CN106902433B - 一种电子流量计系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子流量计系统及其控制方法，所述系统包括电子显示单元(1)、电子流量计单元(2)和安全氧单元(3)；所述电子显示单元用于电子流量计单元(2)和安全氧单元(3)的数据显示以及调整控制；所述安全氧单元(3)的气体出口与电子流量计单元(2)的气体通道相连通。本发明操作简单，使麻醉机的使用风险大大降低。

Description

一种电子流量计系统及其控制方法

技术领域

本发明属于麻醉机技术领域，具体地，本发明涉及一种电子流量计系统及其控制方法。

背景技术

目前，在麻醉工作站上使用较多的是机械玻璃管式流量计，其结构较为复杂，且玻璃管易碎，不方便运输。机械式流量计在对气体进行调节时，很难精确的做到气体能以任意比例配比输出，而且机械式流量计在调整过程中需要人工进行计算，并根据经验来旋动流量计旋钮进行调节，气体调节不够迅速准确。同时由于机械式流量计采用的是玻璃管与浮子组合的显示方法，医护人员需要比对浮子所在的位置，来获得信息，进行调整，信息反馈并不直观，增加了医护人员的操作难度和出现错误操作的几率。

另外，在麻醉工作站上还使用电子流量计，电子流量计相对于机械式流量计来说，精度高，结构较为简单，但设计较多的电器部件，较容易出现故障，如传感器失效，流量信息不能在显示屏上显示，或遇到断电等情况，造成电子流量计失效，流量不受控制。这样造成麻醉工作站使用的风险性大大增加。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电子流量计系统，该系统采用无管化连接，气路布局简约，集成度高，操作简单，安全。

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种电子流量计系统，所述系统包括电子显示单元1、电子流量计单元2和安全氧单元3；所述电子显示单元用于电子流量计单元2和安全氧单元3的数据显示以及调整控制；

所述安全氧单元3的气体出口与电子流量计单元2的气体通道相连通。

本发明中，所述电子流量计单元2包括并排固定于出口固定块21上的若干流量调节控制组件22；所述出口固定块21内设混合气体通道，在该混合气体通道一端设置安全阀23，另一端设置压力采样口24；

所述若干流量调节控制组件22中的任一个流量调节控制组件包括阀固定块25和流量传感器26，所述阀固定块25上设置电磁阀27和比例阀28；所述流量传感器26一端固定在阀固定块25上，另一端固定在出口固定块21上，所述电磁阀27、比例阀28和流量传感器26之间通过阀固定块25内设置的气体通道连通；所述流量传感器26还通过出口固定块内设的气体通道与混合气体通道相连通。

优选地，所述流量调节控制组件22的个数为三个，分别用于调节氧气、笑气和空气的流量。

优选地，所述出口固定块21为长方体形。本领域技术人员还可以根据需要选择其他形状，该形状只要满足在组合安装时便于安装且集合度高即可。

优选地，所述阀固定块25为长方体形。本领域技术人员还可以根据需要选择其他形状，该形状只要满足在组合安装时便于安装且集合度高即可。

本发明中，所述电磁阀27用于控制电子流量计单元的开关，比例阀28用于精确控制流量大小，流量传感器26用于流量监测。

本发明中，所述电子显示单元1用于集中显示流量信息和操作，以模拟流量计的形式直观的显示在电子显示单元上，电子显示单元虚拟显示流量管，分别显示氧气、笑气和空气的流量，虚拟高低流量管分开显示，便于低流量麻醉，同时电子显示单元可显示各气体实时流量及吸入麻药浓度和最低肺泡药效浓度。

本发明中，所述安全氧单元3包括安全氧固定板31、安全氧开关35，所述安全氧固定板31上固定设置机械式流量计32和安全氧调节针阀33；所述机械式流量计32和安全氧调节针阀33之间通过管道连通，且安全氧调节针阀33通过管道与电子流量计单元2连通；所述机械式流量计32和安全氧调节针阀33之间的管道上还设置安全氧电磁阀34，用于控制管道的开启或闭合；

