專利名稱：可控型數(shù)字氧氣流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣體流量計(jì)，特別是用于醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)的氧氣流量的計(jì)量。
背景技術(shù)：
隨著醫(yī)療科學(xué)的發(fā)展，氧療在醫(yī)療上已得到廣泛應(yīng)用，氧醫(yī)學(xué)作為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中的一門新興的綜合性邊緣學(xué)科，已被廣泛應(yīng)用于臨床、監(jiān)護(hù)室、急診科中，氧療作為一種特殊的治療手段，已成為醫(yī)療領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分。醫(yī)院常用的氧氣流量計(jì)，是國(guó)家和軍隊(duì)強(qiáng)制檢定的醫(yī)療設(shè)備，其質(zhì)量狀況越來越受到人們的關(guān)注。目前醫(yī)院提供的吸氧方式主要有兩種一種是只帶流量計(jì)潮化瓶的吸入器；另一種是醫(yī)療行業(yè)常用的浮標(biāo)式氧氣吸入器，由于他們都缺少必要的定量計(jì)算手段，醫(yī)護(hù)人員只能通過粗略觀察來確定單位流量，同時(shí)也缺乏實(shí)時(shí)的時(shí)間記錄，甚至在缺氧情況下也當(dāng)做是吸氧時(shí)間。由于缺乏一個(gè)準(zhǔn)確有效的測(cè)量辦法，并且醫(yī)用氧氣的收費(fèi)仍沿用過去的計(jì)時(shí)收費(fèi)方式，這種既不準(zhǔn)確也不科學(xué)的測(cè)量方式，常常在醫(yī)患之間由于計(jì)量和收費(fèi)問題而產(chǎn)生誤會(huì)和矛盾。中國(guó)專利CN03284742. 4公開了一種醫(yī)用氧氣流量計(jì)量器，包括一個(gè)帶有調(diào)節(jié)閥的入氣口和一個(gè)密封氣室，在密封氣室內(nèi)放置有壓力傳感器，壓力傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換器與一個(gè)單片機(jī)連接，單片機(jī)的輸出端連接一個(gè)顯示器，在密封氣室壁上設(shè)有限流孔作為氧氣的輸出端，壓力傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器之間設(shè)有鎖緊環(huán)。雖然該專利解決了對(duì)氧氣的流量計(jì)量問題，一定程度上減少了病人和醫(yī)院之間由于計(jì)量不準(zhǔn)確而引發(fā)的爭(zhēng)議。但是仍存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)1)計(jì)量誤差較大；幻只能實(shí)行單次的流量檢測(cè)和記錄，不能進(jìn)行累積多次的流量計(jì)量及吸氧時(shí)間記錄；3)不能進(jìn)行間斷性輸氧，缺乏方便性；4)輸氧完畢后不能自動(dòng)關(guān)閉開關(guān)閥，導(dǎo)致過量輸氧力)輸氧完畢不能自動(dòng)報(bào)警等。因此，各臨床用氧單位迫切需要一種既方便有效又安全的氧氣計(jì)量器，準(zhǔn)確測(cè)量病員吸氧量，一方面能減少醫(yī)患之間的輸氧糾紛，另一方面提高患者輸氧時(shí)的舒適度和安全性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種能實(shí)現(xiàn)氧流量的實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制，能提高氧氣流量計(jì)的精確性、科學(xué)性及安全性，減少醫(yī)療過氧損害等過失事故的氧氣流量計(jì)
里器ο為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是可控型數(shù)字氧氣流量計(jì)，包括與氧氣浮標(biāo)室連接的壓力傳感器，與壓力傳感器的輸出端連接的A/D轉(zhuǎn)換器，以及與A/D轉(zhuǎn)換器輸出端連接的單片機(jī)，單片機(jī)的輸出端連接顯示器，所述單片機(jī)的輸入端連接設(shè)置有暫停按鈕的鍵盤和電源模塊，單片機(jī)的輸出端經(jīng)電機(jī)連接設(shè)置在低壓輸氧管道內(nèi)的電機(jī)控制閥，所述電源模塊與電機(jī)連接。本實(shí)用新型的工作原理如下所述首先，將可控型數(shù)字氧氣流量計(jì)的壓力傳感器連接到氧氣浮標(biāo)室的出氣口，將電機(jī)控制閥安裝在低壓輸氧管道內(nèi)。