CN205353786U - 一种氩气流量控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种氩气流量控制器，包括：用于控制气流通断的电磁阀，用于控制通过气流的气流量大小的比例阀，用于检测气流量的气流量传感器，电磁阀、比例阀、气流量传感器在气流方向依次设置；与气流量传感器、比例阀相连的、用于根据气流量传感器输出的模拟信号与预设模拟信号的差信号向比例阀输出控制信号的信号处理电路；用于控制电磁阀打开或关断的、并向信号处理电路输入预设模拟信号的控制模块。本实用新型所述氩气流量控制器，根据气流量传感器检测的模拟信号与预设模拟信号的差信号输出控制信号，来控制比例阀，能够调节输出气流量直接达到预设要求，能够保证稳定的气流量输出，并且对输出气流量的控制响应快，能够满足临床应用要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及电外科器械技术领域，特别是涉及一种氩气流量控制器。
背景技术
在采用高频电刀进行外科手术时，会在切割部位通入氩气保护气流，氩气是一种性能稳定、无毒无味、对人体无害的惰性气体，能够降低切割组织部位温度，减小组织碳化，并且能达到较好的止血效果，减少凝血时间，因此在进行外科手术时，可协助高频电刀提高医生的操作效率。
氩气流量控制器用于控制通入氩气的气流流量，它可作为一个单独设备使用，或者与高频电刀组装使用。现有技术中，采用软件闭环控制实现对氩气输出流量的调节，通过气流量传感器实时检测输出流量，然后将采集的模拟信号与用户设定的气流量信号比较，根据比较结果控制比例阀来调节气流量的实时输出。
然而，上述软件闭环控制方法存在如下缺点：在控制调节输出气流量时，对比例阀的控制是步进进行的，通过步进控制比例阀直至输出气流量达到设定要求，因此，这导致氩气流量的输出延迟，动态响应慢，无法达到应有的临床效果。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型提供一种氩气流量控制器，可保证氩气流量输出的稳定性，并且对气流量输出的控制响应快，能够满足临床应用要求。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种氩气流量控制器，包括：
用于控制气流通断的电磁阀，用于根据信号处理电路输出的控制信号控制通过气流的气流量大小的比例阀，用于检测气流量的气流量传感器，所述电磁阀、所述比例阀、所述气流量传感器在气流方向依次设置；
与所述比例阀、所述气流量传感器相连的、用于根据所述气流量传感器输出的模拟信号与预设模拟信号的差信号向所述比例阀输出控制信号的所述信号处理电路；
与所述电磁阀、所述信号处理电路相连的、用于控制所述电磁阀打开或关断的、并向所述信号处理电路输入所述预设模拟信号的控制模块。
可选地，所述信号处理电路为输出脉宽调制控制信号的脉宽调制集成电路。
可选地，还包括用于调节通过气流的气压的减压阀；
在所述氩气流量控制器内气流方向上，所述减压阀设置于所述电磁阀之前。
可选地，所述控制模块包括用于接收用户输入的气流量设定指令的设置电路。
可选地，还包括连接在所述控制模块、所述信号处理电路之间的D/A信号转换电路。
可选地，还包括：
设置于所述氩气流量控制器的输入端的、用于检测输入端气压的气压检测器；
设置于所述氩气流量控制器的输出端的、用于检测输出端气压的气压检测器。
可选地，所述气压检测器与所述控制模块相连；
所述控制模块包括当判断所述气压检测器检测到的气压超出预设气压范围时输出电磁阀关断指令的处理电路。
可选地，还包括与所述控制模块相连的、当所述气压检测器检测到的气压超出预设气压范围时发出报警信号的报警器。
可选地，还包括与所述电磁阀、所述比例阀、所述气流量传感器、所述信号处理电路、所述控制模块相连的用于供电的电源。
由上述技术方案可知，本实用新型所提供的一种氩气流量控制器，包括电磁阀、比例阀、气流量传感器、信号处理电路和控制模块，其中电磁阀、比例阀、气流量传感器在气流方向依次设置，通过控制模块控制电磁阀打开或关断，以控制气流的通断；气流量传感器用于检测通过气流的气流量，信号处理电路将气流量传感器输出的模拟信号与预设模拟信号比较，根据两者的差信号向比例阀输出控制信号，比例阀根据控制信号来控制气流量大小，以调节气流量达到预设要求，从而保证稳定的气流量输出。本实用新型所述氩气流量控制器，信号处理电路根据气流量传感器检测的模拟信号与预设模拟信号的差信号输出控制信号，来控制比例阀，能够调节气流量直接达到预设要求，因此，对输出气流量的控制响应快，能够满足临床应用要求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种氩气流量控制器的结构示意图；
