CN113679976A - 氧气呼吸器检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于特种设备检测技术领域，具体涉及一种氧气呼吸器检测系统，包括高压供气系统和低压供气/抽气系统；所述的高压供气系统连接高压接口和安全阀座接口，对氧气呼吸器的高压系统进行高压供气；所述的低压供气/抽气系统连接低压接口、供氧量接口、呼吸阀座接口、连接管接口和安全阀接口，对氧气呼吸器的低压系统进行低压供气、抽气或使氧气呼吸器的低压系统连接外界大气。本发明步骤清晰，操作简单，容易上手；测试功能全面，可以颠覆性检测氧气呼吸器综合性能，适用于多种型号氧气呼吸器的性能测试；测试步骤合理搭配，避免操作者重复拆装呼吸器，大大节约检测时间和成本。

Description

氧气呼吸器检测系统

技术领域

本发明涉及一种氧气呼吸器检测系统，属于特种设备检测技术领域。

背景技术

氧气呼吸器又称隔绝式压缩氧呼吸器。呼吸系统与外界隔绝，仪器与人体呼吸系统形成内部循环，由高压气瓶提供氧气，有气囊存储呼、吸时的气体。氧气呼吸器一般包括氧气瓶、清净罐、减压器、自动排气阀、面罩等其它配件，是直接对人体输送氧气的装置。

清净罐内装氢氧化钙吸收剂，用于吸收人体呼出气体中的二氧化碳。减压器将氧气瓶内高压氧气压力降至0.31MPa～0.36MPa，通过定量孔不断送到气囊中。在氧气压力从20MPa降至2MPa时，定量供氧量基本保持不变。当定量供氧量不能满足使用需要时，通过自动补给供氧或手动补给供氧。

氧气经过气瓶-减压阀及高压管路-低压管路-面罩的路径流动，具体的：佩带人员从肺部呼出的气体，由面罩、三通、呼气软管和呼气阀进入清净罐，经清净罐内的吸收剂吸收了呼出气体中的二氧化碳成分后，其余气体进入气囊；另外，氧气瓶中贮存的氧气经高压导管、减压器进入气囊，气体汇合组成含氧气体，当佩带人员吸气时，含氧气体从气囊经吸气阀、吸气软管、面罩进入人体肺部，从而完成一个呼吸循环。在这一循环中，由于呼气阀和吸气阀是单向阀，因此气流始终是向一个方面流动。

需要定期对氧气呼吸器的产品性能进行综合检测和评定，现有技术中，一般通过物理方法人工进行检测，如高压气密性的检测：向呼吸器高压系统施加18-20Mpa压力，在接头处涂肥皂水，检查2min内是否漏气。或者有针对呼吸器检测仪，但也只能检测某一项或几项性能，如需对氧气呼吸器的综合性能进行检测，则需多台设备或装置或与物理方法人工进行检测相结合，检测效率低，耗费时间长，设备成本高，占地面积大，检测成本高。目前尚无对氧气呼吸器的综合性能进行检测的装置。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可以对氧气呼吸器的综合性能进行检测的氧气呼吸器检测系统。

本发明所述的氧气呼吸器检测系统，包括高压供气系统和低压供气/抽气系统；所述的高压供气系统连接高压接口和安全阀座接口，对氧气呼吸器的高压系统进行高压供气；所述的低压供气/抽气系统连接低压接口、供氧量接口、呼吸阀座接口、连接管接口和安全阀接口，对氧气呼吸器的低压系统进行低压供气、抽气或使氧气呼吸器的低压系统连接外界大气。

其中，所述的高压供气系统包括高压进气管，高压进气管分两路分别连接至高压接口和安全阀座接口，高压接口管路上依次设有高压减压器、高压压力表和压力变送器II、常开电磁阀I和手动阀I，手动阀I与高压接口之间设有泄压支路，泄压支路上设有手动阀II；安全阀座接口管路上依次设有高压减压器、高压压力表和压力变送器II、常闭电磁阀VII、节流阀、压力变送器I；