當(dāng)需要輸氧時(shí)，根據(jù)患者需要的單位時(shí)間需氧量和輸氧時(shí)間，通過鍵盤輸入到單片機(jī)內(nèi)，將氧氣瓶的閥門、減壓閥打開，按下鍵盤的工作鍵，電機(jī)根據(jù)單片機(jī)的指令啟動(dòng)電機(jī)控制閥，將低壓輸氧管道打開，開始對(duì)患者輸出氧氣。此時(shí)壓力傳感器檢測(cè)氧氣浮標(biāo)室的壓力值，并經(jīng)放大器將信號(hào)放大后，輸出給A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)當(dāng)前氧流量值與設(shè)定輸氧量進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)二者相等時(shí)，單片機(jī)發(fā)出關(guān)閉電機(jī)信號(hào)，電機(jī)控制電機(jī)控制閥將低壓輸氧管道關(guān)閉， 停止輸氧。當(dāng)在輸氧過程中，需要暫停輸氧時(shí)，可按下鍵盤的暫停鍵，即可暫停輸氧，此時(shí)單片機(jī)不再計(jì)數(shù)；當(dāng)需要再次啟動(dòng)時(shí)，按確定鍵即可繼續(xù)輸氧，此時(shí)單片機(jī)在上次計(jì)數(shù)的基礎(chǔ)上繼續(xù)計(jì)數(shù)，直到整個(gè)輸氧過程結(jié)束，氧療結(jié)束后單片機(jī)對(duì)氧流量進(jìn)行自動(dòng)清零。本實(shí)用新型的改進(jìn)在于所述壓力傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器之間設(shè)置有用于將信號(hào)放大的放大器。壓力傳感器采用恒流源供電方式，放大器對(duì)壓力傳感器輸出的小信號(hào)進(jìn)行無誤差放大，然后輸出給A/轉(zhuǎn)換器。本實(shí)用新型所述電源模塊的改進(jìn)在于電源模塊包括交流輸入接口、可充電直流電池以及用于檢測(cè)電池電量的檢測(cè)模塊，其工作模式為交直流切換供電。即當(dāng)有外部220V 交流電輸入時(shí)，采用交流電供電模式，并對(duì)可充電直流電池充電；當(dāng)無外部電源時(shí)使用內(nèi)部可充電直流電池供電，確保氧氣流量計(jì)正常工作；電源檢測(cè)模塊用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電池電量，當(dāng)電量低于預(yù)定電壓值時(shí)，發(fā)送信號(hào)至單片機(jī)，單片機(jī)再控制報(bào)警器報(bào)警，通知更換電池。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于氧氣流量計(jì)還設(shè)置有與單片機(jī)連接的報(bào)警器。報(bào)警器有兩個(gè)功能，其一，當(dāng)需氧量與當(dāng)前氧流量值相等，即輸氧完畢時(shí)，報(bào)警器報(bào)警；其二， 當(dāng)電源模塊中電池的電量低于預(yù)定電壓值時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。本實(shí)用新型的改進(jìn)還在于氧氣流量計(jì)還設(shè)置有與單片機(jī)連接的工作指示燈。工作指示燈用于指示氧氣流量計(jì)的工作狀態(tài)以及電源模塊中電池的電量。本實(shí)用新型所述壓力傳感器的改進(jìn)在于所述壓力傳感器上設(shè)置有與氧氣浮標(biāo)室連接的氣體接口，所述氣體接口與壓力傳感器之間設(shè)置有密封圈。所述顯示器的改進(jìn)在于顯示器設(shè)置有工作狀態(tài)顯示區(qū)域、單位氧流量顯示區(qū)域、 患者需氧量區(qū)域和當(dāng)前輸氧量顯示區(qū)域。所述鍵盤的改進(jìn)在于鍵盤上還設(shè)置有設(shè)定鍵、確定鍵、工作鍵和數(shù)字鍵，通過操作鍵盤的數(shù)字鍵鍵入患者單位時(shí)間需氧量和吸氧時(shí)間，確定需氧量無誤后通過工作鍵開始供氧。當(dāng)在輸氧過程中發(fā)現(xiàn)需氧量有誤時(shí)，可通過設(shè)定鍵重新輸入需氧量，此過程不影響氧流量的計(jì)量。由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步在于本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積較小、顯示直觀、且測(cè)量精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)定時(shí)定量吸氧，具有間斷性計(jì)量，并在輸氧過程結(jié)束后自動(dòng)報(bào)警、停止供氧的功能，使用方便、安全系數(shù)較高，大大提高了系統(tǒng)的實(shí)用性和安全性，減輕了醫(yī)院護(hù)理人員的工作強(qiáng)度，以及病人和陪護(hù)人員的精神壓力，提高了工作效率和服務(wù)質(zhì)量，最大限度地減少了醫(yī)療工作中出現(xiàn)的醫(yī)患糾紛和醫(yī)療差錯(cuò)。