專利名稱：血液凈化用電磁閥泄漏檢測系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種血液凈化檢測裝置，具體的說是一種血液凈化液路中的血液凈化
用電磁閥泄漏檢測系統。
背景技術：
在血液凈化設備中，患者的血液從體內流出經血液凈化系統凈化回到體內，在血
液凈化設備中包括血路、液路和監控系統三個部分。血路系統是將患者體內的血液引出體
外，進入血液凈化設備，再流回患者體內；液路系統是通過血液與透析液之間的溶液彌散和
超濾來達到治療目的；監控系統是通過血液凈化設備各個參數進行監控。 為維持酸堿平衡、療效和安全，透析液的配制、流速、進出平衡，以及液路的消毒、
清洗，采用了電磁閥、液泵、傳感器等若干監測、執行部件實施配合控制構成了監控電路系統。 電磁閥作為液路循環系統中的開、關執行部件，在設備運行過程中通過對不同電磁閥的切換，將管道系統連通形成不同的工作環路。這各個工作換路中，電磁閥既要承受不同回路間的壓力差，還要在控制器的驅動下按步序開閉，達到治療和安全運行的目的。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，是否產生泄漏的監測尤其重要，直接維系著患者在治療過程中的生命安全。 現有血液凈化設備的電磁閥裝置，一般采用兩種方式對泄漏情況進行檢測判斷
—種是在電磁閥線圈供電的電子開關回路檢測電流大小，來判斷電磁閥在需要閉合的情況下是否產生線圈斷路與短路； 其缺點是這種方法，事實上只能判斷電磁閥線圈或驅動電路故障，無法檢測閥體泄漏的真實情況。 第二種方案是通過檢測液體流通回路的壓力保持情況，間接檢查泄漏是否發生的，其方法是在治療間歇或設備自檢時，關閉某段液路的電磁閥，采用液體泵對這段管路打壓至某個壓力范圍，通過該回路中的壓力傳感器檢測壓力變化情況，若能夠在一定時間范圍內保持壓力在較小的波動范圍內，則判斷無泄漏發生，反之則認為存在電磁閥泄漏。
其缺點是該方法能夠檢測大多數的泄漏情況，但在實踐應用中對緩慢發生的微泄漏或正常工作中的偶發泄漏卻無法檢測，容易導致治療安全隱患。
發明內容
本發明的目的是提供一種血液凈化用電磁閥泄漏檢測系統，能夠對血液凈化設
備中的電磁閥在整個運行過程進行實時在線檢測，準確識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致的安全風險，具有可靠性高，無漏報的顯著優點。
為達到上述目的，本發明提供一種血液凈化用電磁閥泄漏檢測系統，包括液路和
檢測電路，其中液路設置有電磁閥和液路管道，其關鍵在于所述檢測電路設置有信號發生
電路，該信號發生電路的輸出端連接第一檢測電極，該第一檢測電極安裝在所述電磁閥一側的液路管道中，該電磁閥另一側的液路管道中安裝有第二檢測電極，該第二檢測電極連接信號采集電路的輸入端，該信號采集電路的輸出端連接有信號處理電路，該信號處理電路生成電磁閥泄漏與否的信號。 當電磁閥產生泄漏或者打開時，第一電極和第二電極之間有液體流通，信號發生電路產生的交流脈沖信號從第一檢查電極發出，該信號經過液體的導電特性而傳輸到第二檢測電極，借助流動的液體作為媒介，第二檢測電極將接收到的第一檢查電極發出信號傳送至信號采集電路，信號采集電路檢測到脈沖信號并放大后，進一步傳輸到信號處理電路，信號處理電路最后輸出電磁閥泄漏信號； 若電磁閥關閉并且沒有產生泄漏時，第一電極和第二電極之間沒有導電液體流通，其阻抗趨近無窮大，無法構成脈沖信號傳輸通路，信號處理電路最后輸出電磁閥無泄漏的信號。 所述信號發生電路為振蕩電路，該振蕩電路設置有運算放大器，該運算放大器的反相輸入端串接第一電容后接地，該運算放大器的正相輸入端串接第一電阻后接地，該運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，該運算放大器的輸出端串接第一限流電阻后與第一穩壓二級管的正極相連，該第一穩壓二級管的負極連接第二穩壓二級管的負極，該第二穩壓二級管的正極接地，所述第一穩壓二級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電極上。
該信號發生電路為一個固定頻率的振蕩電路，輸出雙極性矩形波信號，其輸出端通過弓I線連接到第一檢查電極上。 所述信號采集電路設置有一個同相放大器，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采集電路的信號輸出接口。 該信號采集電路的輸入端連接到第二檢測電極上，用于將采集到的脈沖信號放大并傳送至所述信號處理電路。 所述信號處理電路設置有一個包絡檢波電路，該包絡檢波電路設置有第三穩壓二級管，該開關二極管的正極接收所述信號采集電路的輸出信號，該第三穩壓二級管的負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滑動變阻器后與地相連，該電壓比較器的輸出端輸出所述電磁閥泄漏與否的信號。 該信號處理電路的輸入端與所述信號采集電路的輸出端連接，經過檢波和整形，最后輸出電磁閥泄漏與否的信號。 本發明的顯著效果是提供了一種可靠性高，結構簡單，安裝方便的血液凈化用電磁閥泄漏檢測系統，能夠對血液凈化設備中的電磁閥在整個運行過程進行實時在線檢測，通過連續的檢測電磁閥進口與出口端液體流動情況，達到是否產生泄漏的辨別，準確識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致的安全風險，具有無漏報的顯著優點。
