一种具有双温度传感器的气腹机及其控制算法制造技术

本发明专利技术提供了一种具有双温度传感器的气腹机及其控制算法，它解决了气腹机电热温控精度不足等问题，其包括气腹机主机，气腹机主机内置通气组件，通气组件配备有加热组件，通气组件的出气口处对称内置有两个温度传感器，温度传感器与微控制器连接，微控制器通过

【技术实现步骤摘要】
一种具有双温度传感器的气腹机及其控制算法


[0001]本专利技术属于医疗器械
，具体涉及一种具有双温度传感器的气腹机及其控制算法
。

技术介绍

[0002]气腹机是腹腔镜手术中建立和维持气腹不可或缺的设备
。
由于气腹机所使用的二氧化碳具有温度低的特点，在进入患者体内后会降低其体温，造成病人术后疼痛
、
手术部位炎症等并发症
。
临床证明，使用带加热的气腹机，可以显著保持人体内部温度，降低上述病症发生概率
。
尽管市面上已有带加热气腹机，但是绝大多数采用单个温度传感器进行温度监测与控制，存在恒温控制精度低，使用可靠性低，无法实时监控温度传感器等问题
。
由于温度对患者安全性影响极大，一旦温控失效，将会危及患者生命安全
。
[0003]为了解决现有技术存在的不足，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案
。
例如，中国专利文献公开了一种气腹机的控制方法及气腹机
[202210861644.4]，其通过在模糊控制器中经过气压偏差值及气压偏差值变化率的模糊化，对比例控制参数
、
积分控制参数和微分控制参数三个
PID
控制参数进行模糊推理，解模糊等步骤，输出
PID
控制器的比例控制参数
、
积分控制参数和微分控制参数，进一步将这三个
PID
控制参数输入
PID
控制器中，以使
PID
控制器调节
PWM
参数改变，生成
PWM
电压脉冲信号调整比例阀的开度
。
[0004]上述方案在一定程度上解决了气腹机加热效果较差的问题，但是该方案依然存在着诸多不足，例如无法保证温控精度等问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，温控精度高的具有双温度传感器的气腹机
。
[0006]本专利技术的另一个目的是针对上述问题，提供一种温控效果好的具有双温度传感器的控制算法
。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种具有双温度传感器的气腹机，包括气腹机主机，气腹机主机内置通气组件，通气组件配备有加热组件，通气组件的出气口处对称内置有两个温度传感器，温度传感器与微控制器连接，微控制器通过
MOS
管与加热组件连接
。
[0008]在上述的一种具有双温度传感器的气腹机中，通气组件配备有监控端口，监控端口与气压传感器以及调压组件连接，气压传感器以及调压组件与微控制器连接
。
[0009]在上述的一种具有双温度传感器的气腹机中，通气组件包括通气管路，通气管路进出口处分别设置有通断阀，通气管路通过分流阀以及分流管路与调压组件连接，通气管路中部安装有流量调节阀，流量调节阀前后的通气管路与加热组件连接
。
[0010]在上述的一种具有双温度传感器的气腹机中，加热组件包括与流量调节阀连接的加热管路，加热管路连接有加热罐体，加热罐体内置电热盘管，电热盘管连接有呈螺旋状的
导热片，加热罐体配备有冷却罐体，冷却罐体通过回流管路与调压组件连通且之间设置有压缩机以及通断阀，冷却罐体连接有延伸至加热罐体内的冷却管路，冷却管路与冷却罐体之间设置有流量调节阀和通断阀，冷却管路连接有内部中空且呈螺旋状的冷却片，冷却片与导热片贴合且之间压合有热电薄膜，热电薄膜通过数模转换器与微控制器连接
。
[0011]在上述的一种具有双温度传感器的气腹机中，调压组件包括缓冲罐，缓冲罐内置弹性缓冲元件，缓冲罐与回流管路以及分压管路连接，分压管路通过充气管路以及压缩机与外部气罐连接，缓冲罐通过泄压管路与泄压阀连接
。
[0012]一种具有双温度传感器的控制算法，采用了上述具有双温度传感器的气腹机，包括如下步骤：
[0013]S1
：气腹机上电且系统初始化进入待机状态；
[0014]S2
：气腹机启动加热，主机进入加热状态，若加热成功则进入步骤
S3
，否则返回待机状态；
[0015]S3
：主机通过单总线协议自动识别两个温度传感器，若识别成功则进入步骤
S4
，否则返回待机状态；
[0016]S4
：识别成功后分别采集两个温度传感器信号；
[0017]S5
：进行数据处理；
