CN2553816Y

CN2553816Y - 医用输氧监护仪

Info

Publication number: CN2553816Y
Application number: CN 02278314
Authority: CN
Inventors: 邓学军; 孙志扬; 卢志辉; 费星如; 赵曙光; 李晓玉; 李争; 袁光华; 许睿; 郑河明
Original assignee: NO 153 CENTRAL HOSPITAL PLA
Current assignee: NO 153 CENTRAL HOSPITAL PLA
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2003-06-04
Anticipated expiration: 2012-07-04

Abstract

一种医用输氧监护仪，它包括潮化瓶(15)，与潮化瓶(15)相结合的气路阀体(12)，其特征在于：所述气路阀体(12)上设置有一由模块化的微压差传感器(4)和孔板气路(3)组成的电子流量计，以及通过连接线路与电子流量计相连接的智能控制仪表；所述孔板气路(3)包括气路座本体(16)，设置在气路座本体(16)内的进、出气通道(22)(21)，所述进、出气通道间设置有一其上加工有节流孔的节流孔板(19)，在节流孔板(19)两侧的气道上各加工有一与微压差传感器(4)相连的气道(17)(18)，所述进气通道(22)通过气路阀体内加工出的进气道与气源相连通，所述出气通道(21)通过气路阀体内加工出的出气道与潮化瓶(15)相连通。

Description

医用输氧监护仪

(一)技术领域

本实用新型涉及医疗器械，具体说是涉及一种医用输氧监护仪。

(二)背景技术

输氧作为一种治疗或抢救手段被广泛运用于医院和急救场所，氧气吸入器作为一种计量器具在输氧的过程中是不可缺少的。目前国内医用输氧所普遍使用的是一种功能简单的浮标式氧气吸入器，其结构如图1所示，主要包括气路阀体3＇、与气路阀体3＇相结合的氧气入口接头1＇、浮标式流量计2＇、流量调节阀4＇、安全阀和氧气出口接头5＇、以及潮化瓶6＇。其组成的关键部分是浮标式流量计，在氧气通过时由浮标浮起的高度来指示流量；流量的大小可通过流量调节阀进行调节；潮化瓶的作用是潮化来自干燥氧气源的氧气；通过更换不同的氧气入口接头可适应于不同的集中供氧连接插座或氧气瓶减压阀后的接头；安全阀和氧气输出接头用来连接通向病人的管路。

在对病人进行输氧治疗和抢救过程中，除了控制氧流量大小以外，氧浓度、耗氧量、输氧时间等也是重要的指标，因为过高的氧浓度和过长的输氧时间都可能导致氧气中毒医疗事故；耗氧量的多少是输氧治疗收费的主要依据之一，不合理的收费容易引起医疗单位与病人之间的经济纠纷；另外，有时由于意外原因造成的氧流量异常(输氧导管堵塞、漏气、氧源压力突变)等情况，如果护理人员没有及时发现处理，将会产生医疗事故。

浮标式氧气吸入器因其结构简单，只具有流量调节、流量指示和氧气潮化等功能。在实际使用中无法实现上述要求的功能。另外浮标流量计的工作原理决定了其在使用时必须垂直于水平面放置才能准确指示流量，因此对安装后的位置状态有一定要求。

(三)发明内容

本实用新型的目的就在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种集数字显示氧气流量和相应的氧浓度、自动累计输氧时间和耗氧量、输氧过程中流量过小和过大时自动报警、定时输氧、自动记忆输氧时间和耗氧量功能为一体的医用输氧监护仪。

本实用新型的目的可通过以下措施来实现：

本实用新型的医用输氧监护仪包括潮化瓶，与潮化瓶相结合的气路阀体，所述气路阀体包括与进气道相连通的气源入口接头、与出气道相连通的氧气出口接头、以及用于控制氧气流量的调节阀，所述气路阀体上设置有一由模块化的微压差传感器和孔板气路组成的电子流量计，以及通过连接线路与电子流量计相连接的智能控制仪表；所述孔板气路包括气路座本体，设置在气路座本体内的进、出气通道，所述进、出气通道间设置有一其上加工有节流孔的节流孔板，在节流孔板两侧的气道上各加工有一与微压差传感器相连的气道，所述进气通道通过气路阀体内加工出的进气道与气源相连通，所述出气通道通过气路阀体内加工出的出气道与潮化瓶相连通。

本实用新型中所述的智能控制仪表包括仪表放大器II、单片计算机III、显示器IV、状态指示灯及蜂鸣器V、键盘VI、掉电自动存储器及电压监控复位电路VII和稳压电源电路VIII；其中仪表放大器II信号输入端与微压差传感器I输出端相连接，其信号输出端接入单片计算机III的信号输入接口；显示器IV、状态指示灯及蜂鸣器V分别接入单片计算机III的相应数据信号输出接口；键盘VI、掉电自动存储器及电压监控复位电路VII与单片计算机III的相应接口相连接；所述单片计算机III为内含有A/D转换器的微处理器。