圖1是本發明的控制原理框 圖2是本發明中檢測電路原理圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。 如圖1所示，一種血液凈化用電磁閥泄漏檢測系統，設置有液路和檢測電路，其中液路設置有電磁閥和液路管道，所述檢測電路設置有信號發生電路3，該信號發生電路3的輸出端連接第一檢測電極l，該第一檢測電極1安裝在所述電磁閥一側的液路管道中，該電磁閥另一側的液路管道中安裝有第二檢測電極2，該第二檢測電極2連接信號采集電路4的輸入端，該信號采集電路4的輸出端連接有信號處理電路5，該信號處理電路5生成電磁閥泄漏與否的信號Vo。 當電磁閥產生泄漏或者打開時，第一電極1和第二電極2之間有液體流通，信號發生電路3產生的交流脈沖信號從第一檢查電極1發出，該信號經過液體的導電特性而傳輸到第二檢測電極2，第二檢測電極2將接收到的信號傳送至信號采集電路4，信號采集電路4檢測到脈沖信號并放大后，進一步傳輸到信號處理電路6，信號處理電路6最后輸出低電平信號Vo為電磁閥泄漏信號； 若電磁閥關閉并且沒有產生泄漏時，第一電極l和第二電極2之間沒有導電液體流通，其阻抗趨近無窮大，無法構成脈沖信號傳輸通路，信號處理電路6最后輸出高電平信號Vo為電磁閥無泄漏的信號。 如圖2所示，所述信號發生電路3為振蕩電路，該振蕩電路設置有運算放大器IC1A，該運算放大器IC1A的反相輸入端串接第一電容C1后接地，該運算放大器IC1A的正相輸入端串接第一電阻R3后接地，該運算放大器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，該運算放大器IC1A的輸出端串接第一限流電阻R10后與第一穩壓二級管D1的正極相連，該第一穩壓二級管D1的負極連接第二穩壓二級管D2的負極，該第二穩壓二級管D2的正極接地，所述第一穩壓二級管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電極1上。 該信號發生電路為一個頻率為lKHz的振蕩電路，輸出雙極性矩形波信號，其輸出端通過引線連接到第一檢查電極1上。所述運算放大器IC1A采用通用的集成運算放大器LM324，由一組士5V電源供電，其中運算放大器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組成雙極性脈沖發生電路，第一穩壓二級管Dl和第二穩壓二級管D2串接為一個雙向限幅器，射隨器IC1B對產生的雙極性矩形波信號起到緩沖作用。
所述信號采集電路4設置有一個同相放大器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采集電路4的信號輸出接口 。
該信號采集電路4的輸入端連接到第二檢測電極2上，用于將采集到的脈沖信號放大并傳送至所述信號處理電路6。 所述信號處理電路6設置有一個包絡檢波電路，該包絡檢波電路設置有第三穩壓二級管D3，該開關二極管D3的正極接收所述信號采集電路4的輸出信號，該第三穩壓二級管D3的負極串接第二電阻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滑動變阻器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Vo。 該信號處理電路6的輸入端與所述信號采集電路4的輸出端連接，所述開關二極管D3、第二電阻R7以及第二電容C2組成的包絡檢波電路取出反應檢測信號幅度的電壓Vx，由第二分壓電阻R8和滑動變阻器R9分壓取出參考比較電壓Vr，其中信號幅度的電壓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， 如果電磁閥關閉并且沒有產生泄漏，則第一檢測電極1和第二檢測電極2之間沒有液體流通，其阻抗趨于無窮大，無法構成信號通路，信號采集電路4沒有有效信號輸入，從而使包絡檢波電路輸出Vx趨近于O，則比較器IC1D輸出端Vo為高電平；
