CN111110486A - 一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统 - Google Patents

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CN111110486A CN201911360778.2A CN201911360778A CN111110486A CN 111110486 A CN111110486 A CN 111110486A CN 201911360778 A CN201911360778 A CN 201911360778A CN 111110486 A CN111110486 A CN 111110486A
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符浩
王德辉
程佳敏
何海彬
胡常青
徐宇新
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Beijing Aerospace Control Instrument Institute
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    • A61G10/00—Treatment rooms or enclosures for medical purposes
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Abstract

本发明涉及一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，属于移动医疗救援领域；包括负压隔离舱、氧气瓶、比例阀、氧气管路、控制器、大气压力传感器、氧浓度传感器、控制电缆和传感器信号电缆；负压隔离舱的另一端设置有出气口；氧气瓶、比例阀、氧气管路、控制器、大气压力传感器、氧浓度传感器、控制电缆和传感器信号电缆均设置在负压隔离舱内部；氧气瓶通过氧气管路与比例阀连通；氧气管路的输出端指向进气口；控制器通过控制电缆与比例阀点连接；大气压力传感器和氧浓度传感器分别通过传感器信号电缆与控制器点连接；本发明能够感知隔离转运舱内压力变化，通过调节舱内氧气浓度补偿由于舱内压力降低而造成的氧分压降低。

