红外对管及其在静脉输液量测量中的应用

　　前言

　　所谓红外对管是红外发射管和红外接收管的统称，它是一种在自动检测和自动控制中常用到的光电传感器。在实际应用中，发光元件和受光元件常以一定方式进行组装，利用被测物体通过其间引起的光量变化俭测物体的存在与否以及物理量的变化。红外对管已经在工业和民用产品中得到广泛应用。静脉输液是临床医学的重要医疗手段，但长期以来一直没有有效的输液量自动检测装置，从而使得输液时需要专人监护，这不仅加重了护理人员的劳动负担，而且不利于病房的综合管理。本文介绍我们所开发的静脉输液自动监控系统中利用红外对管实现静脉输液量自动检测的原理和方法。

　　1测量原理与电路

　　静脉输液量可通过测量滴管中液滴的滴落数来实现间接测量。当所输流体在滴管中形成滴流时，液滴的大小只与输液本身的表面张力有关，与滴管的直径和滴流速度无关。因此液滴的体积将为恒定值V(ml)。通过测量液滴的滴落数M即可间接测量其输液觉F

　　输液量的检测电路如图l所示。发光二极管发射的光速穿过滴管的液管滴落线，投射到光敏三极管的感光面。在没有液滴滴落时，光敏三极管接受到的光照度最大、产生的光生电流也最大，Ul点电压被拉至最低;当有液滴滴落时，由于液滴的光学特性，使平行光速发散，从而使光敏三极管发生电流下降，Ul点电压升至最高，形成如图1所示的脉冲信号。该脉冲信号可以为后续电路听俭测。

　　在实际应用中，为防止环境光的干扰，采用如图2所示的信号检测电路;检侧电路中采用调制解调电路LM567对光电二极管的发光强度进行调制。调制领率为10kHz由LM567输出的频率为10kHz、幅值约为4’的标准矩形脉冲波，经Tl、TZ构成的夏合三极管放大后，驱动红外发光二极管发射红外光脉冲。当没有液滴通过时，红外光敏三极管接受光脉冲并转换成相同频率的电信号，经拼A741放大器放大后，输入到LM567;经由LM567内部识别译码后，其8脚输出低电平:，当有液滴通过时，光敏三极管接收不到光脉冲、LM567输出高电平。

　　2单片机的接口与软件

　　该检测电路与8031单片机的接口容易实现。输液量检测前向通道接线图见图3。我们所开发的静脉输液监控系统的主机由8031构成，前向通道由8279构成。LM567的输出信号经74LS161构成的15进1计数电路后，其输出的脉冲信号作为光电藕合阵列输入。本系统可完成对多个床位输液量的巡检。8279对“键盘”(光电藕合阵列)矩阵不断扫描，并以FIFO方式工作。对多键同时键入起保护作用，防止多路信号同时输入时出现数据丢失。8279的工RQ接至8031单片机的INTO。其键值中断服务程序主要完成床位判别、流量计算、送显示等功能，流程图如图4所示。