CN117055663A - 动态温度调节方法、装置、crrt设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了动态温度调节方法、装置、CRRT设备、存储介质,该方法包括:获取第二液体测量温度和第二板卡测量温度,结合根据液体目标温度确定为液体目标温差和板卡目标温度和板卡目标温差;当液体目标温差大于液体温差阈值,和/或,板卡目标温差大于板卡温差阈值,根据液体目标温差确定液体加热功率,根据板卡目标温差确定板卡加热功率;根据液体加热功率和板卡加热功率确定的第二设定加热功率控制加热板卡运行,执行下一个检测周期的温度调节。根据本发明实施例的技术方案,能够根据周期性检测的液体温度和板卡温度自动计算板卡目标温度,动态调整加热板卡的加热功率,无需整定PID参数,提高液体温控的可靠性、实时性和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及CRRT设备技术领域,特别涉及一种动态温度调节方法、装置、CRRT设备、存储介质。
背景技术
连续性肾脏替代治疗(Continuous Renal Replacement Therapy,CRRT)是常用的连续血液净化设备。在CRRT设备工作时,需要根据设定好的目标温度对液体进行加热。在相关技术中,需要根据设置好的PID系数对加热板进行PID控制,以完成液体温度的调节。但是,液体温度不仅受到加热板的热量影响,还会受到环境温度、CRRT设备结构、加热板材料等外部环境因素影响,很难设置准确的PID系数,温度调节的准确性和实时性较低,温度调节缓慢,温度过冲后难以恢复的问题,而且更换CRRT设备的加热组件后需要重新设置PID系数,CRRT设备的温控可靠性较低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种动态温度调节方法、装置、CRRT设备、存储介质,能够提高CRRT设备的液体温控的准确性、实时性和可靠性。
第一方面,本发明实施例提供了一种动态温度调节方法,应用于CRRT设备,所述CRRT设备包括第一温度传感器、第二温度传感器、加热板卡、液体管路和流量传感器,所述加热板卡用于加热所述液体管路中的输注液体,所述第一温度传感器用于检测所述输注液体的温度,所述第二温度传感器用于检测所述加热板卡的温度,所述流量传感器用于检测所述液体管路的液体流量,所述动态温度调节方法包括:
当所述加热板卡根据第一设定加热功率运行的时长达到预设的检测周期,通过所述第一温度传感器获取第二液体测量温度,通过所述第二温度传感器获取第二板卡测量温度;
将预设的液体目标温度和所述第二液体测量温度的差值确定为液体目标温差,根据所述液体目标温差和所述第二板卡测量温度确定板卡目标温度,将所述板卡目标温度与所述第二板卡测量温度的差值确定为板卡目标温差;
当所述液体目标温差大于预设的液体温差阈值,和/或,所述板卡目标温差大于预设的板卡温差阈值,通过所述流量传感器获取当前的液体流量,将所述液体流量、所述液体目标温差和预设的第一比热容的乘积确定为液体周期功率,将所述液体周期功率与预设的防过冲系数的商确定为所述液体加热功率,其中,所述第一比热容为所述输注液体的比热容;
根据所述板卡目标温差确定板卡加热功率,根据所述液体加热功率和所述板卡加热功率确定第二设定加热功率,根据所述第二设定加热功率控制所述加热板卡加热所述输注液体,执行下一个所述检测周期的温度调节。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述液体目标温差和所述第二板卡测量温度确定板卡目标温度,包括:
获取第一液体测量温度、预设的温差系数和预设的温度补偿系数,其中,所述第一液体测量温度用于指示所述输注液体在所述检测周期开始时的温度,所述温差系数为自然数,所述温度补偿系数为常量;
将所述第二液体测量温度和所述第一液体测量温度的差值确定为液体周期温差;
将所述液体周期温差与所述温差系数的乘积、所述第二板卡测量温度和所述温度补偿系数之和确定为所述板卡目标温度。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述板卡目标温差确定板卡加热功率,包括:
获取预设的板卡质量和第二比热容,其中,所述第二比热容为所述加热板卡的比热容;
将所述板卡质量、所述板卡目标温差和所述第二比热容的乘积确定为板卡周期功率;
将所述板卡周期功率与所述防过冲系数的商值确定为所述板卡加热功率。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述液体加热功率和所述板卡加热功率确定第二设定加热功率,包括:
将所述液体目标温度与所述第二板卡测量温度的差值、所述板卡质量和所述第二比热容的乘积确定为耗散功率;
获取第一板卡测量温度,将所述第二板卡测量温度和所述第一板卡测量温度的差值确定为板卡周期温差,其中,所述第一板卡测量温度用于指示加热板卡在所述检测周期开始时的温度;
将所述板卡周期温差与所述温差系数的商值与所述液体周期温差求和之后,将得到的和值乘以所述第一比热容得到周期加热温差;
将所述液体目标温差与所述第一设定加热功率的乘积除以所述周期加热温差,得到补偿功率,其中,所述补偿功率在所述检测周期中递减至0;
将所述液体加热功率、所述板卡加热功率、所述补偿功率和所述耗散功率之和确定为所述第二设定加热功率。
根据本发明的一些实施例,所述方法还包括:
在启动加热后,获取所述液体目标温度,通过所述第二温度传感器获取初始板卡测量温度;
根据所述液体目标温度和预设的加热算法确定所述液体温差阈值;
根据所述液体温差阈值与所述温差系数的乘积、所述初始板卡测量温度和所述温度补偿系数之和确定为所述板卡温差阈值。
根据本发明的一些实施例,所述方法还包括:
当所述液体目标温差等于所述液体温差阈值,以及,所述板卡目标温差小于或等于所述板卡温差阈值,维持所述第一设定加热功率,执行下一个所述检测周期的温度调节;
或者,
当所述液体目标温差小于液体温差阈值,根据预设的单位调整功率调整所述第一设定加热功率,得到第三设定加热功率,根据所述第三设定加热功率控制所述加热板卡加热所述输注液体,执行下一个所述检测周期的温度调节。
第二方面,本发明实施例提供了一种动态温度调节装置,包括少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器;所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个控制处理器执行,以使所述至少一个控制处理器能够执行如上述第一方面所述的动态温度调节方法。
第三方面,本发明实施例提供了一种CRRT设备,包括有如上述第二方面所述的动态温度调节装置。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行如上述第一方面所述的动态温度调节方法。
根据本发明实施例的动态温度调节方法,至少具有如下有益效果:当所述加热板卡根据第一设定加热功率运行的时长达到预设的检测周期,通过所述第一温度传感器获取第二液体测量温度,通过所述第二温度传感器获取第二板卡测量温度;将预设的液体目标温度和所述第二液体测量温度的差值确定为液体目标温差,根据所述液体目标温差和所述第二板卡测量温度确定板卡目标温度,将所述板卡目标温度与所述第二板卡测量温度的差值确定为板卡目标温差;当所述液体目标温差大于预设的液体温差阈值,和/或,所述板卡目标温差大于预设的板卡温差阈值,根据所述液体目标温差确定液体加热功率,根据所述板卡目标温差确定板卡加热功率;根据所述液体加热功率和所述板卡加热功率确定第二设定加热功率,根据所述第二设定加热功率控制所述加热板卡加热所述输注液体,执行下一个所述检测周期的温度调节。根据本发明实施例的技术方案,能够根据周期性检测的液体温度和板卡温度自动计算板卡目标温度,结合设定好的液体目标温度动态调整加热板卡的加热功率,能够根据实际的板卡温度和液体温度进行温度调节,提高液体温控的准确性,而且无需整定PID参数,提高CRRT设备的液体温控的可靠性和实时性。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的实施环境的示意图;
图2是本发明一个实施例提供的动态温度调节方法的流程图;
图3是本发明另一个实施例提供的动态温度调节方法的具体示例流程图;