低压供气系统包括低压气源系统，低压气源管路依次连接流量调节阀、电磁换向阀III、电磁换向阀IV和低压接口；电磁换向阀IV和低压接口之间连接测压管路I，测压管路I连接压差变送器，测压管路I上设有常闭电磁阀I；

电磁换向阀III的另一接口连接头模，电磁换向阀III和头模之间通过测压管路II连接压差变送器，测压管路II上设有常闭电磁阀VIII；

电磁换向阀IV的另一接口连接安全阀接口，电磁换向阀IV和安全阀接口之间设有常闭电磁阀VI；电磁换向阀IV和常闭电磁阀VI之间通过管路连接气体流量计、电磁换向阀V，电磁换向阀V的另一接口连接电磁换向阀VI，电磁换向阀VI一个接口连接至所述的测压管路I，另一接口连接至呼吸阀座接口，电磁换向阀VI和呼吸阀座接口之间通过管路连接电磁换向阀VII，电磁换向阀VII的一个接口连接至水柱桶，另一接口通过测压管路III连接压差变送器；电磁换向阀IV和常闭电磁阀VI之间还通过管路连接供氧量接口；

连接管接口连接微流流量计。

本发明所述的低压气源系统包括电磁换向阀II，电磁换向阀II分别连接微气源系统和低压进气管，低压进气管上设有低压减压器、低压压力表和常闭电磁阀II；所述的微气源系统包括低压微型气泵，低压微型气泵通过两个并联的电磁换向阀I连接电磁换向阀II。

所述的供氧量接口包括并联的定量供氧量接口、自动补给供氧量接口和手动补给供氧量接口。

所述的高压接口管路和安全阀座接口管路并联后串联高压减压器。

本发明可以对氧气呼吸器的气密性(高压气密性、低压气密性)、自动补给阀开启压力、排气阀开启压力、供氧性能、呼气阀和吸气阀(泵)性能、逆向漏气量、通气阻力、减压器安全阀性能、面罩气密性、压力报警器性能、压力表导气管漏气量(正压式消防氧气呼吸器)等综合性能进行检验检测。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：

1、本系统可以采用人机交互触控屏幕操作，步骤清晰，操作简单，容易上手；

2、测试功能全面，可以检测氧气呼吸器综合性能，适用于多种型号氧气呼吸器的性能测试；

3、集成化程度高，节省检测设备占地空间；

4、测试步骤合理搭配，避免操作者重复拆装呼吸器，节约检测时间和成本。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；

图2是其中检测自动补给阀开启压力的原理示意图。

图中：高压进气管1；高压减压器2；常开电磁阀I3；手动阀I4；手动阀II5；高压接口6；低压接口7；低压微型气泵8；电磁换向阀I9；电磁换向阀II10；流量调节阀11；电磁换向阀III12；电磁换向阀IV13；常闭电磁阀I14；压差变送器15；气体流量计16；电磁换向阀V17；电磁换向阀VI18；低压进气管19；低压减压器20；常闭电磁阀II21；定量供氧量接口22；自动补给供氧量接口23；手动补给供氧量接口24；常闭电磁阀III25；常闭电磁阀IV26；常闭电磁阀V27；呼吸阀座接口28；电磁换向阀VII29；水柱桶30；连接管接口31；微流流量计32；安全阀接口33；常闭电磁阀VI34；安全阀座接口35；常闭电磁阀VII36；节流阀37；压力变送器I38；头模39；常闭电磁阀VIII40；高压压力表41；低压压力表42；压力变送器II43。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述：

如图1所示，本发明所述的氧气呼吸器检测系统，包括高压供气系统和低压供气/抽气系统；所述的高压供气系统连接高压接口6和安全阀座接口35，对氧气呼吸器的高压系统进行高压供气；所述的低压供气/抽气系统连接低压接口7、供氧量接口、呼吸阀座接口28、连接管接口31和安全阀接口33，对氧气呼吸器的低压系统进行低压供气、抽气或使氧气呼吸器的低压系统连接外界大气。