如果電磁閥產生泄漏或者打開時，則第一檢測電極1和第二檢測電極2之間有導電液體流通，其阻抗相對較小，形成信號通路，由第二檢測電極2取樣并通過同相放大器IC1C放大，輸出的脈沖信號再經過包絡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，當幅值電壓Vx高于參考比較電壓Vr時，輸出Vo為低電平，從而取出電磁閥開通或泄漏的狀態信號。若系統在電磁閥閉合的條件下檢測到輸出電壓Vo為低電平，則可判斷電磁閥發生泄漏，從而迅速采取應急處置措施，避免設備與治療危害。 所述滑動變阻器R9用于設置比較器的參考電壓Vr，從而調整泄漏檢測靈敏度。
本發明的工作原理是 如果電磁閥關閉并且沒有產生泄漏，則第一檢測電極1和第二檢測電極2之間沒有液體流通，其阻抗趨于無窮大，無法構成信號通路，信號采集電路4沒有有效信號輸入，從而使包絡檢波電路輸出Vx趨近于O，則比較器IC1D輸出端Vo為高電平；
如果電磁閥產生泄漏或者打開時，則第一檢測電極1和第二檢測電極2之間有導電液體流通，其阻抗相對較小，形成信號通路，由第二檢測電極2取樣并通過同相放大器IC1C放大，輸出的脈沖信號再經過包絡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，當幅值電壓Vx高于參考比較電壓Vr時，輸出Vo為低電平，從而取出電磁閥開通或泄漏的狀態信號。若系統在電磁閥閉合的條件下檢測到輸出電壓Vo為低電平，則可判斷電磁閥發生泄漏，從而迅速采取應急處置措施，避免設備與治療危害。
權利要求
一種血液凈化用電磁閥泄漏檢測系統，包括液路和檢測電路，其中液路設置有電磁閥和液路管道，其特征在于所述檢測電路設置有信號發生電路(3)，該信號發生電路(3)的輸出端連接第一檢測電極(1)，該第一檢測電極(1)安裝在所述電磁閥一側的液路管道中，該電磁閥另一側的液路管道中安裝有第二檢測電極(2)，該第二檢測電極(2)連接信號采集電路(4)的輸入端，該信號采集電路(4)的輸出端連接有信號處理電路(5)，該信號處理電路(5)生成電磁閥泄漏與否的信號(Vo)。
2. 根據權利要求1所述的血液凈化用電磁閥泄漏檢測系統，其特征在于所述信號發 生電路(3)為振蕩電路，該振蕩電路設置有運算放大器(IC1A)，該運算放大器(IC1A)的 反相輸入端串接第一電容(Cl)后接地，該運算放大器(IC1A)的正相輸入端串接第一電阻 (R3)后接地，該運算放大器(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)，該運算放 大器(IC1A)的輸出端串接第一限流電阻(R10)后與第一穩壓二級管(Dl)的正極相連，該 第一穩壓二級管(Dl)的負極連接第二穩壓二級管(D2)的負極，該第二穩壓二級管(D2)的 正極接地，所述第一穩壓二級管(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 檢測電極(1)上。
3. 根據權利要求1所述的血液凈化用電磁閥泄漏檢測系統，其特征在于所述信號采 集電路(4)設置有一個同相放大器(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采集電路(4)的信號輸出接口。
4. 根據權利要求1所述的血液凈化用電磁閥泄漏檢測系統，其特征在于所述信號 處理電路(5)設置有一個包絡檢波電路，該包絡檢波電路設置有第三穩壓二級管(D3)，該 開關二極管(D3)的正極接收所述信號采集電路(4)的輸出信號，該第三穩壓二級管(D3) 的負極串接第二電阻(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滑動變阻器(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(Vo)。
5. 根據權利要求1所述的血液凈化用電磁閥泄漏檢測系統，其特征在于所述第一檢 測電極(1)和第二檢測電極(2)為一種針狀或環狀探頭。
全文摘要
本發明公開一種血液凈化用電磁閥泄漏檢測系統，包括液路和檢測電路，其中液路設置有電磁閥和液路管道，其特征在于所述檢測電路設置有信號發生電路、信號采集電路、信號處理電路以及第一檢測電極和第二檢測電極。本發明的顯著效果是可靠性高，結構簡單，安裝方便，能夠對血液凈化設備中的電磁閥在整個運行過程進行實時在線檢測，通過連續的檢測電磁閥進口與出口端液體流動情況，達到是否產生泄漏的辨別，準確識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致的安全風險，具有無漏報的顯著優點。
文檔編號G01M3/18GK101718608SQ20091019132
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月3日 優先權日2009年11月3日
發明者丁峰, 何貴平, 盧繼珍, 張義, 李昔華, 童錦, 高光勇 申請人:重慶山外山科技有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
