CN109498928A - 一种适用于雾化治疗的气路输出监测及控制装置、系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气路输出监测及控制装置，所述气路输出监测及控制装置包括节流阀（1）、压差开关（2）、主控装置（3）、电磁阀（5）和雾化器（8）；节流阀（1）的进气口与正压气源连接，节流阀（1）的出气口与电磁阀（5）连接，压差开关（2）并联于节流阀（1）的两侧，电磁阀（5）的出口与雾化器（8）的连接气管（7）连接，压差开关的输出与主控装置（3）连接，主控装置（3）的输出与电磁阀（5）的控制端连接。本发明还涉及一种气路输出监测及控制系统和一种气路输出监测及控制系统。通过本发明，不但可以避免误操作，减小故障发生率，而且能避免无效工作现象的发生，保护气压源，同时简化管理，减轻医务人员工作量，同时具有结构简单、运行稳定、安全可靠等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种医院门诊智能雾化系统使用的气路输出监测、控制领域，尤其涉及一种气路输出监测及控制装置、系统及控制方法。
背景技术
随着临床的广泛应用，以及国内众多临床专家的研究，雾化吸入疗法快速成为临床中治疗呼吸系统疾病的首选方案。气体压缩式雾化已在临床医学中获得广泛应用，多数医院门诊都建立了专门的雾化治疗室，可提供多人同时进行雾化治疗，雾化室的设备也有从分体式向集成化、智能化逐步转型的趋势，采用可提供多人同时进行雾化治疗的多路气体压缩式雾化智能集成治疗系统，用于医院门诊雾化治疗室的雾化治疗成为一种较好的选择，建设智能雾化治疗室，可以使得医院门诊实现智能化治疗、标准化管理、方便医患、提升医院治疗及管理水平，大大地改善治疗环境，患者使用更舒适。雾化治疗系统在临床使用中，由于治疗位置多，人员差异大，经常会发生连接气管意外脱落、治疗完成，患者拔掉连接气管后就离开以及电磁阀故障等问题，导致系统因为瞬间流量剧增而导致压力下降，如果多个治疗位同时出现上述情况，可能因为流量迅速增加，而导致压力大幅降低，使得整个雾化系统失效；而且不能及时关闭出现异常的治疗位的气源输出，既浪费资源，也增加了医务人员的工作量。本专利就是一种配套使用于智能雾化治疗系统的装置，很好的解决了这一问题，安装在每个治疗位的气路输出端口，有效地控制每个治疗位压缩空气的正常输出的开启、关闭和非正常使用状态下的自动关闭。本装置不但可以避免误操作，减小故障发生率，而且能避免无效工作现象的发生，保护气压源，同时简化管理，减轻医务人员工作量，同时具有结构简单、运行稳定、安全可靠等特点。
发明内容
为了解决上述制约，本发明提出了一种气路输出监测及控制装置、系统及控制方法。
本发明提出一种气路输出监测及控制装置，所述气路输出监测及控制装置包括节流阀、压差开关、主机、控制面板、电磁阀、连接管路和连接气管、雾化器；节流阀、压差开关、电磁阀通过连接管路相互连接，压差开关并联于节流阀的两侧，电磁阀的出口为出气口，出气口可以通过连接气管与雾化器配套连接，压差开关、控制面板、电磁阀均通过电路与主机进行连接。
优选的，气路输出监测及控制装置配置为医院门诊智能雾化系统使用。
优选的，本发明还涉及一种气路输出监测及控制系统，所述气路输出监测及控制系统包含多个如前所述的气路输出监测及控制装置。
优选的，本发明还涉及一种气路输出监测及控制系统，所述气路输出监测及控制系统包含多个如前所述的气路输出监测及控制装置，所述多个气路输出监测及控制装置中的主机为一个。
适用于雾化治疗的气路输出监测及控制方法，所述方法包括：
待机状态：在待机状态时，该雾化治疗位的电磁阀处于关闭状态，在节流阀两端的气压值相等，是平衡的，压差开关的检测值为0；控制面板上的气体输出启动开关处于有效状态；