具体的，高压供气系统包括高压进气管1，高压进气管1分两路分别连接至高压接口6和安全阀座接口35，高压接口管路上依次设有高压减压器2、压力变送器II43、常开电磁阀I3和手动阀I4，手动阀I4与高压接口6之间设有泄压支路，泄压支路上设有手动阀II5；安全阀座接口管路上依次设有高压减压器2、压力变送器II43、常闭电磁阀VII36、节流阀37、压力变送器I38；其中，高压接口管路和安全阀座接口管路并联后串联高压减压器2。

低压供气系统包括微气源系统和低压进气管19，其中，微气源系统包括低压微型气泵8，低压微型气泵8依次通过两个并联的电磁换向阀I9、电磁换向阀II10、流量调节阀11、电磁换向阀III12、电磁换向阀IV13连接至低压接口7；电磁换向阀IV13和低压接口7之间连接测压管路I，测压管路I上设有常闭电磁阀I14和压差变送器15；

低压进气管19连接电磁换向阀II10的另一接口，低压进气管19上设有低压减压器20、低压压力表42和常闭电磁阀II21；

电磁换向阀III12的另一接口连接头模39，电磁换向阀III12和头模39之间通过测压管路II连接压差变送器15，测压管路II上设有常闭电磁阀VIII40；

电磁换向阀IV13的另一接口连接安全阀接口33，电磁换向阀IV13和安全阀接口33之间设有常闭电磁阀VI34；电磁换向阀IV13和常闭电磁阀VI34之间通过管路连接气体流量计16、电磁换向阀V17，电磁换向阀V17的另一接口连接电磁换向阀VI18，电磁换向阀VI18一个接口连接至所述的测压管路I，另一接口连接至呼吸阀座接口28，电磁换向阀VI18和呼吸阀座接口28之间通过管路连接电磁换向阀VII29，电磁换向阀VII29的一个接口连接至水柱桶30，另一接口通过测压管路III连接压差变送器15；电磁换向阀IV13和常闭电磁阀VI34之间还通过管路连接供氧量接口；供氧量接口包括并联的定量供氧量接口22、自动补给供氧量接口23和手动补给供氧量接口24。

连接管接口31连接微流流量计32。

其中，低压接口7、定量供氧量接口22、自动补给供氧量接口23、手动补给供氧量接口24、呼吸阀座接口28、连接管接口31、安全阀接口33、高压接口6和安全阀座接口35设置在检测仪面板上。

本发明的工作原理或工作过程：

整个过程拆除呼吸器的气瓶。

1、气密性

①高压气密性

操作：用口具盖将面罩的口具口封堵，将呼吸器的气瓶接口(不是气瓶)连接至高压接口6。打开气源(30MPa)，高压进气管1进气，调节高压减压器2观察高压压力表41，将压力调节至18-20Mpa(模拟气瓶供气)。高压气经过高压减压器2、常开电磁阀I3进入呼吸器内，由于面罩的口具口封堵，高压系统封闭，停止供气后观察高压压力表41 2min内下降情况(自定下降值小于4MPa表示合格)。也可通过压力变送器II43将数值显示到触控屏幕。压力测试完毕后，将高压减压器2逆时针旋转，压力清零。

②低压气密性

②-①正压气密性测定：

操作：将带胶管的口具盖连接呼吸器的口具口，胶管另一端连接低压接口7(即将面罩的口具口与低压接口7连接)。关闭呼吸器的排气阀，常闭电磁阀I14通电打开接通压差变送器15压力采集通路(测压管路I)，低压微型气泵8通过电磁换向阀I9、电磁换向阀II10、电磁换向阀III12、电磁换向阀IV13向呼吸器低压系统内施加大于800pa的压力，压差变送器15采集压力信号，显示在触控屏幕“实施压力值”内，当压力达到800Pa时，通知气泵停止，同时倒计时开始60s，记录1min内的压力下降值，“测试结果”显示倒计时终止时的压力值。