所述安全氧开关35用于控安全氧电磁阀的开启或闭合。

本发明中，所述安全氧单元还包括一安全氧面板36，安全氧面板36固定在安全氧固定板31上。

所述安全氧电磁阀34有两种控制状态，一是在通电时设为常闭的状态，断电时电磁阀自动开启；二是在电子显示单元失灵时，按下安全氧开关开启安全氧电磁阀，同时发出电信号使电子流量计单元的电磁阀关闭，达到气路切换的目的。

优选地，所述安全氧固定板31上设安装槽311用于放置机械式流量计32

优选地，所述安全氧开关35设置护手衬板。更优选地，所述护手衬板为以安全氧开关轴心为对称中心的两个衬板。

本发明中，所述安全氧固定板和安全氧面板均为钣金结构件。所述机械式流量计32的制作材料为亚克力材料。

本发明中，气路原理图如图1所示，按照该原理图，电子流量计系统正常工作时，安全氧单元处于常闭的状态。电子流量计对气体进行监测和控制，获得的信息反馈到显示屏上，操作人员可以根据显示的信息做下一步操作。

当电子流量计系统中电子流量计单元失效，麻醉显示屏失灵时，手动启动安全氧开关，安全氧单元打开，安全氧单元对电子流量计系统中最重要的氧气进行控制，以降低使用风险。

当电子流量计系统断电时，电子流量计单元失效，屏幕无显示，安全氧电磁阀处于常闭状态断电后处于开启状态，安全氧单元开启，对氧气进行控制。

一种电子流量计系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

电子流量计系统正常工作时，安全氧单元3处于常闭的状态，电子流量计单元2对各路气体进行监测和控制，获得的信息反馈到电子显示单元1上，操作人员根据显示的信息做下一步操作；

当电子流量计系统中电子流量计单元2失效，电子显示单元1失灵时，手动启动安全氧单元3，安全氧单元3对电子流量计单元2中的气路进行控制，以降低使用风险；

当电子流量计系统断电时，电子流量计单元2失效，电子显示单元1无显示，安全氧单元中的电磁阀由常闭状态在断电后处于开启状态，安全氧单元开启，对气路进行控制，以降低使用风险。

本发明电子流量计系统的安装方法：

1)在安全氧固定板上安装流量计单元控制板，之后将安全氧调节针阀安装在安全氧固定板上，之后将已组装好的流量计单元，安装到安全氧固定板上，之后将机械式流量计安装到安全氧固定板上。将安全氧开关在安全氧面板上安装，之后，将安全氧面板部分组件安装到安全氧固定板上。安装安全氧调节针阀的旋钮，之后连接好各部分的电源线和信号传输线。

2)在安装时，注意安装顺序，由里向外安装部件，各部件安装完成后，最后插好电源线和信号传输线，连接麻醉显示屏，安装完成后测试流量计单元和安全氧单元的使用效果。流量计单元和安全氧单元的安装俯视图如图2所示。

本发明中，电磁阀采用于控制电子流量计单元的开关，比例阀用于精确控制流量大小，流量传感器用于流量监测，气体进入电子流量计出口固定块中，进行气体混合。将调节流量，控制流量，和获取流量信息的过程简化，对流量信息的监测和控制精度大大提高。电子采样速度达到毫秒级，采用进口比例阀，可靠性好，精度耐久，流量控制调节更为迅速，精确，气体流量可以以任意比例配比，使流量计的调节范围大大增加，实现真正意义上的小潮气量控制。

本发明的电子流量计系统增加了安全氧单元，相当于增加了备用氧系统，在麻醉显示屏失效，或断电的情况下，使氧气流量能够受到控制，使麻醉机的使用风险大大降低

本发明中，流量信息的显示和操作集中于触摸显示屏上，以模拟流量计的形式直观的显示在屏幕上，屏幕虚拟显示流量管，分别显示氧，笑，空流量，虚拟高低流量管分开现实，便于低流量麻醉。可显示各气体实时流量及吸入麻药浓度和最低肺泡药效浓度，信息显示集中，读取信息直观方便。操作过程简单。电子显示单元的显示效果如图3和4所示。

