CN112915340B - 一种麻醉气体流量监测调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体流量控制技术领域，尤其涉及一种麻醉气体流量监测调节系统，载气供给系统通过管路与麻醉气体挥发罐连接，管路内部设置有监测调节系统，包括：形变体，在载气压力作用下形变；压力感知单元，包括座体和压力感应片，压力感应片对因形变体的变形量而变化的压力值进行监测；形变体对管路内流通面积的阻挡范围随载气压力的增大而减小。本发明中可通过形变体的变形量对载气压力进行感知和细微调节，其中最为重要的结构为形变体，其通过自身的可形变特点，实现了双重的目的，通过承压侧感受压力而产生形变量，从而一方面改变对压力感应片的压力，另一方面减小对管路内部流通面积的调节，有效的针对载气流量的细微波动进行了适应性调节。

Description

一种麻醉气体流量监测调节系统

技术领域

本发明涉及气体流量控制技术领域，尤其涉及一种麻醉气体流量监测及调节系统。

背景技术

麻醉气体挥发罐又名蒸发室，是麻醉机的重要部件之一，其工作原理是利用周围环境的温度和压力变化，把易挥发的液体麻醉药物变成蒸发气体，随后利用一定量的载气携走饱和的药物蒸发气体，成为具有一定浓度的麻醉气体，直接进入呼吸回路，用于病人麻醉。

在载气进入麻醉气体挥发罐的过程中，其流量的稳定性对进入呼吸回路的麻醉药物浓度会造成影响，目前针对流量的监测通过流量传感器进行，监测过程中设定调节的阈值，当流量超过设定的范围时进行载气供气量的增大或者减小，但此种调节方式难以针对微小的波动量进行持续有效的高灵敏度调节。

鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期设计一种麻醉气体流量监测及调节系统。

发明内容

本发明提供了一种麻醉气体流量监测及调节系统，可有效解决背景技术中问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种麻醉气体流量监测调节系统，包括：

麻醉气体挥发罐，向呼吸回路供给麻醉气体；

麻醉药物供给系统，向所述麻醉气体挥发罐供给雾化后的麻醉药物；

载气供给系统，向所述麻醉气体挥发罐供给载气，所述载气与在所述麻醉气体挥发罐内汽化的所述麻醉药物混合后形成所述麻醉气体；

所述载气供给系统通过管路与所述麻醉气体挥发罐连接，所述管路内部设置有监测调节系统，包括：

形变体，包括承压侧和背压侧，所述承压侧感知所述载气压力，所述形变体在所述载气压力作用下形变；

压力感知单元，包括座体和压力感应片，所述座体固定设置于所述管路内，所述压力感应片固定安装于所述座体上，与所述背压侧贴合设置，对因所述形变体的变形量而变化的压力值进行监测；

其中，所述形变体对所述管路内流通面积的阻挡范围随所述载气压力的增大而减小；

控制系统，对所述压力值进行持续监测，且当监测值超出设定范围时对所述载气供气量进行调节。

进一步地，所述座体包括：

安装部，包括槽体结构，所述压力感应片安装于所述槽体结构内部；

连接部，连接所述安装部与所述管路，且提供所述载气流通的过气通道；

其中，所述形变体局部嵌入所述槽体结构内而与所述压力感应片贴合，所述形变体位于所述槽体结构外部的外延部分对所述管路内流通面积进行调节。

进一步地，所述过气通道包括围绕所述管路的轴线均匀分布的若干部分。

进一步地，所述连接部包括：

环体，被夹持在所述管路的两段之间，所述两段通过连接结构固定；

连接带，围绕所述管路的轴线均匀分布，连接所述环体和所述安装部，所述过气通道位于相邻两所述连接带之间。

进一步地，所述连接结构包括位于一段管路端部内侧的安装槽，以及位于另一段管路端部内侧的挤压环；

所述安装槽对所述环体进行容纳，且所述挤压环在所述安装槽内对所述环体进行挤压。

进一步地，所述外延部分包括围绕所述管路的轴线成发散状均匀分布的若干柔性带。

进一步地，所述承压侧上设置有凹陷区域，所述凹陷区域向所述槽体结构内部缩进。

进一步地，所述形变体为一体结构，所述凹陷区域的侧壁包括柔性段，所述柔性段的厚度小于所述外延部分和形变体与所述压力感应片贴合部分的厚度，且所述柔性段与所述外延部分和贴合部分平滑过渡。

进一步地，所述形变体与所述压力感应片之间设置有缓冲体，所述缓冲体通过自身形变对所述形变体对所述压力感应片的压力进行缓冲。

进一步地，所述柔性带位于承压面一侧设置有坡面，所述坡面向所述载气流通方向倾斜。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

