CN110095297A - 氧气机的故障诊断方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氧气机的故障诊断方法及系统。方法包括：中央处理单元控制压力检测模块和氧浓度及流量检测模块实时采集储氧罐中氧气压力值、出氧口氧气浓度值和流量值；绘制氧气压力曲线并显示在显示单元上；获取储氧罐中氧气压力变化特征，结合出氧口氧气浓度值和流量值，做出故障描述信息给语音提示单元和显示单元，并且控制氧气机的压缩机停止运行；语音提示单元根据故障描述信息输出语音提示，显示单元显示故障描述信息。系统包括：采样单元、中央处理单元、显示单元、报警单元，采样单元包括氧浓度及流量检测模块和压力检测模块。本发明能够让售后维修人员快速、准确的找到氧气机出现故障时的故障点，提高了维修的效率，避免了原材料的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备生产制造领域，具体的说是一种氧气机的故障诊断方法及系统。
背景技术
目前，随着越来越多的氧气机在临床中的使用，而氧气机在工作过程中难免会遇到出现故障的情况。而通常情况，使用者会直接联系售后人员进行维修，但售后人员经常无法通过使用者的现象描述来确认氧气机的故障问题，导致无法对故障点进行判断。对于氧气机本身来说，制氧流程的控制非常重要的控制阀如果发生故障，没有及时发现，很容易造成分子筛的报废。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种氧气机的故障诊断方法及系统，可以在氧气机发生故障时及时报警提醒，必要时自动停机。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：氧气机的故障诊断方法，包括以下步骤：
步骤1：中央处理单元控制压力检测模块和氧浓度及流量检测模块实时采集储氧罐中氧气压力值、出氧口氧气浓度值和流量值；
步骤2：中央处理单元根据储氧罐中氧气压力值绘制储氧罐中氧气压力曲线并显示在显示单元上；
步骤3：中央处理单元根据储氧罐中氧气压力曲线获取氧气压力变化特征，根据储氧罐中氧气压力曲线的变化特征结合出氧口氧气浓度值和流量值，做出故障描述信息给语音提示单元和显示单元，并且控制氧气机的压缩机停止运行避免进一步器件损坏；
步骤4：语音提示单元根据故障描述信息输出语音提示，显示单元显示故障描述信息。
所述步骤3包括：
步骤3.1：当检测到的氧气压力曲线的变化特征符合一体阀故障特征时，则故障描述信息为一体阀及其连接管路出现故障；
步骤3.2：当检测到的氧气压力曲线的变化特征符合压缩机故障特征时，则故障描述信息为压缩机及其管路出现故障；
步骤3.3：当检测到的氧气压力曲线的变化特征符合出氧口堵塞故障特征时，则故障描述信息为吸氧管管路弯折；
步骤3.4：当未检测到上述故障，并且出氧口氧气流量在正常调节范围内，如果检测到出氧口氧气浓度低于预设的限值，则故障描述信息为分子筛老化，需要更换氧气机分子筛。
氧气机的故障诊断系统，包括：
采样单元，连接氧气机的储氧罐，实时采集储氧罐中的氧气压力值、出氧口氧气浓度值和流量值输出给中央处理单元；
中央处理单元，连接采样单元，根据接收的储氧罐中氧气压力值绘制储氧罐中氧气压力曲线，获取储氧罐中氧气压力曲线的变化特征，根据储氧罐中氧气压力曲线的变化特征结合出氧口氧气浓度值和流量值，做出故障描述信息并输出给给语音提示单元和显示单元，并且控制氧气机的压缩机停止运行。
显示单元，连接中央处理单元，用于实时显示氧气压力值、出氧口氧气浓度值和流量值、氧气压力曲线和故障描述信息；
报警单元，连接中央处理单元，用于根据故障描述信息输出相应的语音提示。
所述氧气机包括：压缩机通过管路依次连接一体阀、分子筛吸附塔、单向阀、储氧罐、稳压阀、流量计及出氧口接头；所述分子筛吸附塔为两个；
所述压缩机用于压缩空气；所述一体阀控制制氧流程；所述分子筛吸附塔吸附空气中的杂气，提取氧气；所述单向阀阻止储氧罐氧气回流到分子筛吸附塔；所述储氧罐存储提取出来的氧气；所述稳压阀稳定出氧口压力；所述流量计调节出氧口氧气流量；所述出氧口接头连接吸氧管。
所述采样单元包括：
氧浓度及流量检测模块，设置在氧气机的稳压阀与流量计之间的管路上；用于检测出氧口的氧气浓度值和流量值；
压力检测模块，通过管路连接氧气机的储氧罐，用于实时采集储氧罐中的氧气压力值。
所述氧浓度及流量检测模块为超声波氧浓度流量检测管。
所述压力检测模块为表压传感器。
所述中央处理单元为微控制器。
所述显示单元为TFT液晶显示屏。
所述报警单元为语音提示单元。
