一種呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置及方法，屬于呼吸機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。該裝置包括：CPU控制器、數(shù)據(jù)緩沖器、電磁閥驅(qū)動(dòng)器、混氧閥島、模擬開關(guān)、電壓變換器。CPU控制器用于輸出電磁閥控制信號(hào)，檢測(cè)電磁閥的工作狀態(tài)；數(shù)據(jù)緩沖器，與CPU控制器連接，用于減少CPU控制器的管腳輸出功耗，使電磁閥控制信號(hào)單向輸出，并與電磁閥驅(qū)動(dòng)器隔離；電磁閥驅(qū)動(dòng)器，與所述數(shù)據(jù)緩沖器連接，用于驅(qū)動(dòng)所述混氧閥島中的電磁閥；模擬開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，用于獲得電磁閥的工作狀態(tài)。本發(fā)明提出的技術(shù)方案能夠?qū)煅蹰y島進(jìn)行安全性檢查，防止接插件因虛接或者松脫導(dǎo)致混氧閥島出現(xiàn)故障，有效調(diào)節(jié)呼吸機(jī)混氧模塊中的氧濃度。
【專利說明】—種呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及呼吸機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]呼吸機(jī)是一種能代替、控制或改變?nèi)说恼Ｉ砗粑黾臃瓮饬浚纳坪粑δ埽瑴p輕呼吸功消耗，節(jié)約心臟儲(chǔ)備能力的裝置，已經(jīng)在急救、麻醉、ICU和呼吸治療領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用。混氧模塊是呼吸機(jī)中非常重要的氣路單元，主要功能是為患者提供氧氣，同時(shí)實(shí)現(xiàn)氧濃度的調(diào)節(jié)。氣路設(shè)計(jì)中，霧化閥，校驗(yàn)閥，混氧模塊均安裝在同一個(gè)閥座上，稱為混氧閥島，引出的線纜比較多。
[0003]目前，混氧閥島存在的問題有:(1)由于工藝和安裝上的原因，混氧閥島一般和主控板通過帶有電纜的接插件連接，而接插件是一個(gè)容易發(fā)生虛接或者松脫故障的器件；
(2)呼吸機(jī)的軟件部分一般不包括混氧閥島的自檢程序，在混氧閥島啟用之前缺乏安全性檢查。若用于氧濃度調(diào)節(jié)的任意一個(gè)電磁閥出現(xiàn)故障，都會(huì)造成氧濃度的調(diào)節(jié)失去控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置及方法，能夠?qū)煅蹰y島進(jìn)行安全性檢查，防止接插件因虛接或者松脫導(dǎo)致混氧閥島出現(xiàn)故障，有效調(diào)節(jié)呼吸機(jī)混氧模塊中的氧濃度。
[0005]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置，所述裝置包括:CPU控制器、數(shù)據(jù)緩沖器、電磁閥驅(qū)動(dòng)器、混氧閥島、模擬開關(guān)、電壓轉(zhuǎn)換器；
[0007]所述CPU控制器用于輸出電磁閥控制信號(hào)，檢測(cè)所述混氧閥島中的各電磁閥的工作狀態(tài)；
[0008]所述數(shù)據(jù)緩沖器，與所述CPU控制器連接，用于減少所述CPU控制器的管腳輸出功耗，使所述電磁閥控制信號(hào)單向輸出，并與所述電磁閥驅(qū)動(dòng)器隔離；
[0009]所述電磁閥驅(qū)動(dòng)器，與所述數(shù)據(jù)緩沖器連接，用于驅(qū)動(dòng)所述混氧閥島中的各電磁閥；
[0010]所述模擬開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，用于獲得所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述CPU控制器通過自檢軟件檢測(cè)所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)。
[0012]進(jìn)一步地，當(dāng)所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)全部通過自檢時(shí)，所述CPU控制器啟用氧濃度模塊；
[0013]當(dāng)所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)沒有通過自檢時(shí)，所述CPU控制器記錄發(fā)生故障的電磁閥序號(hào)，報(bào)警。
[0014] 進(jìn)一步地，所述混氧閥島由4大4小兩種型號(hào)的電磁閥組成，所述CPU控制器通過控制各電磁閥的開啟時(shí)間來實(shí)現(xiàn)混氧流量的控制。[0015]進(jìn)一步地，所述模擬開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，用于獲得所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)具體包括:
[0016]所述模擬開關(guān)用于選擇所述混氧閥島中各電磁閥的工作電壓；
[0017]所述電壓轉(zhuǎn)換器用于將所述模擬開關(guān)獲得的所述混氧閥島中各電磁閥的工作電壓，轉(zhuǎn)換成能夠被所述CPU控制器的I/O管腳采樣的工作電壓。
[0018]進(jìn)一步地，所述模擬開關(guān)采用高性能CMOS器件，能夠承受所述混氧閥島中各電磁閥開合時(shí)刻產(chǎn)生的電壓尖峰。
[0019]進(jìn)一步地，所述電壓轉(zhuǎn)換器包括運(yùn)算放大器，穩(wěn)壓二極管；
[0020]所述運(yùn)算放大器將所述混氧閥島中各電磁閥正常工作時(shí)的電壓12V分壓至3.0V ；