本发明中可通过形变体的变形量对载气压力进行感知和细微调节，其中最为重要的结构为形变体，其通过自身的可形变特点，实现了双重的目的，通过承压侧感受压力而产生形变量，从而一方面改变对压力感应片的压力，另一方面减小对管路内部流通面积的调节，有效的针对载气流量的细微波动进行了适应性调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为麻醉气体流量监测调节系统的框架图；

图2为座体的结构示意图；

图3为座体在管路中的安装示意图；

图4为座体安装后的剖视图（包括局部放大展示，且放大图中省略连接部）；

图5为形变体相对于管路和座体的安装示意图；

图6为形变体与座体安装后的正视图；

图7为形变体相对于座体的安装示意图；

图8为形变体安装后处的剖视图；

图9为三种形变体结构对载气气流的导向比较示意图；

图10为形变体的剖视图（包括柔性段位置处的局部放大展示，其中包括受力分析）；

图11为缓冲体安装后的剖视图；

图12为形变体的结构示意图（包括坡面处的局部放大展示）；

附图标记：

1、麻醉气体挥发罐；2、呼吸回路；3、麻醉药物供给系统；4、载气供给系统；5、管路；51、A连接段；51a、安装槽；52、B连接段；52a、挤压环；6、形变体；61、外延部分；61a、柔性带；61b、坡面；62、凹陷区域；62a、柔性段；7、座体；71、安装部；71a、槽体结构；72、连接部；72a、过气通道；72b、环体；72c、连接带；8、压力感应片；9、缓冲体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1~12所示，一种麻醉气体流量监测调节系统，包括：麻醉气体挥发罐1，向呼吸回路2供给麻醉气体；麻醉药物供给系统3，向麻醉气体挥发罐1供给雾化后的麻醉药物；载气供给系统4，向麻醉气体挥发罐1供给载气，载气与在麻醉气体挥发罐1内汽化的麻醉药物混合后形成麻醉气体。

在本实施例中，载气供给系统4通过管路5与麻醉气体挥发罐1连接，管路5内部设置有监测调节系统，包括：

形变体6，包括承压侧和背压侧，承压侧感知载气压力，形变体6在载气压力作用下形变；压力感知单元，包括座体7和压力感应片8，座体7固定设置于管路5内，压力感应片8固定安装于座体7上，与背压侧贴合设置，对因形变体6的变形量而变化的压力值进行监测；其中，形变体6对管路5内流通面积的阻挡范围随载气压力的增大而减小；控制系统，对压力值进行持续监测，且当监测值超出设定范围时对载气供气量进行调节。

本发明中提供了一种麻醉气体流量监测调节系统，可通过形变体6的变形量对载气压力进行感知和细微调节，其中最为重要的结构为形变体6，其通过自身的可形变特点，实现了双重的目的，通过承压侧感受压力而产生形变量，从而一方面改变对压力感应片8的压力，另一方面减小对管路5内部流通面积的调节，有效的针对载气流量的细微波动进行了适应性调节，且能够通过控制系统对上述波动情况进行有效的采集，当采集的数据在设定范围时可不必采取任何措施，而仅当数据范围超出设定阈值时，进行载气供气流量的调节即可，直至建立新的平衡。

在实施过程中，座体7主要的目的在于将压力感应片8固定于管路5内部，且便于形变体6背压侧与压力感应片8通过粘接等方式的贴合固定，同时，不能够阻碍载气的流通，因此，作为上述实施例的一种优选方式，参见图2和3，座体7包括：安装部71，包括槽体结构71a，压力感应片8安装于槽体结构71a内部；连接部72，连接安装部71与管路5，且提供载气流通的过气通道72a；其中，形变体6局部嵌入槽体结构71a内而与压力感应片8贴合，形变体6位于槽体结构71a外部的外延部分61对管路5内流通面积进行调节。

在上述实施方式中，槽体结构71a的设置使得压力感应片8的安装更加稳定，有效的避免了因气流冲击而造成的位置偏移问题，同时也起到对电气元件的保护作用；槽体结构71a的设置还对载气起到阻挡的效果，可使得形变体6在此处受到的气体压力更加显著，从而有效提高监测的灵敏性。连接部72起到对安装部71进行位置固定的作用，形变体6的外延部分61在此处形成对过气通道72a的阻挡，且阻挡的面积根据形变量而改变，实现了一种无需外部控制的自适应调节方式，成本较低；针对形变体6的选择可采用橡胶结构作为主体，形变的特性较为明显且可靠。