图4是本发明另一个实施例提供的计算板卡加热功率的流程图;
图5是本发明另一个实施例提供的计算设定加热功率的流程图;
图6是本发明另一个实施例提供的启动加热算法的流程图;
图7是本发明另一个实施例提供的选择温度调节方式的流程图;
图8是本发明另一个实施例提供的动态温度调节装置的结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供了一种动态温度调节方法、装置、CRRT设备、存储介质,其中,动态温度调节方法包括:当所述加热板卡根据第一设定加热功率运行的时长达到预设的检测周期,通过所述第一温度传感器获取第二液体测量温度,通过所述第二温度传感器获取第二板卡测量温度;将预设的液体目标温度和所述第二液体测量温度的差值确定为液体目标温差,根据所述液体目标温差和所述第二板卡测量温度确定板卡目标温度,将所述板卡目标温度与所述第二板卡测量温度的差值确定为板卡目标温差;当所述液体目标温差大于预设的液体温差阈值,和/或,所述板卡目标温差大于预设的板卡温差阈值,根据所述液体目标温差确定液体加热功率,根据所述板卡目标温差确定板卡加热功率;根据所述液体加热功率和所述板卡加热功率确定第二设定加热功率,根据所述第二设定加热功率控制所述加热板卡加热所述输注液体,执行下一个所述检测周期的温度调节。根据本发明实施例的技术方案,能够根据周期性检测的液体温度和板卡温度自动计算板卡目标温度,结合设定好的液体目标温度动态调整加热板卡的加热功率,能够根据实际的板卡温度和液体温度进行温度调节,提高液体温控的准确性,而且无需整定PID参数,提高CRRT设备的液体温控的可靠性和实时性。
参照图1,图1为本发明实施例的实施环境示意图,图1中所示的结构仅为能够实现技术方案的一个系统示例,并非对CRRT设备的具体结构进行限定。在本实施环境中,CRRT设备包括第一温度传感器10、第二温度传感器21、加热板卡20、液体管路30和流量传感器40,加热板卡20用于加热液体管路30中的输注液体,第一温度传感器10用于检测输注液体的温度,第二温度传感器21用于检测加热板卡20的温度,流量传感器40用于检测液体管路30的液体流量。
其中,第二温度传感器21可以设置在加热板卡20的任意位置,能够对加热板卡20的温度进行检测即可,本实施例对此不多做限定。
值得注意的是,还可以在CRRT设备中设置控制器,通过控制器获取第一温度传感器10、第二温度传感器21和流量传感器40的上报数据,计算出设定加热功率并控制加热板卡20运行,在应用本发明实施例的技术方案得到设定加热功率的基础上,本领域技术人员熟知如何控制加热板卡20进行加热,在此不重复赘述。
下面基于附图1所示的实施环境,对本发明实施例的控制方法作进一步阐述。
参照图2,图2为本发明实施例提供的一种动态温度调节方法的流程图,该动态温度调节方法包括:
S10,当加热板卡根据第一设定加热功率运行的时长达到预设的检测周期,通过第一温度传感器获取第二液体测量温度,通过第二温度传感器获取第二板卡测量温度;
S20,将预设的液体目标温度和第二液体测量温度的差值确定为液体目标温差,根据液体目标温差和第二板卡测量温度确定板卡目标温度,将板卡目标温度与第二板卡测量温度的差值确定为板卡目标温差;
S30,当液体目标温差大于预设的液体温差阈值,和/或,板卡目标温差大于预设的板卡温差阈值,通过流量传感器获取当前的液体流量,将液体流量、液体目标温差和预设的第一比热容的乘积确定为液体周期功率,将液体周期功率与预设的防过冲系数的商确定为液体加热功率,其中,第一比热容为输注液体的比热容;
S40,根据板卡目标温差确定板卡加热功率,根据液体加热功率和板卡加热功率确定第二设定加热功率,根据第二设定加热功率控制加热板卡加热输注液体,执行下一个检测周期的温度调节。
需要说明的是,在启动加热时,第一设定加热功率可以根据设置好的液体目标温度和预设的加热算法计算得到,再根据本实施例的技术方案周期性调节以实现液体温度的精准控制和动态调控;也可以是在CRRT设备的控制器同时输入第一设定加热功率和液体目标温度,CRRT设备启动后应用设定好的第一设定加热功率控制加热板卡进行加热,并基于液体目标温度执行本实施例的温度调节,从而在输注过程中实现液体温度的动态调控。
