CN116107360A - 用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪 - Google Patents
用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪,温度控制方法包括根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值,采用第一温度控制策略,将当前温度从初始温度调节至第一温度的控速阶段;根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值,采用第二温度控制策略,将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度;并维持在预设目标温度区间范围的控温阶段;其中,所述第一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。由此,本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪通过控速阶段和控温阶段能够提高医疗器械在治疗时的安全性、舒适性和有效性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,特别涉及一种用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪。
背景技术
随着人们对健康生活水平需求的不断提高和技术的快速进步,温度控制在医疗器械领域的应用越来越广泛。以冷冻减脂治疗仪为例,因其具有非侵入,不开刀,没有伤口,易操作等特点,得到越来越广泛的应用。冷冻减脂治疗仪的基本原理为将人体脂肪内的三酸甘油酯在低温下(比如5℃)转化成固体,通过非侵入性冷冻能量提取装置精确控制的冷冻能量输送到指定的溶脂部位,有针对性地消除指定部位的脂肪细胞,指定部位的脂肪细胞在受冷达到特定的低温后三酸甘油酯由液态转化为固态,结晶老化后陆续死亡,通过新陈代谢排出体外,体内脂肪逐渐减少,从而达到局部溶脂的塑身效果。
然而,在实际使用中,现有的冷冻减脂治疗仪在温度控制方面却存在如下缺陷:温度过低导致的冻伤风险;温度变化过快导致的舒适性问题;使用过程中温度不稳定造成患者疼痛等性问题,皮下脂肪未达到目标温度导致的安全性问题等等。
因此,如何对医疗器械的温度进行合理控制,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
需要说明的是,公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中医疗器械的温度控制的安全性、舒适性和有效性中的一种或多种问题,提供一种用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪,能够根据不同的温度阶段,采用不同的参数进行控制,从而使得医疗器械的温度控制具有更高的安全性、舒适性和有效性。
为达到上述目的,本发明提供一种用于医疗器械的温度控制方法,包括:
根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值,采用第一温度控制策略,将当前温度从初始温度调节至第一温度;
控温阶段:根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值,采用第二温度控制策略,将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度;并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围;
其中,所述一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。
可选地,所述根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值,采用第一温度控制策略,将当前温度从初始温度调节至第一温度,包括:
根据所述目标温度和所述第一温差阈值,计算所述第一温度;
根据所述预设温度调节速率规则、所述初始温度和所述第一温度,确定控速阶段的温度调节阶段的个数;其中,所述控速阶段为从所述初始温度至所述第一温度的调节阶段;
按照每一个所述温度调节阶段的阶段温度调节速率预设阈值,将所述当前温度从阶段初始温度调节至阶段目标温度后,进入下一个所述温度调节阶段,直至将所述初始温度调节至所述第一温度。
可选地,所述温度调节阶段,包括:
第一个所述温度调节阶段的阶段初始温度为所述初始温度,前一个所述温度调节阶段的阶段目标温度为与其相邻的后一个所述温度调节阶段的阶段初始温度,最后一个所述温度调节阶段的阶段目标温度为所述第一温度。
可选地,所述温度调节阶段为2个,分别为第一温度调节阶段和第二温度调节阶段;且所述第一温度调节阶段的阶段初始温度为所述初始温度,所述第一温度调节阶段的阶段目标温度和所述第二温度调节阶段的阶段初始温度均为第三温度,所述第二温度调节阶段的阶段目标温度为所述第一温度;所述第三温度介于所述初始温度和所述第一温度之间;
所述按照每一个所述温度调节阶段的阶段温度调节速率预设阈值,将所述当前温度从阶段初始温度调节至阶段目标温度后,进入下一个所述温度调节阶段,直至将所述初始温度调节至所述第一温度,包括:
在所述第一温度调节阶段,控制第一温度变化速率,将所述当前温度从所述初始温度调节至所述第三温度;其中,所述第一温度变化速率小于或等于所述第一温度速率预设阈值;
在所述第二温度调节阶段,控制第二温度变化速率,将所述当前温度从所述第三温度调节至所述第一温度;其中,第二温度速率预设阈值小于或等于所述第二温度变化速率,且所述第二温度变化速率小于或等于第三温度速率预设阈值。
可选地,所述在所述第一温度调节阶段,控制第一温度变化速率,将所述当前温度从所述初始温度调节至所述第三温度,包括:
S11:获取用于调节温度的功率元件的初始输出功率,并将所述初始输出功率作为第一输出功率;
S12:根据上一采样时刻的温度、当前采样时刻的温度、以及当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间差,计算所述第一温度变化速率;
S13:根据所述第一温度变化速率和所述第一温度速率预设阈值,计算第一调节系数;
S14:若所述第一温度变化速率小于或等于所述第一温度速率预设阈值,则根据所述第一调节系数和输出步进阈值,增大所述第一输出功率;否则,则根据所述第一调节系数和所述输出步进阈值,减小所述第一输出功率;
S15:根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第三温度,判断是否满足进入所述第二温度调节阶段的条件,若是,则进入所述第二温度调节阶段;否则,执行步骤S12。
