CN207004780U - 旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及医疗设备领域，尤其涉及旁流式气体测量系统包括微型一体化气路装置、主控电路板，所述微型一体化气路装置包括气体测量气室、测量气室绝对压力检测气口、文丘里管、文丘里管后端绝对压力检测气口，主控电路板设置有测量气室绝对压力监测单元和文丘里管后气路绝压监测单元，测量气室绝对压力监测单元用于测量所述测量气室绝对压力检测气口处的气体压力信息，文丘里管后气路绝压监测单元用于测量文丘里管后端绝对压力检测气口处的气体压力信息，系统增加了文丘里管后端的文丘里管后气路绝压监测单元，消除了文丘里管后端的气路状态监测盲区，大大的提高了旁流式气体测量系统的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗设备领域，尤其涉及旁流式气体测量系统。
背景技术
现有技术中，气体测量系统应用广泛，如医疗中对于人体呼吸气体CO2、O2以及麻醉过程中麻醉气体的测量分析；环境CO2、O2、CH4、CO等气体的测量分析等，意义十分重大。目前针对气体浓度测量设备主要有主流式和旁流式设备两种形式。主流式设备是将测量气室直接置于气路通路进行测量的气体分析设备，无气体流量的开销，如医疗的主流式CO2测量仪；旁流式设备是将被测气体通过抽气系统将待测气体抽取到测量气室进行测量的气体分析设备，存在气体流量开销，流量开销等于抽气流量，如应用于医疗的旁流式CO2测量仪。由于主流式气体分析仪的使用场景受限，而旁流式气体分析设备由于应用场景灵活，应用最为广泛。
本发明人发现目前旁流式的测量装备气动控制系统过于复杂以及占用空间较大，一般通过一个绝对压力传感器对气室内大气压力测量，用于测量中的补偿与百分比单位向分压单位的转换，通过一个差压传感器利用文丘里效应测量流量，经过主控计算后反馈至充气泵调节抽气以达到控制流量的目的。此系统中气路复杂，占用体积较大，成本较高存在较大缺陷，同时在该系统只能对文丘里的一端的绝对压力进行监测，无法实现对文丘里管阻塞、损坏等状态进行监测。
实用新型内容
为了消除现有技术中旁流式气体测量系统抽气流量控制方面存在的缺陷，提高旁流式气体测量系统的集成度以及可靠性，本发明公开了一种针对旁流式气体测量系统中的抽气流量控制系统，该系统中涉及了测量气室绝对压力监测单元，该单元实现用于气体测量补偿与单位转化所需的大气压力监测单元的功能，并且提供文丘里效应一路压力，文丘里单元实现文丘里效应，用于流量的监测，文丘里管后气路绝对压力监测单元用于提供文丘里效应另一路压力，气泵单元，主控单元，缓冲气容单元，该系统具有气路结构简单、集成度高、占用体积小、成本低廉、性能稳定的特点，使得旁流式气体测量系统更易于集成、生产、携带、提高整个系统的性价比。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，其特征在于：包括微型一体化气路装置、主控电路板；
所述微型一体化气路装置包括气体测量气室和测量气室绝对压力检测气口；
所述气体测量气室用于容置被测量气体；
所述测量气室绝对压力检测气口设置在所述气体测量气室的前端；
所述微型一体化气路装置包括文丘里管和文丘里管后端绝对压力检测气口；
所述文丘里管与所述气体测量气室连接，所述文丘里管用于实现文丘里效应；
所述文丘里管后端绝对压力检测气口设置在所述文丘里管的后端；
所述主控电路板与所述微型一体化气路装置连接，用于所述微型一体化气路装置的抽气流量测量与控制；
所述主控电路板设置有测量气室绝对压力监测单元和文丘里管后气路绝压监测单元，所述测量气室绝对压力监测单元用于测量所述测量气室绝对压力检测气口处的气体压力信息，所述文丘里管后气路绝压监测单元用于测量文丘里管后端绝对压力检测气口处的气体压力信息。
所述的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，还包括缓冲气容单元，所述缓冲气容单元与所述微型一体化气路装置连接，用于稳定所述微型一体化气路装置内被测量气体的压力，减小气路内压力波动。
其中，所述缓冲气容单元设置在所述主控电路板上面。
所述的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，包括气泵单元，所述气泵单元与所述微型一体化气路装置连接，用于提供被测量气体流动的动力。
其中，所述气泵单元设置在所述主控电路板上面。
作为优选，所述主控电路板为长方形平板结构。
为实现上述目的，本实用新型采用如下另一技术方案：
旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，包括微型一体化气路装置、主控电路板；
所述微型一体化气路装置包括气体测量气室和测量气室绝对压力检测气口；