正常工作状态：雾化治疗位的出气口插上连接气管和雾化器后，开启控制面板上的气体输出启动开关，电磁阀开启，气流通过连接气管开始向雾化器喷口S2流动，受节流阀气孔S1的流量限制，节流阀两端的气压值会出现瞬间差值，即压差开关的检测值会出现瞬间变化；电磁阀开启和压差开关的检测值的变化均会触发主机开始对压差开关检测值进行连续的扫描，间隔时间为n秒，由于节流阀气孔S1的直径大于雾化器喷口S2的直径，所产生差异流量会使两者之间有限腔体内的气体压力迅速增高，直到节流阀两端恢复平衡状态，压差开关的检测值几乎为0；主机对压差开关检测值进行连续扫描的过程中，只要不是连续2次扫描的值都存在较大的压差，主机就不会自动关闭电磁阀，并且控制面板上的气体输出停止/启动控制开关也会一直处于有效状态；
非正常工作状态：如连接气管（7）与出气口S3出现治疗过程中未插紧的脱落、治疗过程中的人为插拔分离、未连接气管或雾化器就启动气体输出的情况，由于连接管路的直径大于出气口S3的直径大于节流阀气孔S1的直径，必然导致节流阀两端和压差开关检测值出现较大气压差，主机对压差开关检测值进行连续扫描的过程中，只要连续2次扫描的值都存在较大的压差，主机就会自动关闭电磁阀，并且控制面板上的气体输出停止/启动控制开关也会处于无效状态，同时控制面板上会出现相关的报警提示；
非正常工作状态的自动恢复：在主机自动关闭电磁阀后，出气口S3的输出气流被关断，气流通过节流阀气孔S1，向节流阀与电磁阀两者之间的有限腔体流动，直到节流阀两端恢复平衡状态，压差开关的检测值恢复0状态；主机仍然在对压差开关检测值进行连续扫描，只要连续2次扫描的值都已恢复0状态；那么主机就会停止扫描，提示插好管路后，可以继续使用，同时控制面板上的气体输出启动/停止开关恢复有效状态；
正常治疗结束：完成雾化治疗后，操作控制面板上的气体输出停止开关，关闭电磁阀，出气口S3的输出气流被关断，气流通过节流阀气孔S1，向节流阀与电磁阀两者之间的有限腔体流动，直到节流阀两端恢复平衡状态，压差开关的检测值恢复0状态；主机对压差开关检测值进行连续扫描，只要连续2次扫描的值都已恢复0状态，主机就会停止扫描，并复位；
治疗位出现故障：如果某个治疗位的电磁阀出现故障，无法关闭，此时会导致节流阀两端和压差开关检测值出现较大气压差，主机对压差开关检测值进行连续扫描的过程中，只要连续多次扫描的值都存在较大的压差，证明关闭电磁阀无效，那么主机就会自动关闭该智能雾化系统管路上的总电磁阀，并给出报警提示；
在多个治疗位同时出现：治疗过程中未插紧的脱落、治疗过程中的人为插拔分离、未连接气管或雾化器就启动气体输出这样的非正常工作状态时，由于主机对压差开关压差的检测及控制电磁阀动作，需要一定的反应时间，此时各治疗位的节流阀的气孔S1能起到有效的限流作用，能将每个治疗位的气体流量的总输出控制在一个可控的设定值附近，从而能避免雾化系统的气压源因为瞬间流量剧增而导致压力下降，影响到其它治疗位的正常使用，保证整个智能雾化系统输出的稳定性。
本发明的有益效果在于：一种医院门诊雾化室使用的智能雾化系统气路输出监测、控制装置，本装置配套使用于雾化治疗室的每个治疗位的气路输出端口。在一定的气体压力下，通过调节，节流阀能将每个治疗位的气体流量的总输出控制在一个可控的设定值附近，设置使节流阀气孔S1的孔径大于雾化器喷口S2的孔径，这样既能保证每个治疗位的压缩空气的正常输出，又能在气体输出连接气管意外脱落时，或在患者未关闭气压输出开关时拔出连接气管的插头取走雾化器组件时，或在电磁阀出现故障时能有效地限制该治疗位气体输出流量的大小，避免系统因为瞬间流量剧增而导致压力下降，（如果多个治疗位同时出现上述情况，可能因为流量迅速增加，而导致压力大幅降低，使得整个雾化系统失效；）同时可以在节流阀气孔S1和雾化器的喷口S2之间的管道形成的一个体积有限的，可产生差异流量的腔体，在不同状态下该腔体内气体压力会有不同的压力值，通过压差检测开关为主机提供不同的检测信号，通过主机、控制面板对电磁阀的开启和关闭实现自动和手动的操作控制，从而有效地控制每个治疗位压缩空气的正常输出的开启、关闭和非正常使用状态下的自动关闭。本装置不但可以避免误操作，减小故障发生率，而且能避免无效工作现象的发生，保护气压源，同时简化管理，大大减轻医务人员工作量，同时具有结构简单、运行稳定、安全可靠等特点。
