня жидкости в сосуде.

Капельная камера соединена при помощи гибкой трубки 7, проходящей через упра вляемый и регулируемый зажим 8, с раздаточным приспособлением 9. Рядом с ка пельной камерой расположен фотоэлектрический детектор

10, соединенный посредством электрического провода 11 с системой 12 управления. Детектор выполнен в виде фотоэлемента, реагирующего на прохождение капель 18 жидкости в капельной камере перед источником света— лампочкой 14 (см. фиг. 2).

При падении капли в камере 5 детектор 10 вырабатывает сигнал, который усиливается в

303753

20 зо 5

65 усилителе 15 и через инвертор 16 попадает в моностабильную цепь 17. На выходе этой цепи генерируются два дополняющих друг друга сигнала: например, когда на выходе 18 образуется сигнал, соответствующий логическому нулю, то на вь ходе 19 обеспечивается сигнал, соответствующий логической ед1инице.

Импульс с выхода 18 моностабильной цепи поступает на вход одного из двух вентилей (схем «И») 20 и 21, выход каждого из которых соединен с приггерным входом моностабильных цепей 22 и 28, соответственно. При переключении каждой моностабильной цепи создается импульс заданной продолжительности, подаваемый на триггерный вход соответствующего выпрямителя 24 или 25 двустороннего действия. Катоды этих выпрямителей заземлены, а аноды соединены каждый через катушки 26 и 27 с соответствующими входными зажимами 28 и 29, на которые подается |переменный ток. Эти аноды соединяются с цепью расщепления фазы, включающеи сопротивление и конденсатор.

Катушки 26 и 27 являются катушками управления электродвигателя 30, используемого для привода зажима 8. Этим регулируется частота истечения капель и количество жидкости, переливаемой пациенту. Использование хронирующих им пульсов, подаваемых моностабильными цепями 22 и 28, обеспечивает изменение положения приращениями Если моностабильная цепь 22 переключается, то в ответ на это в течение заданного времени приводится в действие электродвигатель, чтобы увеличить зажатие трубки 7, в то время как при переключении моностабильной цепи 23 электродвигатель приводится в действие на эквивалентное приращение, Io в другом направлении, чтобы ослабить сжатие трубки 7.

Если не включается ни моностабильная цепь

22, ни моностабильная цепь 28, то регулиров<<а зажима не выполняется, и следовательно не регулируется и скорость истечения капель.

Хронирующее устройство 81 включает в себя плоскостной полупроводниковый триод (транзистор) 82, установленный в качестве источника постоянного тока для зарядки конденсатора 38, Поскольку конденсатор заряжается от источника постоянного тока, скорость изменения ,напряжения, накопленного конденсатором также постоянна. Транзистор 32 установлен между линией питания 34 и цепью сопротивления, один вывод которой соединен с пластиной конденсатора 38 (другая его пластина заземлена), Цепь сопротивления включает в себя подстрочечпое IlåðåìåHíое сопротивление 85, соединенное последовательно с параллельной цепью, в одной ветви которой имеется потенциомстр 86, а ""„другой ветв.и постоянное сопротивление 37 и переменное подстрочечнос сопротивление 88, Потенппометр 86 выполнен с возмо>кностгно рсгулировапп", тока через транзистор, и посредством этого величины изменения напряжения на конденсаторе 33, а также «временного интервала» задаваемого хронирующим устройством. С незаземленнои пластиной конденсатора 88 соединен эмиттер транзистора 89, одна база которого соединена через сопротивление 40 с линией питания, а другая база заземлена через линию сопротивления 41. Параллельно с линией сопротивления установлен потенциометр 42, движок которого соединен с выводным зажимом хронирующего устройства.

Между верхней базой транзистора 89 и землей имеется коллектор-эмиттерная цепь транзистора 48; последний Ilo получении соответствующего сигнала переводит конденсатор

83 в разряженное состояние, и тем самым HP позволяет хронирующей цепи начать следующий временной интервал.

Движок потенциометра 42 соединен через инвертор 44 с входом моностабпльной цепи

45. Назначение этой моностабильной цс IH заключается в том, чтобы обеспечить после окончания временного интервала, ollpezeляемого хронирующим устройством 31, другой временной интерзал, в пределах которого импульс, следующий за тем импульсом, который вызвал начало временного перевода хронирую щего устройства, не дает какое-либо изменение скорости истечения капель, Следовательно отпадает необходимость менять скорость истечения после каждого импульса, если скорость истечения приблизительно точна.

Для изменения в ременного интервала моностабильная цепь 45 выполнена с зозможностью регулирования посредством Ilepe leHHoro сопротивления 46, которое механически соединено с переменным сопротивлением — потенциометром 86.

Выход контролируемой моностабнльной хронирующей цепи 45 соединен со зходом каждого из вентилей 20 и 21.

Для контролирования работы хропирующего устройства 81 имеется схема 47 временной памяти, содержащая два вентиля, соединенных друг с другом в бистабильную цепь.

Выход вентиля 48 соединяется с базой транзистора 43, и если с выхода этого вентиля;юступает логическая единица (когда включено устройство памяти), транзистор является проводящим и хронирующее устройство включается. Выход вентиля 48 соединяется с входом вентиля 49 и, кроме того, с третьим зходом вентиля 21, Выход вентиля 49 соедH Ical с одним входом вентиля 48, а также с третьим входом вентиля 20. На второй вход вентиля 49 ,поступает выходной сигнал пз моностабпльной цепи 50, трнггерный вход которой соединен с выходом моностабильной цепи 17. Временной интервал моностабильной цспп 50 вдвое больше продолжительности им.-тульса . соностабильной цепи 17 (составляет, например. 3.6 мсек), Второй вход вентиля 48 соедиНеН с выходом инвертора 44, а третий выход ве.стиля 48 соединен с выходом моностабильи:;i пепи 51 "peiIeHH, вход которой соедш:яе-303753 ся с выходом вентиля 20 или с некоторыми подходящими точками моностабильной цепи 22.

