CN105487560B - 制水系统、超声医疗系统以及水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种制水系统、超声医疗系统、以及水处理方法。所述制水系统包括进水管路、负压控制装置、以及储罐，负压控制装置包括处理机构、以及依次设置在进水管路上的温度检测机构、流量调节机构和齿轮泵，进水管路的输出端与储罐连通，温度检测机构与处理机构相连，用于检测进水管路中水的温度；流量调节机构与处理机构相连，用于调节进水管路中的水流量大小；处理机构用于根据水温检测值来控制流量调节机构调节进水管路中的水流量和调节齿轮泵的转速，以将处于流量调节机构和齿轮泵之间的一段进水管路中的水压调整为预设负压值。该制水系统能够根据水中气泡含量多少自动调整负压控制装置的输出功率，该制水系统成本较低，且使用寿命长。

Description

制水系统、超声医疗系统以及水处理方法

技术领域

本发明涉及一种超声医疗设备用的制水系统、包含该制水系统的超声医疗系统、以及水处理方法。

背景技术

目前超声波医疗设备用水的使用主要采用两种方法，第一种是将混有微小气泡的水直接使用，第二种是利用一定的负压对水中的气泡进行排除后再使用。如果采用第一种方法，由于水中含有大量的微小气泡，导致超声波医疗设备中的超声波换能器最初所发出的超声波至作用于病灶部位的超声波之间将产生大量的声波反射和折射，不利于声能的传播和准确聚焦。因此，目前对于超声医疗设备的用水，水中的气泡含量在行业标准中虽然没有相关规定，但在企业标准中对超声用水通常有相应的要求，比如，在高强度超声治疗情况下，由于水中的氧容量高可能会产生大量气泡，因此企业标准中规定此时水中的氧容量<3PPM。

如果采用第二种方法，一方面，该利用负压的制水系统由于采用开环控制，如果产生的负压不够大，则不足以清除水中微小气泡，但如果产生的负压过大，则会造成能量损耗；另一方面，由于采用负压管路段排气，一般制水系统中要采用真空泵才能将气泡排除，而真空泵的造价相对较高，从而导致成本的增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种制水系统、包含该制水系统的超声医疗系统、以及水处理方法。该制水系统能够根据水中气泡含量的多少自动调整其中的负压控制装置的输出功率，与现有的制水系统相比，该制水系统的成本较低，且使用寿命长。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该制水系统包括进水管路、负压控制装置、以及储罐，所述负压控制装置包括处理机构、以及依次设置在进水管路上的温度检测机构、流量调节机构和齿轮泵，所述进水管路的输出端与储罐连通，其中：

所述温度检测机构，与处理机构相连，用于检测进水管路中水的温度，并将检测到的水温检测值传送给处理机构；

所述流量调节机构，与处理机构相连，用于调节进水管路中的水流量大小；

所述处理机构，用于根据温度检测机构检测到的水温检测值来控制流量调节机构调节进水管路中的水流量和调节齿轮泵的转速，从而将处于流量调节机构和齿轮泵之间的一段进水管路中的水压调整为预设负压值，以使进入储罐的水能够满足超声用水的要求。

优选的是，所述负压控制装置还包括压力检测机构，

所述压力检测机构，与处理机构相连，用于检测进水管路中水的压力，并将检测到的压力检测值传送给处理机构；

所述处理机构具体用于根据温度检测机构检测到的水温检测值来控制流量调节机构调节进水管路中的水流量，并在设定范围内调节齿轮泵的转速，以使压力检测机构检测到的压力检测值稳定为所述预设负压值。

优选的是，所述进水管路的输出端与储罐的侧壁连接，储罐顶部设有排气口，其底部设有出水口，该制水系统还包括用于将储罐内的气体排出的排气装置，所述排气装置包括水位检测机构和电磁阀，所述电磁阀用于控制储罐顶部的排气口的开闭，

所述水位检测机构设于储罐内，并与处理机构相连，用于检测储罐内水的液位，并将检测到的液位高度传送给处理机构；所述处理机构还用于，当水位检测机构检测到的液位高度与储罐内的预设液位一致时，控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口打开；或者，

所述水位检测机构设于储罐内，并与处理机构相连，用于检测储罐内水的液位，并在检测到储罐内水的液位高度与预设液位一致时，发送电信号至处理机构，处理机构根据该电信号控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口打开。

进一步优选的是，处理机构还用于，在控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第一预设时间时，再次控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口关闭。

更优选的是，该制水系统还包括有报警装置，所述报警装置与处理机构相连，

处理机构还用于，在控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第二预设时间时，将水位检测机构检测到的液位高度与预设液位进行比较，并根据比较结果来控制报警装置发出警报：当水位检测机构检测到水的液位高度与预设液位一致时，控制报警装置发出警报，以判定电磁阀故障；或者，

处理机构还用于，在控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第二预设时间时，如果仍然能够收到水位检测机构发送的电信号，则控制报警装置发出警报，以判定电磁阀故障。

