【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于呼吸机氧气浓度调节，尤其涉及一种呼吸机自动补气装置及其方法。
技术介绍
1、在现代临床医学中，呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。治疗呼吸机一般有两种气源，一种是氧气，另一种是空气，通过调节氧气的补气量可以使氧浓度的调节范围变广。目前的空氧混合方式主要为主动混合和被动混合。
2、公告号为cn213077101u的中国专利公开了一种呼吸机空氧混合模块，其介绍了空氧主动混合机制，通过将氧气和空气排入混合腔进行自动混合，其在混合腔内部设置有挡板，使得气流运动方向发生一定变化，以提升混合效果，主动混合效果难以保证，同时混合效率较低，其可以用于小型混合腔室。
3、公开号为cn116492559a的中国专利申请，公开了一种空氧被动式混合与主动混合结合的方式对空氧进行混合，其被动混合采用搅拌叶进行混合，搅拌叶搅拌混合是常见的被动混合方式，搅拌过程中内部碰撞几率并不会因为搅拌的驱动使其显著增加，因此需要长时间的搅拌以保证搅拌质量。
4、基于此，可知目前空氧混合方式效率较低、混合质量难以保证，由于气体混合时的不均匀，导致检测结果出现误差，使得补偿量的获取并不精准，输出气体难以达到所需标准。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种呼吸机自动补气装置及其方法，以解决呼吸机空氧混合效率低、氧气配置浓度不准，混合气混合
2、为了实现本专利技术的目的，本专利技术公开了一种呼吸机自动补气装置，包括氧气供给单元、空气供给单元、气体混合单元、气体输出单元、检测单元和控制单元，控制单元用于整体的协调和控制。所述气体混合单元包括内混合腔和活动设置于内混合腔的活塞，所述内混合腔上设置有空气进气口、氧气进气口和混合气出口，所述空气进气口上设置有第一阀门，所述混合气出口上设置有第二阀门，所述氧气进气口上设置有流量控制阀，所述氧气供给单元与流量控制阀相连，所述空气供给单元与第一阀门相连，所述气体输出单元与第二阀门相连。
3、作为上述技术方案的进一步改进：
4、所述气体输出单元连接有外混合腔，所述检测单元包括第一检测点和第二检测点，所述第一检测点设置于外混合腔进气端，第二检测点设置于外混合腔出气端。
5、所述外混合腔进气端设置有三通阀，所述三通阀第一端连接外混合腔，第二端连接气体输出单元，第三端连接空气供给单元。
6、所述空气供给单元包括气体储存腔，所述气体储存腔内设置有第三检测点，所述三通阀第三端与气体储存腔相连。
7、所述活塞后部转动安装有连杆，所述连杆活动安装在曲轴上。
8、所述第一阀门和第二阀门为弹性式顶杆结构，所述弹性式顶杆结构上部设置有阀门控制凸轮轴，所述阀门控制凸轮轴与曲轴通过传动带相连，所述曲轴连接有驱动盘。
9、所述气体储存腔前端设置有进气过滤装置。
10、还包括发电机和充电电源，所述发电机与曲轴相连，所述充电电源与控制单元相连，用于整体供电。
11、本专利技术还公开了一种呼吸机自动补气方法，包括如下步骤：
12、s1、获取所需氧气浓度数据，该氧气浓度获取包括专业人员根据经验进行初步数值的选定和根据实际情况的修正；
13、s2、根据所需氧气浓度数据，构建流量控制阀316初级调节模型；
14、s3、气体混合单元3对气体进行处理；首先活塞32下行，气体储存腔21中的空气从空气进气口311进入内混合腔31，关闭第一阀门314，通过流量控制阀316控制氧气进量，活塞32上行，对混合气进行压缩，然后活塞32下行，对混合气进行释压，打开第二阀门315，活塞32上行，混合气从混合气出口313排出；
15、s4、第一检测点51对混合气出口313的混合气体进行浓度检测，若第一检测点51浓度检测不合格则不进入外混合腔6，从三通阀61第三端回流至气体储存腔21；
16、若第一检测点51检测浓度合格，则气体进入外混合腔6，在外混合腔6内进行混合；
17、s5、通过第三检测点53对回流后的气体储存腔21内的氧气浓度进行检测，并构建流量控制阀316的次级调节模型，调整氧气进入量；
18、s6、通过第二检测点52对在外混合腔内混合后的气体进行浓度检测，
19、若检测不合格，则构建流量控制阀316的终级调节模型，调整氧气进入量；
20、若检测合格，则可排出。
21、所述浓度检测，包括以下步骤：
22、s81、获取若干区段氧浓度数据x1、x2、x3....xi；
23、s82、对数据进行同质化处理：
24、s83、设定标准浓度值s，判断和标准浓度值s大小关系，
25、若＜s，对于第一检测点51和第二检测点52，则认为浓度检测不合格；
26、若＞s，则设定标准差值k，判断d和k的大小关系，
27、若d＜k，对于第一检测点51和第二检测点52，则认为浓度检测合格，
28、若d＞k，对于第一检测点51，认为其合格，对于第二检测点52则认为不合格。
29、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