本實(shí)用新型也可適用于家庭供氧或其他領(lǐng)域的氣體流量的計(jì)量。本實(shí)用新型壓力傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器之間設(shè)置的放大器，可以對(duì)壓力傳感器輸出的小信號(hào)進(jìn)行無誤差放大，使得采集的小信號(hào)轉(zhuǎn)換為容易分辨的大信號(hào)，提高本實(shí)用新型的測(cè)量精度。電源模塊設(shè)置為交直流切換供電的工作模式，即當(dāng)有外部220V交流電輸入時(shí)，采用交流電供電模式，并對(duì)可充電直流電池充電；當(dāng)無外部電源時(shí)使用內(nèi)部可充電直流電池供電，確保流量計(jì)量器正常工作；電源檢測(cè)模塊用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電池電量，當(dāng)電量低于預(yù)定電壓值時(shí)，報(bào)警器報(bào)警，通知更換電池，大大提高了本實(shí)用新型的使用效率。報(bào)警器的設(shè)置不僅能夠?qū)ρ鯕饬髁窟M(jìn)行報(bào)警，還能夠?qū)﹄娫茨K中充電電池的電量進(jìn)行報(bào)警，大大提高了本實(shí)用新型的人性化，即使醫(yī)護(hù)人員沒有及時(shí)觀察到，本實(shí)用新型也能夠及時(shí)提醒，減輕了醫(yī)護(hù)人員的工作壓力。工作指示燈同樣既可以表示流量計(jì)的工作狀態(tài)，又可以表示電源模塊中可充電電池的電量，同樣具有提示作用。壓力傳感器氣體接口與壓力傳感器之間設(shè)置的密封圈，可以充分保證整個(gè)輸氧過程氧氣的壓力以及輸氧管道的密封性能。顯示器分區(qū)域設(shè)置，可以對(duì)所需知道的信息進(jìn)行了直觀明了的顯示，從而減少醫(yī)患糾紛。鍵盤上各種按鍵的設(shè)置，可以方便地進(jìn)行輸氧的啟動(dòng)、暫停和重置，使本實(shí)用新型的使用更加人性化。

圖1 本實(shí)用新型的電氣連接圖；圖2 本實(shí)用新型的應(yīng)用示意圖。其中1.高壓氧氣瓶，2.高壓氧氣瓶開關(guān)，3.減壓閥，4.電機(jī)，5.電機(jī)控制閥， 6.出氣口，7.氧氣出口，8.潮化瓶，9.流量控制開關(guān)，10.浮標(biāo)室，11.氣體接口，12.壓力傳感器，13. A/D轉(zhuǎn)換器，14.放大器，15.鍵盤，16.顯示器，17.報(bào)警器，18.工作指示燈，19.單片機(jī)，20.電源模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步詳細(xì)說明一種可控型數(shù)字氧氣流量計(jì)，包括壓力傳感器12、放大器14、A/D轉(zhuǎn)換器13、單片機(jī)19、顯示器16、鍵盤15、電源模塊20、報(bào)警器17、工作指示燈18、電機(jī)4以及電機(jī)控制閥5， 各部分間的電氣連接關(guān)系如圖1所示。壓力傳感器與氧氣浮標(biāo)室連接，用于測(cè)量浮標(biāo)室內(nèi)氧氣的壓力；壓力傳感器的輸出端經(jīng)過放大器連接的A/D轉(zhuǎn)換器，放大器將壓力傳感器的傳輸?shù)男⌒盘?hào)無誤差放大后傳遞給A/D轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；A/D轉(zhuǎn)換器再將模擬信號(hào)傳遞給單片機(jī)。單片機(jī)的輸入端分別連接鍵盤和電源模塊，輸出端連接報(bào)警器、工作指示燈、 電機(jī)和顯示器，單片機(jī)根據(jù)鍵盤鍵入的信息，在電源模塊的支持下，結(jié)合壓力傳感器測(cè)量的信號(hào)，經(jīng)電機(jī)控制電機(jī)控制閥的啟閉，實(shí)現(xiàn)輸氧過程的啟動(dòng)和關(guān)閉；顯示器可在單片機(jī)的指令下對(duì)所需顯示的內(nèi)容進(jìn)行分區(qū)域顯示。電源模塊包括交流輸入接口、可充電直流電池以及用于檢測(cè)電池電量的檢測(cè)模塊，其工作模式為交直流切換供電。