优选的是，处理机构还用于，在该制水系统上电时开始计时，同时控制流量调节机构半开，以及控制齿轮泵以额定转速运转，并读取此时压力检测机构检测到的第一压力检测值P1，在计时时长达到第三预设时间时，控制流量调节机构全开，以及控制齿轮泵的转速保持为额定转速不变，并读取此时压力机构检测到的第二压力检测值P2，再将第二压力检测值P2与第一压力检测值P1进行比较，并根据比较结果来控制报警装置是否发出警报：当第二压力检测值P2的值大于或等于第一压力检测值P1时，则控制报警装置发出警报，以判定流量调节机构、齿轮泵以及压力检测机构中至少有一个发生故障。

优选的是，处理机构还用于，当第二压力检测值P2的值小于第一压力检测值P1时，控制齿轮泵反转并开始计时，同时读取此时水位检测机构检测到的第一液位高度H1，在计时时长达到第四预设时间时，读取此时水位检测机构检测到的第二液位高度H2，再将第二液位高度H2与第一液位高度H1进行比较，并根据比较结果来控制报警装置是否发出警报：当第二液位高度H2大于或等于第一液位高度H1时，则控制报警装置发出警报，以判定水位检测机构发生故障；或者，

处理机构还用于，当第二压力检测值P2的值小于第一压力检测值P1时，控制齿轮泵反转并开始计时，在计时时长达到第五预设时间时，如果未收到水位检测机构发送的电信号，则控制报警装置发出警报，以判定水位检测机构发生故障。

进一步优选的是，处理机构还用于，控制齿轮泵反转时，读取压力检测机构检测到的第三压力检测值P3，然后控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开并开始计时，在计时时长达到第六预设时间时，读取此时压力检测机构检测到的第四压力检测值P4，并将第四压力检测值P4与第三压力检测值P3进行比较，并根据比较结果来控制报警装置是否发出警报：当第四压力检测值P4的值小于或等于第三压力检测值P3时，则控制报警装置发出警报，以判定电磁阀发生故障。

优选的是，所述温度检测机构根据处理机构的控制而启动，

处理机构还用于，当第四压力检测值P4的值大于第三压力检测值P3时，控制齿轮泵正转，在齿轮泵正转后，控制温度传感器启动并开始工作，以及，在接收到温度检测机构检测到的水温检测值时，判断该水温检测值是否大于零，再根据比较结果来控制报警装置是否发出警报：当水温检测值小于或等于零度时，则控制报警装置发出警报，以判定温度检测机构发生故障。

本发明还提供一种超声医疗系统，包括超声治疗设备和制水系统，其中所述制水系统采用上述的制水系统。

本发明还提供一种水处理方法，包括如下步骤：

获取进水管路中水的温度，所述进水管路上设有流量调节机构和齿轮泵，所述进水管路的输出端与储罐连通；

根据获取到的水的温度来调节流量调节机构和调节齿轮泵的转速，以将处于流量调节机构和齿轮泵之间的一段进水管路中的水压调整为预设负压值。

优选的是，所述进水管路的输出端与储罐的侧壁连接，储罐顶部设有排气口，其底部设有出水口，有电磁阀用于控制储罐顶部的排气口的开闭，

当储罐内的液位高度与预设液位一致时，控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口打开；

在控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第一预设时间时，再次控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口关闭。

本发明的有益效果是：增加了对水的温度和压力的数据采集、并通过流量调节机构和齿轮泵对水中的负压值进行控制，具体是可根据进水温度和水路压力来调整流量调节机构的开合程度及齿轮泵的转速，以减少能量的损耗。所述制水系统并且能够反馈排气是否正常。本发明中的制水系统与现有的制水系统相比，降低了成本，减少了能量的损耗，同时更具针对性，且更具安全性，更加人性化和智能化，和更加节能。

此外，本发明中的制水系统可以实现开机上电时系统是否正常的自我检测，且可在治疗前对整个系统进行安全自检，保证整个水路在治疗前的稳定性，从而保证了整个超声治疗过程的可靠性，大大提高了超声医疗系统的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例中制水系统的结构示意图；

图2为本发明实施例1中制水系统在超声医疗系统中的位置示意图；

图3为本发明实施例1中制水系统在另一种超声医疗系统中的位置示意图。

图中：1-流量调节器；2-微处理器；3-压力传感器；4-齿轮泵；5-蜂鸣器；6-储罐顶部；7-液位传感器；8-预设液位；9-电磁阀；10-出水管路；11-连接线；12-进水管路；13-温度传感器；21-供水水箱；22-制水系统；23-超声治疗头；24-治疗床水箱；25-治疗部位；31-供水水箱；32-制水系统；33-超声治疗头；34-治疗枪；35-治疗部位。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明制水系统是一种能够根据水中气泡含量多少自动调整负压控制装置功率的闭环控制除气系统。该系统能够根据水温的变化自动调整水压的大小，使水压保持为一个固定的负压值，以对水中气泡进行排除，使制水满足超声用水的要求。