图2为本实用新型又一实施例提供的一种氩气流量控制器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
请参考图1，本实用新型实施例提供的一种氩气流量控制器，包括：
用于控制气流通断的电磁阀10，用于根据信号处理电路14输出的控制信号控制通过气流的气流量大小的比例阀11，用于检测气流量的气流量传感器12，所述电磁阀10、所述比例阀11、所述气流量传感器12在气流方向依次设置；
与所述气流量传感器12、所述比例阀11相连的、用于根据所述气流量传感器12输出的模拟信号与预设模拟信号的差信号向所述比例阀输出控制信号的所述信号处理电路14；
与所述电磁阀10、所述信号处理电路14相连的、用于控制所述电磁阀10打开或关断的、并向所述信号处理电路14输入所述预设模拟信号的控制模块13。
由上述内容可以看出，本实施例所述氩气流量控制器，包括电磁阀10、比例阀11、气流量传感器12、信号处理电路14和控制模块13，其中电磁阀10、比例阀11、气流量传感器12在气流方向依次设置，通过控制模块控制电磁阀10打开或关断，以控制气流的通断；气流量传感器12用于检测通过气流的气流量，信号处理电路14将气流量传感器输出的模拟信号与预设模拟信号比较，根据两者的差信号向比例阀输出控制信号，比例阀11根据控制信号来控制气流量大小，以调节气流量达到预设要求，从而保证稳定的气流量输出。本实用新型所述氩气流量控制器，信号处理电路根据气流量传感器检测的模拟信号与预设模拟信号的差信号输出控制信号，通过比例阀能够调节气流量直接达到预设要求，因此，对输出气流量的控制响应快，克服了现有技术中软件闭环控制存在输出延迟、动态响应慢的缺点，能够满足临床应用要求。
其中，所述信号处理电路14为输出脉宽调制控制信号的脉宽调制集成电路。气流量传感器12检测气流量，形成相应的模拟信号输入到信号处理电路，信号处理电路14将检测到的模拟信号与预设模拟信号比较，根据两者的差信号输出控制信号；当比较得到检测的模拟信号小于预设模拟信号时，则增加控制信号的占空比，根据差信号增加控制信号的占空比到一定值，向比例阀11输出；当比较得到检测的模拟信号大于预设模拟信号时，则减小控制信号的占空比，根据差信号减小控制信号的占空比到一定值，向比例阀11输出；比例阀11根据控制信号调节通过气流的气流量直接达到预设要求。保证输出气流按照用户设定要求稳定输出。
控制模块13与电磁阀10相连，用以控制电磁阀10打开或关断，以控制通过该氩气流量控制器气流的通断。
所述控制模块13与信号处理电路14相连，由控制模块13向信号处理电路14输入预设模拟信号。本实施例中，控制模块13包括用于接收用户输入的气流量设定指令的设置电路。所述氩气流量控制器还包括连接在所述控制模块13、所述信号处理电路14之间的D/A信号转换电路15。用户通过控制模块设定预设气流量，向控制模块输入气流量设定指令，经D/A信号转换电路15进行信号转换后，向信号处理电路14输入预设模拟信号。
本实施例中，请参考图2，所述氩气流量控制器还包括用于调节通过气流的气压的减压阀16，在氩气流量控制器内气流方向上，所述减压阀16设置于电磁阀10之前。氩气流由控制器输入端进入控制器后，通过减压阀16将输入的气流气压调节到该氩气流量控制器的标准要求。因此通过设置减压阀可提高该氩气流量控制器的兼容性和可靠性，使其可适用于不同的输入气流。
所述氩气流量控制器还包括：设置于所述氩气流量控制器的输入端的、用于检测输入端气压的气压检测器17，以及设置于所述氩气流量控制器的输出端的、用于检测输出端气压的气压检测器17。
所述气压检测器17与控制模块13相连，控制模块13还包括当判断所述气压检测器检测到的气压超出预设气压范围时输出电磁阀关断指令的处理电路，
通过气压检测器检测氩气流量控制器输入端和输出端的气压，当通过气流的气压过低或过高时，气压检测器检测的气压超出预设气压范围，则通过控制模块控制关断电磁阀，以关断该氩气流量控制器输出。因此，当出现比例阀故障导致气流不稳，或者与氩气流量控制器输出端连接的输出管道出现堵塞时，通过气压检测器对气压的检测，能够控制电磁阀关断，关断氩气流输出，从而可提高使用设备的安全性。