30、本专利技术的呼吸机自动补气装置，采用流量控制阀作为自动补气的驱动机构，采用压缩混合以及搅拌混合的结合，显著提高了混合效率，通过两次混合以及加氧，保证了混合气体中氧气分布均匀，保证了既保证了氧气浓度，又保证了浓度分布均匀。
31、本专利技术的呼吸机自动补气方法，通过多个浓度检测点，对氧气进入量可进行精准的调节和反馈调节，可使得混合气体中氧气浓度达标，同时混合均匀，使得各个区段中氧气浓度相同，可以保证氧气浓度调节的精准度。
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1.一种呼吸机自动补气装置，包括氧气供给单元(1)、空气供给单元(2)、气体混合单元(3)、气体输出单元(4)、检测单元(5)和控制单元，其特征在于：所述气体混合单元(3)包括内混合腔(31)和活动设置于内混合腔(31)的活塞(32)，所述内混合腔(31)上设置有空气进气口(311)、氧气进气口(312)和混合气出口(313)，所述空气进气口(311)上设置有第一阀门(314)，所述混合气出口(313)上设置有第二阀门(315)，所述氧气进气口(312)上设置有流量控制阀(316)，所述氧气供给单元(1)与流量控制阀(316)相连，所述空气供给单元(2)与第一阀门(314)相连，所述气体输出单元(4)与第二阀门(315)相连。
2.根据权利要求1所述的呼吸机自动补气装置，其特征在于：所述气体输出单元(4)连接有外混合腔(6)，所述检测单元(5)包括第一检测点(51)和第二检测点(52)，所述第一检测点(51)设置于外混合腔(6)进气端，第二检测点(52)设置于外混合腔(6)出气端。
3.根据权利要求2所述的呼吸机自动补气装置，其特征在于：所述外混合腔(6)
4.根据权利要求3所述的呼吸机自动补气装置，其特征在于：所述空气供给单元(2)包括气体储存腔(21)，所述气体储存腔(21)内设置有第三检测点(53)，所述三通阀(61)第三端与气体储存腔(21)相连。
5.根据权利要求1至4中任一所述的呼吸机自动补气装置，其特征在于：所述活塞(32)后部转动安装有连杆(321)，所述连杆(321)活动安装在曲轴(33)上。
6.根据权利要求4所述的呼吸机自动补气装置，其特征在于：所述第一阀门(314)和第二阀门(315)为弹性式顶杆结构，所述弹性式顶杆结构上部设置有阀门控制凸轮轴(317)，所述阀门控制凸轮轴(317)与曲轴(33)通过传动带(34)相连，所述曲轴(33)连接有驱动盘(35)。
7.根据权利要求6所述的呼吸机自动补气装置，其特征在于：所述气体储存腔(21)前端设置有进气过滤装置(22)。
8.根据权利要求7所述的呼吸机自动补气装置，其特征在于：还包括发电机(7)和充电电源，所述发电机(7)与曲轴(33)相连，所述充电电源与控制单元相连，用于整体供电。
9.一种基于权利要求6-8中任一所述的呼吸机自动补气装置的自动补气方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的呼吸机输气氧浓度自动调节方法，其特征在于，所述浓度检测，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种呼吸机自动补气装置，包括氧气供给单元(1)、空气供给单元(2)、气体混合单元(3)、气体输出单元(4)、检测单元(5)和控制单元，其特征在于：所述气体混合单元(3)包括内混合腔(31)和活动设置于内混合腔(31)的活塞(32)，所述内混合腔(31)上设置有空气进气口(311)、氧气进气口(312)和混合气出口(313)，所述空气进气口(311)上设置有第一阀门(314)，所述混合气出口(313)上设置有第二阀门(315)，所述氧气进气口(312)上设置有流量控制阀(316)，所述氧气供给单元(1)与流量控制阀(316)相连，所述空气供给单元(2)与第一阀门(314)相连，所述气体输出单元(4)与第二阀门(315)相连。
2.根据权利要求1所述的呼吸机自动补气装置，其特征在于：所述气体输出单元(4)连接有外混合腔(6)，所述检测单元(5)包括第一检测点(51)和第二检测点(52)，所述第一检测点(51)设置于外混合腔(6)进气端，第二检测点(52)设置于外混合腔(6)出气端。
3.根据权利要求2所述的呼吸机自动补气装置，其特征在于：所述外混合腔(6)进气端设置有三通阀(61)，所述三通阀(61)第一端连接外混合腔(6)，第二端连接气体输出单元(4)，第三端连接空气供给单元(2)。
4.根据权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄絮，刘哲，卿文彬，袁再鑫，
申请(专利权)人：湖南万脉医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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