[0021]所述穩(wěn)壓二極管保護(hù)輸入到CPU控制器管腳的電壓值不超過3.0V，可以被CPU控制器的I/o管腳采樣。
[0022]本發(fā)明還提供了一種呼吸機(jī)混氧閥島自檢方法，所述方法包括:
[0023]S1:CPU控制器發(fā)出自檢指令，要求對(duì)混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；
[0024]S2:所述模擬開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器獲取所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)；
[0025]S3:所述CPU控制器判斷所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)；如果所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)全部通過自檢，所述CPU控制器啟用氧濃度模塊；如果所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)沒有通過自檢，所述CPU控制器記錄發(fā)生故障的電磁閥序號(hào)，報(bào)警。
[0026]本發(fā)明提出一種呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置及方法，通過模擬開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器組成的電路獲得電磁閥的工作狀態(tài)，利用自檢軟件判斷電磁閥的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)混氧閥島中電磁閥的控制，從而能夠?qū)煅蹰y島進(jìn)行安全性檢查，防止接插件因虛接或者松脫導(dǎo)致混氧閥島出現(xiàn)故障，有效調(diào)節(jié)呼吸機(jī)混氧模塊中的氧濃度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置框圖；
[0028]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置電路圖；
[0029]圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的呼吸機(jī)混氧閥島自檢方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0031]呼吸機(jī)的混氧閥島主要由4大4小兩種型號(hào)的電磁閥組成，用于混氧的電磁閥功能是通過控制電路控制各個(gè)電磁閥的開啟時(shí)間來實(shí)現(xiàn)混氧流量的控制，輸入的氧氣量為各電磁閥提供的氧氣量的總和。
[0032]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置框圖。該裝置包括:(PU控制器、數(shù)據(jù)緩沖器、電磁閥驅(qū)動(dòng)器、混氧閥島、模擬開關(guān)、電壓轉(zhuǎn)換器。CPU控制器輸出電磁閥控制信號(hào)，通過數(shù)據(jù)緩沖器輸入到電磁閥驅(qū)動(dòng)器。電磁閥驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)混氧閥島中的電磁閥工作。模擬開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器用于獲得電磁閥的工作狀態(tài)，并將其發(fā)送至CPU控制器，CPU控制器通過判斷電磁閥的工作狀態(tài)對(duì)混氧閥島進(jìn)行控制。[0033]圖2是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式提供的呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置電路圖。
[0034]CPU控制器使用DSP (digital signal processor數(shù)字信號(hào)處理器),輸出混氧閥島中8個(gè)電磁閥的控制信號(hào)至第一數(shù)據(jù)緩沖器SN74LVC245(1)的輸入端A1-A8。同時(shí)，選用DSP的3個(gè)I/O 口，對(duì)應(yīng)輸出3個(gè)地址控制信號(hào)至第二數(shù)據(jù)緩沖器SN74LVC245 (2)的輸入端A1-A3，用作控制模擬開關(guān)ADG408的地址輸入控制，選用I個(gè)I/O 口輸出I個(gè)控制信號(hào)至第二數(shù)據(jù)緩沖器SN74LVC245 (2)的輸入端A4，用于控制模擬開關(guān)ADG408的控制端EN。另外，再使用一個(gè)I/O 口，用作電磁閥工作狀態(tài)的輸入口。
[0035]第一數(shù)據(jù)緩沖器SN74LVC245(1)的作用是減少DSP的管腳輸出功耗，并使電磁閥控制信號(hào)單向輸出，與12V供電的電磁閥驅(qū)動(dòng)芯片ULQ2003A(1)、ULQ2003A(2)隔離，避免電磁閥驅(qū)動(dòng)芯片ULQ2003A(1)、ULQ2003A(2)影響到DSP的運(yùn)行。電磁閥驅(qū)動(dòng)芯片ULQ2003A(1)、ULQ2003A(2)的每個(gè)管腳的額定電流為500mA，可以驅(qū)動(dòng)額定電流250mA的電磁閥，用于驅(qū)動(dòng)混氧閥島中8個(gè)電磁閥工作。