可选地,步骤S13中,所述根据所述第一温度变化速率和所述第一温度速率预设阈值,获取第一调节系数,包括:通过下式获取所述第一调节系数:
Kv1=S1_Vmax/V1
式中,Kv1为所述第一调节系数;S1_Vmax为所述第一温度速率预设阈值,V1为所述第一温度变化速率。
可选地,步骤S14中,所述根据所述第一调节系数和输出步进阈值,增大所述第一输出功率,包括:通过下式增大所述第一输出功率:
S1_out=S1_out+step×Kv1
所述根据所述第一调节系数和所述输出步进阈值,减小所述第一输出功率,包括:通过下式减小所述第一输出功率:
S1_out=S1_out-step×Kv1
式中,S1_out为所述第一输出功率,step为所述输出步进值,Kv1为所述第一调节系数。
可选地,步骤S15中,所述根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第三温度,判断是否满足进入所述第二温度调节阶段的条件,包括:
当所述初始温度小于所述目标温度时,若所述当前温度大于或等于所述第三温度,则进入所述第二温度调节阶段;
当所述初始温度大于所述目标温度时,若所述当前温度小于或等于所述第三温度,则进入所述第二温度调节阶段。
可选地,所述在所述第二温度调节阶段,控制第二温度变化速率,将所述当前温度从所述第三温度调节至所述第一温度,包括:
S21:将所述用于调节温度的功率元件在所述第一温度调节阶段结束时的第一输出功率作为第二输出功率;
S22:根据上一采样时刻的温度和所述第二输出功率,计算所述第二温度变化速率;
S23:根据所述第二温度变化速率和所述第二温度速率预设阈值,计算第二调节系数;并根据所述第二温度变化速率和所述第三温度速率预设阈值,计算第三调节系数;
S24:判断所述第二温度变化速率小于或等于所述第三温度速率预设阈值是否成立,若是,执行步骤S25;若否,则根据所述第三调节系数和输出步进阈值,减小所述第二输出功率;
S25:判断所述第二温度变化速率大于或等于所述第二温度速率预设阈值是否成立,若是,执行步骤S26;否则,则根据所述第二调节系数和所述输出步进阈值,增大所述第二输出功率;
S26:根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第二温差阈值,判断是否满足进入控温阶段的条件:若是,则进入所述控温阶段进行温度控制;否则,执行步骤S22;其中,所述控温阶段为从所述第一温度至所述第二温度、并维持在所述预设目标温度区间范围的调节阶段。
可选地,步骤S23中,所述根据所述第二温度变化速率和所述第二温度速率预设阈值,计算第二调节系数,包括通过下式计算所述第二调节系数:
Kv2min=S2_Vmin/V2
所述根据所述第二温度变化速率和第三温度速率预设阈值,计算第三调节系数,包括通过下式计算所述第三调节系数:
Kv2max=V2/S2_Vmax
式中,Kv2min为所述第二调节系数,S2_Vmin为所述第二温度速率预设阈值;Kv2max为所述第三调节系数,S2_Vmax为所述第三温度速率预设阈值;V2为所述第二温度变化速率。
可选地,步骤S24中,所述根据所述第三调节系数和输出步进阈值,减小所述第二输出功率,包括通过下式减小所述第二输出功率:
S2_out=S2_out-step×Kv2max
步骤S25中,所述根据所述第二调节系数和所述输出步进阈值,增大所述第二输出功率,包括通过下式增大所述第二输出功率:
S2_out=S2_out+step×Kv2min;
式中,S2_out为所述第二输出功率,step为所述输出步进值,Kv2min为所述第二调节系数,Kv2max为所述第三调节系数。
可选地,步骤S26中,所述根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第二温差阈值,判断是否满足进入所述控温阶段的条件,包括:
当所述初始温度小于所述目标温度时,若所述当前温度小于或等于所述目标温度加上所述第一温差阈值得到的温度值,则进入所述控温阶段;
当所述初始温度大于所述目标温度时,若所述当前温度大于或等于所述目标温度减去所述第一温差阈值得到的温度值,则进入所述控温阶段。
可选地,所述根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值,采用第二温度控制策略,将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度;并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围,包括:
S31:将所述用于调节温度的功率元件在所述第二温度调节阶段结束时的第二输出功率作为第三输出功率;
S32:根据所述第二输出功率、所述目标温度和所述当前温度,计算第三调节系数;
S33:根据控温比例输出、控温积分输出和控温微分输出,计算所述第三输出功率;
其中,所述控温比例输出根据所述第三调节系数、所述当前温度和所述目标温度计算得到;所述控温积分输出根据积分系数预设阈值和各个采样时刻的当前温度与所述目标温度的偏差计算得到;所述控温微分输出根据微分系数预设阈值、当前温度偏差和上一采样时刻的温度偏差计算得到;
S34:若收到停止温度控制指令,则温度控制结束;否则,执行步骤S33。
为达到上述目的,本发明还提供了一种温度控制装置,所述温度控制装置,包括:
温度调节控速单元:被配置为根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值,采用第一温度控制策略,将当前温度从初始温度调节至第一温度;
温度调节控温单元:被配置为根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值,采用第二温度控制策略,将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度;并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围;
其中,所述第一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。
为达到上述目的,本发明还提供了一种冷冻减脂治疗仪,所述冷冻减脂治疗仪采用如上述任一项所述的温度控制方法进行降温控制或包括上述的温度控制装置用以降温控制。
