数字化调压调流医用气控仪制造技术

一种数字化调压调流医用气控仪，其特征在于：过滤器、减压阀、数字化线性比例流量并联控制阀、缓冲罐通过管道串联连接，传感器与缓冲罐连接，该传感器通过模数转换模块与微电脑主控单元电连接，该微电脑主控单元还分别与数字化线性比例流量并联控制阀以及液晶触摸屏相电连接。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

Digital adjusting voltage and current medical gas control instrument

A digital adjusting voltage and current medical gas control instrument, which is characterized in that: the valve, filter, digital linear proportional flow control valve, parallel buffer tank is connected in series through the pipeline, the sensor is connected with the buffer tank, the sensor module and the microcomputer through the analog-to-digital conversion of the main control unit is electrically connected to the main control unit is respectively connected with the microcomputer digital linear proportional flow control valve and parallel LCD touch screen is electrically connected.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种精密压力流量控制设备中的医用仪器，特别是一种数字化调压调流医用气控仪。
技术介绍
气控仪俗称气腹机，是腔镜手术的重要设备，在医学腔镜手术诊治时作CO2气体充气起腹及皮下充气之用。在腔镜手术中，气控仪可使需腔镜手术的部位或腔体充气隆起，便于医生观察诊治。由于该设备是属高精度微压控制(一般在2KPa或15mmHg以下)，其技术难度大，且设备使用的风险大，如气压失控，必将影响医生的手术诊治，危及病员的生命安全(压力过高，造成静脉压力过高，引起血栓；压力过低，无法形成正常手术视野和空间)。医院使用的大多是国际名牌如“WOLF”或“STORZ”的产品。这些常规的气控仪一般采用模拟电子技术，用运算放大电路构成闭环控制环节，根据压力传感器检测值与设定值的偏差，去控制比例调节阀(高端的产品)或定流充气阀(低端的产品)进行调控。上述设备共同的缺点是控压带宽大，控制精度低，反应速度慢，补气不平稳，呈脉冲状，微量输出很难控制。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术中所存在的缺陷，提供一种能严格按照医生的设定提供合适的输气流量和精确的气输出压力，以确保诊治的顺利进行和病员身体的绝对安全的数字化调压调流医用气控仪。本技术采用了下列技术方案解决了其技术问题一种数字化调压调流医用气控仪，其特征在于过滤器、减压阀、数字化线性比例流量并联控制阀、缓冲罐通过管道串联连接，传感器与缓冲罐连接，该传感器通过模数转换模块与微电脑主控单元电连接，该微电脑主控单元还分别与数字化线性比例流量并联控制阀以及液晶触摸屏相电连接。本技术显著的技术效果表现为1、流量输出精确，可以零流量或微流量输出，以最低位为分辨率为步长，作全量程自由设定；2、输出压力控制精度高；3、可在极微压(≤3mmHg)充气容腔极小(≤0.5L)，泄漏量极小(≤0.5L/min)的场合下工作，如甲亢手术，皮下充气；4、系统抗外力干扰能力强，气输出压力控制反应快，工作稳定可靠。本技术具有友好的人机界面，以操作者设定的最高气压、最大流量值为限，实行智能化连续闭环检测调控，设备充气速度快、气压控制精度高，操作简便，工作稳定可靠。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术数字化线性比例流量并联控制阀结构示意图；图3为本技术控制程序流图。图中各序号分别表示为1过滤器、2减压阀、3数字化线性比例流量并联控制阀、3.1-3.8电磁阀、3.9节流阀、4缓冲罐、5传感器、6模数转换模块、7微电脑主控单元、8液晶触摸屏、9低压电源、10气源、11气输出口。