本发明制水系统包括进水管路、负压控制装置、以及储罐，所述负压控制装置包括处理机构、以及依次设置在进水管路上的温度检测机构、流量调节机构和齿轮泵，所述进水管路的输出端与储罐连通，其中：

所述温度检测机构，与处理机构相连，用于检测进水管路中水的温度，并将检测到的水温检测值传送给处理机构；

所述流量调节机构，与处理机构相连，用于调节进水管路中的水流量大小；

处理机构，用于根据温度检测机构检测到的水温检测值来控制流量调节机构调节进水管路中的水流量并调节齿轮泵的转速，从而将处于流量调节机构和齿轮泵之间的一段进水管路中的水压调整为预设负压值，以使进入储罐的水能够满足超声用水的要求。

本发明还提供一种超声医疗系统，其包括超声医疗设备和制水系统，所述制水系统采用上述的制水系统。

本发明还提供一种水处理方法，包括如下步骤：

获取进水管路中水的温度，所述进水管路上设有流量调节机构和齿轮泵，所述进水管路的输出端与储罐连通；

根据获取到的水的温度来调节流量调节机构并调节齿轮泵的转速，以将处于流量调节机构和齿轮泵之间的一段进水管路中的水压调整为预设负压值。

优选的，所述进水管路的输出端与储罐的侧壁连接，储罐顶部设有排气口，其底部设有出水口，有电磁阀用于控制储罐顶部的排气口的开闭，

当储罐内的液位高度与预设液位一致时，控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口打开；

在控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第一预设时间时，再次控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口关闭。

以下结合实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：

如图1所示，本实施例中，该制水系统包括进水管路12、负压控制装置、以及储罐。其中，水从进水管路12的输入端进入进水管路12，并从其输出端流出后再进入储罐，最后从储罐底部的排水口中流出，从该制水系统中流出的水为符合要求的超声用水，即水中的气泡很少，水中的氧容量<3PPM。

优选的，本实施例中，负压控制装置包括处理机构、以及依次设置在进水管路12上的温度检测机构、流量调节机构、压力检测机构和齿轮泵4，进水管路12的输出端与储罐连通。即沿水流动方向在进水管路12上依次安装流量调节机构、压力检测机构和齿轮泵4。

本实施例中，所述处理机构具体是微控制器2，微控制器2可以采用可编程逻辑控制器；温度检测机构具体是温度传感器13；流量调节机构具体是流量调节器1；压力检测机构具体是压力传感器3。

温度传感器13可以设置在进水管路12的前段，优选安装在进水管路12的输入端(管路入口处)，温度传感器13与微处理器2相连，用于实时检测进水管路12中流过的水的温度，并将实时检测到的水温检测值传送给微处理器2。

流量调节器1设置在进水管路12上，并处于温度传感器13的下游，流量调节器1与微处理器2相连，用于调节进水管路12中水流量的大小。

压力传感器3设置在进水管路12上，并处于流量传感器1的下游，压力传感器3与微处理器2相连，用于实时检测进水管路12中水的压力，并将实时检测到的压力检测值传送给微处理器2。

微处理器2，用于根据温度传感器13实时检测到的水温检测值来控制流量调节器1，以调节进水管路中的水流量，并在设定范围(设定范围可为齿轮泵的额定转速范围)内调节齿轮泵4的转速，从而能够将处于流量调节器1和齿轮泵4之间的这段进水管路中的水压调整为固定的预设负压值，即使压力传感器检测到的压力检测值稳定为所述预设负压值，以使进入储罐的水能够满足超声用水的要求。

具体来说，在初始调节时，微处理器2通常是先调节流量调节器1，并根据压力传感器3的检测结果粗略的获取到一个负压值，然后再通过调节齿轮泵的转速来精确调节负压值，具体可在齿轮泵的额定转速范围(比如范围为0～3000r/min)内对齿轮泵的转速进行调节，直至达到预设负压值。

由于水中的气泡含量主要与水的温度及水压有关(在这里，水所处的环境压力被认为是标准大气压)。也就是说，根据某一水温，可以固定设置一个与该水温对应的负压值，当将水压调整为该负压值时，则经此过程处理过的水就能够满足超声医疗设备的要求，即为符合要求的超声用水。

因此，可以将对应不同水温的各个预设负压值存储在微处理器2中，当温度传感器13检测到不同的水温，微处理器2通过控制流量调节器1调节进水管路中的水流量，和调节齿轮泵4的转速，通过结合压力传感器3检测的压力检测值，从而可将水压调整为与水温对应的预设负压值。其中，控制流量调节器1调节水流量主要是为了控制水的流速，而调节齿轮泵4的转速主要是为了保证在设定流速时的负压值。