②-②负压气密性测定：

原理同上；

操作：两个电磁换向阀I9更换工作状态，低压微型气泵8从低压系统抽气，待压力达到-800pa时气泵停止，记录1min内的压力上升值。

2、自动补给阀开启压力

操作：把呼吸器置于水平位置，打开高压气源阀门，通过高压接口6向呼吸器内正常高压供气(模拟气瓶供气)；氧气呼吸器44的面罩的口具口与低压接口7连接。

开始测试，常闭电磁阀I14通电接通压差变送器15压力采集通路(测压管路I)，压差变送器15采集压力信号并显示在触控屏幕“实时压力值”内，同时低压微型气泵8通电启动，低压微型气泵8通过电磁换向阀I9、电磁换向阀II10、电磁换向阀III12、电磁换向阀IV13、气体流量计16、电磁换向阀V17、电磁换向阀VI18、低压接口7，从面罩以8-12L/min流量从低压系统抽气，当听到呼吸器的补给阀开启的气流声时，结束测试。

此时，“开启压力值”内显示停止时的压力值，即为开启压力。当低压系统内的压力下降至-100～-300Pa时，自动补给阀应开启。

3、排气阀开启压力

需要测试流量1.4L/min和60L/min两个状态。

通气流量为1.4L/min稳定气流时，排气阀开启压力应为100～300Pa。

操作：开始测试，常闭电磁阀I14通电接通压差变送器15压力采集通路(测压管路I)，压差变送器15采集压力信号并显示在触控屏幕“实时压力值”内，同时低压微型气泵8通电启动，低压微型气泵8通过电磁换向阀I9、电磁换向阀II10、电磁换向阀III12、电磁换向阀IV13、气体流量计16、电磁换向阀V17、电磁换向阀VI18、低压接口7从面罩向低压系统供气。调节针阀①，使流量在1.4L/min，听到呼吸器排气阀气流声，停止测试，同时，“开启压力值”框内显示停止时所采集的压力值。(“测试结果”显示，比较采集值是否在100-300Pa之间，是为合格，否为不合格)

通气流量为60L/min稳定气流时，排气阀开启压力应不大于1.5kPa。

操作：开始测试，常闭电磁阀I14通电接通压差变送器15压力采集通路(测压管路I)，压差变送器15采集压力信号并显示在触控屏幕“实时压力值”内，同时常闭电磁阀II21开启，低压进气管19通过电磁换向阀II10、电磁换向阀III12、电磁换向阀IV13、气体流量计16、电磁换向阀V17、电磁换向阀VI18、低压接口7从面罩向低压系统供气。调节针阀①，使流量在60L/min，听到呼吸器排气阀气流声，停止测试，同时，“开启压力值”框内显示停止时所采集的压力值。(“测试结果”显示，比较采集值是否≤1500Pa，是为合格，否为不合格)

此后的检测，开始拆解呼吸器。

4、供氧性能

定量供氧流量

基本工作型；当氧气瓶压力为20～2MPa时，定量供氧量为1.4±0.1L/min

辅助工作型；当氧气瓶压力为20～2MPa时，定量供氧量为1.2±0.1L/min。

自动补给供氧流量

基本工作型；当氧气瓶压力为20～18MPa时，供氧量应不小于100L/min

当压力为5～3MPa时，供氧量应不小于80L/min。

辅助工作型；当氧气瓶压力为20～5MPa时，供氧量应不小于60L/min。

手动补给供氧流量

基本工作型；当氧气瓶压力为20～18MPa时，供氧量应不小于150L/min；

当压力为5～3MPa时，供氧量应不小于60L/min。

辅助工作型；当氧气瓶压力为20～5MPa时，供氧量应不小于60L/min，

当压力小于5MPa时，供氧量应不小于(60/5)L/min。

操作：将定量供氧管、自动补给供氧管、手动补给供氧管分别连接检测仪的相应定量供氧量接口22、自动补给供氧量接口23、手动补给供氧量接口24。调节高压减压器2，压力分别为20--18Mpa和3-2Mpa，慢慢打开手动阀I4通过高压接口6给呼吸器供气(模拟气瓶供气)。常闭电磁阀III25、常闭电磁阀IV26、常闭电磁阀V27分别开通，气体从电磁换向阀V17去往外界大气。采集气体流量计16数值，从而判断供氧量是否合格。结束后，手动点击停止，或者设定2s内数值稳定在±0.1范围内自动停止。最后关闭总气源，关闭手动阀I4，高压减压器2调到最小，打开手动阀II5将管路气体排空。