即當(dāng)有外部220V交流電輸入時(shí)，采用交流電供電模式， 并對(duì)可充電直流電池充電；當(dāng)無外部電源時(shí)使用內(nèi)部可充電直流電池供電，確保流量計(jì)量器正常工作；電源檢測(cè)模塊用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電池電量，當(dāng)電量低于預(yù)定電壓值時(shí)，發(fā)送信號(hào)至單片機(jī)，單片機(jī)再控制報(bào)警器報(bào)警，通知更換電池。報(bào)警器在單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，其一，當(dāng)設(shè)定需氧量與當(dāng)前氧流量值相等時(shí)，報(bào)警器報(bào)警；其二，當(dāng)電源模塊中電池的電量較低時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。工作指示燈用于指示氧氣流量計(jì)的工作狀態(tài)以及電源模塊中電池的電量。顯示器設(shè)置有工作狀態(tài)顯示區(qū)域、單位氧流量顯示區(qū)域、患者需氧量區(qū)域和當(dāng)前輸氧量顯示區(qū)域。鍵盤上還設(shè)置有設(shè)定鍵、確定鍵、工作鍵、數(shù)字鍵和暫停鍵，通過操作鍵盤的數(shù)字鍵鍵入患者需氧量，確定需氧量無誤后通過工作鍵開始供氧；在輸氧過程中發(fā)現(xiàn)需氧量有誤時(shí)，通過設(shè)定鍵重新輸入需氧量，此過程不影響氧流量的計(jì)量；當(dāng)在輸氧過程中需要進(jìn)行暫停時(shí)，按下暫停鍵即可進(jìn)行輸氧的暫停。本實(shí)用新型應(yīng)用于醫(yī)療過程中的患者進(jìn)行吸氧，其具體的連接關(guān)系如圖2所示。 氧氣流量計(jì)的電機(jī)控制閥5安裝在低壓輸氧管道中，低壓輸氧管道的一端經(jīng)過減壓閥3連接高壓氧氣瓶1的輸出端，高壓氧氣瓶的輸出端設(shè)置有高壓氧氣瓶開關(guān)2 ；低壓輸氧管道的另一端連接帶有浮標(biāo)室10的潮化瓶8，浮標(biāo)室與潮化瓶之間設(shè)置有流量控制開關(guān)9。浮標(biāo)室的上部設(shè)置有出氣口 6，出氣口 6經(jīng)管道與壓力傳感器12的氣體接口 11連接，氣體接口與壓力傳感器、以及出氣口與浮標(biāo)室之間均設(shè)置有密封墊，以保證氧氣的壓力。潮化瓶的上部設(shè)置有氧氣出口 7，氧氣經(jīng)氧氣出口 7輸出給患者，供患者吸氧。工作原理如下所述首先，打開高壓氧氣瓶開關(guān)2，此時(shí)氧氣經(jīng)減壓閥3減壓后流進(jìn)低壓輸氧管道，由于電機(jī)控制閥處于鎖緊狀態(tài)，沒有氧氣流進(jìn)浮標(biāo)室和潮化瓶，準(zhǔn)備工作完成。當(dāng)需要輸氧時(shí)，根據(jù)患者需要的輸氧量通過鍵盤的數(shù)字鍵輸入到單片機(jī)內(nèi)，此時(shí)顯示器的患者需氧量區(qū)域顯示出了所需的輸氧量。按下鍵盤的工作鍵，工作指示燈閃亮，電機(jī)根據(jù)單片機(jī)的指令啟動(dòng)電機(jī)控制閥，將低壓輸氧管道打開，開始對(duì)患者輸出氧氣。此時(shí)壓力傳感器檢測(cè)氧氣浮標(biāo)室的壓力值，并經(jīng)放大器將信號(hào)放大后，輸出給A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后傳輸給單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)當(dāng)前氧流量值與需氧量進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)二者相等時(shí)，單片機(jī)發(fā)出關(guān)閉電機(jī)信號(hào)以及報(bào)警器報(bào)警信號(hào)，電機(jī)控制電機(jī)控制閥將低壓輸氧管道關(guān)閉，停止輸氧，報(bào)警器同時(shí)報(bào)警，提醒醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行后續(xù)操作。輸氧過程中，顯示器的當(dāng)前輸氧量顯示區(qū)域隨機(jī)顯示當(dāng)前的輸氧量。當(dāng)然在輸氧過程中可以調(diào)節(jié)流量控制開關(guān)，此時(shí)顯示器上會(huì)相應(yīng)顯示單位氧流量。當(dāng)在輸氧過程中，需要暫停輸氧時(shí)，可按下鍵盤的暫停鍵，輸氧過程即可暫停，此時(shí)單片機(jī)不再計(jì)數(shù)；當(dāng)需要再次啟動(dòng)時(shí)，按工作鍵即可繼續(xù)輸氧，此時(shí)單片機(jī)在上次計(jì)數(shù)的基礎(chǔ)上繼續(xù)計(jì)數(shù)，直到整個(gè)輸氧過程結(jié)束。當(dāng)然，在輸氧過程中，如果發(fā)現(xiàn)需氧量有誤時(shí)，可以通過設(shè)定鍵重新輸入需氧量，此過程不影響氧流量的計(jì)量。