在病人麻醉的过程中，载气的供给是持续进行的，为了在持续过程中保证监测调节系统的稳定性，过气通道72a包括围绕管路5的轴线均匀分布的若干部分，从而使得整个监测调节系统的受力是相对均匀的。

从图2~4中可明确连接部72的一种具体实施方式，连接部72包括：环体72b，被夹持在管路5的两段之间，两段通过连接结构固定；连接带72c，围绕管路5的轴线均匀分布，连接环体72b和安装部71，过气通道72a位于相邻两连接带72c之间。

本实施例中，连接部72的结构形式主要出于安装的角度考虑，通过环体72b的设置目的在于建立起与管路5稳定的连接，其中，需要对管路5进行的改进是对其进行分段设置，其中，通过两段之间的连接实现对环体72b的夹紧，而连接带72c的设置一方面实现了环体72b与安装部71的连接，另一方面形成了均匀的过气通道72a。

在实施过程中，整个座体7可为一体化结构，为了保证结构的稳定性，优选采用金属材料结构，而过气通道72a可在结构一体成型后通过材料去除的方式获得。

为了进一步降低监测调节系统的安装难度，连接结构包括位于一段管路5端部内侧的安装槽51a，以及位于另一段管路5端部内侧的挤压环52a；安装槽51a对环体72b进行容纳，且挤压环52a在安装槽51a内对环体72b进行挤压。

参见图4，此种方式下，只需将一体化安装完成的监测调节系统通过环体72b与安装槽51a的配合而固定在管路5内，随后通过图中管路5的A连接段51和B连接段52的连接而实现挤压环52a对环体72b的挤压固定，其中，在实施过程中，优选A连接段51和B连接段52通过安装槽51a和挤压环52a侧壁的螺纹实现连接，连接后获得平滑的管路5外壁可提高系统的美观性，此种结构形式在低压下的密封效果可获得保证。

当然，上述连接结构仅仅为一种成本较低的优选方案，例如卡箍连接或法兰盘连接等形式也均在本发明的保护范围内。其中，在对监测调节系统整体安装时，与压力感应片8连接的电线结构可依次贯穿槽体结构71a侧壁和管路5侧壁而与外部的控制系统连接，安装较为方便。

在载气进入麻醉气体挥发罐1后，其与汽化后的麻醉药物混合的均匀程度对病人的麻醉效果也会起到较为重要的影响，为了提高上述混合的均匀性，本发明中针对外延部分61提供了一种较佳的实施方式，具体地，外延部分61包括围绕管路5的轴线成发散状均匀分布的若干柔性带61a。

柔性带61a的使用出于两个目的考虑，一方面其在受到的压力增大后会通过自身弯折的形式使得末端向安装部71贴合，从而增大气体的流通面积，使得波动的流量得到调节，而另一方面其本身在对气体流通面积持续的调节过程中会通过持续的形状变化对气流起到搅动的作用，使得气流通过不规则的流通形式而进入到麻醉气体挥发罐1内，从而在有效的空间内快速的实现与汽化后的麻醉药物混合均匀的目的。均匀分布的柔性带61a同样使得监测调节系统的受力是均匀的，不会对监测调节的精度造成影响。

作为上述实施例的优选，参见图8，图中箭头方向为载气流通方向，承压侧上设置有凹陷区域62，凹陷区域62向槽体结构71a内部缩进。凹陷区域62的设置目的在于提高形变体6对载气压力变化的灵敏性，如图9所示，凹陷区域62的设置相对于在承压侧设置平面或者凸起区域来实现气流向过气通道72a的导向而言，可使得气流在此处获得集聚，凹陷区域62的侧壁整体可受到载气压力的作用，从而使得形变可在更大的范围内实现，从而提高压力感应片8对压力的感知灵敏度；从凹陷区域62流出的气流会对自过气通道72a流通的气流进行冲击，从而进一步提高载气的不均匀性，获得与麻醉药物更好的混合效果。

为了实现对载气流量调节的灵敏性，作为上述实施例的优选，参见图10，形变体6为一体结构，凹陷区域62的侧壁包括柔性段62a，柔性段62a的厚度小于外延部分61和形变体6与压力感应片8贴合部分的厚度，且柔性段62a与外延部分61和贴合部分平滑过渡。

鉴于柔性段62a厚度的限制使其更具柔性，使其在受到载气压力时，如图中箭头所示，除了沿载气流通方向发生形变，还会获得向管路5外侧扩张的趋势，从而会产生对外延部分61的拉力，压力越大越存在将其向槽体结构71a内部拉动的趋势，从而除了获得因柔性带61a自身形变而增大的流通面积外，还会因柔性带61a向槽体结构71a内的缩进而增大流通面积，从而使得对气流的调节更加灵敏。