本实用新型新在结构中采用微差压传感器和板孔气路组成的电子流量计代替浮标式氧气吸入器的浮标流量计；采用单片微机、蜂鸣器、显示器、面板和按键等组成的智能仪表用来实现临床监护功能。其工作原理如下：

将氧气入口接头连接到医用氧气源出口(可以是集中供氧或氧气瓶减压后的供氧等形式)，则氧气在气源压力的作用下通过氧气入口接头沿气路阀体中的气路到流量调节阀，经调节流量后的氧气通过孔板气路流回气路阀体经过潮化瓶潮化，然后回到气路阀体上的氧气出口接头，由出口接头流出到吸氧病人。氧气在流过孔板气路时，在孔板前后产生微小的气压差，由于孔板前后的气路与微压传感器的两个气体压力检测口分别相连，因此流量的大小所引起的压差通过微压传感器被变成相应大小的电量信号，该电量信号经调理后被送到微电脑进行相应的处理，可以被用来显示、计量等。

本实用新型的产品由于采用了电子流量计和微电脑技术，除了具有兼容浮标式氧气吸入器的所有功能外，还实现了以下新的功能：

(1)数字显示氧流量和氧浓度，解决了不能显示氧浓度的问题。

(2)自动累计输氧时间和科学计算耗氧量并随时显示，为合理收费提供了科学依据。

(3)可设定氧流量和超限范围：输氧过程中流量过小(意外堵塞、泄漏)和过大(气源压力突增)自动报警提示，有效地预防了意外事故的发生。

(4)设定输氧时间：到规定时间后自动报警提示，防止了过量输氧引起氧中毒。

(5)掉电记忆：断电后可自动记忆各种设定值及输氧时间和耗氧量等，使用方便可靠。

(6)安装方便：安装角度不受限制，可以倾斜安装而不影响流量显示的准确度，解决了安装位置不准确时引起的流量误差。

(四)附图说明

图1是现有技术的结构图。

图2是本实用新型的外形示意图。

图3是本实用新型的结构图。

图4是图3中孔板气路剖视图。

图5是本实用新型中智能控制仪表原理框图。

图6是本实用新型中智能控制仪表电路原理图。

(五)具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例(附图)作以详细的描述：

如图2、3、4所示，本实用新型的医用输氧监护仪包括潮化瓶15，与潮化瓶15相结合的气路阀体12，所述气路阀体12包括与进气道相连通的气源入口接头2、与出气道相连通的其内设置有安全阀的氧气出口接头14、以及用于控制氧气流量的调节阀13，所述气路阀体12上设置有一由模块化的微压差传感器4和孔板气路3组成的电子流量计，以及通过连接线路与电子流量计相连接的智能控制仪表；所述孔板气路3包括气路座本体16，设置在气路座本体内的进气通道22、出气通道21，所述进、出气通道间设置有一其上加工有节流孔的节流孔板19，在节流孔板两侧的气道上各加工有一与微压差传感器相连的气道17和18，该气道同时作为取压气道，微差压传感器4通过自带的两个接头插入到两个连接气道孔中并固结密封，电子流量计通过气路座本体16与外壳7和气路阀体12相连接；所述进气通道22通过气路阀体12内加工出的进气道、氧气出口接头14与气源相连通，所述出气通道21通过气路阀体12内加工出的出气道与潮化瓶15相连通；为便于加工，所述气路座本体16由前后两部分气路座体结合而成，前后通道结合处均设置有密封圈20，节流孔板19夹装在前后两气路座体之间。

更具体讲微压差传感器4固定在孔板气路3部件上，其输出的电信号通过电缆连接到单片微机电路板上，孔板气路3通过螺钉固定到气路阀体12上。智能控制仪表由单片微机电路板6为核心组成，显示器8通过螺钉固定在单片微机电路板6上，二者之间通过电缆连接，蜂鸣器5和指示灯10直接焊装在单片微机电路板6上。按键11为嵌入在面板9上的薄膜键，面板9通过螺钉嵌装在仪表外壳7前部，上面的透明膜窗口对应其后面的显示器8和指示灯10；用于固定面板9向后伸出的螺钉同时作为安装单片微机电路板的固定螺钉，按键11引出插头通过电缆连接到单片微机电路板；直流电源模块通过电源线连接到仪表壳内的单片微机电路板；除了面板和电源外所有部件被安装在仪表壳内，仪表壳体被压紧固定在孔板气路3和气路阀体12之间。本实用新型中的气路阀体12作为产品的中部支撑，主要起气路连接的作用，上面安装了氧气入口接头2、流量调节阀13、安全阀和氧气出口接头14等部件；气路阀体12上端直接和仪表壳及孔板气路连接，下端直接和潮化瓶连接；潮化瓶作为产品气路的一部分在最下部，其上端直接和气路阀体相连接。图中1为供电电源。

