CN105911132A - 一种便携式医用压缩空气含油量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式医用压缩空气含油量检测装置，其包括PID传感器、信号放大器、控制器、显示模块、电压转换模块和锂电池；所述锂电池通过电压转换模块为PID传感器、信号放大器、控制器和显示模块供电，PID传感器通过信号放大器与控制器连接，显示模块与控制器连接。本发明能解决操作复杂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及医用压缩空气含油量检测装置。
背景技术
医用气体系统又称生命支持系统，其中医用正压压缩空气是该系统中的一种气体，该气体中含油量是评价该气体产品质量的一个重要指标,在GB 50571-2012中规定含油量:≦0.1㎎/Nm3，现有气体含油量测定一般都需要通过适当的方式定量转移至吸收液或吸附材料，再利用分析设备进行定量测定，主要测定方法有红外分光光度法、紫外分光光度法、重量法、比浊法、气相色谱法、检测气管法等，尚无专门的仪器设备来直接测定医用压缩空气气体的含油量。
医用压缩空气主要用于病人治疗的呼吸机、麻醉机等提供正压空气支持病人呼吸或手术麻醉，还参与婴幼儿护理，吸入雾化治疗，外科工具驱动，医用设备干燥，牙科设备动力等，因此油的残留会危及到病人的健康以及设备的安全可靠运行，已知病人如长时间吸入含油空气易得肺炎，油会导致呼吸机、麻醉机传感器，工作阀等堵塞失效损坏，增加设备故障频率，从而付出昂贵的维修费用。
医用压缩空气气体当中油分的主要来源于压缩机压缩气体时，或盛装容器介质，输送管道材质对其的污染，以及原料空气中碳氢化合物的集聚，其存在状态可以是以液体微粒存在的气溶胶形式或以气态大分子烃存在的油蒸气形式。由于无油压缩机价格昂贵，且国家标准尚允许在系统中使用微油压缩机，因此大多数医疗机构仍选用含油压缩机作为气源设备，虽然在系统中采取了其它措施来提高气体的品质，但如运行中维护保障不当，仍存在气体品质不合格的风险，从而危及病人的身体健康及设备的安全运行。
目前存在以下不足：
1、气体采样及前处理操作复杂,不能快速检测；
2、含量测定准确度受前置采样及处理影响因素较多，对检测操作者水平及经验要求较高；
3、气体检测管法虽可快速检测，由于检测原理的限制，只是半定量测定，仅能大致确定测定气体中含油浓度范围；
4、传统的分析设备体积大，移动困难，不适合系统安装现场检测；
5、测定成本费用较高。
发明内容
本发明的目的在于提出一种便携式医用压缩空气含油量检测装置，其能解决操作复杂的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种便携式医用压缩空气含油量检测装置，其包括PID传感器、信号放大器、控制器、显示模块、电压转换模块和锂电池；所述锂电池通过电压转换模块为PID传感器、信号放大器、控制器和显示模块供电，PID传感器通过信号放大器与控制器连接，显示模块与控制器连接。
优选的，所述PID传感器包括驱动电路、电离室和用于照射所述电离室的紫外灯，所述电离室具有气体入口和气体出口；所述电压转换模块包括第一电压转换电路、第二电压转换电路和第三电压转换电路；锂电池通过第一电压转换电路为驱动电路供电，以使所述驱动电路向紫外灯输出脉冲频率为90-110KHz的电压信号驱动紫外灯工作；锂电池通过第二电压转换电路向电离室输出大于200V的直流电压；锂电池通过第三电压转换电路为信号放大器、控制器和显示模块供电。
优选的，所述控制器的型号为ADuCM361。
优选的，所述显示模块为LCM显示器。
优选的，该便携式医用压缩空气含油量检测装置还包括与控制器连接的操作按键。
优选的，该便携式医用压缩空气含油量检测装置还包括与控制器连接的LED指示灯。
优选的，信号放大器与控制器之间还连接有一低通滤波器。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、检测时无需进行任何采样前处理，检测操作简便；
2、彻底消除了采样前置处理对检测结果的干扰因素，确保检测结果的准确与可信度；
3、可准确定量并直观显示检测气体的含油量，确保气源品质直观与安全；
4、检测节点及周期可由使用者自定，对检测环境、场地及检测操作者均无特殊要求；
5、检测中无消耗品，次检测费成本低廉。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的便携式医用压缩空气含油量检测装置的电路图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1所示，一种便携式医用压缩空气含油量检测装置，其包括PID传感器、信号放大器、低通滤波器、LED指示灯、操作按键、控制器、显示模块、电压转换模块和锂电池。所述锂电池通过电压转换模块为PID传感器、信号放大器、低通滤波器、LED指示灯、操作按键、控制器和显示模块供电，PID传感器依次通过信号放大器、低通滤波器与控制器连接，LED指示灯、操作按键和显示模块均与控制器连接。本实施例采用锂电池供电，实现便携化。