与现有技术相比,本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法、装置、冷冻减脂治疗仪具有以下优点:本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法,首先通过控速阶段,即根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值,采用第一温度控制策略,将当前温度从初始温度调节至第一温度并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围。由此,可以根据预设温度调节速率规则,能够按照给定的温度限值控制温度调节速率,在确保以较短时间(有效地)接近目标温度的同时避免温度的剧烈变化,从而保证安全性。然后,再通过控温阶段,即根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值,采用第二温度控制策略,将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度;并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围。由此,在当前温度接近目标温度时,使得当前温度长时间维持在(波动)目标温度的一定范围内(即当前温度与所述目标温度的差值的绝对值小于或等于所述第二温差阈值),进入温度控制的平衡段。如此配置,本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法,不同阶段按照不同的参数进行控制,在达到目标温度前通过控制降温速率,能够提高医疗器械在治疗时的安全性、舒适性和有效性。
由于本发明提供的用于医疗器械的温度控制置及治疗仪,与本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法属于同一发明构思,因此,至少具有与其相同的有益效果,在此,不再一一赘述。
附图说明
图1为本发明一实施方式提供的用于医疗器械的温度控制方法的总流程示意图;
图2为其中一实施方式应用本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法进行升温控制时,所述初始温度、所述第一温度、所述第一温差阈值、所述第二温度、所述第二温差阈值的之间的关系示意图;
图3为其中一实施方式应用本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法进行降温温控制时,所述初始温度、所述第一温度、所述第一温差阈值、所述第二温度、所述第二温差阈值的之间的关系示意图;
图4为本发明一实施方式提供的用于医疗器械的温度控制方法中控速阶段的具体流程示意图;
图5为本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法的其中一实施方式的具体流程示意图;
图6为图5中具体应用于冷冻减脂治疗仪时的控速阶段和控温阶段的示意性框图;
图7为图5中步骤S1的其中一实施方式的具体流程示意图;
图8为图5中步骤S2的其中一实施方式的具体流程示意图;
图9为图5中步骤S3的其中一实施方式的具体流程示意图;
图10为本发明一实施方式提供的温度控制装置的结构框图。
其中,附图标记如下:
100-温度调节控速单元、200-温度调节控温单元。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是,附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂,请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明实施的限定条件,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在与本发明所能产生的功效及所能达成的目的相同或近似的情况下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本文中所称的多个包括两个的情形。
此外,需要说明的是,如果本文所述的方法包括一系列步骤,且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序,且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。
本发明的核心思想在于提供一种用于医疗器械的温度控制方法、装置及治疗仪,以解决现有技术中医疗器械温度控制存在的安全性、有效性及舒适性问题中的一种或多种,本发明能够提高医疗器械的安全性、有效性和舒适性。
需要说明的是,虽然为了便于理解和说明,本发明以冷冻减脂治疗仪为例进行说明,但是如本领域技术人员所能理解的,本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法、装置及脂治疗仪还可以用于其它的医疗器械的温度控制,比如射频治疗仪、冷冻美白仪、PCR仪等涉及温度控制功能的器械;不仅如此,事实上也可以用于其他领域,比如制冷设备,恒温控制等,本发明对此并不进行限定。
为实现上述思想,本发明提供一种温度控制方法,请参考图1,其示意性地给出了本发明一实施方式提供的温度控制方法的流程示意图。如图1所示,所述温度控制方法包括如下步骤:
控速阶段:根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值,采用第一温度控制策略,将当前温度从初始温度调节至第一温度;
控温阶段:根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值,采用第二温度控制策略,将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度;并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围。
其中,所述第一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。如本领域技术人员可以理解地,所述控速阶段为从所述初始温度至所述第一温度的调节阶段;所述控温阶段为所述控温阶段为从所述第一温度至所述第二温度、并维持在所述预设目标温度区间范围的调节阶段。具体地,请参见图2和图3,其中,图2为其中一实施方式应用本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法进行升温控制时,所述初始温度、所述第一温度、所述第一温差阈值、所述第二温度、所述第二温差阈值的之间的关系示意图;图3为其中一实施方式应用本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法进行降温温控制时,所述初始温度、所述第一温度、所述第一温差阈值、所述第二温度、所述第二温差阈值的之间的关系示意图。从图2和图3可以明显看出:作为较佳实施方式,控速阶段根据预设温度调节速率规则,能够按照给定的温度限值控制温度调节速率,主要用于从初始温度有效地、安全地调节至目标温度附近;控温阶段主要用于将当前温度控制在指定范围(比如,与所述目标温度的差值的绝对值小于或等于第二温差阈值)。进一步地,为了更有效、更安全、更合理地进行温度控制,在实际应用中,所述第二温差阈值的取值最好远小于所述第一温差阈值的取值。但很显然,如本领域技术人员所述能理解地,上述仅是较佳实施方式的描述,而非本发明的限制,本发明并不限制所述初始温度、所述初始温度、所述第一温度、所述第一温差阈值、所述第二温度以及所述第二温差阈值的任一参数的具体取值。
