CN210056025U - 一种主流呼气末二氧化碳检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主流呼气末二氧化碳检测仪，包括电源模块、主控模块、红外模块、显示模块、报警模块、存储模块和无线模块，所述电源模块分别与主控模块、红外模块、显示模块、报警模块、存储模块和无线模块连接，所述主控模块分别与显示模块、电源模块、红外模块、报警模块、存储模块和无线模块连接，本实用新型一种主流呼气末二氧化碳检测仪，产品小巧，无需连线，直接连接到气路中，实时显示数值和波形，且用干电池供电，方便携带，数据准确率高，使用方便，解决了现有技术中在急救场合，配合监护仪使用的呼气末CO2检测系统，体积庞大、操作繁琐，耽误急救时间的问题。

Description

一种主流呼气末二氧化碳检测仪

技术领域

本实用新型涉及医疗设备器械技术领域，具体是一种主流呼气末二氧化碳检测仪。

背景技术

现在市场上的主流呼气末都是模块产品，需要与监护仪、麻醉机、呼吸机配合使用，本身不能进行数值显示、波形显示、报警，数据存储等。

急救、转运、临床长期监测反映病人动脉CO2分压等场合需要一款携带方便，能自主显示数值、波形、自动报警，并能将长期监测的数值，发送到相应平台的产品。

呼气末产品主要应用在插管位置的确定，或者与主机(呼吸机、麻醉机、监护仪)配合使用。呼气末CO2做为一个独立的模块，一般采用红外线的方式检测CO2浓度，通过有线的方式与上位机通信，可通过主机对呼气末模块进行设置。最长用的方式是监护仪的一个配件。只负责进行数据的采集，之后将采集到的数据通过有线方式传给主机，主机上处理波形、数值、报警、存储。

但在户外急救场合查看病人急救程度、确定插管位置等情况下，一款简单小巧能自主显示数值的呼气末产品非常被需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种主流呼气末二氧化碳检测仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种主流呼气末二氧化碳检测仪，包括电源模块、主控模块、红外模块、显示模块、报警模块、存储模块和无线模块，所述电源模块分别与主控模块、红外模块、显示模块、报警模块、存储模块和无线模块连接，所述主控模块分别与显示模块、电源模块、红外模块、报警模块、存储模块和无线模块连接。

进一步的，所述电源模块负责给其他模块供电，包括为各模块进行升压和降压。

进一步的，所述主控模块用来控制和监测其他模块的正常运转，提供控制信号，并对采集到的数据进行处理。

进一步的，所述红外模块包括红外发送模块和红外接收模块，红外光源由稳流供电，工作时，红外光源根据预先设定的调制频率发出周期性的红外光，红外光源发出的红外光入射到有被测气体流过的气路适配器，气体吸收特定波长的红外光，透过测量适配器的红外光由红外探测器探测；红外传感器内有温度传感器探测其工作环境温度，红外传感器信号经过测控系统，并经数字滤波、线性插值及温度补偿等软件处理后，给出气体浓度测量值；

红外传感器包括二氧化碳传感器和温度传感器，用来检测气室内温度与二氧化碳浓度，采用红外光交流调制电路，电路滤波范围带通3.12Hz-16Hz，放大后的信号为载波8Hz双边调幅波，温度传感器为热敏电阻。

进一步的，所述显示模块包括显示屏、位置检测模块和按键模块，显示屏为TFT彩屏，用于显示主控模块计算得到的二氧化碳浓度值和呼吸率值，同时显示出二氧化碳波形，位置检测模块用于检测产品位置，并根据结果调整液晶屏显示方向，按键模块主要用来让用户更改设置。

进一步的，所述报警模块用于通过对扬声器的控制，来输出高低级报警；报警模块是主控模块输出控制信号，通过调制解调，产生扬声器控制驱动信号，控制扬声器进行高低级报警，通过定时器产生一个频率为750Hz、占空比为50％的PWM波作为扬声器的基波，并通过一个由MCU控制的IO口控制脉冲群频率、脉冲持续时间、脉冲群中的脉冲数等，后级则通过一个音频放大器驱动扬声器进行工作。

进一步的，所述存储模块用于存储每次采集到的数值，方便上传回放；所述无线模块用于将存储的数据发送到接收平台。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种主流呼气末二氧化碳检测仪，产品小巧，无需连线，直接连接到气路中，实时显示数值和波形，且用干电池供电，方便携带，数据准确率高，使用方便，解决了现有技术中在急救场合，配合监护仪使用的呼气末CO2检测系统，体积庞大、操作繁琐，耽误急救时间的问题。