值得注意的是,本实施例的检查周期可以根据实际需求设置,在此不做限定,例如以秒为单位进行设置时,检测周期设置为N秒,其中N为自然数,则CRRT设备的控制器每隔N秒通过第一温度传感器获取一次第二液体测量温度,通过第一温度传感器获取一次第二板卡测量温度,从而通过输注液体和加热板卡的周期温升来判断加热功率是否能够满足输注液体的加热需求,能够有效减小加热板卡的温度过冲,使得输注液体能够更快地到达液体目标温度。
需要说明的是,本实施例的第二液体测量温度和第二板卡测量温度为检测周期结束的时刻采集的温度,通过采集检测周期结束时刻的温度,能够通过比对确定与目标温度之间的温差,从而判断是否需要调整设定加热功率。
需要说明的是,本实施例的液体目标温度是预先设置的,因此能够直接根据液体目标温度与第二液体测量温度的差值确定液体目标温差,液体目标温差能够表征经过检测周期后当前液体温度与液体目标温度之间的差异,以体现出液体的温控需求。值得注意的是,本实施例的温控并非仅限定从低的温度加热至高的温度,也可以是从高的温度通过降低加热设定功率来实现温度降低,例如,当液体目标温差为正数,则表征液体的温控需求为从低的温度加热至搞到温度,又如,当液体目标温差为负数,则表征液体温度过高,需要降低设定加热功率,使得输注液体的温度能够下降至液体目标温度,又如,当液体目标温差为0,则液体目标温度等于第二液体测量温度。
需要说明的是,由于CRRT设备需要较为精准的温度控制,且加热板卡和输注管道是通过接触实现热传递,若板卡目标温度预先设置好,或者根据液体目标温度计算一个静态值,很容易在某一个检测周期内由于升温过快而造成过冲,导致输注液体温度过高,本实施例采用动态的板卡目标温度,当输注液体的当前温度越高,板卡目标温度越低且越接近于液体目标温度,使得输注液体的温度接近液体目标温度时以较小的周期温升进行加热,能够有效减小温度过冲,因此,本实施例根据输注液体的温度情况和加热板卡的第二板卡测量温度计算得到;并且,在CRRT设备更换不同的加热组件后,仍然可以通过第一温度传感器和第二温度传感器检查到的液体温度和板卡温度动态计算的板卡目标温度,从而实现自适应的液体温控调节,无需针对不同的加热组件进行PID系数整定,通过自检测计算取代PID系数整定,有效提高了CRRT设备的使用便利性和工作效率。
需要说明的是,根据上述描述,当液体目标温差为0,则液体目标温度等于第二液体测量温度,但这并不意味着维持当前的设定加热功率即可,因为第一设定加热功率是针对加热板卡的,以输注液体从低温加热到高温为例,加热板卡的板卡目标温度只有在高于液体目标温度的情况下,才能够实现输注液体的加热,因此,即使液体目标温差等于0,若维持当前的第一设定加热功率,在下一个检测周期会导致输注液体继续升温,从而超过液体目标温度,影响CRRT设备的正常运作,因此,本实施例在确定板卡目标温度之后,进一步根据板卡目标温度和第二板卡测量温度确定板卡目标温差,当板卡目标温差大于板卡温差阈值,重新调整设定加热温度,本实施例以液体目标温差和板卡目标温差两个维度作为加热板卡功率调整的依据,既能够体现输注液体的温度需求,也能够体现加热设备的温控需求,避免下一检测周期出现较大的温度过冲。
需要说明的是,在CRRT设备运行过程中,输注液体在蠕动泵的驱动作用下流动,通常会为蠕动泵设置目标转速,使其以一个稳定的速度运行,因此输注液体在输注管道中的流速是保持不变的,本实施例通过流量传感器获取的液体流量,可以是检测周期内流过的输注液体的总量,通过液体流量的检测,能够确定在检测周期内输注液体的质量变化,为计算液体加热功率提供质量数据基础。
需要说明的是,第一比热容为输注液体的比热容,本实施例根据液体流量和第一比热容的乘积确定检测周期内输注液体吸收热量的能力,再根据液体目标温差能够确定输注液体在检测周期内温升的功率,即液体周期功率。为了避免调节时幅度过大而发生过冲,本实施例在计算出液体周期功率后,还引入防过冲系数,本实施例的防过冲系数为预设的数值,取值范围可以是[1,n],其中n为大于1的自然数,防过冲系数的具体数值根据实际需求设置即可。