综上,本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法,首先通过控速阶段,根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值,采用第一温度控制策略,将当前温度从初始温度调节至第一温度。由此,可以根据预设温度调节速率规则,能够按照给定的温度限值控制温度调节速率,在确保以较短时间(有效地)接近目标温度的同时避免温度的剧烈变化,从而保证安全性。然后,再通过控温阶段:根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值,采用第二温度控制策略,将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度;并将所述当前温度维持在预设目标温度区间范围。由此,在当前温度接近目标温度时,使得当前温度长时间维持在(波动)目标温度的一定范围内(比如,与所述目标温度的差值的绝对值小于或等于第二温差阈值),进入温度控制的平衡段。如此配置,本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法,不同阶段按照不同的参数进行控制,在达到目标温度前通过控制降温速率,能够提高医疗器械在治疗时的安全性、舒适性和有效性。
优选地,在一种示范性的实施方式中,参见图4,图4为本发明一实施方式提供的用于医疗器械的温度控制方法中控速阶段的具体流程示意图。从图4可以看出:所述控速阶段的根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值,采用第一温度控制策略,将当前温度从初始温度调节至第一温度,包括:
S01:根据所述目标温度和所述第一温差阈值,计算所述第一温度。
具体地,所述第一温差阈值为所述第一温度与所述目标温度的偏差。当进行降温控制时,所述第一温度等于所述目标温度加上所述第一温差阈值得到的温度值;当进行升温控制时,所述第一温度等于所述目标温度减去所述第一温差阈值得到的温度值。如本领域技术人员可以理解地,以上仅为所述第一温度确定方法的示例性描述,而非本发明的限制。
S02:根据所述预设温度调节速率规则、所述初始温度和所述第一温度,确定控速阶段的温度调节阶段的个数。
具体地,在其中一种示例性实施方式中,所述温度调节阶段包括:第一个所述温度调节阶段的阶段初始温度为所述初始温度,前一个所述温度调节阶段的阶段目标温度为与其相邻的后一个所述温度调节阶段的阶段初始温度,最后一个所述温度调节阶段的阶段目标温度为所述第一温度。由此,相邻的温度调节阶段的调节的温度范围无缝衔接,可以进一步提高温度控制的有效性。如本领域技术人员可以理解地,上述仅是较佳实施方式的描述,在其他的实施方式中,前一个所述温度调节阶段的阶段目标温度也可以大于其相邻的后一个所述温度调节阶段的阶段初始温度,即相邻的温度调节阶段的调节的温度范围具有少量的重合,如此,可以进一步提高温度调节的舒适性。
S03:按照每一个所述温度调节阶段的阶段温度调节速率预设阈值,将所述当前温度从阶段初始温度调节至阶段目标温度后,进入下一个所述温度调节阶段,直至将所述初始温度调节至所述第一温度。
由此,可以根据具体的医疗器械的实际应用场景,合理设定不同的温度调节阶段及其相应的阶段温度调节速率预设阈值,从而提高医疗器械在应用于人体时人体的舒适度。
优选地,在其中一种优选实施方式中,所述温度调节阶段为2个,分别为第一温度调节阶段和第二温度调节阶段;且所述第一温度调节阶段的阶段初始温度为所述初始温度,所述第一温度调节阶段的阶段目标温度和所述第二温度调节阶段的阶段初始温度均为第三温度,所述第二温度调节阶段的阶段目标温度为所述第一温度;所述第三温度介于所述初始温度和所述第一温度之间。
具体地,请参见图5和图6,其中,图5示意性地给出了用于医疗器械的温度控制方法的其中一实施方式的具体流程示意图;图6为图5中具体应用于冷冻减脂治疗仪时的控速阶段和控温阶段的示意性框图。其中,图5中步骤S1和步骤S2相应于步骤S03中所述按照每一个所述温度调节阶段的阶段温度调节速率预设阈值,将所述当前温度从阶段初始温度调节至阶段目标温度后,进入下一个所述温度调节阶段,直至将所述初始温度调节至所述第一温度的具体方法的具体流程。从图5可以看出:步骤S03包括步骤S1和步骤S2:
S1:在所述第一温度调节阶段,控制第一温度变化速率,将所述当前温度从所述初始温度调节至所述第三温度;其中,所述第一温度变化速率小于或等于所述第一温度速率预设阈值。
S2:在所述第二温度调节阶段,控制第二温度变化速率,将所述当前温度从所述第三温度调节至所述第一温度;其中,第二温度速率预设阈值小于或等于第二温度变化速率,且所述第二温度变化速率小于或等于第三温度速率预设阈值。
具体地,请继续参见图6,从图6可以看出,在该具体实施方式中,整个降温阶段分为三段(如本领域技术人员可以理解地,如前文所述,本发明对温度控制的阶段不作限制,也可以多于两段或少于两段),其中,步骤S1为第一温度调节阶段;步骤S2为第二温度调节阶段,步骤S3为第三温度调节阶段,步骤S1和步骤S2为控速阶段,步骤S3为控温阶段。第一温度调节阶段从初始温度调节至第三温度(0℃),第二温度调节阶段从第三温度调节至第一温度(第一温差阈值为2℃):即从0℃降低到接近距目标值2℃;第三温度调节阶段从第一温度调节至第二温度并维持在预设目标温度区间范围(比如,若第二温差阈值为±0.5℃,即将所述当前温度pv维持在目标温度±0.5℃范围内)。
作为其中一种较佳实施方式,请参见图7,图7为图5中步骤S1的其中一实施方式的具体流程示意图。结合图6和图7可以看出,步骤S1中,所述在所述第一温度调节阶段,控制第一温度变化速率,将所述当前温度从所述初始温度调节至所述第三温度,包括:
S11:获取用于调节温度的功率元件的初始输出功率,并将所述初始输出功率作为第一输出功率S1_out。
本领域技术人员可以理解地,所述功率元件包括但不限于电机及温控元件等,其基本原理为:增大功率元件的输出,可以提高所述温度调节的速度(速率);减少所述功率元件的输出,可以降低所述温度调节的速度(速率)。具体电机及温控元件调节温度的详细过程可以参见现有技术,在此,不再赘述。
S12:根据上一采样时刻的温度、当前采样时刻的温度、以及当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间差,计算所述第一温度变化速率V1。