本发明将电子流量计单元和安全氧单元做模块化处理，两部分组件组成相对独立，可根据不同环境不同要求进行选择。

本发明设计了安全氧固定板，如图5所示，作为安装固定的部件，即作为安全氧单元部件的安装固定板，又可以使安全氧单元与电子流量计单元能够安装在一起，使系统的集成化大大提高，减小了系统所占机内空间，使整个系统模块便于在麻醉机上安装。

本发明的安全氧面板和安全氧固定板采用钣金折弯和冲裁，结构简单坚固，在运输过程中抗具有一定的抗破坏功能，对于精密气动元件和电子器件具有一定的保护功能，且能够适用于不同批量的生产，便于组织生产。

本发明为了进一步提高麻醉工作站的使用性能，在充分考虑麻醉工作站在使用中潜在的使用风险，提出了本发明的设计方案。本发明用电磁阀、比例阀、气体流量传感器控制监测气体流量，精度提高。自主设计了部件的连接件，阀固定块结构如图6所示；出口固定块结构如图7所示。安全氧固定板用于气动元器件、电磁阀、比例阀、流量计传感器和电子流量计单元和安全氧单元的连接，使得电子流量计系统功能模块结构集成度很高。自主设计的阀固定块和出口固定块，在当做连接件的同时起到了气路管道的作用。本发明只在固定连接部件中开设气路通道，没有用到气体传输管，实现无管化连接。气路通道布局简约，阀和传感器之间气路简短，保证控制和监测气体连续平稳的，减小由于气路过长所引起的误差。

本发明的安全氧单元，采用机械流量计前置，之后接电磁阀，在通电状态时，电磁阀处于常闭状态，之后连接安全氧针阀调节氧气流量大小，之后气路通道接在电子流量计单元的比例阀和流量传感器之间。安全氧单元有如下特点，一是将机械式的流量计前置，开关阀，调节阀在后，可以检验安全氧单元是不是漏气，同时该流量计使用耐压材料(如亚克力材料)制作，当电子流量计中气压过大，或断电安全氧开启后，后部气路堵塞，压力过大，此时流量计不会像玻璃管流量计会被压碎。同时可承受运输或紧急情况下拍下开关按钮带来的冲击。二是将安全氧电磁阀置于氧气电子流量计的电磁阀比例阀固定块上，其目的是借用一部分氧气电子流量计的气路，以达到缩短气路，简化结构的目的。

本发明中安全氧电磁阀有两种控制状态，在通电时设为常闭的状态，断电时电磁阀自动开启；在麻醉显示屏失灵时，按下安全氧开关也可使电磁阀开启。同时发出电信号使三路电子流量计的电磁阀关闭，达到气路切换的目的。

根据本发明的设计思想，电子流量计系统的布局可以进一步的集成，如可将电磁阀与比例阀集成，做成插装阀；重新构建安全氧单元，在电子流量计单元布置安全氧机构，作为电子流量计单元的功能组件出现，在需要使用时只需将模块安装到机体上。同时可以将本系统所使用的流量传感器根据具体情况替换为其他类型的流量传感器，以保证电子流量计的平稳使用。

本发明可以应用在需要流量监测的麻醉工作站当中，此电子流量计也可以适用于其他需要流量监测及流量信息采集的仪器当中，如呼吸机，监测仪当中。经过适应性改造，也可以应用于其他涉及气体流量采样控制的领域。

本发明利用流量传感器、电磁阀、比例阀、以及作为人机交互窗口的可操作触摸屏幕，及结构连接件，组成电子流量计系统的。电磁阀和比例阀可作为插装阀，减小物料种类的同时，达到相同的精准迅速控制气体流量的目的。同时可设置多点监控装置，使流量监测与调节的范围能变得更大。此外可以添加温度调控装置，对被测量气体的温度进行恒温处理保证混合气体的密度和浓度不变，使传感器测量更加精准。同时安全氧单元可控制的气路可以不局限于氧气一路，也可以在安全氧单元开启时，紧急控制笑气和空气的流量，使麻醉机的安全性能进一步的提高。