所述氩气流量控制器还包括与所述控制模块13相连的、当所述气压检测器17检测到的气压超出预设气压范围时发出报警信号的报警器。当出现气流不稳或气流堵塞时能够发出报警信号，及时提示用户。
所述氩气流量控制器还包括与所述电磁阀10、所述比例阀11、所述气流量传感器12、所述信号处理电路14、所述控制模块13相连的用于供电的电源。
具体的，本实施例中，信号处理电路可采用集成电路MC34060A，电磁阀可采用AirTAC公司的3V1-06-DC24V，比例阀可采用Burkert公司的2824，流量传感器可采用Honeywell公司的AWM43600V或矽翔公司的FS8003，减压阀可采用AirTAC公司的SR200L-08，输入端气压检测器可采用Honeywell公司的40PC150G2A，输出端气压检测器可采用40PC100G2A型号。
因此，本实施例所述氩气流量控制器，通过气流量传感器实时检测气流量，信号处理电路根据检测到的模拟信号与预设模拟信号的差信号向比例阀输出控制信号，以控制调节气流量，能够保证输出气流量的稳定性；相比于现有技术中软件闭环控制气流量的方法，所述氩气流量控制器中信号处理电路根据差信号输出具有一定占空比的控制信号，可以控制比例阀直接达到预设气流量要求，对气流量的控制响应快，可以更好地满足临床应用要求。
以上对本实用新型所提供的一种氩气流量控制器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种氩气流量控制器，其特征在于，包括：
用于控制气流通断的电磁阀，用于根据信号处理电路输出的控制信号控制通过气流的气流量大小的比例阀，用于检测气流量的气流量传感器，所述电磁阀、所述比例阀、所述气流量传感器在气流方向依次设置；
与所述比例阀、所述气流量传感器相连的、用于根据所述气流量传感器输出的模拟信号与预设模拟信号的差信号向所述比例阀输出控制信号的所述信号处理电路；
与所述电磁阀、所述信号处理电路相连的、用于控制所述电磁阀打开或关断的、并向所述信号处理电路输入所述预设模拟信号的控制模块。
2.如权利要求1所述的氩气流量控制器，其特征在于，所述信号处理电路为输出脉宽调制控制信号的脉宽调制集成电路。
3.如权利要求1所述的氩气流量控制器，其特征在于，还包括用于调节通过气流的气压的减压阀；
在所述氩气流量控制器内气流方向上，所述减压阀设置于所述电磁阀之前。
4.如权利要求1所述的氩气流量控制器，其特征在于，
所述控制模块包括用于接收用户输入的气流量设定指令的设置电路。
5.如权利要求4所述的氩气流量控制器，其特征在于，还包括连接在所述控制模块、所述信号处理电路之间的D/A信号转换电路。
6.如权利要求1所述的氩气流量控制器，其特征在于，还包括：
设置于所述氩气流量控制器的输入端的、用于检测输入端气压的气压检测器；
设置于所述氩气流量控制器的输出端的、用于检测输出端气压的气压检测器。
7.如权利要求6所述的氩气流量控制器，其特征在于，所述气压检测器与所述控制模块相连；
所述控制模块包括当判断所述气压检测器检测到的气压超出预设气压范围时输出电磁阀关断指令的处理电路。
8.如权利要求6所述的氩气流量控制器，其特征在于，还包括与所述控制模块相连的、当所述气压检测器检测到的气压超出预设气压范围时发出报警信号的报警器。
9.如权利要求1-8任一项所述的氩气流量控制器，其特征在于，还包括与所述电磁阀、所述比例阀、所述气流量传感器、所述信号处理电路、所述控制模块相连的用于供电的电源。
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Cited By (1)
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| CN112558644A (zh) * | 2019-09-26 | 2021-03-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 气体流量检测与控制装置及方法 |
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2015
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| CN112558644B (zh) * | 2019-09-26 | 2023-06-30 | 中国石油天然气股份有限公司 | 气体流量检测与控制装置及方法 |
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