具体地,在其中一种优选实施方式中,如本领域技术人员可以理解地,在其中一种实施方式中,所述当前采样时刻的温度可以通过温度传感器等测温装置测量获取;在另外的实施方式中,也可以根据标定或或预设的用于调节温度的功率元件的上一采样时刻的输出功率、当前采样时刻的功率、上一采样时刻的温度获取当前采样时刻的温度。进一步地,上一采样时刻的温度可以在上一采样时刻通过温度传感器等测温装置获取,由此,根据所述当前采样时刻的温度与所述上一采样时刻温度的差值,以及当前时刻与上一采样时刻之间的时间差,计算得到所述第一温度变化速率。
S13:根据所述第一温度变化速率V1和所述第一温度速率预设阈值S1_Vmax,计算第一调节系数Kv1。
具体地,在其中一种示范性实施方式中,通过下式获取所述第一调节系数Kv1:
Kv1=S1_Vmax/V1
式中,Kv1为所述第一调节系数;S1_Vmax为所述第一温度速率预设阈值,V1为所述第一温度变化速率。
S14:若所述第一温度变化速率V1小于或等于所述第一温度速率预设阈值S1_Vmax,则根据所述第一调节系数Kv1和输出步进阈值Step,增大所述第一输出功率S1_out;否则,则根据所述第一调节系数Kv1和所述输出步进阈值step,减小所述第一输出功率S1_out。
如本领域技术人员可以理解地,所述输出步进阈值step可以为预设值,也可以根据所述功率元件的最小调节范围确定,本发明对此不作限定。
具体地,在其中一种示范性实施方式中,通过下式增大所述第一输出功率S1_out:
S1_out=S1_out+step×Kv1
进一步地,在另一示范性实施方式中,通过下式减小所述第一输出功率S1_out:
S1_out=S1_out-step×Kv1
式中,S1_out为所述第一输出功率,step为所述输出步进值,Kv1为所述第一调节系数。
S15:根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第三温度,判断是否满足进入所述第二温度调节阶段的条件,若是,则进入所述第二温度调节阶段;否则,执行步骤S12。
具体地,在其中一种示范性实施方式中,判断是否满足进入所述第二温度调节阶段的条件,包括:
当所述初始温度小于所述目标温度时,若所述当前温度大于或等于所述第三温度,则进入所述第二温度调节阶段。
当所述初始温度大于所述目标温度时,若所述当前温度小于或等于所述第三温度,则进入所述第二温度调节阶段。
如此配置,本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法,在第一温度调节阶段,尤其是在用于降温控制时,由于对安全性和舒适性的影响较低,该阶段的所述第一温度速率预设阈值和所述第一温差阈值可以设置的宽泛一些,从而进一步增大温度调节的有效性。
作为另一较佳实施方式,请参见图8,图8为图5中步骤S2的其中一实施方式的具体流程示意图。结合图6和图8可以看出,步骤S2中,所述在所述第二温度调节阶段,控制第二温度变化速率,将所述当前温度从所述第三温度调节至所述第一温度,具体包括:
S21:将所述用于调节温度的功率元件在所述第一温度调节阶段结束时的第一输出功率S1_out作为第二输出功率S2_out。
S22:根据上一采样时刻的温度和所述第二输出功率,计算所述第二温度变化速率V2。
具体地,在其中一种优选实施方式,可以采用与第一温度变化速率的类似的计算方法获取所述第二温度变化速率;在另外的实施方式中,也可以根据当前采样时刻通过温度传感器获取当前温度、上一采样时刻通过温度传感器获取的上一采样时刻的温度以及当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间差值,计算得到所述第二温度变化速率。本领域的技术人员可以理解地,本发明对此不作限制。
S23:根据所述第二温度变化速率V2和所述第二温度速率预设阈值S2_Vmin,计算第二调节系数Kv2min;并根据所述第二温度变化速率和所述第三温度速率预设阈值,计算第三调节系数。
具体地,在其中一示范性实施方式中,可以通过下式计算所述第二调节系数:
Kv2min=S2_Vmin/V2
较佳地,在另一示范性实施方式中,可以通过下式计算所述第三调节系数Kv2max:
Kv2max=V2/S2_Vmax
式中,Kv2min为所述第二调节系数,S2_Vmin为所述第二温度速率预设阈值;Kv2max为所述第三调节系数,S2_Vmax为所述第三温度速率预设阈值;V2为所述第二温度变化速率。
S24:判断所述第二温度变化速率V2小于或等于所述第三温度速率预设阈值S2_Vmax是否成立,若是,执行步骤S25;若否,则根据所述第三调节系数Kv2max和输出步进阈值step,减小所述第二输出功率S2_out。
较佳地,在其中一种示范性实施方式中,可以通过下式减小所述第二输出功率S2_out:
S2_out=S2_out-step×Kv2max
式中,S2_out为所述第二输出功率,step为所述输出步进值,Kv2max为所述第三调节系数。
S25:判断所述第二温度变化速率V2大于或等于所述第二温度速率预设阈值Kv2min是否成立,若是,执行步骤S26;否则,则根据所述第二调节系数Kv2min和所述输出步进阈值step,增大所述第二输出功率S2_out。
具体地,在其中一种示范性实施方式中,可以通过下式增大所述第二输出功率S2_out:
S2_out=S2_out+step×Kv2min;
式中,S2_out为所述第二输出功率,step为所述输出步进值,Kv2min为所述第二调节系数。
S26:根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第二温差阈值,判断是否满足进入所述控温阶段的条件:若是,则进入所述控温阶段进行温度控制;否则,执行步骤S22。
具体地,作为其中一种优选实施方式,可以通过以下方式判断是否满足进入所述控温阶段的条件:
当所述初始温度小于所述目标温度时,若所述当前温度小于或等于所述目标温度加上所述第一温差阈值得到的温度值,则进入所述控温阶段的条件;
当所述初始温度>所述目标温度时,若所述当前温度大于或等于所述目标温度减去所述第一温差阈值得到的温度值,则进入所述控温阶段。
如此配置,本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法,在第二温度调节阶段,尤其是在用于降温控制时,相对于第一温度调节阶段,有可能发生冻伤事件,对安全性和舒适性的要求相对提高。因此,通过所述第二温度速率预设阈值(降温的下限值)和所述第三温度速率预设阈值(降温的上限值)控制降温速度,与第一温度调节阶段相比,在保证降温速率的同时,具有更高的安全性;与控温阶段相比,在保证安全性的同时,具有更好的有效性。