[0018]S6
：输出相应的
PWM
信号控制加热组件维持恒温状态
。
[0019]在上述的一种具有双温度传感器的控制算法中，步骤
S3
包括如下步骤：
[0020]S31
：扫描数字温度传感器并获取其固有的
ROM
序列号，若未获得
ROM
序列号则进入步骤
S34
，否则进入步骤
S32
；
[0021]332
：匹配
ROM
序列号后，进行温度读取；
[0022]S33
：将两个温度传感器获取的数据进行差值处理，若差值
≤2℃
则判定两个温度传感器工作正常并进入后续数据采集，否则判定温度传感器异常并进入步骤
S34
；
[0023]S34
：主机显示温度传感器异常信息并停止加热
。
[0024]在上述的一种具有双温度传感器的控制算法中，步骤
S4
包括如下步骤：
[0025]S41
：读取数字温度传感器信号，得到数据序列；
[0026]S42
：判断采样数量是否达标，若是进入步骤
S43
，否则返回步骤
S41
；
[0027]S43
：对数据序列进行数字滤波，得到待处理的数据
[0028]在上述的一种具有双温度传感器的控制算法中，步骤
S4
包括如下步骤：
[0029]S44
：对数字温度传感器连续读取
N
次数据；
[0030]S45
：对
N
次数据由小到大排序并去除极值；
[0031]S46
：计算剩余
N
‑2个数据的平均值，得到待处理的数据
。
[0032]在上述的一种具有双温度传感器的控制算法中，步骤
S5
包括如下步骤：
[0033]S51
：将采集得到的数据与设定值进行比较；
[0034]S52
：若采集数据小于设定值，则经
PID
处理后
PWM
输出占空比增加，加热功率升高，直到达到设定值；若采集数据大于等于设定值，则经
PID
处理后...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有双温度传感器的气腹机，包括气腹机主机
(1)
，所述的气腹机主机
(1)
内置通气组件
(2)
，其特征在于，所述的通气组件
(2)
配备有加热组件
(3)
，所述的通气组件
(2)
的出气口处对称内置有两个温度传感器，所述的温度传感器与微控制器连接，所述的微控制器通过
MOS
管与加热组件
(3)
连接
。2.
根据权利要求1所述的一种具有双温度传感器的气腹机，其特征在于，所述的通气组件
(2)
配备有监控端口，所述的监控端口与气压传感器以及调压组件
(4)
连接，所述的气压传感器以及调压组件
(4)
与微控制器连接
。3.
根据权利要求2所述的一种具有双温度传感器的气腹机，其特征在于，所述的通气组件
(2)
包括通气管路
(21)
，所述的通气管路
(21)
进出口处分别设置有通断阀，所述的通气管路
(21)
通过分流阀以及分流管路
(22)
与调压组件
(4)
连接，所述的通气管路
(21)
中部安装有流量调节阀，所述的流量调节阀前后的通气管路
(21)
与加热组件
(3)
连接
。4.
根据权利要求3所述的一种具有双温度传感器的气腹机，其特征在于，所述的加热组件
(3)
包括与流量调节阀连接的加热管路
(31)
，所述的加热管路
(31)
连接有加热罐体
(32)
，所述的加热罐体
(32)
内置电热盘管
(33)
，所述的电热盘管
(33)
连接有呈螺旋状的导热片
(34)
，所述的加热罐体
(32)
配备有冷却罐体
(35)
，所述的冷却罐体
(35)
通过回流管路
(36)
与调压组件
(4)
连通且之间设置有压缩机以及通断阀，所述的冷却罐体
(35)
连接有延伸至加热罐体
(32)
内的冷却管路
(38)
，所述的冷却管路
(38)
与冷却罐体
(35)
之间设置有流量调节阀和通断阀，所述的冷却管路
(38)
连接有内部中空且呈螺旋状的冷却片
(37)
，所述的冷却片
(37)
与导热片
(34)
贴合且之间压合有热电薄膜，所述的热电薄膜通过数模转换器与微控制器连接
。5.
根据权利要求4所述的一种具有双温度传感器的气腹机，其特征在于，所述的调压组件
(4)
包括缓冲罐
(41)
，所述的缓冲罐
(41)
内置弹性缓冲元件
(42)
，所述的缓冲罐
(41)
与回流管路
(36)
以及分压管路
(43)
连接，所述的分压管路
(43)

【专利技术属性】
技术研发人员：钟海军，万青冬，段亚洲，郝建超，
申请(专利权)人：杭州康基医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：