所述气体测量气室用于容置被测量气体；
所述测量气室绝对压力检测气口设置在所述气体测量气室的前端；
所述微型一体化气路装置包括文丘里管和文丘里管后端绝对压力检测气口；
所述文丘里管与所述气体测量气室连接，所述文丘里管用于实现文丘里效应；
所述文丘里管后端绝对压力检测气口设置在所述文丘里管的后端；
所述主控电路板与所述微型一体化气路装置连接，用于所述微型一体化气路装置的抽气流量测量与控制；
所述主控电路板设置有测量气室绝对压力监测单元和文丘里管后气路绝压监测单元，所述测量气室绝对压力监测单元用于测量所述测量气室绝对压力检测气口处的气体压力信息，所述文丘里管后气路绝压监测单元用于测量文丘里管后端绝对压力检测气口处的气体压力信息；
所述的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，包括缓冲气容单元，所述缓冲气容单元与所述微型一体化气路装置连接，用于稳定所述微型一体化气路装置内被测量气体的压力，减小气路内压力波动；
所述缓冲气容单元设置在所述主控电路板上面；
所述的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统包括气泵单元，所述气泵单元与所述微型一体化气路装置连接，用于提供被测量气体流动的动力；
所述气泵单元设置在所述主控电路板上面；
所述主控电路板为长方形平板结构。
本实用新型的公开的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，其有益效果包括：
1、与现有技术相比，所述主控电路板设置有测量气室绝对压力监测单元和文丘里管后气路绝压监测单元，所述测量气室绝对压力监测单元用于测量所述测量气室绝对压力检测气口处的气体压力信息，所述文丘里管后气路绝压监测单元用于测量文丘里管后端绝对压力检测气口处的气体压力信息，本系统于主气路有且仅有测量气室绝对压力监测单元和文丘里管后气路绝压监测单元，同时与流量的监测与调节，该系统可以集成于旁流式气体测量系统中，用于实现抽气流量的准确控制，并且同时获得用于气体测量补偿与单位转换所需的测量气室的绝对压力。
2、与现有技术相比，该系统相对于传统旁流式的气路测量系统，增加了文丘里管后端的文丘里管后气路绝压监测单元，消除了文丘里管后端的气路状态监测盲区，大大的提高了旁流式气体测量系统的可靠性。
3、与现有技术相比，该系统包括缓冲气容单元，所述缓冲气容单元与所述微型一体化气路装置连接，用于稳定所述微型一体化气路装置内被测量气体的压力，减小气路内压力波动。
4、与现有技术相比，该系统包括气泵单元，所述气泵单元与所述微型一体化气路装置连接，用于提供被测量气体流动的动力。
5、与现有技术相比，该系统所述缓冲气容单元设置在所述主控电路板上面，所述气泵单元设置在所述主控电路板上面，所述主控电路板为长方形平板结构，该系统具有气路结构简单、集成度高、占用体积小、成本低廉、性能稳定的特点，使得旁流式气体测量控制系统更易于集成、生产、携带、提高整个系统的性价比。
附图说明
图1是本实用新型实施例的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统的整体结构示意图。
图2是本实用新型实施例的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统的分解结构示意图。
图3是本实用新型实施例的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统的另一视角分解结构示意图。
图4是本实用新型实施例的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统的微型一体化气路装置的仰视结构示意图。
图5是本实用新型实施例的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统的结构框图。
图6是本实用新型实施例的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统的测量控制原理图。
附图标记说明：
1、微型一体化气路装置，11、气体测量气室，12测量气室绝对压力检测气口，13、文丘里管，14、文丘里管后端绝对压力检测气口，2、主控电路板，21、测量气室绝对压力监测单元，22、文丘里管后气路绝压监测单元，3、缓冲气容单元，4、气泵单元。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例来对本实用新型作进一步描述。
实施例一
参照图1所示，其显示出了本实用新型实施例的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，包括微型一体化气路装置1、主控电路板2；