较佳地,在其中一种优选实施方式中,在所述控温阶段,所述根据所述第一温度、所述目标温度和所述第二温差阈值,采用第二温度控制策略,维持所述当前温度在预设目标温度区间范围中,所述第二温度控制策略包括采用PID控制算法,将所述当前温度维持在预设目标温度区间范围。
具体地,在其中一种示范性实施方式中,图5中步骤S3对应于控温阶段,图9为图5中步骤S3的其中一实施方式的具体流程示意图,所述根据所述第一温度、所述目标温度和所述第二温差阈值,采用PID控制算法,将所述当前温度维持在预设目标温度区间范围具体包括:
S31:将所述用于调节温度的功率元件在所述第二温度调节阶段结束时的第二输出功率S2_out作为第三输出功率S3_out。
S32:根据所述第二输出功率、所述目标温度和所述当前温度,计算第三调节系数Kp。
具体地,在其中一种示范性实施方式中,可以通过下式计算所述第三调节系数Kp:
Kp=S2_out/ek
上式中,Kp为所述第三调节系数,S2_out为所述第二输出功率,更确切地说,是第二温度调节阶段结束时的输出功率。ek为所述当前温度和所述目标温度的差值,即通过下式计算得到:
ek=所述当前温度-所述目标温度
S33:根据控温比例输出、控温积分输出和控温微分输出,计算所述第三输出功率。
其中,所述控温比例输出根据所述第三调节系数、所述当前温度和所述目标温度计算得到;所述控温积分输出根据积分系数预设阈值和各个采样时刻的当前温度与所述目标温度的偏差计算得到;所述控温微分输出根据微分系数预设阈值、当前温度偏差和上一采样时刻的温度偏差计算得到。
优选地,在其中一种优选实施方式中,可以通过下式计算所述第三输出功率S3_out:
S3_out=Pout+Iout+Dout
式中,S3_out为所述第三输出功率,Pout为所述控温比例输出,Iout为所述控温积分输出,Dout为所述控温微分输出。
具体地,作为其中一种示范性实施方式,可以通过下式计算所述控温比例输出:
Pout=Kp*ek
式中,Kp为所述第三调节系数,ek为当前时刻的温度偏差,所述当前时刻的温度偏差根据所述当前温度和所述目标温度计算得到。具体地,在其中一种优选实施方式中,可以通过下式计算当前时刻的温度偏差ek:
ek=所述当前温度-所述目标温度
进一步地,可以通过下式计算所述控温积分输出:
Iout=Ki*Σek:
式中,Iout为所述控温积分输出,Ki为所述积分系数预设阈值,Σek为所述各个采样时刻的当前温度与所述目标温度的偏差之和。
又一步地,可以通过下式计算所述控温微分输出:
Dout=kd*△ek
式中,Dout为所述控温微分输出,kd为所述微分系数预设阈值,△ek根据当前温度偏差和上一采样时刻的温度偏差计算得到。具体地,可以通过下式计算得到所述△ek:
△ek=所述当前温度偏差-所述上一采样时刻的温度偏差
S34:若收到停止温度控制指令,则温度控制结束;否则,执行步骤S33。
如此配置,本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法,在控温阶段(即图5中的第三温度控制阶段,亦即温度控制的平衡段)通过PID控制,能够将温度控制在指定目标值范围内,使得温度长时间波动在一定范围内,从而进一步提高了医疗器械在使用过程中的舒适性和安全性。
如本领域技术人员可以理解地,本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法,控温速率阈值设置关系到治疗的有效性、舒适性和安全性,所以需设置适合的阈值。很显然地,本发明对此不作任何限定。以下结合图6以用于冷冻减脂治疗仪时的降温控制方法为例对此进行详细描述:
从图6中可以看出,第一温度控制阶段和第二温度控制阶段均为控速阶段。其中,在第一温度控制阶段,其阶段目标温度(即第三温度的取值为0℃,在第一温度控制阶段结束时所述当前温度)pv满足:pv≥0℃时的最小值;第一温度控制阶段的目标为:控制所述第一温度变化速率v1≤所述第一温度速率预设阈值S1_Vmax;第一温度控制阶段相关的输出为功率元件的第一输出功率S1_out;第一温度控制阶段相关的系数为第一调节系数Kv1。第二温度控制阶段,其阶段目标温度(即所述第一温度,在第二温度控制阶段结束时所述当前温度)pv满足:sv+2℃≤pv≤0℃,式中,sv为所述目标温度,2℃为所述第一温差阈值;第二温度控制阶段的目标为:控制所述第二温度变化速率满足:所述第二温度速率预设阈值S2_Vmin≤所述第二温度变化速率v2≤所述第三温度速率预设阈值S2_Vmax;第二温度控制阶段相关的输出为功率元件的输出功率S2_out;第二温度控制阶段相关的系数为第二调节系数Kv2min和第三调节系数Kv2max。第三温度控制阶段,其阶段目标温度(维持在预设目标温度区间范围,在第三温度控制阶段时的所述当前温度)pv满足:(sv-0.5℃)≤pv≤(sv+0.5℃),式中,sv为所述目标温度,0.5℃为所述第二温差阈值。第三温度控制阶段相关的输出为功率元件的输出功率S3_out;第三温度控制阶段相关的参数为控温比例输出Pout、控温积分输出Iout和控温微分输出Dout。
由此,在所述第一温度控制阶段,因为对安全性影响较低,此段控制参数(比如第一温差阈值为2℃,第一预设)可以宽泛点,在所述第二温度控制阶段可能发生冻伤事件,此段通过上下速度阈值限制降温速率,保证降温速率的同时,又保证安全性。第三温度调节阶段,已进入平衡段,采用PID控温,使温度在长时间波动在一定范围内。如此配置,本发明提供的用于医疗器械的温度控制算法,无需增加任何硬件设备,即可提供医疗器械的有效性、安全性和舒适性,而且控制方法简单,易于实施。
与上述的温度控制方法相对应,本发明的再一实施例还提供了一种温度控制装置。请参考图10,其示意性地给出了本发明一实施方式的的方框结构示意图。如图10所示,所述温度控制装置包括温度调节控速单元100和温度调节控温单元200。
具体地,所述温度调节控速单元100:被配置为根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值,采用第一温度控制策略,将当前温度从初始温度调节至第一温度。所述温度调节控温单元200:被配置为根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值,采用第二温度控制策略,将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度;并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围;其中,所述第一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。