一体化的成型方式使得形变体6的柔性段62a的成型控制更加简单易行，只需通过厚度的调节即可实现。

出于与上述柔性段62a的设置相同的技术目的，作为另一种增加载气流量调节灵敏性的实施方式，参见图11，形变体6与压力感应片8之间设置有缓冲体9，缓冲体9通过自身形变对形变体6对压力感应片8的压力进行缓冲。

此种缓冲的效果起到了与上述实施例中柔性段62a相同的作用，会使得形变体6整体向槽体结构71a内部产生位移，从而使得外延部分61获得向槽体结构71a内缩进的趋势。同时，缓冲体9的设置还可起到对压力感应片8的保护作用。

其中，缓冲体9可采用橡胶垫片，实心或者空心均在本发明的保护范围内，或作者采用弹簧类结构亦可。

作为上述实施例的优选，如图12所示，柔性带61a位于承压面一侧设置有坡面61b，坡面61b向载气流通方向倾斜，从而实现对载气的导向，同时降低柔性带61a边缘厚度，提高随载气波动的灵敏度，实现对气流更好的搅动作用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种麻醉气体流量监测调节系统，包括：

麻醉气体挥发罐，向呼吸回路供给麻醉气体；

麻醉药物供给系统，向所述麻醉气体挥发罐供给雾化后的麻醉药物；

载气供给系统，向所述麻醉气体挥发罐供给载气，所述载气与在所述麻醉气体挥发罐内汽化的所述麻醉药物混合后形成所述麻醉气体；

其特征在于，所述载气供给系统通过管路与所述麻醉气体挥发罐连接，所述管路内部设置有监测调节系统，包括：

形变体，包括承压侧和背压侧，所述承压侧感知所述载气压力，所述形变体在所述载气压力作用下形变；

压力感知单元，包括座体和压力感应片，所述座体固定设置于所述管路内，所述压力感应片固定安装于所述座体上，与所述背压侧贴合设置，对因所述形变体的变形量而变化的压力值进行监测；

其中，所述形变体对所述管路内流通面积的阻挡范围随所述载气压力的增大而减小；

控制系统，对所述压力值进行持续监测，且当监测值超出设定范围时对所述载气供气量进行调节。

2.根据权利要求1所述的麻醉气体流量监测调节系统，其特征在于，所述座体包括：

安装部，包括槽体结构，所述压力感应片安装于所述槽体结构内部；

连接部，连接所述安装部与所述管路，且提供所述载气流通的过气通道；

其中，所述形变体局部嵌入所述槽体结构内而与所述压力感应片贴合，所述形变体位于所述槽体结构外部的外延部分对所述管路内流通面积进行调节。

3.根据权利要求2所述的麻醉气体流量监测调节系统，其特征在于，所述过气通道包括围绕所述管路的轴线均匀分布的若干部分。

4.根据权利要求2或3所述的麻醉气体流量监测调节系统，其特征在于，所述连接部包括：

环体，被夹持在所述管路的两段之间，所述两段通过连接结构固定；

连接带，围绕所述管路的轴线均匀分布，连接所述环体和所述安装部，所述过气通道位于相邻两所述连接带之间。

5.根据权利要求4所述的麻醉气体流量监测调节系统，其特征在于，所述连接结构包括位于一段管路端部内侧的安装槽，以及位于另一段管路端部内侧的挤压环；

所述安装槽对所述环体进行容纳，且所述挤压环在所述安装槽内对所述环体进行挤压。

6.根据权利要求2所述的麻醉气体流量监测调节系统，其特征在于，所述外延部分包括围绕所述管路的轴线成发散状均匀分布的若干柔性带。

7.根据权利要求6所述的麻醉气体流量监测调节系统，其特征在于，所述承压侧上设置有凹陷区域，所述凹陷区域向所述槽体结构内部缩进。

8.根据权利要求7所述的麻醉气体流量监测调节系统，其特征在于，所述形变体为一体结构，所述凹陷区域的侧壁包括柔性段，所述柔性段的厚度小于所述外延部分和形变体与所述压力感应片贴合部分的厚度，且所述柔性段与所述外延部分和贴合部分平滑过渡。

9.根据权利要求7所述的麻醉气体流量监测调节系统，其特征在于，所述形变体与所述压力感应片之间设置有缓冲体，所述缓冲体通过自身形变对所述形变体对所述压力感应片的压力进行缓冲。

10.根据权利要求6所述的麻醉气体流量监测调节系统，其特征在于，所述柔性带位于承压面一侧设置有坡面，所述坡面向所述载气流通方向倾斜。

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