本发明的电子流量计系统是以电子流量计对气体流量控制和监测，同时以触摸式显示屏作为信息反馈和操作媒介，对电子流量计进行控制，安全氧单元相当于加装了一路备用氧气控制装置，在流量控制出现时故障时，对在麻醉机最重要的一路气——氧气进行控制监测，降低麻醉机的使用风险。

附图说明

图1为本发明的气路原理图；

图2为本发明流量计单元和安全氧单元的安装俯视图；

图3为本发明电子显示单元的显示效果图；

图4为图3中的虚线框局部放大图；

图5为本发明安全氧固定板的结构示意图；

图6为本发明阀固定块的结构示意图；

图7为本发明出口固定块的结构示意图；

图8为本发明电子流量计系统的整体结构示意图；

图9为本发明电子流量计单元的结构示意图；

图10为本发明安全氧单元的结构示意图；

附图标记：1、电子显示单元；2、电子流量计单元；21、出口固固定块；22、流量调节控制组件；23、安全阀；24、压力采样口；25、阀固定块；26、流量传感器；27、电磁阀；28、比例阀；3、安全氧单元；31、安全氧固定板；311、安装槽；32、机械式流量计；33、安全氧调节针阀；34、安全氧电磁阀；35、安全氧开关；36、安全氧面板。

具体实施方式

下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图8所示，一种电子流量计系统，所述系统包括电子显示单元1、电子流量计单元2和安全氧单元3；所述电子显示单元用于电子流量计单元2和安全氧单元3的数据显示以及调整控制；

所述安全氧单元3的气体出口与电子流量计单元2的气体通道相连通。

如图9所示，所述电子流量计单元2包括并排固定于出口固定块21上的若干流量调节控制组件22；所述出口固定块21内设混合气体通道，在该混合气体通道一端设置安全阀23，另一端设置压力采样口24；

所述若干流量调节控制组件22中的任一个流量调节控制组件包括阀固定块25和流量传感器26，所述阀固定块25上设置电磁阀27和比例阀28；所述流量传感器26一端固定在阀固定块25上，另一端固定在出口固定块21上，所述电磁阀27、比例阀28和流量传感器26之间通过阀固定块25内设置的气体通道连通；所述流量传感器26还通过出口固定块内设的气体通道与混合气体通道相连通。

所述流量调节控制组件22的个数为三个。

所述出口固定块21和阀固定块25均为长方体形。

如图10所示，所述安全氧单元3包括安全氧固定板31、安全氧开关35，所述安全氧固定板31上固定设置机械式流量计32和安全氧调节针阀33；所述机械式流量计32和安全氧调节针阀33之间通过管道连通，且安全氧调节针阀33通过管道与电子流量计单元2连通；所述机械式流量计32和安全氧调节针阀33之间的管道上还设置安全氧电磁阀34，用于控制管道的开启或闭合；

所述安全氧开关35用于控安全氧电磁阀的开启或闭合。

本发明中，所述安全氧单元还包括一安全氧面板36，安全氧面板36固定在安全氧固定板31上。

如图5所示，所述安全氧固定板31上设安装槽311用于放置机械式流量计32

所述安全氧开关35设置护手衬板。所述护手衬板为以安全氧开关轴心为对称中心的两个衬板。

本发明中，所述安全氧固定板和安全氧面板均为钣金结构件。所述机械式流量计32的制作材料为亚克力材料。

一种电子流量计系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

电子流量计系统正常工作时，安全氧单元3处于常闭的状态，电子流量计单元2对各路气体进行监测和控制，获得的信息反馈到电子显示单元1上，操作人员根据显示的信息做下一步操作；

当电子流量计系统中电子流量计单元2失效，电子显示单元1失灵时，手动启动安全氧单元3，安全氧单元3对电子流量计单元2中的气路进行控制，以降低使用风险；

当电子流量计系统断电时，电子流量计单元2失效，电子显示单元1无显示，安全氧单元中的电磁阀由常闭状态在断电后处于开启状态，安全氧单元开启，对气路进行控制，以降低使用风险。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种电子流量计系统，其特征在于，所述系统包括电子显示单元(1)、电子流量计单元(2)和安全氧单元(3)；所述电子显示单元用于电子流量计单元(2)和安全氧单元(3)的数据显示以及调整控制；