本发明具有以下有益效果及优点：
能够让售后维修人员快速、准确的找到氧气机出现故障时的故障点，提高了维修的效率，避免了原材料的浪费。同时当氧气机流程控制阀出现故障时，若不及时发现，往往会导致分子筛的报废，但是如果是确定了控制阀出现了故障，则可以立即停机，这样可以避免分子筛的损坏，同样也节省了售后成本。
附图说明
图1本发明的氧气机的故障诊断方法流程图；
图2本发明的氧气机的故障诊断系统结构示意图；
图3本发明的氧气机的故障诊断系统在现有氧气机中的位置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示，为本发明的氧气机的故障诊断方法流程图。方法步骤包括：
中央处理单元控制压力检测模块和氧浓度及流量检测模块实时采集储氧罐中氧气压力值、出氧口氧气浓度值和流量值。
中央处理单元根据储氧罐中氧气压力值绘制氧气压力曲线并显示在显示单元上。
中央处理单元根据压力曲线获取氧气压力变化特征，根据储氧罐中氧气压力曲线的变化特征结合出氧口氧气浓度值和流量值，输出故障描述信息给语音提示单元和显示单元，并且控制氧气机的压缩机停止运行避免进一步器件损坏；语音提示单元根据故障描述信息作出语音提示，显示单元显示故障描述信息。
a.当检测到压力曲线变化的特征符合一体阀故障特征时，则判断为一体阀故障，中央处理单元及时控制关闭压缩机，以免继续工作而导致分子筛报废，并将故障描述显示到显示屏上，同时发出声音报警，以提示用户联系售后进行维修。售后人员可以根据故障信息，对一体阀及与其连接管路进行检查，快速的进行维修。
b.当检测到压力曲线变化的特征符合压缩机故障特征时，则判断为压缩机故障，中央处理单元及时控制断掉压缩机的电路，以免导致其它问题，并将故障描述显示到显示屏上，同时发出声音报警，以提示用户联系售后进行维修。售后人员可以根据故障信息，对压缩机及出气管路进行排查，快速的进行维修更换。
c.当检测到压力曲线变化的特征符合出氧口堵塞故障特征时，则判断为出氧口堵塞故障，并将故障描述显示到显示屏上，同时发出声音报警。用户可以根据提示信息，准确的定位故障位置，有针对性的对吸氧管管路进行查看，是否有弯折的情况。
d.当系统未检测到其它故障，并且氧气流量在正常调节范围内，如果检测到氧气浓度低于预设的限值，则判断为分子筛老化，并将故障描述显示到显示屏上，提示用户氧气机分子筛老化，需要联系售后人员进行更换。
如图2所示，为本发明的氧气机的故障诊断系统结构示意图。氧气机的故障诊断系统，包括：采样装置、中央处理单元、显示单元、报警单元。采样装置，连接氧气机的储氧罐，实时采集储氧罐中的氧气压力值、出氧口氧气浓度值和流量值输出给中央处理单元。中央处理单元，连接采样装置，根据接收的氧气压力值绘制储氧罐中氧气压力曲线，获取储氧罐中氧气压力曲线的变化特征，根据储氧罐中氧气压力曲线的变化特征结合出氧口氧气浓度值和流量值，输出故障描述信息并输出给给语音提示单元和显示单元，并且控制氧气机的压缩机停止运行。显示单元，连接中央处理单元，用于实时显示氧气压力值、出氧口氧气浓度值和流量值、氧气压力曲线和故障描述信息。报警单元，连接中央处理单元，用于根据故障描述信息输出相应的语音提示。
所述采样单元包括：氧浓度及流量检测模块、压力检测模块。氧浓度及流量检测模块，设置在氧气机的稳压阀与流量计之间的管路上；用于检测出氧口的氧气浓度值和流量值。压力检测模块，通过管路连接氧气机的储氧罐，用于实时采集储氧罐中的氧气压力值。
所述氧浓度及流量检测模块为发明专利申请号：200810011572.4，发明专利名称为《一种分析氧气浓度和流速的装置及其分析方法》，公开号：101592630B中所设计的氧浓度及流量传感器。
所述压力检测模块为表压压力传感器，其型号为MPS-2108-030GA。
所述中央处理单元为以意法半导体ARM Cortex M3内核32位高性能微控制器为核心硬件电路。
所述显示单元为TFT液晶显示屏。
所述报警单元为语音提示单元。
如图3所示，本发明的氧气机的故障诊断系统在现有氧气机中的位置结构示意图。连接关系如下：压缩机通过管路依次连接一体阀、分子筛吸附塔、单向阀、储氧罐、稳压阀、氧浓度流量传感器及出氧口接头。压力传感器通过管路与储氧罐连接，并与中央处理单元连接。中央处理单元还与氧浓度流量传感器、显示单元、语音提示单元和压缩机连接。所述分子筛吸附塔为两个。所述压缩机用于压缩空气；所述一体阀用于中央处理单元对制氧流程的控制；所述分子筛吸附塔用于吸附空气中的氮气等杂气，提取氧气；所述单向阀用于阻止储氧罐氧气回流到分子筛吸附塔；所述储氧罐用于存储提取出来的氧气；所述稳压阀用于稳定出氧口压力；所述流量计用于调节出氧口氧气流量；所述出氧口接头用于连接吸氧管。氧气机工作后，中央处理单元通过压力传感器采集储氧罐中的压力，进一步绘制曲线波形。