值得注意的是,在具备上述数据基础之后,本实施例的液体加热功率通过以下公式计算得到:P1=液体流量×第一比热容×液体目标温差÷防过冲系数,其中P1为液体加热功率。本实施例在计算液体加热功率引入了液体目标温差,由于液体目标温差反馈的是当前的液体温度与液体目标温度之间的差值,本实施例的液体加热功率所表征的是下一个检测周期的功率需求,而并非当前检测周期的加热功率,因此,液体加热功率的引入,能够以当前的液体加热状态确定用于下一个检测周期的第二设定加热功率,使得温度调节更加准确。
需要说明的是,本实施例在确定液体目标温差和板卡目标温差后,可以分别确定液体加热功率和板卡加热功率,通过液体加热功率表征下一个周期液体所需要的加热能力,通过板卡加热功率表征下一个周期加热板卡所需要的加热能力,使得得到的第二设定加热功率能够更准确地满足输注液体的加热需求,提高加热的准确性。在根据第二设定加热功率进入下一个检测周期后,重复上述步骤进行温度调节,由于板卡目标温度是动态确定的,因此每个检测周期的温度调节的幅度都可以是不同的,从而实现更加准确和实时的液体温控,提高CRRT设备的输注效果。
另外,在一实施例中,参照图3和图4,图2所示实施例的步骤S20还包括但不限于有以下步骤:
S21,获取第一液体测量温度、预设的温差系数和预设的温度补偿系数,其中,第一液体测量温度用于指示输注液体在所述检测周期开始时的温度,温差系数为自然数,温度补偿系数为常量;
S22,将第二液体测量温度和第一液体测量温度的差值确定为液体周期温差;
S23,将液体周期温差与温差系数的乘积、第二板卡测量温度和温度补偿系数之和确定为板卡目标温度。
需要说明的是,由于每个检测周期的最末时刻都会通过第一温度传感器采集一次液体温度,而多个检测周期在时间上是连续的,因此上一个检测周期的第二液体测量温度为下一个检测周期的第一液体测量温度,并不需要在检测周期开始时和结束时分别进行一次采集,而是可以直接采用上一个检测周期采集的数据,能够减少不必要的数据采集。
需要说明的是,液体周期温差能够反映输注液体在检测周期内发生的温度变化,根据图2所示实施例的描述,加热板卡的板卡目标温度是随着检测周期动态变化的,当输注液体的温度约接近液体目标温度,下一个周期的板卡目标温度会降低,避免发生过冲,因此,本实施例通过液体周期温差和第二板卡测量温度来确定下一个检测周期的板卡目标温度,使得板卡目标温度能够更好地反馈当前的液体加热需求。同时,由于加热板卡与输注液体之间还有输注管道,因此加热板卡的热量并非完全传递到输注液体中,本实施例引入温差系数,能够更好地反映加热板卡与输注液体之间热量传递的比例,并引入温度补偿系数降低向外部环境散热损失的热量,本实施例的板卡目标温度的具体计算公式为:板卡目标温度=第二板卡测量温度+液体周期温差×温差系数+温度补偿系数,其中,温度补充系数为常量,默认值可以设置为0,取值范围为[-10,10]℃,温差系数可以根据实际需求设置,例如设置为2或者3,在此不多做限定。
另外,在一实施例中,参照图3和图4,图2所示实施例的步骤S20还包括但不限于有以下步骤:
S321,获取预设的板卡质量和第二比热容,其中,第二比热容为加热板卡的比热容;
S322,将板卡质量、板卡目标温差和第二比热容的乘积确定为板卡周期功率;
S323,将板卡周期功率与防过冲系数的商值确定为板卡加热功率。
需要说明的是,在根据上述实施例确定板卡目标温度后,可以计算出板卡加热功率,与液体加热功率同理,板卡加热功率用于表征下一个检测周期的功率需求,在此不重复赘述。
值得注意的是,与液体加热功率同理,为了确定板卡加热功率,本实施例通过预设板卡质量和第二比热容,能够通过二者的乘积确定加热板卡在一个检测周期内的热量吸收能力,结合板卡目标温差能够确定加热板卡在下一个检测周期内的板卡周期功率,参考液体周期功率的原理,将板卡周期功率与防过冲系数的商确定为板卡加热功率,具体公式为:P2=板卡质量×第二比热容×板卡目标温差÷防过冲系数,其中P2为板卡加热功率。
另外,在一实施例中,参照图3和图5,图2所示实施例的步骤S40还包括但不限于有以下步骤:
S41,将液体目标温度与第二板卡测量温度的差值、板卡质量和第二比热容的乘积确定为耗散功率;
S42,获取第一板卡测量温度,将第二板卡测量温度和第一板卡测量温度的差值确定为板卡周期温差,其中,第一板卡测量温度用于指示加热板卡在所述检测周期开始时的温度;