如图5所示，本实用新型所述的智能控制仪表包括仪表放大器II、单片计算机III、显示器IV、状态指示灯及蜂鸣器V、键盘VI、掉电自动存储器及电压监控复位电路VII和稳压电源电路VIII；其中仪表放大器II信号输入端与微压差传感器I输出端相连接，其信号输出端接入单片计算机III的信号输入接口；显示器IV、状态指示灯及蜂鸣器V分别接入单片计算机III的相应数据信号输出接口；键盘VI、掉电自动存储器及电压监控复位电路VII与单片计算机III的相应接口相连接；所述单片计算机III为内含有A/D转换器的微处理器。

其中微压差传感器为集成化、高灵敏度的微型硅压力传感元件，有两个盲气孔，可检测两气孔之间微小的压力差，并将差值转换为正比的线性电压输出。该器件为系列商业化产品。其作用如前所述，是将流过孔板气路中的氧气流量所产生的压力差转换成电压信号。仪表放大器为增益可调整的低零漂精密仪表运算放大器电路，用来将微压差传感器输出的电压信号放大到合适的值，以便于下级信号转换用。单片微机系统是由内部带有A/D转换器、数据RAM和程序ROM的8位单片微处理机及外部振荡晶体等构成。作用是通过其外部接口接收数据和信号，进行计算、处理后输出到显示器、蜂鸣器和指示灯等单元。显示器为商品化的智能显示模块，由液晶显示屏和译码扫描驱动电路构成，可以接受单片微机的数字信号，显示出数字和符号。其作用是用来显示流量、氧浓度、时间、耗氧量和设定值等信息。指示灯和蜂鸣器中的指示灯由多个发光二极管组成，用来指示电源状态、仪表工作状态、和报警指示等；蜂鸣器为加上外封装后的压电陶瓷片，用声响来提示按键按下是否有效，也用来发出报警时的声响指示。键盘是由数个薄膜触摸按键构成，用来输入操作人员的选择信号和设定流量及定时参数等。其发出的开关量信号直接送到单片微处理机接口。掉电自动存储器及电压监控复位电路为单片集成自动掉电存储器电路，在失去电源时可自动保存数据，上电时自动取出。同寸还具有电压监控和可靠复位电路。其作用是保证单片微机系统的可靠复位，在掉电时保存输氧时间、耗氧量等计量值及设定参数。稳压电源电路由隔离的AC/DC电源变换器和集成稳压电路等构成，其作用是提供直流稳压电源。

如图6所示：U1(LCM045)为显示器模块、FMQ为蜂鸣器；U1由液晶显示屏和智能控制器电路组成，显示屏可以显示四位数字、三个小数点和七个提示符。模块对外有十个信号引脚，除了/IN和/RD没有引出使用外，其他引脚均为有用连接；/BZ和BZ分别为蜂鸣器FMQ的正负驱动端；V+为模块电源输入正端；GND为模块电源负端；C5为U1的电源滤波电容；V-为显示对比调整端，通过电阻R5接到正电源；DA为数据串行写入端，接IC1的P1.4；/WR为数据写入时钟信号，/CS为模块片选信号，/WR和/CS分别经上拉电阻RP1.6和RP1.7接IC1的P1.6和P1.7，低电平有效；IC1可以通过置位/CS、/WR和DA将显示数据和蜂鸣器开关信号串行传输到U1。

图中U2(MPX2010DP)为微压差传感器模块，U2有四个引脚，其中V+和GND为正负电源端；OUT+为输出电压信号正端，接到IC2(AD623)的正输入端IC2.3；OUT-为输出电压信号负端，接到IC2的负输入端IC2.2；电位器RW1与电阻R2串联接在OUT-和电源负端，组成U2的零位调整电路，在U2接受的气压差为零时，调节电位器RW1使OUT电位不低于OUT-。

U3(3515-0920)为直流电源模块、IC4(78L05)为三端稳压电路，U3的AC1、AC2为交流220V输入端，DC+和DC-分别为输出的直流电源的正负端；DC-即为系统电源的负端；DC+经过电感11和电容E1滤波后到IC4的输入端Vin，IC4稳压后输出+5V电压作为系统的供电电源正端，标号记为VCC；E2接在电源正负端作用是降低电源纹波。