当然，也可在微处理器2中存储一个能够反映水温与除气所需负压值之间关系的映射表，通过读取该映射表中水的温度值，能够获取与该水温对应的负压值。比如，下面的表1是一个示例性的温度(水温)与除气所需负压的映射表，该表中还可另外增加列出有与温度所对应的水中气泡理论含量。

表1

温度(℃)	除气所需负压(KPa)	水中气泡理论含量(mg/L)
			5	-90	15
15	-85	11
			25	-80	9
35	-75	8
			45	-70	7

根据表1可知，当温度传感器13测量到的温度为5℃，则与该水温对应的预设负压值为-90KPa。对于温度为5℃的水，水中气泡的理论含量是15mg/L，可见，此时水中的气泡含量远远大于本行业中对超声用水的要求。

对于未出现在上面表1中的其他温度及其所对应的负压值，可以采用插值法等方法来获得，当然也可以采用其他方法获得。其中，对于反映水温与除气所需负压的映射表，可以由本领域技术人员根据试验或者经验值得到，因此这里对映射表的获取过程不作详细介绍。

本实施例中的齿轮泵4包括两个相互啮合的齿轮，进水管路中的水从其中一个齿轮的一侧流到另一个齿轮的一侧。通过控制齿轮泵的转速，就可以控制水的流速，也就能够基本控制齿轮泵入水端的负压。通常来说，齿轮泵的转速从0～3000r/min可调。对全新的齿轮泵而言，其转速一般为1800r/min左右，此时无需调节齿轮泵4的转速，而只需要通过流量调节器1来调节水流量即可。但是，由于齿轮泵存在磨损现象，所以在使用一段时间以后，即使需要的负压值不变，新旧程度不同的齿轮泵的转速也是不同的。因此，在齿轮泵4使用过一段时间后，齿轮泵4的转速会慢慢增大。

本实施例中，储罐顶部6设有排气口，其底部设有出水口，能够与外部的出水管路10连接，出水管路10中的水用于超声治疗过程中的超声波传导使用；进水管路12的输出端与储罐的侧壁连接。

优选的，该制水系统还包括用于将储罐内的气体排出的排气装置。

本实施例中，所述排气装置包括水位检测机构和电磁阀9，其中电磁阀9用于控制储罐顶部6的排气口的打开或关闭。本实施例中，水位检测机构采用液位传感器7。

储罐内设有一个预设液位8，预设液位8的位置可以设在齿轮泵4与储罐连接处的平面位置或以上，即预设液位8的高度平行或高于齿轮泵与储罐的连接处。这样设置的目的主要为了当齿轮泵4反转时，液位传感器7可以下降到预设液位8(对此后文再进行详述)。但是，预设液位8的位置也不能设置在储罐顶部位置。

液位传感器7设于储罐内，并与微处理器2相连，用于检测储罐内水的液位，并在检测到储罐内水的液位高度与预设液位8一致时，发送电信号至微处理器2，微处理器2根据该电信号控制电磁阀9动作，以将储罐顶部的排气口打开。

具体地，本实施例中，液位传感器7包括一个能够漂浮在水面上的浮子(类似钓鱼用的浮漂，图中未示出)以及干簧管(图中未示出)。优选的，浮子可以采用塑料制成。所述浮子内部封装有一块磁铁(高强度磁铁)，浮子漂浮在储罐内的水面上。当储罐内的水位下降时，浮子随之下降。干簧管设置在预设液位8处，在一定条件下，干簧管能够与微处理器2导通。具体地，当浮子到达预设液位8时，浮子内部的磁铁可以使设置在预设液位处的干簧管与微处理器2之间处于导通状态，干簧管能够向微处理器2发送电信号，相当于干簧管向微处理器2传递导通信号，微处理器2根据该电信号控制电磁阀9动作，以将储罐顶部的排气口打开。

本实施例制水系统中，通过调节进水管路12中水的负压值，可以将水中的微小气泡进行初步汇聚，即使单个小气泡汇聚成体积较大的气泡。比如说，将体积为0.05ml的气泡汇聚成体积为0.1ml的气泡，但此时并不能将气体从水中完全除掉，也就是说，此时水中依然还是含有气泡，只是此时水中的单个气泡体积变大了，变成了大气泡。要彻底的将这些变大的气泡从水中去除，还要通过上述排气装置在储罐中进行水气分离。在储罐中，上述体积变大的单个大气泡会从水中慢慢的上升至水的表面位置，这样最终储罐内的气泡基本上都会汇聚到储罐内的水面上。当罐体中因气泡过多而无法使储罐内水的液位上升时，通过打开储罐顶部的排气口，可将气体排出以消除气泡，从而可使储罐内的水的液位重新上升。此时，从储罐中流出的水是从储罐底部的出水口流出，因此可保证从储罐中流出的超声用水不会含有气泡。