S43,将板卡周期温差与温差系数的商值与液体周期温差求和之后,将得到的和值乘以第一比热容得到周期加热温差;
S44,将液体目标温差与第一设定加热功率的乘积除以周期加热温差,得到补偿功率,其中,补偿功率在检测周期中递减至0;
S45,将液体加热功率、板卡加热功率、补偿功率和耗散功率之和确定为第二设定加热功率。
需要说明的是,在加热板卡的加热过程中,热量会向外部环境散发,导致一定的热量损失,因此,本实施例在确定下一个检测周期的第二设定加热功率时,进一步引入耗散功率和补偿功率,提高温控效率和精准度。
需要说明的是,本实施例通过耗散功率,能够加快在检测周期的加热初期的温升,提高加热效率,因此,耗散功率需要根据加热板卡在当前检测周期的热传递效率确定,耗散功率的计算公式为:P3=(液体目标温度-第二板卡测量温度)×板卡质量×第二比热容。
需要说明的是,本实施例通过补偿功率对外部散热进行补偿,因此需要确定当前周期内输出的加热量和输注液体的实际温升之间的映射关系,为此,本实施例需要计算出板卡周期温差,根据板卡周期温差、液体周期温差和第一设定加热功率确定热传递的效率,其中,板卡周期温差根据第一板卡测量温差和第二板卡测量温差得到,第一板卡测量温度与第一液体测量温度的原理相同,在此不重复赘述。
值得注意的是,由于加热板卡和输注液体属于不同的物质,因此并不能简单通过温差叠加来计算,参考板卡目标温度根据第二液体测量温度得到的原理,本实施例在得道板卡周期温差后,通过板卡周期温差与温差系数的商值转换为输注液体的热量表征,再与液体周期温差求和之后乘以第一比热容,将加热板卡的发热量和输注液体的发热量以输注液体的总热量作为表征,即周期加热温差为输注液体和加热板卡的温差之和,因此,本实施例的补偿功率的计算公式为:P4=第一设定加热功率×液体目标温差÷(第一比热容×(液体目标温差+板卡目标温差÷3))。值得注意的是,由于补偿功率为外部散热的补偿,在加热过程中可以进行递减,即在检测周期内逐渐递减至0,避免长期施加过大的补偿功率导致温度过冲。
需要说明的是,本实施例的第二设定加热功率为液体加热功率、板卡加热功率、补偿功率和耗散功率之和,即P总=P1+P2+P3+P4,使得第二设定加热功率能够表征下一个检测周期的加热需求,提高温控的准确性。
另外,在一实施例中,参照图3和图6,本发明实施例还包括但不限于有以下步骤:
S51,在启动加热后,获取液体目标温度,通过第二温度传感器获取初始板卡测量温度;
S52,根据液体目标温度和预设的加热算法确定液体温差阈值;
S53,根据液体温差阈值与温差系数的乘积、初始板卡测量温度和温度补偿系数之和确定为板卡温差阈值。
需要说明的是,根据上述实施例的描述,板卡温差阈值和液体温差阈值为判断温度调节的数据基础,由于输注液体在加热过程中也会向外部散热,而温度越高,与外界进行热交换的速度越快,因此在不同温度下温度的变化速度是不同的,基于此,在加热启动时,设定液体目标温度后,可以通过液体目标温度和加热算法计算出液体温差阈值,例如加热算法采用查表法,通过查表法确定液体目标温度对应的液体温差阈值,或者设定一定的映射公式,以液体目标温度作为变量输入映射公式计算出液体温差阈值,通过液体温差阈值表征在不同液体温度下所允许的液体温度变化幅度,本实施例对具体的加热算法不做限定。
值得注意的是,在确定液体温差阈值后,还需要确定板卡温差阈值,本实施例参考板卡目标温度的计算方式,通过液体温差阈值与温差系数的乘积、初始板卡测量温度和温度补偿系数之和确定为板卡温差阈值,参考上述板卡目标温度的计算方式即可,在此不重复赘述。
另外,在一实施例中,参照图3和图7,本发明实施例还包括但不限于有以下步骤:
S61,当液体目标温差等于液体温差阈值,以及,板卡目标温差小于或等于板卡温差阈值,维持第一设定加热功率,执行下一个检测周期的温度调节;
S62,当液体目标温差小于液体温差阈值,根据预设的单位调整功率调整第一设定加热功率,得到第三设定加热功率,根据第三设定加热功率控制加热板卡加热输注液体,执行下一个检测周期的温度调节。