5、呼气阀和吸气阀(泵)

①逆向漏气量测定

操作：将呼气阀/吸气阀从呼吸器拆下，然后阀片在内端，装入呼吸阀座接口28，将阀座公头密封连接；呼气阀/吸气阀另一端通过连接管连接连接管接口31。开始测试，低压微型气泵8启动，低压气经过电磁换向阀I9、电磁换向阀II10、电磁换向阀III12、电磁换向阀IV13、气体流量计16、电磁换向阀V17、电磁换向阀VI18、电磁换向阀VII29、水柱桶30进入外界大气，在此过程中，呼气阀/吸气阀设置在呼吸阀座接口上，通过微流流量计32测逆向漏气量。测试过程中调节流量调节阀11，使通入流量为1.5±0.1L/min的稳定气流，管路浸入水中98±1mm。呼气阀/吸气阀的逆向漏气量应不大于0.5L/min。

②通气阻力测定

操作：将呼气阀/吸气阀从阀座拆下，然后将阀片在外端，装入呼吸阀座接口28，将阀座公头密封连接，公头另一端连接管不接。测试原理同上，供气改为由低压进气管19进气，电磁换向阀VII29换向，测压管路III接通压差变送器15，调节流量调节阀11使通入气体流量稳定在30-31L/min，测试空载情况下的通气阻力。呼气阀/吸气阀的通气阻力(不包括加载弹簧)应不大于30Pa。

6、减压器安全阀

操作：

开启压力测量：将安全阀拆下，密封安装在安全阀座接口35，常开电磁阀I3通电关闭，常闭电磁阀VII36通电接通，打开高压气源，高压气从高压进气管1进入，调节高压减压器2，顺时针缓慢旋转减压器调节旋钮增压至1.5-2MPa后(模拟气瓶供气)，慢慢打开节流阀37，听到安全阀漏气声音后，压力变送器I38采集的压力，即为安全阀开启压力，减压器安全阀开启压力应在0.7～1MPa范围内。测试结束并手动关闭节流阀37(继续测试流量则不需要关闭节流阀37)。

(自给闭路式压缩氧气呼吸器)流量测量：开启压力测试完成后，节流阀37不关闭，安全阀另一端连接安全阀接口33。气体通过常闭电磁阀VI34、气体流量计16、电磁换向阀V17进入外界大气。观察流量值，并适当调大节流阀37，但不要超过2MPa(保护压力变送器I38)，观察流量是否增加。流量稳定后，记录最大值。

7、面罩气密性检测

操作：将面罩密封的佩戴在头模39上，用口具盖将口具口堵住，开始测试，手动打开流量调节阀11，低压微型气泵8启动，通过电磁换向阀I9、电磁换向阀II10、电磁换向阀III12对面罩抽气，同时常闭电磁阀VIII40接通压差变送器15压力采集通路(测压管路II)。实时采集压差变送器15的压力值，气泵抽气至-260Pa，气泵停止，倒计时5s，观察压力是否保持在负压-25Pa以下，是即可合格。

如果在试验初期能成功地建立起负压，检测仪将继续吸气直到面罩内生成–260±0.5Pa压力后停止，然后检测仪测定面罩内的压力损失，试验结束时面罩内压力小于-25Pa，测试合格。如果在结束时面罩内压力大于-25Pa，测试不合格。

8、压力报警器性能

操作：将呼吸管口具口封堵，打开高压气源，高压气从高压进气管1进入，调节高压减压器2将气源压力调节至7-10MPa(模拟气瓶供气)，打开手动阀I4，并打开手动阀II5，慢慢排气，听到报警声后，关闭手动阀II5，采集压力变送器II43信息，设备自动记录(或按下报警按键)报警时的压力值，并开始计时，用声级计采集声强信息。(或者，用声强采集器采集声强信号并记录声响过程中最大值)。

以下项目属于正压式消防氧气呼吸器检测项，如果测试此项，建议在6、减压器安全阀测试之前测试。

9、(正压式消防氧气呼吸器)压力表导气管漏气量

操作：将压力表从导气管拆下，导气管一端通过氧气呼吸器44连接高压接口6，另一端连接安全阀接口33(流量测试接口)，常闭电磁阀VI34通电接通。打开高压气源，调节高压减压器2至20MPa，测试气体流量计16的漏气流量。

