CN101829386A - 麻醉机新鲜气体流量和氧气浓度智能控制装置 - Google Patents

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李增
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Abstract

本发明涉及一种麻醉机新鲜气体流量和氧气浓度智能控制装置，包括气体混合腔、氧气输入通道、笑气输入通道、空气输入通道和PLC控制系统，氧气输入通道、笑气输入通道和空气输入通道分别连通气体混合腔对外输出新鲜气体，所述氧气输入通道、笑气输入通道和空气输入通道上分别设有分别由步进电机控制的调节阀，上述三路气体输入通道上的步进电机分别与PLC控制系统连接，PLC控制系统根据设定的新鲜气体流量和氧气浓度计算后分别控制三路气体输入通道上的步进电机从而调节与之对应的调节阀实现三路气体输入通道的流量调节。本发明结构简单，供气稳定，能精确控制新鲜气体流量和氧气浓度、使用安全可靠。

Description

麻醉机新鲜气体流量和氧气浓度智能控制装置
技术领域
本发明涉及一种麻醉机新鲜气体流量和氧气浓度控制装置，具体说是一种对新鲜气体流量和氧气浓度智能控制的装置。
背景技术
麻醉气体是由氧气流量、笑气或空气流量经过蒸发器携带麻醉剂混合而成。其麻醉量与蒸发器浓度设定值和新鲜气体流量成正比。传统麻醉机供给的新鲜气体流量和氧气浓度是由一组氧气流量计、笑气或空气流量计按一定流量比例调节而成，麻醉医生根据需要手动调节流量计，存在氧气、笑气或空气流量和氧气浓度不精确、不稳定的缺陷，导致新鲜气体携带的麻醉气体不能精确控制。该装置中流量计精度一般为±10％，且气体混合后氧气浓度也无法精确控制；当气源压力发生变化时，新鲜气体的流量和氧气浓度都会发生改变，新鲜气体流量读数也不稳定，致使在使用过程中无法精确控制麻醉气体和氧气浓度，麻醉手术的安全性低，易对病人造成不必要的伤害。
发明内容
为了解决现有技术中无法精确控制新鲜气体流量和氧气浓度，供气不稳定，安全性低等不足，本发明提供了一种结构简单，供气稳定，能精确控制新鲜气体流量和氧气浓度、使用安全可靠的麻醉机新鲜气体流量和氧气浓度智能控制装置。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种麻醉机新鲜气体流量和氧气浓度智能控制装置，包括气体混合腔、氧气输入通道、空气输入通道和笑气输入通道，氧气输入通道、空气输入通道和笑气输入通道分别连通气体混合腔，输出的新鲜气体经过蒸发器到病人回路，其技术特点是所述氧气输入通道、空气输入通道和笑气输入通道上均设有由步进电机控制的调节阀，上述三路气体输入通道上的步进电机分别与PLC控制系统连接，PLC控制系统根据设定的新鲜气体流量和氧气浓度计算后分别控制三路气体输入通道上的步进电机，从而调节与之对应的调节阀去调节流量。麻醉医生根据病人医疗方案选择使用气的种类、设定新鲜气体流量和氧气浓度，PLC控制系统对设定值进行计算分别确定氧气、空气或笑气所需气体流量，并由PLC控制系统经步进电机调节各调节阀的开启量，从而实现气体流量和氧气浓度的精确输出，保证气体混合腔输出的新鲜气体流量和氧气浓度达到所需设定值。
所述氧气输入通道、空气输入通道和笑气输入通道上还分别设有过滤器和流量传感器，过滤器和流量传感器依次设置于各输入通道的调节阀与气体混合腔之间，流量传感器与PLC控制系统连接，分别检测各路气体输入通道的气体流量，将信号传递给PLC控制系统，各路气体输入通道的气体流量实现反馈，从而由PLC控制系统实时校正调节阀开启量。保证新鲜气体流量和氧气浓度的精确输出，麻醉气体供给稳定，使用安全可靠。
所述氧气输入通道、空气输入通道和笑气输入通道上均设有单向阀，单向阀设置于各气体输入通道的调节阀与气体输入通道进口之间。各单向阀有效防止各输入通道间气体的串通，提高使用安全性能。
所述笑气输入通道上设有截止阀，截止阀位于笑气输入通道的单向阀与笑气输入通道进口之间，且截止阀的控制端连接于氧气输入通道单向阀和氧气输入通道进口之间的通道上。截止阀由氧气压力控制，在供氧通道氧气缺失时自动截断笑气供应，保证使用笑气的安全性。
所述氧气输入通道上设有报警阀，报警阀设置于氧气输入通道的单向阀与输入通道进口之间。在氧气输入通道内供氧压力过低时，报警阀自动报警。
本发明采用PLC控制系统对所需新鲜气体流量和氧气浓度的设定数据进行计算，通过步进电机调节调节阀的动作，并由流量传感器检测气体输入量反馈到PLC控制系统进行调节阀的自动校正，使得设定气体流量值和氧气浓度更加精确，同时将流量传感器测得的实际氧气流量、笑气流量或空气流量、新鲜气体流量值和氧气浓度实时传送给显示屏显示，在气源压力在0.28～0.60MPa范围内变化时，气体流量的实际值和设定值之间的控制精度优于±2.5％，氧气浓度精度为设定值的±3％vo1或读数的±5％，输出新鲜气体流量和氧气浓度均可精确调节。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：氧气输入通道1，笑气输入通道2，空气输入通道3，单向阀4、5、6，步进电机7、8、9，调节阀10、11、12，过滤器13、14、15，流量传感器16、17、18，气体混合腔19，PLC控制系统20，报警阀21，截止阀22，蒸发器23。
具体实施方式
以下结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
图1所示，新鲜气体流量和氧气浓度智能控制装置主要包括气体混合腔19、氧气输入通道1、笑气输入通道2、空气输入通道3和PLC控制系统20。氧气输入通道1上从进气端依次设有单向阀4、调节阀10、过滤器13和流量传感器16，调节阀10上连接步进电机7，氧气输入通道1的进气端上还设有报警阀21，步进电机7和流量传感器16均连接PLC控制系统20；笑气输入通道2上从进气端依次设有单向阀5、调节阀11、过滤器14和流量传感器17，调节阀11上连接步进电机8，步进电机8和流量传感器17均连接PLC控制系统21，笑气输入通道2的进气端设有截止阀22，截止阀22的控制端连接氧气输入通道1；空气输入通道3上从进气端依次设有单向阀6、调节阀12、过滤器15和流量传感器18，调节阀12上连接步进电机9，步进电机9和流量传感器18均连接PLC控制系统20。氧气输入通道1、笑气输入通道2、空气输入通道3分别连通气体混合腔19，气体混合腔19连接麻醉机的蒸发器23对外供气。
使用时，麻醉医生根据医疗方案选择所需气体类型，医疗方案所需气体的选择包括氧气和空气或氧气和笑气的输入，同时设定所需新鲜气体流量和氧气浓度，通过PLC控制系统控制步进电机调节各输入通道的调节阀，由各输入通道的流量传感器实时反馈各气体流量信息并经PLC控制系统校正调节阀，以满足设定的新鲜气体流量和氧气浓度，从而精确控制麻醉气体。