Claims (10)
1.氧气机的故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：中央处理单元控制压力检测模块和氧浓度及流量检测模块实时采集储氧罐中氧气压力值、出氧口氧气浓度值和流量值；
步骤2：中央处理单元根据储氧罐中氧气压力值绘制储氧罐中氧气压力曲线并显示在显示单元上；
步骤3：中央处理单元根据储氧罐中氧气压力曲线获取氧气压力变化特征，根据储氧罐中氧气压力曲线的变化特征结合出氧口氧气浓度值和流量值，做出故障描述信息给语音提示单元和显示单元，并且控制氧气机的压缩机停止运行避免进一步器件损坏；
步骤4：语音提示单元根据故障描述信息输出语音提示，显示单元显示故障描述信息。
2.按照权利要求1所述的氧气机的故障诊断方法，其特征在于，所述步骤3包括：
步骤3.1：当检测到的氧气压力曲线的变化特征符合一体阀故障特征时，则故障描述信息为一体阀及其连接管路出现故障；
步骤3.2：当检测到的氧气压力曲线的变化特征符合压缩机故障特征时，则故障描述信息为压缩机及其管路出现故障；
步骤3.3：当检测到的氧气压力曲线的变化特征符合出氧口堵塞故障特征时，则故障描述信息为吸氧管管路弯折；
步骤3.4：当未检测到上述故障，并且出氧口氧气流量在正常调节范围内，如果检测到出氧口氧气浓度低于预设的限值，则故障描述信息为分子筛老化，需要更换氧气机分子筛。
3.氧气机的故障诊断系统，其特征在于，包括：
采样单元，连接氧气机的储氧罐，实时采集储氧罐中的氧气压力值、出氧口氧气浓度值和流量值输出给中央处理单元；
中央处理单元，连接采样单元，根据接收的储氧罐中氧气压力值绘制储氧罐中氧气压力曲线，获取储氧罐中氧气压力曲线的变化特征，根据储氧罐中氧气压力曲线的变化特征结合出氧口氧气浓度值和流量值，做出故障描述信息并输出给给语音提示单元和显示单元，并且控制氧气机的压缩机停止运行。
显示单元，连接中央处理单元，用于实时显示氧气压力值、出氧口氧气浓度值和流量值、氧气压力曲线和故障描述信息；
报警单元，连接中央处理单元，用于根据故障描述信息输出相应的语音提示。
4.按照权利要求3所述的氧气机的故障诊断系统，其特征在于，所述氧气机包括：压缩机通过管路依次连接一体阀、分子筛吸附塔、单向阀、储氧罐、稳压阀、流量计及出氧口接头；所述分子筛吸附塔为两个；
所述压缩机用于压缩空气；所述一体阀控制制氧流程；所述分子筛吸附塔吸附空气中的杂气，提取氧气；所述单向阀阻止储氧罐氧气回流到分子筛吸附塔；所述储氧罐存储提取出来的氧气；所述稳压阀稳定出氧口压力；所述流量计调节出氧口氧气流量；所述出氧口接头连接吸氧管。
5.按照权利要求3所述的氧气机的故障诊断系统，其特征在于，所述采样单元包括：
氧浓度及流量检测模块，设置在氧气机的稳压阀与流量计之间的管路上；用于检测出氧口的氧气浓度值和流量值；
压力检测模块，通过管路连接氧气机的储氧罐，用于实时采集储氧罐中的氧气压力值。
6.按照权利要求3-5任意一项所述的氧气机的故障诊断系统，其特征在于，所述氧浓度及流量检测模块为超声波氧浓度流量检测管。
7.按照权利要求3-5任意一项所述的氧气机的故障诊断系统，其特征在于，所述压力检测模块为表压传感器。
8.按照权利要求3-5任意一项所述的氧气机的故障诊断系统，其特征在于，所述中央处理单元为微控制器。
9.按照权利要求3-5任意一项所述的氧气机的故障诊断系统，其特征在于，所述显示单元为TFT液晶显示屏。
10.按照权利要求3-5任意一项所述的氧气机的故障诊断系统，其特征在于，所述报警单元为语音提示单元。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: Fault diagnosis methods and systems for oxygen machines Effective date of registration: 20231113 Granted publication date: 20210202 Pledgee: China Construction Bank Corporation Shenyang Chengnei sub branch Pledgor: SHENYANG SIASUN MEDICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023210000291 |