CN108245759A - 呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统，包括呼吸湿化治疗仪主机、湿化器、加热板、加热板温度传感器、加温呼吸管路、管路温度传感器以及温湿度传感器，所述呼吸湿化治疗仪主机包括涡轮、流量传感器和微控制单元，所述微控制单元通过控制所述加热板、加热丝的功率，使湿化后气体的实时绝对湿度大于或等于目标温度下的湿度输出阈值，使湿化后气体的实时温度大于或等于目标温度下的湿度输出阈值所对应的露点温度与温度阈值之和。与相关技术相比，本发明提供的呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统，对输出气体温湿度控制更准确、能有效减小冷凝水产生。

Description

呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统及方法

技术领域

本发明涉及呼吸湿化治疗仪领域，尤其涉及一种呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统及方法。

背景技术

相关技术中，呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统主要采取的是纯温度控制的方式，通过湿化器底部的温度传感器、加温呼吸管路末端的温度传感器，直接控制气体的温度，从而间接控制气体湿度。这种方式，对温度控制比较准确，但无法对湿度输出进行较为准确的控制，易因不同环境、不同输入气体成分，导致输出气体湿度变化大，更易导致冷凝水的产生。从而相关技术中的呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统存在输出气体湿度控制不准确、易产生冷凝水的不足。

因此，实有必要提供一种新的呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统及方法来克服上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种输出气体温湿度控制更准确、有效减小冷凝水产生的呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统及方法。

本发明提供的一种呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统，其包括呼吸湿化治疗仪主机、湿化器、加热板、加热板温度传感器、加温呼吸管路、管路温度传感器以及温湿度传感器，

所述呼吸湿化治疗仪主机包括涡轮、流量传感器和微控制单元，所述流量传感器用于实时检测经所述涡轮增压后自所述呼吸湿化治疗仪主机向所述湿化器输送的湿化前气体流量，

所述加热板温度传感器用于实时检测所述加热板的温度，

所述加温呼吸管路的管壁设有加热丝，所述加热丝用于加热自所述湿化器经由所述加温呼吸管路向用户输送的湿化后气体，

所述管路温度传感器设于所述加温呼吸管路，用于实时检测湿化后气体的温度，

所述温湿度传感器用于实时检测湿化后气体的绝对湿度，

所述微控制单元通过控制所述加热板、加热丝的功率，使湿化后气体的实时绝对湿度大于或等于目标温度下的湿度输出阈值，使湿化后气体的实时温度大于或等于目标温度下的湿度输出阈值所对应的露点温度与温度阈值之和。

优选的，所述温湿度传感器设于所述湿化器的出气端或所述加温呼吸管路的出气端。

优选的，所述温湿度传感器设于所述加温呼吸管路的出气端时，所述温湿度传感器为管路温度传感器。

优选的，所述管路温度传感器设于所述加温呼吸管路的末端。

本发明还提供了一种呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制方法，其包括，

提供呼吸湿化治疗仪主机、湿化器、加热板、加热板温度传感器、加温呼吸管路、管路温度传感器以及温湿度传感器，

所述呼吸湿化治疗仪主机包括涡轮、流量传感器和微控制单元，所述流量传感器用于实时检测经所述涡轮增压后自所述呼吸湿化治疗仪主机向所述湿化器输送的湿化前气体流量，

所述加热板温度传感器用于实时检测所述加热板的温度，

所述加温呼吸管路的管壁设有加热丝，所述加热丝用于加热自所述湿化器经由所述加温呼吸管路向用户输送的湿化后气体，

所述管路温度传感器设于所述加温呼吸管路，用于实时检测湿化后气体的温度，

所述温湿度传感器用于实时检测湿化后气体的绝对湿度，

所述控制方法还包括如下步骤：

S1、通过温湿度传感器检测实时绝对湿度AH；

S2、判断AH<OH是否成立，若成立，则微控制单元控制加热板增大功率使AH≥OH，若不成立，则继续下一步，其中，OH为目标温度下的湿度输出阈值；

S3、通过管路温度传感器实时检测湿化后气体的温度T1；

S4、判断T+△T<T1是否成立，若成立，则继续下一步，若不成立，则微控制单元控制控制加热丝减小功率，并跳转到步骤S3；

S5、微控制单元控制控制加热丝增大功率，并跳转到步骤S3。

与相关技术相比，本发明提供的呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统，既能够在湿化量达到标准的前提下使湿化量足够大，又能有效防止冷凝水的产生。而且，呼吸湿化治疗仪能够适用不同的温湿度环境，并能保持稳定的温湿度气体输出，实现对温湿度的精准控制。本发明提供的呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制方法，对输出气体的温湿度控制更为精确，能有效防止冷凝水的产生。