Claims (5)

1.一种麻醉机新鲜气体流量和氧气浓度智能控制装置，包括气体混合腔(19)、氧气输入通道(1)、笑气输入通道(2)、空气输入通道(3)和PLC控制系统(20)，氧气输入通道、笑气输入通道和空气输入通道分别连通气体混合腔对外输出新鲜气体，其特征在于：所述氧气输入通道(1)、笑气输入通道(2)和空气输入通道(3)上分别设有分别由步进电机(7，8，9)控制的调节阀(10，11，12)，上述三路气体输入通道上的步进电机分别与PLC控制系统(20)连接，PLC控制系统根据设定的新鲜气体流量和氧气浓度计算后分别控制三路气体输入通道上的步进电机从而调节与之对应的调节阀实现三路气体输入通道的流量调节。
2.根据权利要求1所述的麻醉机新鲜气体流量和氧气浓度智能控制装置，其特征是：所述氧气输入通道(1)、笑气输入通道(2)和空气输入通道(3)上均设有流量传感器和过滤器，各流量传感器与PLC控制系统(20)连接将气体输入通道的气体流量检测信号传递给PLC控制系统实时测量流量并由PLC控制系统校正调节阀开启量。
3.根据权利要求1所述的麻醉机新鲜气体流量和氧气浓度智能控制装置，其特征是：所述氧气输入通道(1)、笑气输入通道(2)和空气输入通道(3)上分别设有单向阀(4，5，6)，单向阀设置于各气体输入通道的调节阀与气体输入通道进口之间。
4.根据权利要求1所述的麻醉机新鲜气体流量和氧气浓度智能控制装置，其特征是：所述笑气输入通道(2)上设有截止阀(20)，截止阀位于笑气输入通道的进口，且截止阀的控制端连接于氧气输入通道(1)的进口。
5.根据权利要求1所述的麻醉机新鲜气体流量和氧气浓度智能控制装置，其特征是：所述氧气输入通道(1)上设有报警阀(21)，报警阀设置于氧气输入通道的进口。
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