IC2(AD623)为仪表放大器，IC2共有8个管脚，记为IC2.1～IC2.8，IC2.3和IC2.2分别为信号输入的正负端；IC2.7和IC2.4分别为电源输入的正负端；IC2.1和IC2.8为放大增益调整端，与增益调整电阻R1连接；IC2.5为输出参考端，接负电源；IC2.6为放大信号输出端，通过信号滤波电容C3滤波后接到IC1的P0.3，当选用不同阻值的R1时，可使IC2获得从1～1000的放大增益。

IC1(P87LPC767)是8位单片微处理器，IC1内部带有8位A/D转换器，用于数据采集，128B数据RAM用于数据计算，4KB OPT程序存储器用于存放程序，内部两个16位定时器可用于计时；外部有20个管脚，其中VDD和GND为正负电源端，C4为电源滤波电容；RST为复位信号端，接到复位电路；X1和X2接至接晶体Q1、电容C1和C2构成外部时钟电路，用于IC1的系统时钟和定时器的准确定时时钟；P1.0～P1.3为按键信号输入接口；P0.4～P0.7为输出驱动指示灯接口；P0.0为输出信号，接IC3的片选信号；P0.1为输出信号接IC3的时钟输入端，P0.2作为输入和输出接IC3的数据输入和输出端；P1.4、P1.6和P1.7为输出口，分别接显示模块的/CS、/WR和DA端；P0.3被设置为IC1片内A/D转换器的输入端，接到仪表放大器IC2的模拟输出信号端IC2.6。

IC3(X24C45)为掉电自动存储器和电压监控电路，IC3共有8个管脚，其中VDD脚和GND脚为电源，RECALL脚为电源电压监测输入端，系统电源VCC通过稳压二极管Z1接到VDD和RECALL上，E3为储能电容器，接在VDD和电源负端，Z1的作用是保证在系统电源失去时E3的储能仅供给IC3用，选择合适的电容E3容量值，可保证系统电源失去时IC3有足够的时间保存数据；CE脚为片选输入端，SK脚为时钟输入端，DO和DI分别为数据输出和数据输入端，这四个信号端分别与IC1的位口相连，在一定时序信号作用下可与IC1进行数据交换；AS脚在上电复位时可输出复位信号，经晶体管P1、电阻R4和R3组成的反相器到IC1的复位输入端RST，保证IC1可靠复位。

K1、K2、K3、K4为按键，K1～K4的一端与系统负电源相连，另一端分别接至IC1的四个位端口，按键按下时产生低电平，上拉排电阻RP1为6组封装排电阻，其公共端接电源正端，其分组端接IC1端口，形成上拉电位，作用是保证输入和输出状态的稳定性。

L1～L5为指示灯，五个指示灯的正端通过限流排电阻RP2接到电源正端，RP2在这里起限流作用，负端除了L5直接接负电源外，L1～L4的负端分别接到IC1的四个输出端口，使它们的发光状态受控于IC1的端口。

Claims

1、一种医用输氧监护仪，它包括潮化瓶(15)，与潮化瓶(15)相结合的气路阀体(12)，所述气路阀体(12)包括与进气道相连通的气源入口接头(2)、与出气道相连通的氧气出口接头(14)、以及用于控制氧气流量的调节阀(13)，其特征在于：所述气路阀体(12)上设置有一由模块化的微压差传感器(4)和孔板气路(3)组成的电子流量计，以及通过连接线路与电子流量计相连接的智能控制仪表；所述孔板气路(3)包括气路座本体(16)，设置在气路座本体(16)内的进、出气通道(22)(21)，所述进、出气通道间设置有一其上加工有节流孔的节流孔板(19)，在节流孔板(19)两侧的气道上各加工有一与微压差传感器(4)相连的气道(17)(18)，所述进气通道(22)通过气路阀体内加工出的进气道与气源相连通，所述出气通道(21)通过气路阀体内加工出的出气道与潮化瓶(15)相连通。

2、根据权利要求1所述的医用输氧监护仪，其特征在于：所述智能控制仪表包括仪表放大器II、单片计算机III、显示器IV、状态指示灯及蜂鸣器V、键盘VI、掉电自动存储器及电压监控复位电路VII和稳压电源电路VIII；其中仪表放大器II信号输入端与微压差传感器I输出端相连接，其信号输出端接入单片计算机III的信号输入接口；显示器IV、状态指示灯及蜂鸣器V分别接入单片计算机III的相应数据信号输出接口；键盘VI、掉电自动存储器及电压监控复位电路VII与单片计算机III的相应接口相连接；所述单片计算机III为内含有A/D转换器的微处理器。