附图说明

图1为一种主流呼气末二氧化碳检测仪的模块结构示意图。

图2为一种主流呼气末二氧化碳检测仪中流程示意图。

图3为一种主流呼气末二氧化碳检测仪的结构示意图。

图中：1-护屏；2-扬声器孔；3-按键；4-扬声器；5-电池仓；6-发射仓；7-蓝宝石窗片；8-气路适配器；9-接收仓；10-显示屏。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

实施例

一种主流呼气末二氧化碳检测仪，包括电源模块、主控模块、红外模块、显示模块、报警模块、存储模块和无线模块；

电源模块负责给其他模块供电，包括为各模块进行升压和降压，电源模块分别与主控模块、红外模块、显示模块、报警模块、存储模块和无线模块连接；

主控模块用来控制和监测其他模块的正常运转，提供控制信号，并对采集到的数据进行处理，主控模块分别与显示模块、电源模块、红外模块、报警模块、存储模块和无线模块连接；

红外模块包括红外发送模块和红外接收模块，红外光源由稳流供电，工作时，红外光源根据预先设定的调制频率发出周期性的红外光，红外光源发出的红外光入射到有被测气体流过的气路适配器8，气体吸收特定波长的红外光，透过测量适配器的红外光由红外探测器探测；红外传感器内有温度传感器探测其工作环境温度，红外传感器信号经过测控系统，并经数字滤波、线性插值及温度补偿等软件处理后，给出气体浓度测量值；

红外传感器包括二氧化碳传感器和温度传感器，用来检测气室内温度与二氧化碳浓度，采用红外光交流调制电路，电路滤波范围带通3.12Hz-16Hz，放大后的信号为载波8Hz双边调幅波，温度传感器为热敏电阻；

红外采集模块利用比尔朗伯定律，来检测气路中二氧化碳浓度。不同气体分子化学结构不同，对不同波长的红外辐射的吸收程度就不同，因此，不同波长的红外辐射依次照射到样品物质时，某些波长的辐射能被样品物质选择吸收而变弱，产生红外吸收光谱，故当知道某种物质的红外吸收光谱时，便能从中获得该物质在红波长和强度的影响，便可以确定外区的吸收峰。同一种物质不同浓度时，在同一吸收峰位置有不同的吸收强度，吸收强度与浓度成正比关系，因此通过检测气体对光的气体的浓度。

根据比尔朗伯定律，输出光强度、输入光强度和气体浓度之间的关系为：

I＝I₀exp(-α_mLC)

式中α_m为摩尔分子吸收系数；C为待测气体浓度；L为光和气体的作用长度(传感长度)。对上式进行变换得：

通过检测相关数据就可以得知气体的浓度；

显示模块包括显示屏10、位置检测模块和按键3模块，显示屏10为TFT彩屏，用于显示主控模块计算得到的二氧化碳浓度值和呼吸率值，同时显示出二氧化碳波形，位置检测模块用于检测产品位置，并根据结果调整液晶屏显示方向，按键3模块主要用来让用户更改设置；

报警模块用于通过对扬声器4的控制，来输出高低级报警；报警模块是主控模块输出控制信号，通过调制解调，产生扬声器4控制驱动信号，控制扬声器4进行高低级报警，通过定时器产生一个频率为750Hz、占空比为50％的PWM波作为扬声器4的基波，并通过一个由MCU控制的IO口控制脉冲群频率、脉冲持续时间、脉冲群中的脉冲数等，后级则通过一个音频放大器驱动扬声器4进行工作；

存储模块用于存储每次采集到的数值，方便上传回放；

无线模块用于将存储的数据发送到接收平台；

本实用新型的具体工作方法包括以下步骤：

S1、将呼气末二氧化碳适配器与本实用新型连接，并与患者气路连接好，主控模块控制红外模块的红外发射端发射频率为8Hz的红外线，红外线穿过气路后到达红外模块的接收端，接收端将红外线的强度值和温度值输入到主控模块；

S2、主控模块将接收的光强值和温度值进行转换计算，得出二氧化碳浓度值，将该值显示在显示模块上，每隔1s刷新一次呼气末值，根据每次监测到的呼气末值绘制呼气末二氧化碳波形并进行显示；