附图说明
图1为本发明的气路输出监测及控制装置原理图；
图2为本发明的气路输出监测及控制系统原理图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
结合附图1-2本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
如图1所示，一种气路输出监测及控制装置，所述气路输出监测及控制装置包括节流阀1、压差开关2、主机3、控制面板4、电磁阀5、连接管路6和连接气管7、雾化器8；节流阀1、压差开关2、电磁阀5通过连接管路6相互连接，压差开关2并联于节流阀1的两侧，电磁阀5的出口为出气口，出气口可以通过连接气管7与雾化器8配套连接，压差开关2、控制面板4、电磁阀5均通过电路与主机3进行连接。
优选的，气路输出监测及控制装置配置为医院门诊智能雾化系统使用。
如图2所示，本发明还涉及一种气路输出监测及控制系统，所述气路输出监测及控制系统包含多个如前所述的气路输出监测及控制装置。
优选的，本发明还涉及一种气路输出监测及控制系统，所述气路输出监测及控制系统包含多个如前所述的气路输出监测及控制装置，所述多个气路输出监测及控制装置中的主机为一个。
优选的，本发明还涉及一种气路输出监测及控制装置的控制方法，所述方法包括：
待机状态：在待机状态时，该雾化治疗位的电磁阀5处于关闭状态，在节流阀1两端的气压值相等，是平衡的，压差开关2的检测值为0；控制面板4上的气体输出启动开关处于有效状态；
正常工作状态：雾化治疗位的出气口插上连接气管7和雾化器8后，开启控制面板4上的气体输出启动开关，电磁阀5开启，气流通过连接气管7开始向雾化器8喷口S2流动，受节流阀气孔S1的流量限制，节流阀1两端的气压值会出现瞬间差值，即压差开关2的检测值会出现瞬间变化；电磁阀5开启和压差开关2的检测值的变化均会触发主机3开始对压差开关2检测值进行连续的扫描，间隔时间为n秒，由于节流阀1气孔S1的直径大于雾化器8喷口S2的直径，所产生差异流量会使两者之间有限腔体内的气体压力迅速增高，直到节流阀1两端恢复平衡状态，压差开关2的检测值几乎为0；主机3对压差开关2检测值进行连续扫描的过程中，只要不是连续2次扫描的值都存在较大的压差，主机3就不会自动关闭电磁阀5，并且控制面板4上的气体输出停止/启动控制开关也会一直处于有效状态；
非正常工作状态：如连接气管7与出气口S3出现治疗过程中未插紧的脱落、治疗过程中的人为插拔分离、未连接气管或雾化器就启动气体输出的情况，由于连接管路6的直径大于出气口S3的直径大于节流阀1气孔S1的直径，必然导致节流阀1两端和压差开关2检测值出现较大气压差，主机3对压差开关2检测值进行连续扫描的过程中，只要连续2次扫描的值都存在较大的压差，主机3就会自动关闭电磁阀5，并且控制面板4上的气体输出停止/启动控制开关也会处于无效状态，同时控制面板4上会出现相关的报警提示；
非正常工作状态的自动恢复：在主机3自动关闭电磁阀5后，出气口S3的输出气流被关断，气流通过节流阀1气孔S1，向节流阀1与电磁阀5两者之间的有限腔体流动，直到节流阀1两端恢复平衡状态，压差开关2的检测值恢复0状态；主机3仍然在对压差开关2检测值进行连续扫描，只要连续2次扫描的值都已恢复0状态；那么主机3就会停止扫描，提示插好管路后，可以继续使用，同时控制面板4上的气体输出启动/停止开关恢复有效状态；
正常治疗结束：完成雾化治疗后，操作控制面板4上的气体输出停止开关，关闭电磁阀5，出气口S3的输出气流被关断，气流通过节流阀1气孔S1，向节流阀1与电磁阀5两者之间的有限腔体流动，直到节流阀1两端恢复平衡状态，压差开关2的检测值恢复0状态；主机3对压差开关2检测值进行连续扫描，只要连续2次扫描的值都已恢复0状态，主机3就会停止扫描，并复位；