可见，在该制水系统正常工作状态下，微处理器2根据温度传感器13传送的水温检测值，对流量调节器1和齿轮泵4进行控制，可以使压力传感器3传送给微处理器2的压力检测值始终稳定为一个固定的负压值，从而可使水路中的气泡汇聚，具体是汇聚在储罐的上部，然后通过上述排气装置将汇聚的气体排出储罐，即在储罐中进行水气分离。当储罐上部的气泡达到一定量时，即储罐中的液位下降到预设液位8时，微处理器2能够控制电磁阀9启动以打开储罐顶部的排气口，从而可使储罐中的液位升高。

优选的，微处理器2内设有计时器，微处理器2还用于，在控制电磁阀9将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第一预设时间时，再次控制电磁阀9动作，以将储罐顶部的排气口关闭。第一预设时间可以预先存储在微处理器2中。优选第一预设时间为1.5～4秒。具体来说，第一预设时间可以根据不同的预设负压值来确定。下面的表2中列出了不同预设负压值所对应的第一预设时间。

表2

除气负压(KPa)	第一预设时间(s)
		-90	1.8
-85	2.1
		-80	2.5
-75	2.8
		-70	3.8

优选的，该制水系统还包括有报警装置，本实施例中，报警装置包括蜂鸣器5。蜂鸣器5与微处理器2相连。因此，微处理器2还用于，在控制电磁阀9将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第二预设时间时，如果仍然能够收到液位传感器中的干簧管发送的电信号，则控制蜂鸣器5发出报警音，比如使蜂鸣器5发出间隔时间为1秒的报警音，以表示电磁阀9故障。优选报警装置还可以包括用于发声的语音提示器，语音提示器用于发出表示电磁阀故障的语音。

其中，第二预设时间可以预先存储在微处理器2中。优选第二预设时间为3-5秒。

本实施例中，该制水系统能够实现开机上电时系统的自我检测，从而可以在进行超声治疗前对整个水路系统进行自检，以增加整个超声医疗系统的可靠性和安全性。

优选的，本实施例中，微处理器2还用于，在该制水系统上电时开始计时，同时控制流量调节器1半开，即流量调节器1打开一半，同时控制齿轮泵4以额定转速运转(比如1800r/min)，并记录此时压力传感器3检测到的第一压力检测值P1，当计时时长达到第三预设时间时，控制流量调节器1全部打开，同时控制齿轮泵4的转速继续保持为额定转速不变，并记录此时压力传感器3检测到的第二压力检测值P2，再将第二压力检测值P2与第一压力检测值P1进行比较，并根据比较结果来控制蜂鸣器5是否发出警报：当第二压力检测值P2的值大于或等于第一压力检测值P1时，则控制蜂鸣器5发出报警音，从而可以判定流量调节器1、齿轮泵4以及压力传感器3三者中至少有一个发生故障，具体判断过程为：当P1和P2都为负压值，且P2的值大于或等于P1时，则判定流量调节器1发生故障，蜂鸣器5发出代表流量调节器故障的报警音；当P1和P2都为负压值，且P1和P2的值均与大气压接近(比如P1和P2的值与大气压的差值都小于3KPa，就表示P1和P2的值均与大气压接近)时，判定齿轮泵4发生故障，蜂鸣器5发出代表齿轮泵故障的报警音；当P1和P2的值均大于大气压时，判定压力传感器3发生故障，蜂鸣器5发出代表压力传感器故障的报警音。

其中，第三预设时间可以预先存储在微处理器2中。优选第三预设时间为2-4秒。

优选的，本实施例中，微处理器2还用于，当第二压力检测值P2的值小于第一压力检测值P1时，控制齿轮泵4反转并开始计时，在计时时长达到第五预设时间时，如果未收到液位传感器7发送的电信号，则控制蜂鸣器发出报警音，比如使蜂鸣器5发出间隔时间为2秒的短提示音，以表示液位传感器7发生故障。

其中，第五预设时间可以预先存储在微处理器2中。优选第五预设时间为10-12秒。

优选的，本实施例中，微处理器2还用于，控制齿轮泵4反转时，并读取此时压力传感器3检测到的第三压力检测值P3，然后控制电磁阀9将储罐顶部的排气口打开并开始计时，在计时时长达到第六预设时间时，读取此时压力传感器3检测到的第四压力检测值P4，并将第四压力检测值P4与第三压力检测值P3进行比较，并根据比较结果来控制蜂鸣器5是否发出警报：当第四压力检测值P4的值小于或等于第三压力检测值P3时，则控制蜂鸣器5发出相应的报警音，比如使蜂鸣器5发出间隔时间为3秒的短提示音，以表示电磁阀9发生故障。