参照图2、3、4、5所示，所述微型一体化气路装置1包括气体测量气室11和测量气室绝对压力检测气口12；
所述气体测量气室11用于容置被测量气体；
所述测量气室绝对压力检测气口12设置在所述气体测量气室11的前端；
所述微型一体化气路装置1包括文丘里管13和文丘里管后端绝对压力检测气口14；
所述文丘里管13与所述气体测量气室11连接，所述文丘里管13用于实现文丘里效应；
所述文丘里管后端绝对压力检测气口14设置在所述文丘里管13的后端；
所述主控电路板2与所述微型一体化气路装置1连接，用于所述微型一体化气路装置1的抽气流量测量与控制；
所述主控电路板2设置有测量气室绝对压力监测单元21和文丘里管后气路绝压监测单元22，所述测量气室绝对压力监测单元21用于测量所述测量气室绝对压力检测气口12处的气体压力信息，所述文丘里管后气路绝压监测单元22用于测量文丘里管后端绝对压力检测气口14处的气体压力信息。
所述的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，还包括缓冲气容单元3，所述缓冲气容单元3与所述微型一体化气路装置1连接，用于稳定所述微型一体化气路装置1内被测量气体的压力，减小气路内压力波动。
其中，所述缓冲气容单元3设置在所述主控电路板2上面。
所述的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，包括气泵单元4，所述气泵单元4与所述微型一体化气路装置1连接，用于提供被测量气体流动的动力。
其中，所述气泵单元4设置在所述主控电路板1上面。
作为优选，所述主控电路板1为长方形平板结构。
参照图6所示，测量气室绝对压力监测单元21测量测量气室绝对压力检测气口12位置的气体压强P1、流速V1,文丘里管后气路绝压监测单元22测量文丘里管后端绝对压力检测气口14位置的气体压强P2、流速V2,再通过主控电路板2，计算出气体测量气室11的绝对压力以及文丘里管13后气路的绝对压力，消除了文丘里管后端的气路状态监测盲区，大大的提高了旁流式气体测量系统的可靠性。
实施例二
在旁流式呼吸末二氧化碳系统中的应用
在旁流式呼吸末二氧化碳测量系统中进行应用，测量气室两端为红外CO2探测光路系统；
设备工作时，气泵单元4为测量系统的气体流动提供动力，测量气体进入缓冲气容单元3、测量气室11、文丘里管13、，最后通过气泵单元4出气口排出。当气体流过文丘里管13时，文丘里管13两端会产生一个差压信号，流量不同，差压信号大小不同，呈现一一对应关系，通过测量气室绝对压力监测单元21以及文丘里管后气路绝压监测单元22取得文丘里管13两端的差压信号，得到当前测量系统气体流量，从而调节气泵单元4的抽取速率，实现流量的精确控制。
设备通过测量气室绝对压力监测单元21取得气体测量气室11内的绝对压力，实现气体测量中补偿与单位转换；通过文丘里管后气路绝压监测单元22取得文丘里管13之后的绝对压力信号，实现了文丘里管13后端的气体内压力状态监测。设备通过所述两个绝对压力和所述一个差压使得整个测量气路的工作状态得到了有效的监测。
以上所述的内容是结合具体实施方式对该设备的一种较佳实施例，并不用以限定本发明，凡在本发明的构思前提下，经过简单推演、替换、修改等，都应当视为属于本发明的保护范围内。
实施本专利有以下优点：
该系统设计简单，气路结构简单，气路利用率高。
该系统气路状态监测全面，可靠性高。
该系统占用体积小，易于批量制造，故障率降低，对于微型化的旁流式气体测量系统尤为具有价值。
该系统测量器件利用率高，成本低廉，对于成本敏感型旁流式气体测量系统尤为具有价值；
该系统流量控制精确度高，能够满足旁流式气体测量系统的流量控制要求。
以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围做任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (7)
1.旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，其特征在于：包括微型一体化气路装置、主控电路板；
所述微型一体化气路装置包括气体测量气室和测量气室绝对压力检测气口；
所述气体测量气室用于容置被测量气体；
所述测量气室绝对压力检测气口设置在所述气体测量气室的前端；
所述微型一体化气路装置包括文丘里管和文丘里管后端绝对压力检测气口；
所述文丘里管与所述气体测量气室连接，所述文丘里管用于实现文丘里效应；
所述文丘里管后端绝对压力检测气口设置在所述文丘里管的后端；
所述主控电路板与所述微型一体化气路装置连接，用于所述微型一体化气路装置的抽气流量测量与控制；
所述主控电路板设置有测量气室绝对压力监测单元和文丘里管后气路绝压监测单元，所述测量气室绝对压力监测单元用于测量所述测量气室绝对压力检测气口处的气体压力信息，所述文丘里管后气路绝压监测单元用于测量文丘里管后端绝对压力检测气口处的气体压力信息。