S3、主控模块将计算的呼气末数值存储在存储模块中，根据需要通过无线模块将存储的数据传送给平台端。

S4、当主控模块计算的数值超出了使用者设置的数值后，会在显示模块上显示报警，同时控制报警模块进行报警；

本实用新型的具体工作流程为：

P1、打开主流呼气末二氧化碳检测仪，进行主流呼气末二氧化碳检测仪初始化；

P2、检测主流呼气末二氧化碳检测仪FLASH存储标识是否为OxFF，如是，系统进行写入校零、校正系数；如否，系统进行读取校零、校正系数；

P3、检测是否有按键3动作，如是，系统响应按键3动作，并进入下一个流程；如否，直接进入下一个流程；

P4、检测是否有报警触发，如是，系统响应报警状态，并进入下一个流程；如否，直接进入下一个流程；

P5、判断界面标识，显示相关数据和图形；

其中P5具体包括以下流程：

P51、判断测量界面标识，检测报警静音标识是否置位，如是，显示静音图标，如否，消除静音图标，检测超限报警标志是否置位，如是，显示超限报警信息，如否，清楚超限报警信息，之后显示呼末值，显示呼吸率值，显示波形，之后循环至P3流程重复工作；

P52、判断设置界面标识，检测报警静音标识是否置位，如是，显示静音图标，如否，清楚静音图标，显示设置值；

P53、判断校零界面标识，检测报警静音标识是否置位，如是，显示静音图标，如否，清楚静音图标，显示校零界面；

P54、判断校正失败界面标识，检测报警静音标识是否置位，如是，显示静音图标，如否，清楚静音图标，显示校零失败；

P55、判断气路适配器8脱落界面标识，检测适配器脱落图标；

P6、结束工作。

本实用新型一种主流呼气末二氧化碳检测仪，产品小巧，无需连线，直接连接到气路中，实时显示数值和波形，且用干电池供电，方便携带。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种主流呼气末二氧化碳检测仪，包括电源模块、主控模块、红外模块、显示模块、报警模块、存储模块和无线模块，其特征在于，所述电源模块分别与主控模块、红外模块、显示模块、报警模块、存储模块和无线模块连接，所述主控模块分别与显示模块、电源模块、红外模块、报警模块、存储模块和无线模块连接。

2.根据权利要求1所述的主流呼气末二氧化碳检测仪，其特征在于，所述电源模块负责给主控模块、红外模块、显示模块、报警模块、存储模块和无线模块供电，包括为各模块进行升压和降压。

3.根据权利要求1所述的主流呼气末二氧化碳检测仪，其特征在于，所述主控模块用来控制和监测显示模块、电源模块、红外模块、报警模块、存储模块和无线模块的正常运转，提供控制信号，并对采集到的数据进行处理。

4.根据权利要求1所述的主流呼气末二氧化碳检测仪，其特征在于，所述红外模块包括红外发送模块和红外接收模块，红外光源由稳流供电，工作时，红外光源根据预先设定的调制频率发出周期性的红外光，红外光源发出的红外光入射到有被测气体流过的气路适配器，气体吸收特定波长的红外光，透过测量适配器的红外光由红外探测器探测；红外传感器内有温度传感器探测其工作环境温度，红外传感器信号经过测控系统，并经数字滤波、线性插值及温度补偿软件处理后，给出气体浓度测量值；

红外传感器包括二氧化碳传感器和温度传感器，用来检测气室内温度与二氧化碳浓度，采用红外光交流调制电路，电路滤波范围带通3.12Hz-16Hz，放大后的信号为载波8Hz双边调幅波，温度传感器为热敏电阻。

5.根据权利要求1所述的主流呼气末二氧化碳检测仪，其特征在于，所述显示模块包括显示屏、位置检测模块和按键模块，显示屏为TFT彩屏，用于显示主控模块计算得到的二氧化碳浓度值和呼吸率值，同时显示出二氧化碳波形，位置检测模块用于检测产品位置，并根据结果调整液晶屏显示方向，按键模块主要用来让用户更改设置。

6.根据权利要求1所述的主流呼气末二氧化碳检测仪，其特征在于，所述报警模块用于通过对扬声器的控制，来输出高低级报警；报警模块是主控模块输出控制信号，通过调制解调，产生扬声器控制驱动信号，控制扬声器进行高低级报警，通过定时器产生一个频率为750Hz、占空比为50％的PWM波作为扬声器的基波，并通过一个由MCU控制的IO口控制脉冲群频率、脉冲持续时间、脉冲群中的脉冲数，后级则通过一个音频放大器驱动扬声器进行工作。

7.根据权利要求1所述的主流呼气末二氧化碳检测仪，其特征在于，所述存储模块用于存储每次采集到的数值，方便上传回放；所述无线模块用于将存储的数据发送到接收平台。

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