优选的，本实施例中，微处理器2还用于，当第四压力检测值P4的值大于第三压力检测值P3时，控制齿轮泵4正转，并在齿轮泵4正转后，控制温度传感器13开始工作，并在接收到温度传感器13检测到的水温检测值时，判断所述水温检测值是否大于零，再根据比较结果来控制蜂鸣器5是否发出警报：当所述水温检测值小于或等于零度时，则控制蜂鸣器5发出相应的报警音，比如使蜂鸣器5发出间隔时间为4秒的短提示音，以表示温度传感器发生故障；当所述水温检测值大于零度时，则控制蜂鸣器5发出一声短促的提示音，以表示系统自检完毕，所有部件状态正常，系统可以开始正常工作。

其中，第六预设时间可以预先存储在微处理器2中。优选第六预设时间为3-5秒。

本实施例中，当整个制水系统刚刚启动时，首先进行快速自检，使流量调节器1打开一半，齿轮泵4以额定转速运转，微处理器2记录此时压力传感器3检测到压力检测值，即第一压力检测值P1，经过第三预设时间(比如2秒)后，使流量调节器1全部打开，保持齿轮泵4的转速不变，微处理器2记录此时压力传感器3检测到的压力检测值，即第二压力检测值P2，并将第二压力检测值P2与第一压力检测值P1进行比较：当P2的值大于或等于P1时，表示流量调节器1、齿轮泵4以及压力传感器3中至少有一个发生故障；如果P2的值小于P1时，表示流量调节器1、齿轮泵4以及压力传感器3运行正常。这时微处理器2再控制齿轮泵4进行反转并开始计时，在计时时长达到第五预设时间时，如果能够收到干簧管发送的电信号，表示液位传感器运行正常，如果未收到干簧管发送的电信号，则表示液位传感器发生故障。

这是因为，当齿轮泵4反转时，储罐中的水位会迅速降低，则液位传感器中的浮子也会下降，当浮子的位置到达预设液位8的位置时，浮子内部封装的磁铁可以使设置在预设液位8处的干簧管处于导通状态，干簧管能够向微处理器2发送电信号，即说明液位传感器7工作正常，反之，则说明液位传感器7发生故障。

当P2的值小于P1时，微处理器2控制齿轮泵4进行反转，并记录此时(即刚开始反转时)压力传感器检测到的压力检测值，即第三压力检测值P3，然后控制电磁阀9将储罐顶部的排气口打开并开始计时，在计时时长达到第六预设时间时，记录此时压力检测机构检测到的第四压力检测值P4，并将第四压力检测值P4与第三压力检测值P3进行比较：当第四压力检测值P4的值小于或等于第三压力检测值P3时，表示电磁阀9发生故障；反之，表示电磁阀9工作正常。

这是因为，齿轮泵4的出水口压力会受到进水口压力的影响，当齿轮泵4反转时，电磁阀9处于齿轮泵的进水口端，当打开电磁阀9时，会使齿轮泵的进水口端的压力变大，此时连接到齿轮泵的出水口端的压力传感器3检测到的压力检测值也会相应增大，因此压力传感器的压力检测值如果增大，说明电磁阀9打开正常，否则，说明电磁阀9工作不正常。

当第四压力检测值P4的值大于第三压力检测值P3时，微处理器2控制齿轮泵4正转，在齿轮泵正转后，温度传感器13启动并开始工作，微处理器2在接收到温度传感器13检测到的水温检测值时，判断该水温检测值是否大于零：当水温检测值小于或等于零度时，表示温度传感器13发生故障，反之，表示温度传感器13工作正常。此时，制水系统自检完毕，可以开始正常工作。

在制水系统正常工作时，微处理器2能够根据温度传感器13检测的水温检测值，对流量调节器1和齿轮泵4进行控制，从而使压力传感器3的压力检测值稳定为一个固定的负压值。

通过负压控制装置的工作，可以使水路中的气泡汇聚，然后在储罐中进行水气分离，当储罐中的气泡达到一定量，即使得储罐中的液位下降到预设液位8时，微处理器控制电磁阀9将储罐顶部的排气口打开以进行排气，从而可使储罐中的液位升高，并在延时一定时间(第一预设时间)后，微处理器2控制电磁阀9将排气口关闭。如果打开电磁阀9后，储罐内的水位在第二预设时间(比如3秒)内没有任何变化，则表示电磁阀9发生故障。

本发明还提供一种超声医疗系统，其包括超声治疗设备和制水系统，所述制水系统采用本实施例中的制水系统。

具体地，如图2所示，该超声医疗系统包括供水水箱21、本实施例中上面所述的制水系统22、以及超声治疗设备。其中，超声治疗设备包括超声治疗头23和治疗床水箱24，超声治疗头23设置在治疗床水箱24中，用于对治疗部位25发射超声波。

图2示出了本发明制水系统在整个超声医疗系统中的安装位置。其中，供水水箱21与超声治疗设备通过制水系统22连接。具体来说，进水管路12连接供水水箱21，出水管路10连接治疗床水箱24的入水端，治疗床水箱的回水端与供水水箱21连接。制水系统的电磁阀9的出口端也可与供水水箱21连接。