需要说明的是,根据图2所示实施例的描述,当液体目标温差等于液体温差阈值,以及,板卡目标温差小于或等于板卡温差阈值,则可以确定输注液体的温度达到了液体目标温度,加热板卡的温度也达到了板卡目标温度,因此在下一个检测周期内没有温升的需求,只需要维持当前的第一加热设定功率,保持液体当前的温度即可。值得注意的是,本实施例的功率维持是以检测周期为单位的,即在下一个检测周期内维持第一加热设定功率,但也同时在下一个检测周期内继续执行本实施例的技术方案进行温度检测,以判断在下下一个检测周期内是继续维持第一加热设定功率,或者根据上述实施例的方式调整为第二加热设定功率。
需要说明的是,当液体目标温差大于液体温差阈值,可以根据上述实施例的描述重新调整为第二设定加热功率进行下一个检测周期的运行,在本实施例中,当液体目标温差小于液体温差阈值,输注液体的温度与液体目标温度已经较为接近,此时为了避免过冲,可以以较小的调整幅度调整下一个检测周期的设定加热功率,本实施例以单位调整功率与第一设定加热功率确定第三设定加热功率,例如,以下一个检测周期需要加热液体为例,单位调整功率以1瓦特为例,则第三设定加热功率=第一设定加热功率+1瓦特,提高温控的精准度。
如图8所示,图8是本发明一个实施例提供的动态温度调节装置的结构图。本发明还提供了一种动态温度调节装置,包括:
处理器801,可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现,用于执行相关程序,以实现本申请实施例所提供的技术方案;
存储器802,可以采用只读存储器(Read Only Memory,ROM)、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)等形式实现。存储器802可以存储操作系统和其他应用程序,在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时,相关的程序代码保存在存储器802中,并由处理器801来调用执行本申请实施例的动态温度调节方法;
输入/输出接口803,用于实现信息输入及输出;
通信接口804,用于实现本设备与其他设备的通信交互,可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信,也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信;
总线805,在设备的各个组件(例如处理器801、存储器802、输入/输出接口803和通信接口804)之间传输信息;
其中处理器801、存储器802、输入/输出接口803和通信接口804通过总线805实现彼此之间在设备内部的通信连接。
本申请实施例还提供了一种CRRT设备,包括如上所述的动态温度调节装置。
本申请实施例还提供了一种存储介质,存储介质为计算机可读存储介质,该存储介质存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述动态温度调节方法。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中,存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,实现了以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换,这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种动态温度调节方法,其特征在于,应用于CRRT设备,所述CRRT设备包括第一温度传感器、第二温度传感器、加热板卡、液体管路和流量传感器,所述加热板卡用于加热所述液体管路中的输注液体,所述第一温度传感器用于检测所述输注液体的温度,所述第二温度传感器用于检测所述加热板卡的温度,所述流量传感器用于检测所述液体管路的液体流量,所述动态温度调节方法包括:
当所述加热板卡根据第一设定加热功率运行的时长达到预设的检测周期,通过所述第一温度传感器获取第二液体测量温度,通过所述第二温度传感器获取第二板卡测量温度;
将预设的液体目标温度和所述第二液体测量温度的差值确定为液体目标温差,根据所述液体目标温差和所述第二板卡测量温度确定板卡目标温度,将所述板卡目标温度与所述第二板卡测量温度的差值确定为板卡目标温差;