治疗位出现故障：如果某个治疗位的电磁阀5出现故障，无法关闭，此时会导致节流阀1两端和压差开关2检测值出现较大气压差，主机3对压差开关2检测值进行连续扫描的过程中，只要连续多次扫描的值都存在较大的压差，证明关闭电磁阀5无效，那么主机3就会自动关闭该智能雾化系统管路上的总电磁阀，并给出报警提示；
在多个治疗位同时出现：治疗过程中未插紧的脱落、治疗过程中的人为插拔分离、未连接气管或雾化器就启动气体输出这样的非正常工作状态时，由于主机3对压差开关2压差的检测及控制电磁阀5动作，需要一定的反应时间，此时各治疗位的节流阀1的气孔S1能起到有效的限流作用，能将每个治疗位的气体流量的总输出控制在一个可控的设定值附近，从而能避免雾化系统的气压源因为瞬间流量剧增而导致压力下降，影响到其它治疗位的正常使用，保证整个智能雾化系统输出的稳定性
本发明的目的在于，为雾化治疗室的智能雾化治疗系统提供一种用于每个治疗位气路输出的监测、控制装置，本装置在患者进行治疗过程中，能保证每个治疗位的压缩空气的正常输出，能在气体输出连接发生意外时，有效地限制该治疗位气体输出流量的大小，避免系统因为瞬间流量剧增而导致压力下降；同时通过对管道形成的腔体的压差变化检测，为主机提供检测信号，通过对电磁阀的开启和关闭实现自动和手动的操作控制，有效地控制每个治疗位压缩空气的正常输出的开启、关闭和非正常使用状态下的自动关闭。
智能雾化系统所采用的气压源一般由两种途径提供，一种是外置式的空气正压系统，另外一种是采用医院的中心供氧系统，这两种气压源的压力一般都比较稳定，压力波动小，供给疗室的每个治疗位的气体流量及气压值都比较固定，在一个较小的范围内变化，所以考虑到节流阀的应用环境，节流阀的应用目的变得很明确了，就是在气压源压力P1下，只要给出一个合理的节流孔径值，可以得到想要的气体的流量，或者说在气压源压力P1下，只要给出想要的气体的流量值，我们可以计算出节流孔径值的范围，因此在一定的气体压力范围内，通过对节流阀节流孔径值的合理调节，能将每个治疗位的气体流量的总输出控制在一个可控的设定值附近，从而能避免意外、误操作等因数引起系统因为瞬间流量剧增而导致压力下降，保证系统运行的稳定性；连接管路6的直径〉出气口S3的直径〉节流阀1气孔S1的直径〉雾化器8喷口S2的直径；利用在节流阀1气孔S1和雾化器8喷口S2之间的管道形成的一个体积有限的腔体，在正常工作状态下，腔体内的气压是稳定的，能通过控制面板4对电磁阀5的开启和关闭实现手动的操作控制，从而有效地控制每个治疗位压缩空气的正常输出的开启、关闭，保证治疗位的正常使用；如果气体输出连接发生意外时，由于各孔径的不同，腔体内的流量有较大变化，会导致该腔体内气体压力发生变化，通过压差检测开关能为主机3提供不同的检测信号，通过主机3对电磁阀5的开启和关闭实现自动控制，从而有效地控制每个治疗位压缩空气能在非正常使用状态下的自动关闭。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种适用于雾化治疗的气路输出监测及控制装置，其特征在于，所述气路输出监测及控制装置包括节流阀（1）、压差开关（2）、主控装置（3）、电磁阀（5）和雾化器（8）；节流阀（1）的进气口与正压气源连接，节流阀（1）的出气口与电磁阀（5）连接，压差开关（2）并联于节流阀（1）的两侧，电磁阀（5）的出口与雾化器（8）的连接气管（7）连接，压差开关的输出与主控装置（3）连接，主控装置（3）的输出与电磁阀（5）的控制端连接。
2.一种如权利要求1所述的适用于雾化治疗的气路输出监测及控制装置，其特征在于，还包括控制面板（4），所述控制面板（4）与主控装置（3）连接。
3.一种适用于雾化治疗的气路输出监测及控制系统，其特征在于，所述气路输出监测及控制系统包含多个如权利要求1-2之一所述的气路输出监测及控制装置。
4.一种如权利要求3所述的适用于雾化治疗的气路输出监测及控制系统，其特征在于，所述气路输出监测及控制系统包含多个如权利要求1-2之一所述的气路输出监测及控制装置，所述多个气路输出监测及控制装置中的主机为一个。
5.一种适用于雾化治疗的气路输出监测及控制方法，其特征在于，所述方法包括以下非顺序执行的一个或多个步骤：