Работа схемы управления по регулированию частоты истечения капель происходит следующим образом.

Пусть хронирующее устройство 31 начало работать в ответ на падение капли. Если падение капли детектируется так, что выходной сигнал с выхода 18 моностабильной цепи 17 появляется одновременно с достижением напряжения на конденсаторе 33 заданного значения, отмечающего конец первого периода, то на выходе контролируемой моностабильной цепи 45 появляется логический нуль. Этот выходной логический нуль не допускает переклю чения вентилей 20 и 21 и моностабильных цепей 22 и 23 соответственно, так что электродвигатель 30 не включается и частота истечения капли не меняется. Это осуществляется в том случае, если импульс по длительности попадает в пределы интервала, определяемого контролируемой моностабильной цепью 45.

Если падение ка пли случается позже, так что выходной сигнал контролируемои моностабильной цепи возвратился в свое нормальное состояние единицы, тогда на всех выхода« моностабильной цепи 17 и моностабильной цепи 45 с вентилей 20 и 21 будут выходить сигналы, соответствующие логической единице. Однако, в добавление к этому с«ема 47 памяти будет включена и на всех выходах вентиля 21 будут сигналы, соответствующие логической единице. Вследствие этого осуществляется переключение моностабильной цепи 23 и приведение в действие электродвигателя 30 в таком направлении, чтобы увеличилась скорость истечения капли на одно приращение.

С другой стороны, если капля поступает раньше, чем нап ряжение на конденсаторе 33 достигнет величины, определяющей конец временного интервала, заданного хронирующпм устройством, то в ответ на получение импульса из инвертора 44 на выходе вентиля 48 появляется сигнал, соответствующий логическому нулю, как и на соответствующем входе вентиля 21. Тем самым не допускается выключение вентиля 21 и переключение моностабильной цепи 23. Однако другой вентиль 49 с«емы

47 памяти должен иметь на своем вы«оде логическую единицу, на двух других входах вентиля 20 также имеется логическая единица, Поскольку нормальный выход контролируемой моностабильной цепи 45 также имеет единицу, все выходы вентиля 20 имеют логическую единицу, и моностабильная цепь 22 переключается, приводя в действие электродвигатель 30 в обратном направлении, чтобы уменьшилась скорость истечения,каплп на одно приращение.

Конденсатор 33 заряжается до поступле:-гля выходного импульса пз моностабпльi oi цепи

17. Прекращение вы«одного импульса вентиля

20 вьгзывает работу моностабильной цепи 51, выход которой, соединенный с соответствующим входом вентиля 48, дает установку памяти схемы 47.

Поскольку моностабильная цепь 50 переключается в ответ на выходной импульс моностабильной цепи 17, этим обеспечивается более длительный временной интервал моностабильной цепи 50 по сравнению с временным интервалом моностабнльной цепи 51.

Со схемой управления могут быть соединены две сигнальные цепи — для индикации отсутствия,капель и для индикации излишнего числа капель. Сигнал, указывающий на слишком медленную скорость истечения капель, генерируется при .помощи «ронирующего устройства 52, которое устанавливается и приводится в действие в ответ на падение каждой капли и временной интервал которого равен, нацример, 30 сек и более, В конце временного интервала, определяемого этим хронирующим устройством, детектор 53 воопрпнимает сигнал окончания временного периода и включается источник 54 сигнала, Д иодный интегратор 55, получающий импульсы в ответ на каждое падение капли, может включать источник 56 сигнала, если накопленная сумма капель слишком велика; излишняя сумма воспринимается детектором 57.

Хронирующее устройство 52 и интегратор

55 приводятся в действие импульсами с выхода моностабильной цепи 17, каждый пз НН« выполнен с возможостью регулирования.

Предмет изобретения

1. Устройство для капельного переливания жидкости, содержащее источник жидкости, труоопровод с участком переменного сечения, источник света, фотоэлемент, следящий ме«анизм с зажимом трубопровода, с«ему ручной установки дозы и систему управления, от.шчаюи ееся тем, что, с целью автоматического .регулирования поступления капель перелпваемой жидкости при малом числе капель в единицу времени, система управления выполнена в виде общей «ронпрующей с«емы, генерирующий сигналы управления, дву«генера торов импульсов, управляющи«включением электродвигателя в прямом и обратном направлении на определенное и постоянное время, двух с«ехг «И», х)правляющи«работои генераторов импульсов, и с«емы временной памяти.

2. Устройство по п. 1, orличающеес.I тем, что, с целью информации о нарушенпп п)оцесса переливания, в пем установлены сигналь ная цепь отсутствия капель, включающая в себя генератор ггзгп льсоз, детектор и источник сигнала, и спгHpëü .гая цепь излишнего чпсча капель, включающая з себя интегратор числа капель, детектор H источник сигнала.

303753 (1

1

Ю

1 !

L

@ И2

Составитель Е. Я. Ланцбург

Редактор Т. П. Каранова Техред Е. Борисова Корректор Е. В. Исакова

Заказ ?5S/942 Изд. № 707 Тираж 473 Поди испо

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип Харьк. фил, пред. «Патент»