由于该实施方式提供的温度控制装置的温度控制原理与上述各实施方式提供的温度控制方法的基本原理相同,所以介绍的比较粗略。具体地温度控制细节,可以参考上文中的相关描述,对此不再进行赘述。进一步地,本领域的技术人员可以理解地,本发明提供的温度控制装置还可以包括用于控制温度的功率元件(比如电机)、用于获取当前温度的温度传感器、用于存储所述第一温差阈值、所述第二温差阈值等相关参数的存储单元和/或用于进行数据处理的处理器,在此,不再一一展开赘述。
与上述的温度控制方法和温度控制装置相对应,本发明的再一实施例还提供了一种治疗仪,所述治疗仪采用如上述任一项所述的温度控制方法进行温度控制或包括上述的温度控制装置用以温度控制。由于该实施方式提供的治疗仪的温度控制原理与上述各实施方式提供的温度控制方法和/或温度控制装置的基本原理相同,所以介绍的比较粗略。具体地温度控制细节,可以参考上文中的相关描述,对此不再进行赘述。
应当注意的是,在本文的实施方式中所揭露的装置和方法,也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
通过以上实施方式的描述,本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、装置(系统)、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式,但很多情况下,前者是更佳的实施方式。
综上所述,与现有技术相比,本发明提供的具有以下优点:本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法,首先通过控速阶段,根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值,采用第一温度控制策略,将当前温度从初始温度调节至第一温度。由此,可以根据预设温度调节速率规则,能够按照给定的温度限值控制温度调节速率,在确保以较短时间(有效地)接近目标温度的同时避免温度的剧烈变化,从而保证安全性。然后,再通过控温阶段:根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值,采用第二温度控制策略,将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度;并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围。由此,在当前温度接近目标温度时,使得当前温度长时间维持(波动)在目标温度的一定范围内(与所述目标温度的差值≤第二温差阈值),进入温度控制的平衡段。如此配置,本发明提供的用于医疗器械的温度控制方法,不同阶段按照不同的参数进行控制,在达到目标温度前通过控制降温速率,能够提高医疗器械在治疗时的安全性、舒适性和有效性。
此外,在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。
上述描述仅是对本发明较佳实施方式的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于本发明的保护范围。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若这些修改和变型属于本发明及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (15)
1.一种用于医疗器械的温度控制方法,其特征在于,包括:
根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值,采用第一温度控制策略,将当前温度从初始温度调节至第一温度;
根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值,采用第二温度控制策略,将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度;并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围;
其中,所述第一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。
2.根据权利要求1所述的温度控制方法,其特征在于,所述根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值,采用第一温度控制策略,将当前温度从初始温度调节至第一温度,包括:
根据所述目标温度和所述第一温差阈值,计算所述第一温度;
根据所述预设温度调节速率规则、所述初始温度和所述第一温度,确定控速阶段的温度调节阶段的个数;其中,所述控速阶段为从所述初始温度至所述第一温度的调节阶段;
按照每一个所述温度调节阶段的阶段温度调节速率预设阈值,将所述当前温度从阶段初始温度调节至阶段目标温度后,进入下一个所述温度调节阶段,直至将所述初始温度调节至所述第一温度。
3.根据权利要求2所述的温度控制方法,其特征在于,所述温度调节阶段,包括:
第一个所述温度调节阶段的阶段初始温度为所述初始温度,前一个所述温度调节阶段的阶段目标温度为与其相邻的后一个所述温度调节阶段的阶段初始温度,最后一个所述温度调节阶段的阶段目标温度为所述第一温度。
4.根据权利要求2所述的温度控制方法,其特征在于,所述温度调节阶段为2个,分别为第一温度调节阶段和第二温度调节阶段;且所述第一温度调节阶段的阶段初始温度为所述初始温度,所述第一温度调节阶段的阶段目标温度和所述第二温度调节阶段的阶段初始温度均为第三温度,所述第二温度调节阶段的阶段目标温度为所述第一温度;所述第三温度介于所述初始温度和所述第一温度之间;
所述按照每一个所述温度调节阶段的阶段温度调节速率预设阈值,将所述当前温度从阶段初始温度调节至阶段目标温度后,进入下一个所述温度调节阶段,直至将所述初始温度调节至所述第一温度,包括:
在所述第一温度调节阶段,控制第一温度变化速率,将所述当前温度从所述初始温度调节至所述第三温度;其中,所述第一温度变化速率小于或等于所述第一温度速率预设阈值;
在所述第二温度调节阶段,控制第二温度变化速率,将所述当前温度从所述第三温度调节至所述第一温度;其中,第二温度速率预设阈值小于或等于所述第二温度变化速率,且所述第二温度变化速率小于或等于第三温度速率预设阈值。
5.根据权利要求4所述的温度控制方法,其特征在于,所述在所述第一温度调节阶段,控制第一温度变化速率,将所述当前温度从所述初始温度调节至所述第三温度,包括:
S11:获取用于调节温度的功率元件的初始输出功率,并将所述初始输出功率作为第一输出功率;
S12:根据上一采样时刻的温度、当前采样时刻的温度、以及当前采样时刻与上一采样时刻之间的时间差,计算所述第一温度变化速率;
S13:根据所述第一温度变化速率和所述第一温度速率预设阈值,计算第一调节系数;