当所述液体目标温差大于预设的液体温差阈值,和/或,所述板卡目标温差大于预设的板卡温差阈值,通过所述流量传感器获取当前的液体流量,将所述液体流量、所述液体目标温差和预设的第一比热容的乘积确定为液体周期功率,将所述液体周期功率与预设的防过冲系数的商确定为所述液体加热功率,其中,所述第一比热容为所述输注液体的比热容;
根据所述板卡目标温差确定板卡加热功率,根据所述液体加热功率和所述板卡加热功率确定第二设定加热功率,根据所述第二设定加热功率控制所述加热板卡加热所述输注液体,执行下一个所述检测周期的温度调节。
2.根据权利要求1所述的动态温度调节方法,其特征在于,根据所述液体目标温差和所述第二板卡测量温度确定板卡目标温度,包括:
获取第一液体测量温度、预设的温差系数和预设的温度补偿系数,其中,所述第一液体测量温度用于指示所述输注液体在所述检测周期开始时的温度,所述温差系数为自然数,所述温度补偿系数为常量;
将所述第二液体测量温度和所述第一液体测量温度的差值确定为液体周期温差;
将所述液体周期温差与所述温差系数的乘积、所述第二板卡测量温度和所述温度补偿系数之和确定为所述板卡目标温度。
3.根据权利要求2所述的动态温度调节方法,其特征在于,根据所述板卡目标温差确定板卡加热功率,包括:
获取预设的板卡质量和第二比热容,其中,所述第二比热容为所述加热板卡的比热容;
将所述板卡质量、所述板卡目标温差和所述第二比热容的乘积确定为板卡周期功率;
将所述板卡周期功率与所述防过冲系数的商值确定为所述板卡加热功率。
4.根据权利要求3所述的动态温度调节方法,其特征在于,根据所述液体加热功率和所述板卡加热功率确定第二设定加热功率,包括:
将所述液体目标温度与所述第二板卡测量温度的差值、所述板卡质量和所述第二比热容的乘积确定为耗散功率;
获取第一板卡测量温度,将所述第二板卡测量温度和所述第一板卡测量温度的差值确定为板卡周期温差,其中,所述第一板卡测量温度用于指示加热板卡在所述检测周期开始时的温度;
将所述板卡周期温差与所述温差系数的商值与所述液体周期温差求和之后,将得到的和值乘以所述第一比热容得到周期加热温差;
将所述液体目标温差与所述第一设定加热功率的乘积除以所述周期加热温差,得到补偿功率,其中,所述补偿功率在所述检测周期中递减至0;
将所述液体加热功率、所述板卡加热功率、所述补偿功率和所述耗散功率之和确定为所述第二设定加热功率。
5.根据权利要求2所述的动态温度调节方法,其特征在于,所述方法还包括:
在启动加热后,获取所述液体目标温度,通过所述第二温度传感器获取初始板卡测量温度;
根据所述液体目标温度和预设的加热算法确定所述液体温差阈值;
根据所述液体温差阈值与所述温差系数的乘积、所述初始板卡测量温度和所述温度补偿系数之和确定为所述板卡温差阈值。
6.根据权利要求1所述的动态温度调节方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述液体目标温差等于所述液体温差阈值,以及,所述板卡目标温差小于或等于所述板卡温差阈值,维持所述第一设定加热功率,执行下一个所述检测周期的温度调节;
或者,
当所述液体目标温差小于所述液体温差阈值,根据预设的单位调整功率调整所述第一设定加热功率,得到第三设定加热功率,根据所述第三设定加热功率控制所述加热板卡加热所述输注液体,执行下一个所述检测周期的温度调节。
7.一种动态温度调节装置,其特征在于,包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器;所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个控制处理器执行,以使所述至少一个控制处理器能够执行如权利要求1至6任一项所述的动态温度调节方法。
8.一种CRRT设备,其特征在于,包括权利要求7所述的动态温度调节装置。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至6任一项所述的动态温度调节方法。
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