附图说明

图1为呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统控制框图；

图2为温湿度输出控制流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

参照图1所示，本实施方式提供了一种呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统，包括呼吸湿化治疗仪主机(未图示)、湿化器(未图示)、加热板3、加热板温度传感器31、加温呼吸管路(未图示)、管路温度传感器41以及温湿度传感器5。

所述呼吸湿化治疗仪主机包括涡轮2、流量传感器21和微控制单元1，所述流量传感器21用于实时检测经所述涡轮2增压后自所述呼吸湿化治疗仪主机向所述湿化器输送的湿化前气体流量。

所述加热板温度传感器31用于实时检测所述加热板3的温度。

所述加温呼吸管路的管壁设有加热丝42，所述加热丝42用于加热自所述湿化器经由所述加温呼吸管路向用户输送的湿化后气体。

所述管路温度传感器41设于所述加温呼吸管路，用于实时检测湿化后气体的温度。

所述温湿度传感5用于实时检测湿化后气体的绝对湿度。

所述微控制单元1通过控制所述加热板3、加热丝42的功率，使湿化后气体的实时绝对湿度大于或等于目标温度下的湿度输出阈值，使湿化后气体的实时温度大于或等于目标温度下的湿度输出阈值所对应的露点温度与温度阈值之和。

经过多次试验发现，温度阈值为2-3℃时，效果较佳。

微控制单元1通过加热板温度传感器31控制加热板3的功率输出，使得气体在湿化器中完成加温湿化，再通过加温呼吸管路的管路温度传感器41实时检测输出气体的温度，然后通过流量传感器21检测气体的流量，最后通过温湿度传感器5实时检测气体的绝对湿度，通过与目标温度下的湿度输出阈值进行比较，调节加热板3的温度和加温呼吸管路的温度。

采用本实施方式的呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统，既能够在湿化量达到标准的前提下使湿化量足够大，又能有效防止冷凝水的产生。而且，呼吸湿化治疗仪能够适用不同的温湿度环境，并能保持稳定的温湿度气体输出，实现对温湿度的精准控制。

较为具体地，所述温湿度传感器5设于所述湿化器的出气端或所述加温呼吸管路的出气端。由此，对湿化后气体的绝对湿度的测量更为准确，对湿度输出的控制更为准确。

更为具体地，所述温湿度传感器5设于所述加温呼吸管路的出气端时，所述温湿度传感器为管路温度传感器。由于管路温度传感器用于测量加温呼吸管路内气体的温度，当温湿度传感器设于加温呼吸管路的出气端时，温湿度传感器本身即可对加温呼吸管路内的气体温度进行测量，从而温湿度传感器可以替代管路温度传感器，实现对系统的优化，进一步降低成本。

较为具体地，所述管路温度传感器5设于所述加温呼吸管路的末端。设于末端的管路温度传感器对加温呼吸管路内的气体温度测量更为准确，对温度输出的控制更为准确。

本实施方式还提供了一种呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制方法，其包括：

提供呼吸湿化治疗仪主机、湿化器、加热板3、加热板温度传感器31、加温呼吸管路、管路温度传感器41以及温湿度传感器5。

所述呼吸湿化治疗仪主机包括涡轮2、流量传感器21和微控制单元1，所述流量传感器21用于实时检测经所述涡轮2增压后自所述呼吸湿化治疗仪主机向所述湿化器输送的湿化前气体流量。

所述加热板温度传感器31用于实时检测所述加热板3的温度，

所述加温呼吸管路的管壁设有加热丝，所述加热丝用于加热自所述湿化器经由所述加温呼吸管路向用户输送的湿化后气体。

所述管路温度传感器41设于所述加温呼吸管路，用于实时检测湿化后气体的温度。

所述温湿度传感器5用于实时检测湿化后气体的绝对湿度。

参照图2所示，所述控制方法还包括如下步骤：

S1、通过温湿度传感器检测实时绝对湿度AH；

S2、判断AH<OH是否成立，若成立，则微控制单元控制加热板增大功率使AH≥OH，若不成立，则继续下一步，其中，OH为目标温度下的湿度输出阈值；

S3、通过管路温度传感器实时检测湿化后气体的温度T1；

S4、判断T+△T<T1是否成立，若成立，则继续下一步，若不成立，则微控制单元控制控制加热丝减小功率，并跳转到步骤S3；

S5、微控制单元控制控制加热丝增大功率，并跳转到步骤S3。

其中，T为目标温度下湿度输出阈值所对应的露点温度，T1为加温呼吸管路内气体的实时温度，△T为温度阈值，经大量试验后发现，温度阈值为2-3℃时，效果较佳，本实施方式中△T为2-3℃。