S14:若所述第一温度变化速率小于或等于所述第一温度速率预设阈值,则根据所述第一调节系数和输出步进阈值,增大所述第一输出功率;否则,则根据所述第一调节系数和所述输出步进阈值,减小所述第一输出功率;
S15:根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第三温度,判断是否满足进入所述第二温度调节阶段的条件,若是,则进入所述第二温度调节阶段;否则,执行步骤S12。
6.根据权利要求5所述的温度控制方法,其特征在于,步骤S13中,所述根据所述第一温度变化速率和所述第一温度速率预设阈值,获取第一调节系数,包括:通过下式获取所述第一调节系数:
Kv1=S1_Vmax/V1
式中,Kv1为所述第一调节系数;S1_Vmax为所述第一温度速率预设阈值,V1为所述第一温度变化速率。
7.根据权利要求5所述的温度控制方法,其特征在于,步骤S14中,所述根据所述第一调节系数和输出步进阈值,增大所述第一输出功率,包括:通过下式增大所述第一输出功率:
S1_out=S1_out+step×Kv1
所述根据所述第一调节系数和所述输出步进阈值,减小所述第一输出功率,包括:通过下式减小所述第一输出功率:
S1_out=S1_out-step×Kv1
式中,S1_out为所述第一输出功率,step为所述输出步进值,Kv1为所述第一调节系数。
8.根据权利要求5所述的温度控制方法,其特征在于,步骤S15中,所述根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第三温度,判断是否满足进入所述第二温度调节阶段的条件,包括:
当所述初始温度小于所述目标温度时,若所述当前温度大于或等于所述第三温度,则进入所述第二温度调节阶段的条件;
当所述初始温度大于所述目标温度时,若所述当前温度小于或等于所述第三温度,则进入所述第二温度调节阶段。
9.根据权利要求4所述的温度控制方法,其特征在于,所述在所述第二温度调节阶段,控制第二温度变化速率,将所述当前温度从所述第三温度调节至所述第一温度,包括:
S21:将所述用于调节温度的功率元件在所述第一温度调节阶段结束时的第一输出功率作为第二输出功率;
S22:根据上一采样时刻的温度和所述第二输出功率,计算所述第二温度变化速率;
S23:根据所述第二温度变化速率和所述第二温度速率预设阈值,计算第二调节系数;并根据所述第二温度变化速率和所述第三温度速率预设阈值,计算第三调节系数;
S24:判断所述第二温度变化速率小于或等于所述第三温度速率预设阈值是否成立,若是,执行步骤S25;若否,则根据所述第三调节系数和输出步进阈值,减小所述第二输出功率;
S25:判断所述第二温度变化速率大于或等于所述第二温度速率预设阈值是否成立,若是,执行步骤S26;否则,则根据所述第二调节系数和所述输出步进阈值,增大所述第二输出功率;
S26:根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第二温差阈值,判断是否满足进入控温阶段的条件:若是,则进入所述控温阶段进行温度控制;否则,执行步骤S22;其中,所述控温阶段为从所述第一温度至所述第二温度、并维持在所述预设目标温度区间范围的调节阶段。
10.根据权利要求9所述的温度控制方法,其特征在于,步骤S23中,所述根据所述第二温度变化速率和所述第二温度速率预设阈值,计算第二调节系数,包括通过下式计算所述第二调节系数:
Kv2min=S2_Vmin/V2
所述根据所述第二温度变化速率和第三温度速率预设阈值,计算第三调节系数,包括通过下式计算所述第三调节系数:
Kv2max=V2/S2_Vmax
式中,Kv2min为所述第二调节系数,S2_Vmin为所述第二温度速率预设阈值;Kv2max为所述第三调节系数,S2_Vmax为所述第三温度速率预设阈值;V2为所述第二温度变化速率。
11.根据权利要求9所述的温度控制方法,其特征在于,步骤S24中,所述根据所述第三调节系数和输出步进阈值,减小所述第二输出功率,包括通过下式减小所述第二输出功率:
S2_out=S2_out-step×Kv2max
步骤S25中,所述根据所述第二调节系数和所述输出步进阈值,增大所述第二输出功率,包括通过下式增大所述第二输出功率:
S2_out=S2_out+step×Kv2min;
式中,S2_out为所述第二输出功率,step为所述输出步进值,Kv2min 为所述第二调节系数,Kv2max为所述第三调节系数。
12.根据权利要求9所述的温度控制方法,其特征在于,步骤S26中,所述根据所述初始温度、所述目标温度、所述当前温度和所述第二温差阈值,判断是否满足进入所述控温阶段的条件,包括:
当所述初始温度小于所述目标温度时,若所述当前温度小于或等于所述目标温度加上所述第一温差阈值得到的温度值,则进入所述控温阶段;
当所述初始温度大于所述目标温度时,若所述当前温度大于或等于所述目标温度减去所述第一温差阈值得到的温度值,则进入所述控温阶段。
13.根据权利要求1所述的温度控制方法,其特征在于,所述根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值,采用第二温度控制策略,将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度;并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围,包括:
S31:将所述用于调节温度的功率元件在所述第二温度调节阶段结束时的第二输出功率作为第三输出功率;
S32:根据所述第二输出功率、所述目标温度和所述当前温度,计算第三调节系数;
S33:根据控温比例输出、控温积分输出和控温微分输出,计算所述第三输出功率;
其中,所述控温比例输出根据所述第三调节系数、所述当前温度和所述目标温度计算得到;所述控温积分输出根据积分系数预设阈值和各个采样时刻的当前温度与所述目标温度的偏差计算得到;所述控温微分输出根据微分系数预设阈值、当前温度偏差和上一采样时刻的温度偏差计算得到;
S34:若收到停止温度控制指令,则温度控制结束;否则,执行步骤S33。
14.一种温度控制装置,其特征在于,包括:
温度调节控速单元:被配置为根据预设温度调节速率规则、目标温度和第一温差阈值,采用第一温度控制策略,将当前温度从初始温度调节至第一温度;
温度调节控温单元:被配置为根据所述第一温度、所述目标温度和第二温差阈值,采用第二温度控制策略,将所述当前温度从所述第一温度调节至第二温度;并维持所述当前温度在预设目标温度区间范围。
其中,所述第一温度和所述第二温度介于所述初始温度和所述目标温度之间。
15.一种治疗仪,其特征在于,采用如权利要求1至13任一项所述的温度控制方法进行温度控制或包括如权利要求14所述的温度控制装置用以进行温度控制。
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