具体的，所述PID传感器包括驱动电路、电离室和用于照射所述电离室的紫外灯，所述电离室具有气体入口和气体出口；所述电压转换模块包括第一电压转换电路、第二电压转换电路和第三电压转换电路；锂电池通过第一电压转换电路为驱动电路供电，以使所述驱动电路向紫外灯输出脉冲频率为90-110KHz的电压信号驱动紫外灯工作；锂电池通过第二电压转换电路向电离室输出大于200V的直流电压；锂电池通过第三电压转换电路为信号放大器、控制器和显示模块供电。本实施例的脉冲频率优选为100KHz。
本实施例的控制器具有模数转换器(ADC)和存储器，可采用的型号为ADuCM361，即本实施例的控制器为低功耗精密模拟微控制器ADuCM361。显示模块可采用LCM显示器。
下面，具体说明本实施例的原理过程。
1、基本原理:
被测医用压缩空气气体进入到PID传感器(光离子化传感器)会产生电流信号，经过放大器放大和低通滤波后，该电压信号进入低功耗精密模拟微控制器ADuCM361信号采集电路，利用低功耗精密模拟微控制器ADuCM361自带的24位ADC在程序的控制下将此电压信号转换成数字信号，经计算得到所测气体的含油量，送至LCM显示器上显示出气体含油量。
2、信号采集
PID传感器测定压缩空气气体中油含量是基于油类物质中含有带共轭双键和苯环的烃类化合物,它们在紫外区域都有特征吸收,且满足朗伯—比尔定律。当进入到PID传感器的电离室的气体分子吸收高能紫外光时就会产生电离，产生电子和离子。带电气体电荷通过电极收集板产生微弱电流，经信号放大器电路放大和低通滤波后，其信号电压输出到低功耗精密模拟微控制器。
2、信号变换
低功耗精密模拟微控制器电路ADuCM361为集成化的微处理器，内置集成的单核可编程ADC输出速率的24位Σ-Δ型模数转换器(ADC)，32位ARM CortexTM-M3处理器和Flash/EE存储器，并可电池供电。ADuCM361不仅可与外部精密传感器直接连接，其可编程ADC输出速率的24位Σ-Δ型模数转换器(ADC)将信号采集单元输出的信号电压进行数据采集并转换，其完全满足系统高精度要求。
3、系统软件部分设计与周边电路
系统接通电源后，系统初始化，并启动系统自检，自检通过后，显示OK进入待检。使用者在按下操作按键中的检测采样键，系统自动开始采样，系统连续采样10次，经运算取平均值将结果显示在LCM显示器上。其测试结果还可保存在存储器中，供测试系统的统计分析。
本实施例可方便定期或不定期检测系统中不同节点的气体的含油量，确保气体的质量符合国家标准。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种便携式医用压缩空气含油量检测装置，其特征在于，包括PID传感器、信号放大器、控制器、显示模块、电压转换模块和锂电池；所述锂电池通过电压转换模块为PID传感器、信号放大器、控制器和显示模块供电，PID传感器通过信号放大器与控制器连接，显示模块与控制器连接。
2.如权利要求1所述的便携式医用压缩空气含油量检测装置，其特征在于，所述PID传感器包括驱动电路、电离室和用于照射所述电离室的紫外灯，所述电离室具有气体入口和气体出口；所述电压转换模块包括第一电压转换电路、第二电压转换电路和第三电压转换电路；锂电池通过第一电压转换电路为驱动电路供电，以使所述驱动电路向紫外灯输出脉冲频率为90-110KHz的电压信号驱动紫外灯工作；锂电池通过第二电压转换电路向电离室输出大于200V的直流电压；锂电池通过第三电压转换电路为信号放大器、控制器和显示模块供电。
3.如权利要求2所述的便携式医用压缩空气含油量检测装置，其特征在于，脉冲频率优选为100Khz。
4.如权利要求1所述的便携式医用压缩空气含油量检测装置，其特征在于，所述控制器的型号为ADuCM361。
5.如权利要求1所述的便携式医用压缩空气含油量检测装置，其特征在于，所述显示模块为LCM显示器。
6.如权利要求1所述的便携式医用压缩空气含油量检测装置，其特征在于，还包括与控制器连接的操作按键。
7.如权利要求1所述的便携式医用压缩空气含油量检测装置，其特征在于，还包括与控制器连接的LED指示灯。
8.如权利要求1所述的便携式医用压缩空气含油量检测装置，其特征在于，信号放大器与控制器之间还连接有一低通滤波器。
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