正常工作状态：雾化治疗位的出气口插上连接气管（7）和雾化器（8）后，开启控制面板（4）上的气体输出启动开关，电磁阀（5）开启，气流通过连接气管（7）开始向雾化器（8）喷口S2流动，受节流阀气孔S1的流量限制，节流阀（1）两端的气压值会出现瞬间差值，即压差开关（2）的检测值会出现瞬间变化；电磁阀（5）开启和压差开关（2）的检测值的变化均会触发主机（3）开始对压差开关（2）检测值进行连续的扫描，间隔时间为n秒，由于节流阀（1）气孔S1的直径大于雾化器（8）喷口S2的直径，所产生差异流量会使两者之间有限腔体内的气体压力迅速增高，直到节流阀（1）两端恢复平衡状态，压差开关（2）的检测值几乎为0；主机（3）对压差开关（2）检测值进行连续扫描的过程中，只要不是连续2次扫描的值都存在较大的压差，主机（3）就不会自动关闭电磁阀（5），并且控制面板（4）上的气体输出停止/启动控制开关也会一直处于有效状态；
非正常工作状态：如连接气管（7）与出气口S3出现治疗过程中未插紧的脱落、治疗过程中的人为插拔分离、未连接气管或雾化器就启动气体输出的情况，由于连接管路（6）的直径大于出气口S3的直径大于节流阀（1）气孔S1的直径，必然导致节流阀（1）两端和压差开关（2）检测值出现较大气压差，主机（3）对压差开关（2）检测值进行连续扫描的过程中，只要连续2次扫描的值都存在较大的压差，主机（3）就会自动关闭电磁阀（5），并且控制面板（4）上的气体输出停止/启动控制开关也会处于无效状态，同时控制面板（4）上会出现相关的报警提示；
非正常工作状态的自动恢复：在主机（3）自动关闭电磁阀（5）后，出气口S3的输出气流被关断，气流通过节流阀（1）气孔S1，向节流阀（1）与电磁阀（5）两者之间的有限腔体流动，直到节流阀（1）两端恢复平衡状态，压差开关（2）的检测值恢复0状态；主机（3）仍然在对压差开关（2）检测值进行连续扫描，只要连续2次扫描的值都已恢复0状态；那么主机（3）就会停止扫描，提示插好管路后，可以继续使用，同时控制面板（4）上的气体输出启动/停止开关恢复有效状态；
治疗位出现故障：如果某个治疗位的电磁阀（5）出现故障，无法关闭，此时会导致节流阀（1）两端和压差开关（2）检测值出现较大气压差，主机（3）对压差开关（2）检测值进行连续扫描的过程中，只要连续多次扫描的值都存在较大的压差，证明关闭电磁阀（5）无效，那么主机（3）就会自动关闭该智能雾化系统管路上的总电磁阀，并给出报警提示；
在多个治疗位同时出现：治疗过程中未插紧的脱落、治疗过程中的人为插拔分离、未连接气管或雾化器就启动气体输出这样的非正常工作状态时，由于主机（3）对压差开关（2）压差的检测及控制电磁阀（5）动作，需要一定的反应时间，此时各治疗位的节流阀（1）的气孔S1能起到有效的限流作用，能将每个治疗位的气体流量的总输出控制在一个可控的设定值附近，从而能避免雾化系统的气压源因为瞬间流量剧增而导致压力下降，影响到其它治疗位的正常使用，保证整个智能雾化系统输出的稳定性。
6.根据权利要求5所述的适用于雾化治疗的气路输出监测及控制方法，其特征在于，还包括初始化步骤：在待机状态时，该雾化治疗位的电磁阀（5）处于关闭状态，在节流阀（1）两端的气压值相等，是平衡的，压差开关（2）的检测值为0；控制面板（4）上的气体输出启动开关处于有效状态。
7.根据权利要求5所述的适用于雾化治疗的气路输出监测及控制方法，其特征在于，还包括复位步骤：完成雾化治疗后，操作控制面板（4）上的气体输出停止开关，关闭电磁阀（5），出气口S3的输出气流被关断，气流通过节流阀（1）气孔S1，向节流阀（1）与电磁阀（5）两者之间的有限腔体流动，直到节流阀（1）两端恢复平衡状态，压差开关（2）的检测值恢复0状态；主机（3）对压差开关（2）检测值进行连续扫描，只要连续2次扫描的值都已恢复0状态，主机（3）就会停止扫描，并复位。
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