2.根据权利要求1所述的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，其特征在于：包括缓冲气容单元，所述缓冲气容单元与所述微型一体化气路装置连接，用于稳定所述微型一体化气路装置内被测量气体的压力，减小气路内压力波动。
3.根据权利要求2所述的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，其特征在于：所述缓冲气容单元设置在所述主控电路板上面。
4.根据权利要求1所述的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，其特征在于：包括气泵单元，所述气泵单元与所述微型一体化气路装置连接，用于提供被测量气体流动的动力。
5.根据权利要求4所述的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，其特征在于：所述气泵单元设置在所述主控电路板上面。
6.根据权利要求1-5任一所述的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，其特征在于：所述主控电路板为长方形平板结构。
7.旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，其特征在于：包括微型一体化气路装置、主控电路板；
所述微型一体化气路装置包括气体测量气室和测量气室绝对压力检测气口；
所述气体测量气室用于容置被测量气体；
所述测量气室绝对压力检测气口设置在所述气体测量气室的前端；
所述微型一体化气路装置包括文丘里管和文丘里管后端绝对压力检测气口；
所述文丘里管与所述气体测量气室连接，所述文丘里管用于实现文丘里效应；
所述文丘里管后端绝对压力检测气口设置在所述文丘里管的后端；
所述主控电路板与所述微型一体化气路装置连接，用于所述微型一体化气路装置的抽气流量测量与控制；
所述主控电路板设置有测量气室绝对压力监测单元和文丘里管后气路绝压监测单元，所述测量气室绝对压力监测单元用于测量所述测量气室绝对压力检测气口处的气体压力信息，所述文丘里管后气路绝压监测单元用于测量文丘里管后端绝对压力检测气口处的气体压力信息；
所述的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统，包括缓冲气容单元，所述缓冲气容单元与所述微型一体化气路装置连接，用于稳定所述微型一体化气路装置内被测量气体的压力，减小气路内压力波动；
所述缓冲气容单元设置在所述主控电路板上面；
所述的旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统包括气泵单元，所述气泵单元与所述微型一体化气路装置连接，用于提供被测量气体流动的动力；
所述气泵单元设置在所述主控电路板上面；
所述主控电路板为长方形平板结构。
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| CN201720804416.8U CN207004780U (zh) | 2017-07-04 | 2017-07-04 | 旁流式气体测量中基于双绝压法的抽气流量控制系统 |
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| CN (1) | CN207004780U (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117148877A (zh) * | 2023-11-01 | 2023-12-01 | 苏芯物联技术(南京)有限公司 | 一种高精度管道流量测量控制装置及设计方法 |
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2017
- 2017-07-04 CN CN201720804416.8U patent/CN207004780U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117148877A (zh) * | 2023-11-01 | 2023-12-01 | 苏芯物联技术(南京)有限公司 | 一种高精度管道流量测量控制装置及设计方法 |
| CN117148877B (zh) * | 2023-11-01 | 2024-01-02 | 苏芯物联技术(南京)有限公司 | 一种高精度管道流量测量控制装置及设计方法 |
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