具体实施方式以下结合图以及实施例来对本技术作进一步的说明。参照图1，在本技术中，过滤器1、减压阀2、数字化线性比例流量并联控制阀3、缓冲罐4通过管道串联连接，气源10连接在过滤器1，缓冲罐4上置有气输出口11。传感器5与缓冲罐4连接，该传感器5通过模数转换模块6与微电脑主控单元7电连接，该微电脑主控单元7还分别与数字化线性比例流量并联控制阀3以及液晶触摸屏8相电连接。参照图2，本技术中所述的数字化线性比例流量并联控制阀3至少由二个电磁阀所构成，这些电磁阀可以是电磁闸阀或者是电磁滑阀。该电磁阀与电磁阀之间的管道通路置为并联连接，每一个电磁阀管道通路中还串联连接一节流阀3.9，并通过该节流阀3.9使每个电磁阀管道通路大小依序设置为2N-1×流量基值，其中N为每个电磁阀序数值。所述的流量基值大于0，小于等于2升/每分钟。本实施例中数字化线性比例流量并联控制阀3由八个管道通路并联连接的电磁阀3.1-3.8所构成，电磁阀的管道通路大小依序设置为第一个电磁阀3.1为21-1×流量基值；第二个电磁阀3.2为22-1×流量基值；第三个电磁阀3.3为23-1×流量基值；第四个电磁阀3.4为24-1×流量基值；第五个电磁阀3.5为25-1×流量基值；第六个电磁阀3.6为26-1×流量基值；第七个电磁阀3.7为27-1×流量基值；第八个电磁阀3.8为28-1×流量基值。上述的流量基值为0.1升/每分钟。现结合实施例简述本技术气的系统原理医用CO2气体由气源10接口输入，本技术选用过滤精度高达0.3um的气体过滤器1，有效地滤除CO2气体中微尘和水分。过滤器1有自动排水功能，过滤下来的积水能自动排放，因此，提供的气体是洁净干燥的。选用高精度的精密减压阀2，调压重复精度≤±5％，灵敏度≤0.2％。因此，在机内创建了一个高精度的二级气源，为精密分气构筑了坚实的基础。本技术应用的数字化流量控制并联分气阀，各分气阀平行供气，流量设置以二进制编码形式。以上述实施例为例第一个阀设置为0.1升/每分钟，则第二个阀为0.2升/每分钟，第三个阀为0.4升/每分钟，……第八个阀则为12.8升/每分钟。设阀关闭为“0”状态，阀打开为“1”状态，整体组成八位二进制码。数据组成可由“00000000”～“11111111”，化为十进制即为0～255，流量设定的理论误差值为正负最低位值。本例的调整范围即为0～25.5升/每分钟±0.1升/每分钟。由于流字化流量控制分气阀的引入，为数字化的调流和数字化的控压奠定了基础。且高速电磁阀的开断响应时间＜5ms，确保调压控制的快速反应。本技术选用0～5Kpa双精密微压传感器5，并在0～85℃范围内自动温度补偿，10～60℃范围内的精度为±2.5％。因为本技术属关键医疗设备，控压的稳定度可靠性直接关系到病人的生命安全，为此，设备采用双传感器5并行检测。当双传感器5检测到的信号经运算放大器放大后，由压力信号转变成电压信号，此电压信号传送至嵌入式单板机内置的10位模数转换部分，由电压量转换成数字量。本技术选用嵌入式单板机系统作为本实施例的微电脑主控单元7。微电脑主控单元7除开机时检测传感器5的零件信号是否在允许的范围里，还在每个控制循环内都要对比双传感器5实测数据的差异，判断测压信号是否真实可信，以确保对输出气压值进行有效可靠的控制。选用三菱公司5.7″液晶触屏作为本实施例的人机界面。操作者在触摸屏上进行输出气压值，最大输气流量的设定。参照图3，本技术的控制程序流程如下，设备上电开机，系统初始化，设备自动运行基本程序(即“是否供气？”以上的程序段)进行输入输出的处理、传感器5信号的模数转换和判别处理以及设备状态的判别与报警处理等。按动供气按钮，系统同时运行控压程序段，以操作者设定的输出压力和最大流量为限，实行智能化连续比例—积分闭环检测调控，设备供气速度快，气压控制精度高。本技术流量输出精确，可以零流量或微流量输出，以最低位为分辨率为步长，作全量程自由设定。其流量的最大误差＝最低位值+各位分气阀流量整定误差。另外，根据各分气阀开通时间，可较精确地进行输气量的统计。本技术输出压力控制精度高。由于采用高速度高稳定度的微电脑作为主控单元，以全温度补偿的微压集成传感器5并配置高精度的模数转换模块6作为压力检测单元，加上一套智能化的比例—积分调流控压程序，以连续供气、增量型补气方式工作，特别是采用数字化流量控制并联分气阀以后，并行控制响应时间与控制量增加值大小无关，仅与阀的开关速度有关，小于5ms，快速调流使压力偏差迅速得到纠正。本技术可在极微压(≤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庄海，刘彦，
申请(专利权)人：庄海，刘彦，
类型：实用新型
国别省市：