或者，如图3所示，该超声医疗系统包括供水水箱31、本实施例中上面所述的制水系统32、以及超声治疗设备。其中，超声治疗设备包括治疗枪34，治疗枪34内有超声治疗头33，超声治疗头33用于对治疗部位35发射超声波。

图3示出了本发明制水系统在整个超声医疗系统中的安装位置。其中，供水水箱31与超声治疗设备通过制水系统32连接。具体来说，进水管路12连接供水水箱31，出水管路10连接治疗枪34的入水端，治疗枪的回水端与供水水箱31连接。制水系统的电磁阀9的出口端也可与供水水箱31连接。

本发明还提供一种水处理方法，其包括如下步骤：

S1，获取进水管路中水的温度，所述进水管路上设有流量调节机构和齿轮泵，所述进水管路的输出端与储罐连通；

具体的，可以在进水管路上设置温度传感器，以获取进水管路中水的温度。

S2，根据获取到的水的温度来调节流量调节机构，和调节齿轮泵的转速，以将处于流量调节机构和齿轮泵之间的一段进水管路中的水压调整为预设负压值，从而满足超声用水的要求。

优选的，所述进水管路的输出端与储罐的侧壁连接，储罐顶部设有排气口，其底部设有出水口，有电磁阀用于控制储罐顶部的排气口的开闭，该方法还包括：

S3，当储罐内的液位高度与储罐内的预设液位一致时，控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口打开；

S4，在控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第一预设时间时，再次控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口关闭。

其中，预设液位的位置可以设在齿轮泵与储罐连接处的平面位置或以上，即预设液位的高度平行或高于齿轮泵与储罐的连接处。但是，预设液位的位置也不能设置在储罐的顶部位置。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：液位传感器7的结构不同。

具体来说，本实施例中的液位传感器7采用液位计，液位计设于储罐内，并与微处理器2相连，用于检测储罐内水的液位，并将检测到的液位高度传送给微处理器2；微处理器2还用于，当液位计检测到的液位高度与预设液位一致时，控制电磁阀9动作，以将储罐顶部的排气口打开。

当该制水系统还包括有报警装置时，微处理器2还用于，在控制电磁阀9将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第二预设时间时，将液位计检测到的液位高度与预设液位进行比较，并根据比较结果来控制报警装置发出警报：当液位计检测到水的液位高度与预设液位8一致时，控制报警装置发出警报，以表示电磁阀9故障。

微处理器2还用于，当第二压力检测值P2的值小于第一压力检测值P1时，控制齿轮泵4反转并开始计时，同时读取此时液位计检测到的液位高度，即第一液位高度H1，在计时时长达到第四预设时间时，读取此时液位计检测到的液位高度，即第二液位高度H2，再将第二液位高度H2与第一液位高度H1进行比较，并根据比较结果来控制报警装置是否发出警报：当第二液位高度H2大于或等于第一液位高度H1时，则控制报警装置发出警报，以表示液位计发生故障。

其中，第四预设时间可以预先存储在微处理器2中。优选第六预设时间为10-12秒。

本实施例中制水系统的其他结构均与实施例1相同，这里不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种制水系统，其特征在于，包括进水管路、负压控制装置、以及储罐，所述负压控制装置包括处理机构、以及依次设置在进水管路上的温度检测机构、流量调节机构和齿轮泵，所述进水管路的输出端与储罐连通，其中：

所述温度检测机构，与处理机构相连，用于检测进水管路中水的温度，并将检测到的水温检测值传送给处理机构；

所述流量调节机构，与处理机构相连，用于调节进水管路中的水流量大小；

所述处理机构，用于根据温度检测机构检测到的水温检测值来控制流量调节机构调节进水管路中的水流量和调节齿轮泵的转速，从而将处于流量调节机构和齿轮泵之间的一段进水管路中的水压调整为预设负压值，所述预设负压值为与所述水温检测值对应的除气所需负压值，用于对水中气泡进行排除，以使进入储罐的水能够满足超声用水的要求；

所述负压控制装置还包括压力检测机构，

所述压力检测机构，与处理机构相连，用于检测进水管路中水的压力，并将检测到的压力检测值传送给处理机构；

所述处理机构具体用于根据温度检测机构检测到的水温检测值来控制流量调节机构调节进水管路中的水流量，并在设定范围内调节齿轮泵的转速，以使压力检测机构检测到的压力检测值稳定为所述预设负压值；

所述进水管路的输出端与储罐的侧壁连接，储罐顶部设有排气口，其底部设有出水口，该制水系统还包括用于将储罐内的气体排出的排气装置，所述排气装置包括水位检测机构和电磁阀，所述电磁阀用于控制储罐顶部的排气口的开闭，

所述水位检测机构设于储罐内，并与处理机构相连，用于检测储罐内水的液位，并将检测到的液位高度传送给处理机构；所述处理机构还用于，当水位检测机构检测到的液位高度与储罐内的预设液位一致时，控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口打开；或者，