權(quán)利要求1.可控型數(shù)字氧氣流量計(jì)，包括與氧氣浮標(biāo)室連接的壓力傳感器(12)，與壓力傳感器的輸出端連接的A/D轉(zhuǎn)換器(13)，以及與A/D轉(zhuǎn)換器輸出端連接的單片機(jī)(19)，單片機(jī)的輸出端連接顯示器(16)，其特征在于所述單片機(jī)的輸入端連接設(shè)置有暫停按鈕的鍵盤 (15)和電源模塊(20)，單片機(jī)(19)的輸出端經(jīng)電機(jī)(4)連接設(shè)置在低壓輸氧管道內(nèi)的電機(jī)控制閥(5)，所述電源模塊與電機(jī)(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控型數(shù)字氧氣流量計(jì)，其特征在于所述壓力傳感器(12) 與A/D轉(zhuǎn)換器(13)之間設(shè)置有用于將信號(hào)放大的放大器(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控型數(shù)字氧氣流量計(jì)，其特征在于所述電源模塊00)包括交流輸入接口、可充電直流電池以及用于檢測(cè)電池電量的檢測(cè)模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控型數(shù)字氧氣流量計(jì)，其特征在于氧氣流量計(jì)還設(shè)置有與單片機(jī)連接的報(bào)警器(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控型數(shù)字氧氣流量計(jì)，其特征在于氧氣流量計(jì)還設(shè)置有與單片機(jī)連接的工作指示燈(18)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控型數(shù)字氧氣流量計(jì)，其特征在于所述壓力傳感器上設(shè)置有與氧氣浮標(biāo)室(10)連接的氣體接口(11)，所述氣體接口與壓力傳感器之間設(shè)置有密封圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控型數(shù)字氧氣流量計(jì)，其特征在于所述顯示器設(shè)置有工作狀態(tài)顯示區(qū)域、單位氧流量顯示區(qū)域、患者需氧量區(qū)域和當(dāng)前輸氧量顯示區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控型數(shù)字氧氣流量計(jì)，其特征在于所述鍵盤上還設(shè)置有設(shè)定鍵、確定鍵、工作鍵和數(shù)字鍵。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可控型數(shù)字氧氣流量計(jì)，特別適用于醫(yī)療或家庭供氧領(lǐng)域氧氣流量的計(jì)量。本實(shí)用新型以單片機(jī)為核心，在電源模塊的支持下，通過鍵盤輸入患者單位時(shí)間需氧量和輸氧時(shí)間，單片機(jī)根據(jù)鍵入信息驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電機(jī)控制閥，打開低壓輸氧管道，壓力傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量浮標(biāo)密室氣體的壓力，經(jīng)放大器后通過A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)連接，單片機(jī)的輸出端連接顯示器、報(bào)警器等。本實(shí)用新型輸液完畢后能夠自動(dòng)停止供氧并能自動(dòng)報(bào)警，具有計(jì)量準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單，數(shù)字顯示直觀等特點(diǎn)，并且在輸氧過程中能夠?qū)﹂g斷性輸氧進(jìn)行累積計(jì)量，使用方便、安全、舒適，既能減輕患者對(duì)輸氧安全問題的心理負(fù)擔(dān)，又可大大減少醫(yī)患之間由于計(jì)量不準(zhǔn)而引發(fā)的爭(zhēng)議。
文檔編號(hào)G01F1/34GK202002675SQ20112003675
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月11日
發(fā)明者任雙軍, 李桂霞, 黎陽升 申請(qǐng)人:石家莊諾利達(dá)醫(yī)療器械有限公司