通过绝对温湿度传感器检测或相对温湿度传感器计算出实时气体绝对湿度AH，再将AH与目标温度下的湿度输出阈值OH进行比较，通过闭环调节AH的输出；通过OH计算出该湿度下的气体露点温度T，同时实时检测加温呼吸管路中气体的温度，使得加温呼吸管路中的气体温度高于目标温度下的湿度输出阈值OH所对应的气体露点温度T，这样控制可以通过加温呼吸管路的保温保湿功能来降低或防止冷凝水的产生，同时又能够通过AH的闭环控制有效提高湿化量的输出。

本实施方式提供的呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制方法，对输出气体的温湿度控制更为精确，能有效防止冷凝水的产生。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统，其特征在于，包括呼吸湿化治疗仪主机、湿化器、加热板、加热板温度传感器、加温呼吸管路、管路温度传感器以及温湿度传感器，

所述呼吸湿化治疗仪主机包括涡轮、流量传感器和微控制单元，所述流量传感器用于实时检测经所述涡轮增压后自所述呼吸湿化治疗仪主机向所述湿化器输送的湿化前气体流量，

所述加热板温度传感器用于实时检测所述加热板的温度，

所述加温呼吸管路的管壁设有加热丝，所述加热丝用于加热自所述湿化器经由所述加温呼吸管路向用户输送的湿化后气体，

所述管路温度传感器设于所述加温呼吸管路，用于实时检测湿化后气体的温度，

所述温湿度传感器用于实时检测湿化后气体的绝对湿度，

所述微控制单元通过控制所述加热板、加热丝的功率，使湿化后气体的实时绝对湿度大于或等于目标温度下的湿度输出阈值，使湿化后气体的实时温度大于或等于目标温度下的湿度输出阈值所对应的露点温度与温度阈值之和。

2.根据权利要求1所述的呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统，其特征在于，所述温湿度传感器设于所述湿化器的出气端或所述加温呼吸管路的出气端。

3.根据权利要求2所述的呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统，其特征在于，所述温湿度传感器设于所述加温呼吸管路的出气端时，所述温湿度传感器为管路温度传感器。

4.根据权利要求1所述的呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制系统，其特征在于，所述管路温度传感器设于所述加温呼吸管路的末端。

5.一种呼吸湿化治疗仪温湿度输出控制方法，其特征在于，

提供呼吸湿化治疗仪主机、湿化器、加热板、加热板温度传感器、加温呼吸管路、管路温度传感器以及温湿度传感器，

所述呼吸湿化治疗仪主机包括涡轮、流量传感器和微控制单元，所述流量传感器用于实时检测经所述涡轮增压后自所述呼吸湿化治疗仪主机向所述湿化器输送的湿化前气体流量，

所述加热板温度传感器用于实时检测所述加热板的温度，

所述加温呼吸管路的管壁设有加热丝，所述加热丝用于加热自所述湿化器经由所述加温呼吸管路向用户输送的湿化后气体，

所述管路温度传感器设于所述加温呼吸管路，用于实时检测湿化后气体的温度，

所述温湿度传感器用于实时检测湿化后气体的绝对湿度，

所述控制方法还包括如下步骤：

S1、通过温湿度传感器检测实时绝对湿度AH；

S2、判断AH<OH是否成立，若成立，则微控制单元控制加热板增大功率使AH≥OH，若不成立，则继续下一步，其中，OH为目标温度下的湿度输出阈值；

S3、通过管路温度传感器实时检测湿化后气体的温度T1；

S4、判断T+△T<T1是否成立，若成立，则继续下一步，若不成立，则微控制单元控制控制加热丝减小功率，并跳转到步骤S3；

S5、微控制单元控制控制加热丝增大功率，并跳转到步骤S3。