当压力表同其连接的导气管脱开时(意外情况)，在氧气瓶内压力为20MPa的情况下其漏气量不应大于20L/min。

本发明步骤清晰，操作简单，容易上手；测试功能全面，可以颠覆性检测氧气呼吸器综合性能，适用于多种型号氧气呼吸器的性能测试；测试步骤合理搭配，避免操作者重复拆装呼吸器，大大节约检测时间和成本。

Claims (5)

1.一种氧气呼吸器检测系统，其特征在于：包括高压供气系统和低压供气/抽气系统；所述的高压供气系统连接高压接口(6)和安全阀座接口(35)，对氧气呼吸器的高压系统进行高压供气；所述的低压供气/抽气系统连接低压接口(7)、供氧量接口、呼吸阀座接口(28)、连接管接口(31)和安全阀接口(33)，对氧气呼吸器的低压系统进行低压供气、抽气或使氧气呼吸器的低压系统连接外界大气。

2.根据权利要求1所述的氧气呼吸器检测系统，其特征在于：所述的高压供气系统包括高压进气管(1)，高压进气管(1)分两路分别连接至高压接口(6)和安全阀座接口(35)，高压接口管路上依次设有高压减压器(2)、高压压力表(41)和压力变送器II(43)、常开电磁阀I(3)和手动阀I(4)，手动阀I(4)与高压接口(6)之间设有泄压支路，泄压支路上设有手动阀II(5)；安全阀座接口管路上依次设有高压减压器(2)、高压压力表(41)和压力变送器II(43)、常闭电磁阀VII(36)、节流阀(37)、压力变送器I(38)；

低压供气系统包括低压气源系统，低压气源管路依次连接流量调节阀(11)、电磁换向阀III(12)、电磁换向阀IV(13)和低压接口(7)；电磁换向阀IV(13)和低压接口(7)之间连接测压管路I，测压管路I连接压差变送器(15)，测压管路I上设有常闭电磁阀I(14)；

电磁换向阀III(12)的另一接口连接头模(39)，电磁换向阀III(12)和头模(39)之间通过测压管路II连接压差变送器(15)，测压管路II上设有常闭电磁阀VIII(40)；

电磁换向阀IV(13)的另一接口连接安全阀接口(33)，电磁换向阀IV(13)和安全阀接口(33)之间设有常闭电磁阀VI(34)；电磁换向阀IV(13)和常闭电磁阀VI(34)之间通过管路连接气体流量计(16)、电磁换向阀V(17)，电磁换向阀V(17)的另一接口连接电磁换向阀VI(18)，电磁换向阀VI(18)一个接口连接至所述的测压管路I，另一接口连接至呼吸阀座接口(28)，电磁换向阀VI(18)和呼吸阀座接口(28)之间通过管路连接电磁换向阀VII(29)，电磁换向阀VII(29)的一个接口连接至水柱桶(30)，另一接口通过测压管路III连接压差变送器(15)；电磁换向阀IV(13)和常闭电磁阀VI(34)之间还通过管路连接供氧量接口；

所述的连接管接口(31)连接微流流量计(32)。

3.根据权利要求2所述的氧气呼吸器检测系统，其特征在于：所述的低压气源系统包括电磁换向阀II(10)，电磁换向阀II(10)分别连接微气源系统和低压进气管(19)，低压进气管(19)上设有低压减压器(20)、低压压力表(42)和常闭电磁阀II(21)；所述的微气源系统包括低压微型气泵(8)，低压微型气泵(8)通过两个并联的电磁换向阀I(9)连接电磁换向阀II(10)。

4.根据权利要求2所述的氧气呼吸器检测系统，其特征在于：所述的供氧量接口包括并联的定量供氧量接口(22)、自动补给供氧量接口(23)和手动补给供氧量接口(24)。

5.根据权利要求2所述的氧气呼吸器检测系统，其特征在于：所述的高压接口管路和安全阀座接口管路并联后串联高压减压器(2)。

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