所述水位检测机构设于储罐内，并与处理机构相连，用于检测储罐内水的液位，并在检测到储罐内水的液位高度与预设液位一致时，发送电信号至处理机构，处理机构根据该电信号控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口打开；

该制水系统还包括有报警装置，所述报警装置与处理机构相连，

处理机构还用于，在控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第二预设时间时，将水位检测机构检测到的液位高度与预设液位进行比较，并根据比较结果来控制报警装置发出警报：当水位检测机构检测到水的液位高度与预设液位一致时，控制报警装置发出警报，以判定电磁阀故障；或者，

处理机构还用于，在控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第二预设时间时，如果仍然能够收到水位检测机构发送的电信号，则控制报警装置发出警报，以判定电磁阀故障。

2.如权利要求1所述的制水系统，其特征在于，处理机构还用于，在控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第一预设时间时，再次控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口关闭。

3.如权利要求1所述的制水系统，其特征在于，处理机构还用于，在该制水系统上电时开始计时，同时控制流量调节机构半开，以及控制齿轮泵以额定转速运转，并读取此时压力检测机构检测到的第一压力检测值P1，在计时时长达到第三预设时间时，控制流量调节机构全开，以及控制齿轮泵的转速保持为额定转速不变，并读取此时压力机构检测到的第二压力检测值P2，再将第二压力检测值P2与第一压力检测值P1进行比较，并根据比较结果来控制报警装置是否发出警报：当第二压力检测值P2的值大于或等于第一压力检测值P1时，则控制报警装置发出警报，以判定流量调节机构、齿轮泵以及压力检测机构中至少有一个发生故障。

4.如权利要求3所述的制水系统，其特征在于，处理机构还用于，当第二压力检测值P2的值小于第一压力检测值P1时，控制齿轮泵反转并开始计时，同时读取此时水位检测机构检测到的第一液位高度H1，在计时时长达到第四预设时间时，读取此时水位检测机构检测到的第二液位高度H2，再将第二液位高度H2与第一液位高度H1进行比较，并根据比较结果来控制报警装置是否发出警报：当第二液位高度H2大于或等于第一液位高度H1时，则控制报警装置发出警报，以判定水位检测机构发生故障；或者，

处理机构还用于，当第二压力检测值P2的值小于第一压力检测值P1时，控制齿轮泵反转并开始计时，在计时时长达到第五预设时间时，如果未收到水位检测机构发送的电信号，则控制报警装置发出警报，以判定水位检测机构发生故障。

5.如权利要求4所述的制水系统，其特征在于，处理机构还用于，控制齿轮泵反转时，读取压力检测机构检测到的第三压力检测值P3，然后控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开并开始计时，在计时时长达到第六预设时间时，读取此时压力检测机构检测到的第四压力检测值P4，并将第四压力检测值P4与第三压力检测值P3进行比较，并根据比较结果来控制报警装置是否发出警报：当第四压力检测值P4的值小于或等于第三压力检测值P3时，则控制报警装置发出警报，以判定电磁阀发生故障。

6.如权利要求5所述的制水系统，其特征在于，所述温度检测机构根据处理机构的控制而启动，

处理机构还用于，当第四压力检测值P4的值大于第三压力检测值P3时，控制齿轮泵正转，在齿轮泵正转后，控制温度传感器启动并开始工作，以及，在接收到温度检测机构检测到的水温检测值时，判断该水温检测值是否大于零，再根据比较结果来控制报警装置是否发出警报：当水温检测值小于或等于零度时，则控制报警装置发出警报，以判定温度检测机构发生故障。

7.一种超声医疗系统，包括超声治疗设备和制水系统，其特征在于，所述制水系统采用权利要求1-6任一项所述的制水系统。

8.一种使用权利要求1-6任一项所述的制水系统的水处理方法，包括如下步骤：

获取进水管路中水的温度，所述进水管路上设有流量调节机构和齿轮泵，所述进水管路的输出端与储罐连通；

根据获取到的水的温度来调节流量调节机构和调节齿轮泵的转速，以将处于流量调节机构和齿轮泵之间的一段进水管路中的水压调整为预设负压值；

所述进水管路的输出端与储罐的侧壁连接，储罐顶部设有排气口，其底部设有出水口，有电磁阀用于控制储罐顶部的排气口的开闭，

当储罐内的液位高度与预设液位一致时，控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口打开；

在控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第一预设时间时，再次控制电磁阀动作，以将储罐顶部的排气口关闭；

在控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第二预设时间时，将水位检测机构检测到的液位高度与预设液位进行比较，并根据比较结果来控制报警装置发出警报：当水位检测机构检测到水的液位高度与预设液位一致时，控制报警装置发出警报，以判定电磁阀故障；或者，

在控制电磁阀将储罐顶部的排气口打开时开始计时，并在计时时长达到第二预设时间时，如果仍然能够收到水位检测机构发送的电信号，则控制报警装置发出警报，以判定电磁阀故障。