Description

一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统
技术领域
本发明属于移动医疗救援领域，涉及一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统。
背景技术
传染病人以及放射性沾染病人的医学转运必须使用隔离转运舱，使用特殊的换气系统使舱内气压略低于舱外大气，保证内部污染气体不会因舱体密闭性失效而溢出致使附近人员被传染。但是隔离转运舱在空运或者高原使用时，由于机舱内和高原环境下环境气压本来就比较低，经过负压系统减压，舱内气压将更低，很容易造成被转运的伤病员缺氧。目前，并没有相关设计解决舱内气压变低的难题。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，能够感知隔离转运舱内压力变化，通过调节舱内氧气浓度补偿由于舱内压力降低而造成的氧分压降低。
本发明解决技术的方案是：
一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，包括负压隔离舱、氧气瓶、比例阀、氧气管路、控制器、大气压力传感器、氧浓度传感器、控制电缆和传感器信号电缆；其中，负压隔离舱为中空舱体；负压隔离舱的一端设置有进气口；负压隔离舱的另一端设置有出气口；氧气瓶、比例阀、氧气管路、控制器、大气压力传感器、氧浓度传感器、控制电缆和传感器信号电缆均设置在负压隔离舱内部；氧气瓶通过氧气管路与比例阀连通；氧气管路的输出端指向进气口；控制器通过控制电缆与比例阀点连接；大气压力传感器和氧浓度传感器分别通过传感器信号电缆与控制器点连接。
在上述的一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，所述负压隔离舱的内部空间为2000mm×600mm×500mm。
在上述的一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，所述氧气瓶容量为8L。
在上述的一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，通过控制比例阀的开度实现控制氧气管路输出的氧气流量。
在上述的一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，所述分压补偿系统的工作过程为：
通过氧浓度传感器实时测量负压隔离舱的氧浓度
Figure BDA0002337110180000021
并将氧浓度
Figure BDA0002337110180000022
传输至控制器；通过大气压力传感器实时测量负压隔离舱的舱内压力PI，并将舱内压力PI传输至控制器；控制器根据氧浓度
Figure BDA0002337110180000023
和舱内压力PI计算舱内氧分压
Figure BDA0002337110180000024
通过控制器调整比例阀，控制氧气瓶的氧气输出流量；将氧分压
Figure BDA0002337110180000025
调整至预设舱内目标氧分压
Figure BDA0002337110180000026
实现对负压隔离舱舱内氧分压的补偿控制。
在上述的一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，所述舱内氧分压
Figure BDA0002337110180000027
的计算方法为：
Figure BDA0002337110180000028
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明实现了隔离转运舱低气压使用条件下舱内氧分压的补偿。避免了传染性伤病员或者放射性沾染伤病员在隔离转运过程中产生缺氧；
(2)本发明实现根据伤病员病情需要，可以手工设置舱内氧浓度值，为转运伤病员提供高浓度吸氧。
附图说明
图1为本发明氧分压补偿系统示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
本发明提供一种自动化氧浓度调节系统，能够感知隔离转运舱内压力变化，通过调节舱内氧气浓度补偿由于舱内压力降低而造成的氧分压降低。
如图1所示，一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，包括负压隔离舱1、氧气瓶4、比例阀5、氧气管路6、控制器7、大气压力传感器8、氧浓度传感器9、控制电缆10和传感器信号电缆11；其中，负压隔离舱1为中空舱体；负压隔离舱1的一端设置有进气口2；负压隔离舱1的另一端设置有出气口3；氧气瓶4、比例阀5、氧气管路6、控制器7、大气压力传感器8、氧浓度传感器9、控制电缆10和传感器信号电缆11均设置在负压隔离舱1内部；氧气瓶4通过氧气管路6与比例阀5连通；氧气管路6的输出端指向进气口2；控制器7通过控制电缆10与比例阀5点连接；大气压力传感器8和氧浓度传感器9分别通过传感器信号电缆11与控制器7点连接。负压隔离舱1的内部空间为2000mm×600mm×500mm。氧气瓶4容量为8L。通过控制比例阀5的开度实现控制氧气管路6输出的氧气流量。
分压补偿系统的工作过程为：
通过氧浓度传感器9实时测量负压隔离舱1的氧浓度
Figure BDA0002337110180000031
并将氧浓度
Figure BDA0002337110180000032
传输至控制器7；通过大气压力传感器8实时测量负压隔离舱1的舱内压力PI，并将舱内压力PI传输至控制器7；控制器7根据氧浓度
Figure BDA0002337110180000033
和舱内压力PI计算舱内氧分压
Figure BDA0002337110180000034
舱内氧分压
Figure BDA0002337110180000035
的计算方法为：
Figure BDA0002337110180000036
通过控制器7调整比例阀5，控制氧气瓶4的氧气输出流量；将氧分压
Figure BDA0002337110180000037
调整至预设舱内目标氧分压
Figure BDA0002337110180000038
实现对负压隔离舱1舱内氧分压的补偿控制。
本发明中，氧气瓶3与氧气管路6安装于负压隔离舱1内，电控比例阀5安装在氧气管路6之上，通过控制比例阀5开度便可以控制氧气管路输出氧气流量。氧气管路6出气口安装在隔离舱换气系统的进气口2处；进气口2处安装有风扇，利用风扇使新加入氧气与舱内原有空气均匀混合。氧浓度传感器9与大气压力传感器8布置在负压隔离舱1的出气口3处；出气口3处安装有排气风扇，用于测量负压隔离舱1内部气压与氧浓度，测量到的数据通过传感器信号电缆11传输到控制器7，控制器7利用当前气压计算出氧浓度调节值，利用氧浓度传感器9数据，通过算法控制比例阀5开度反馈控制舱内氧浓度，从而实现对舱内氧分压的补偿。
本发明的有益效果是，实现了隔离转运舱低气压使用条件下舱内氧分压的补偿。避免了传染性伤病员或者放射性沾染伤病员在隔离转运过程中产生缺氧。同时，由于伤病员病情需要时，可以手工设置舱内氧浓度值，为转运伤病员提供高浓度吸氧。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，其特征在于：包括负压隔离舱(1)、氧气瓶(4)、比例阀(5)、氧气管路(6)、控制器(7)、大气压力传感器(8)、氧浓度传感器(9)、控制电缆(10)和传感器信号电缆(11)；其中，负压隔离舱(1)为中空舱体；负压隔离舱(1)的一端设置有进气口(2)；负压隔离舱(1)的另一端设置有出气口(3)；氧气瓶(4)、比例阀(5)、氧气管路(6)、控制器(7)、大气压力传感器(8)、氧浓度传感器(9)、控制电缆(10)和传感器信号电缆(11)均设置在负压隔离舱(1)内部；氧气瓶(4)通过氧气管路(6)与比例阀(5)连通；氧气管路(6)的输出端指向进气口(2)；控制器(7)通过控制电缆(10)与比例阀(5)点连接；大气压力传感器(8)和氧浓度传感器(9)分别通过传感器信号电缆(11)与控制器(7)点连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，其特征在于：所述负压隔离舱(1)的内部空间为2000mm×600mm×500mm。
3.根据权利要求2所述的一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，其特征在于：所述氧气瓶(4)容量为8L。
4.根据权利要求3所述的一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，其特征在于：通过控制比例阀(5)的开度实现控制氧气管路(6)输出的氧气流量。
5.根据权利要求4所述的一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，其特征在于：所述分压补偿系统的工作过程为：
通过氧浓度传感器(9)实时测量负压隔离舱(1)的氧浓度
Figure FDA0002337110170000011
并将氧浓度
Figure FDA0002337110170000012
传输至控制器(7)；通过大气压力传感器(8)实时测量负压隔离舱(1)的舱内压力PI，并将舱内压力PI传输至控制器(7)；控制器(7)根据氧浓度
Figure FDA0002337110170000013
和舱内压力PI计算舱内氧分压
Figure FDA0002337110170000021
通过控制器(7)调整比例阀(5)，控制氧气瓶(4)的氧气输出流量；将氧分压
Figure FDA0002337110170000022
调整至预设舱内目标氧分压
Figure FDA0002337110170000023
实现对负压隔离舱(1)舱内氧分压的补偿控制。
6.根据权利要求5所述的一种基于浓度调节的医用隔离转运舱氧分压补偿系统，其特征在于：所述舱内氧分压
Figure FDA0002337110170000024
的计算方法为：
Figure FDA0002337110170000025
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