[0036]模擬開關(guān)ADG408是高性能CMOS器件，能夠承受電磁閥開合時(shí)刻產(chǎn)生的電壓尖峰。模擬開關(guān)ADG408的輸入端S1-S8為8個(gè)電磁閥工作電壓，控制端EN與SN74LVC245 (2)的輸出端BI連接，高電平有效，地址輸入端A0-A2與第二數(shù)據(jù)緩沖器SN74LVC245(2)的輸出端B2-B4連接，用于接收DSP輸出的地址輸入控制信號(hào)。模擬開關(guān)ADG408通過DSP設(shè)置A0-A2為不同的二進(jìn)制組合狀態(tài)，依次獲取混氧閥島中8個(gè)電磁閥的工作電壓。例如，當(dāng)A0-A2=000時(shí)，輸入端SI輸入的第一個(gè)電磁閥的工作電壓被選擇，當(dāng)A0-A2=001時(shí)，輸入端S2輸入的第二個(gè)電磁閥的工作電壓被選擇，依次類推，當(dāng)A0-A2=l 11時(shí)，輸入端S8輸入的第八個(gè)電磁閥的工作電壓被選擇。
[0037]電壓轉(zhuǎn)換器包括運(yùn)算放大器LM258D、電阻R1-R4、電容C5-C8、穩(wěn)壓二極管D1。運(yùn)算放大器LM258D的電壓增益為:
【權(quán)利要求】
1.一種呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置，其特征在于，所述裝置包括:CPU控制器、數(shù)據(jù)緩沖器、電磁閥驅(qū)動(dòng)器、混氧閥島、模擬開關(guān)、電壓轉(zhuǎn)換器； 所述CPU控制器用于輸出電磁閥控制信號(hào)，檢測(cè)所述混氧閥島中的各電磁閥的工作狀態(tài)； 所述數(shù)據(jù)緩沖器，與所述CPU控制器連接，用于減少所述CPU控制器的管腳輸出功耗，使所述電磁閥控制信號(hào)單向輸出，并與所述電磁閥驅(qū)動(dòng)器隔離； 所述電磁閥驅(qū)動(dòng)器，與所述數(shù)據(jù)緩沖器連接，用于驅(qū)動(dòng)所述混氧閥島中的各電磁閥； 所述模擬開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，用于獲得所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置，其特征在于，所述CPU控制器通過自檢軟件檢測(cè)所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置，其特征在于，當(dāng)所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)全部通過自檢時(shí)，所述CPU控制器啟用氧濃度模塊； 當(dāng)所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)沒有通過自檢時(shí)，所述CPU控制器記錄發(fā)生故障的電磁閥序號(hào)，報(bào) 警。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置，其特征在于，所述混氧閥島由4大4小兩種型號(hào)的電磁閥組成，所述CPU控制器通過控制各電磁閥的開啟時(shí)間來實(shí)現(xiàn)混氧流量的控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置，其特征在于，所述模擬開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，用于獲得所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)具體包括: 所述模擬開關(guān)用于選擇所述混氧閥島中各電磁閥的工作電壓； 所述電壓轉(zhuǎn)換器用于將所述模擬開關(guān)獲得的所述混氧閥島中各電磁閥的工作電壓，轉(zhuǎn)換成能夠被所述CPU控制器的I/O管腳采樣的工作電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置，其特征在于，所述模擬開關(guān)采用高性能CMOS器件，能夠承受所述混氧閥島中各電磁閥開合時(shí)刻產(chǎn)生的電壓尖峰。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的呼吸機(jī)混氧閥島自檢裝置，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換器包括運(yùn)算放大器，穩(wěn)壓二極管； 所述運(yùn)算放大器將所述混氧閥島中各電磁閥正常工作時(shí)的電壓12V分壓至3.0V ； 所述穩(wěn)壓二極管保護(hù)輸入到CPU控制器管腳的電壓值不超過3.0V，可以被CPU控制器的I/O管腳采樣。
8.—種呼吸機(jī)混氧閥島自檢方法，其特征在于，所述方法包括: 51:CPU控制器發(fā)出自檢指令，要求對(duì)混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)； 52:模擬開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器獲取所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)； 53:所述CPU控制器判斷所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)；如果所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)全部通過自檢，所述CPU控制器啟用氧濃度模塊；如果所述混氧閥島中各電磁閥的工作狀態(tài)沒有通過自檢，所述CPU控制器記錄發(fā)生故障的電磁閥序號(hào)，報(bào)警。
【文檔編號(hào)】A61M16/20GK103893893SQ201210581108
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】劉琳 申請(qǐng)人:北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司