所述安全氧单元(3)的气体出口与电子流量计单元(2)的气体通道相连通；

所述电子流量计单元(2)包括并排固定于出口固定块(21)上的若干流量调节控制组件(22)；所述出口固定块(21)内设混合气体通道，在该混合气体通道一端设置安全阀(23)，另一端设置压力采样口(24)；

所述若干流量调节控制组件(22)中的任一个流量调节控制组件包括阀固定块(25)和流量传感器(26)，所述阀固定块(25)上设置电磁阀(27)和比例阀(28)；所述流量传感器(26)一端固定在阀固定块(25)上，另一端固定在出口固定块(21)上，所述电磁阀(27)、比例阀(28)和流量传感器(26)之间通过阀固定块(25)内设置的气体通道连通；所述流量传感器(26)还通过出口固定块内设的气体通道与混合气体通道相连通。

2.根据权利要求1所述的一种电子流量计系统，其特征在于，所述流量调节控制组件(22)的个数为三个，分别用于调节氧气、笑气和空气的流量；

所述出口固定块(21)和阀固定块(25)均为长方体形。

3.根据权利要求1所述的一种电子流量计系统，其特征在于，所述电磁阀(27)用于控制电子流量计单元的开关，比例阀(28)用于精确控制流量大小，流量传感器(26)用于流量监测。

4.根据权利要求1所述的一种电子流量计系统，其特征在于，所述电子显示单元(1)用于集中显示流量信息和操作，以模拟流量计的形式直观的显示在电子显示单元上，电子显示单元虚拟显示流量管，分别显示氧气、笑气和空气的流量，虚拟高低流量管分开显示，便于低流量麻醉，同时电子显示单元可显示各气体实时流量及吸入麻药浓度和最低肺泡药效浓度。

5.根据权利要求1所述的一种电子流量计系统，其特征在于，所述安全氧单元(3)包括安全氧固定板(31)、安全氧开关(35)，所述安全氧固定板(31)上固定设置机械式流量计(32)和安全氧调节针阀(33)；所述机械式流量计(32)和安全氧调节针阀(33)之间通过管道连通，且安全氧调节针阀(33)通过管道与电子流量计单元(2)连通；所述机械式流量计(32)和安全氧调节针阀(33)之间的管道上还设置安全氧电磁阀(34)，用于控制管道的开启或闭合；

所述安全氧开关(35)用于控制安全氧电磁阀的开启或闭合；

所述安全氧单元还包括一安全氧面板(36)，安全氧面板(36)固定在安全氧固定板(31)上。

6.根据权利要求5所述的一种电子流量计系统，其特征在于，所述安全氧电磁阀(34)有两种控制状态，一是在通电时设为常闭的状态，断电时电磁阀自动开启；二是在电子显示单元失灵时，按下安全氧开关开启安全氧电磁阀，同时发出电信号使电子流量计单元的电磁阀关闭，达到气路切换的目的。

7.根据权利要求5或6所述的一种电子流量计系统，其特征在于，所述安全氧固定板(31)上设安装槽(311)用于放置机械式流量计(32)。

8.根据权利要求5或6所述的一种电子流量计系统，其特征在于，所述安全氧开关(35)设置护手衬板，所述护手衬板为以安全氧开关轴心为对称中心的两个衬板。

9.一种基于权利要求1所述电子流量计系统的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

电子流量计系统正常工作时，安全氧单元(3)处于常闭的状态，电子流量计单元(2)对各路气体进行监测和控制，获得的信息反馈到电子显示单元(1)上，操作人员根据显示的信息做下一步操作；

当电子流量计系统中电子流量计单元(2)失效，电子显示单元(1)失灵时，手动启动安全氧单元(3)，安全氧单元(3)对电子流量计单元(2)中的气路进行控制，以降低使用风险；

当电子流量计系统断电时，电子流量计单元(2)失效，电子显示单元(1)无显示，安全氧单元中的电磁阀由常闭状态在断电后处于开启状态，安全氧单元开启，对气路进行控制，以降低使用风险。