一種二氧化碳送氣裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種二氧化碳送氣裝置，包括送氣管、控制單元、顯示單元、輸入端壓力監(jiān)測單元和輸出端壓力監(jiān)測單元，送氣管上依次設(shè)置有輸入接口、減壓閥、電磁閥、比例閥、流量檢測單元和輸出接口；控制單元通過信號線分別與電磁閥、比例閥、流量檢測單元、顯示單元、輸入端壓力監(jiān)測單元和輸出端壓力監(jiān)測單元連接；輸入端壓力監(jiān)測單元與輸入接口之間通過信號線連接，輸出端壓力監(jiān)測單元與輸出接口之間通過信號線連接。本發(fā)明基于流量閉環(huán)控制技術(shù)，通過實時檢測二氧化碳輸出流量，對比例閥進行PWM控制，進而保持輸出流量的穩(wěn)定，同時可以保證在輸出阻力發(fā)生變化時仍能保證流量的穩(wěn)定輸出，提高了使用的安全性。
【專利說明】一種二氧化碳送氣裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，特別涉及一種二氧化碳送氣裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 二氧化碳送氣裝置是一種用于內(nèi)鏡手術(shù)時向上、下消化道送入二氧化碳氣體的一 種醫(yī)療器械。在內(nèi)鏡下手術(shù)時，根據(jù)實際需要，通過內(nèi)鏡送入一定流量的二氧化碳氣體，以 稀釋人體消化道內(nèi)的氧濃度及可燃氣體濃度，預防在手術(shù)時電刀產(chǎn)生的火花觸發(fā)可燃氣體 的燃燒。
[0003] 隨著內(nèi)鏡下手術(shù)的日益普及，二氧化碳送氣裝置的應(yīng)用也得到了極大的發(fā)展，目 前，單片機廣泛應(yīng)用在二氧化碳送氣裝置的整機控制，實現(xiàn)對輸入壓力、輸出壓力的全程監(jiān) 控，并根據(jù)實際需要選擇不同的流量輸出，同時實現(xiàn)各種安全指標的檢測，以及程序化控制 和故障檢測、指示。因而大大提高了設(shè)備自身的安全性和可靠性，簡化了醫(yī)生的操作過程。
[0004] 鑒于二氧化碳送氣裝置的特點，要求輸出流量穩(wěn)定，并具有輸入、輸出壓力監(jiān)測報 警與控制。現(xiàn)有技術(shù)二氧化碳送氣裝置一般具有輸入輸出壓力監(jiān)測、流量監(jiān)測功能，并能根 據(jù)輸入輸出壓力的變化打開或關(guān)閉二氧化碳氣體輸出。但該技術(shù)存在以下缺陷：
[0005] 1、輸出流量與輸出管道的大小有關(guān)，即選擇大口徑輸出管道，貝1J輸出流量增加，選 擇小口徑輸出管道，則輸出流量降低。
[0006] 2、實際手術(shù)時，因輸出管道彎折等原因造成氣體阻力增加時，會導致輸出流量降 低，導致醫(yī)生無法估計實際向患者送入的氣體總量，從而帶來安全的隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種二氧化碳送氣裝置，能夠保持二氧化碳 氣體輸出流量的穩(wěn)定，同時可以保證在輸出阻力發(fā)生變化時仍能保證二氧化碳氣體流量的 穩(wěn)定輸出。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種二氧化碳送氣裝置，包括送氣管、控制單元、顯示單 元、輸入端壓力監(jiān)測單元和輸出端壓力監(jiān)測單元，所述送氣管上依次設(shè)置有輸入接口、減壓 閥、電磁閥、比例閥、流量檢測單元和輸出接口；所述控制單元通過信號線分別與所述電磁 閥、比例閥、流量檢測單元、顯示單元、輸入端壓力監(jiān)測單元和輸出端壓力監(jiān)測單元連接；所 述輸入端壓力監(jiān)測單元與所述輸入接口之間通過信號線連接，所述輸出端壓力監(jiān)測單元與 所述輸出接口之間通過信號線連接。
[0009] 所述輸入端壓力監(jiān)測單元用于監(jiān)測輸入接口的輸入氣體壓力值，控制單元存儲有 預設(shè)壓力范圍值，當所述輸入氣體壓力值超出所述預設(shè)壓力范圍值時，控制單元發(fā)出信號 關(guān)閉所述電磁閥和所述比例閥。
[0010] 流量檢測單元實時檢測氣體的當前流量值，并將當前流量值送入控制單元，控制 單元存儲有預設(shè)流量值，當當前流量值超出所述預設(shè)流量值時，控制單元向比例閥發(fā)出控 制信號。 toon] 所述輸出端壓力監(jiān)測單元用于監(jiān)測輸出接口的輸出氣體壓力值，控制單元存儲有 壓力門限值，控制單元將輸出氣體壓力值與壓力門限值進行比較后向?qū)Ρ壤y發(fā)出控制信 號。
[0012] 有益效果：二氧化碳氣體從輸入接口進入到減壓閥進行穩(wěn)壓后，通過電磁閥進入 比例閥，然后通過流量檢測單元、輸出接口輸出并進入內(nèi)鏡系統(tǒng)。流量檢測單元對二氧化 碳氣體的流量進行實時檢測，并將檢測數(shù)據(jù)送入控制單元，控制單元根據(jù)檢測到的當前流 量值與用戶設(shè)定的預設(shè)流量值進行比較，控制單元向比例閥發(fā)出控制信號并對比例閥進行 PWM控制脈沖寬度調(diào)制（PWM是英文"Pulse Width Modulation"的縮寫，簡稱脈寬調(diào)制，是 利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測 量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中），當檢測到的當前流量值小于用戶設(shè)定的預設(shè)流 量值時，增加占空比，反之，減小占空比，從而使輸出流量與用戶設(shè)定的預設(shè)流量值保持一 致。本發(fā)明基于流量閉環(huán)控制技術(shù)，通過實時檢測二氧化碳輸出流量，對比例閥進行PWM控 制，進而保持輸出流量的穩(wěn)定，同時可以保證在輸出阻力發(fā)生變化時仍能保證流量的穩(wěn)定 輸出，提高了使用的安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：
[0015] 如圖1所示，一種二氧化碳送氣裝置，包括送氣管1、控制單元2、顯示單元3、輸入 端壓力監(jiān)測單元4和輸出端壓力監(jiān)測單元5,送氣管1上依次設(shè)置有輸入接口 6、減壓閥7、 電磁閥8、比例閥9、流量檢測單元10和輸出接口 11 ;控制單元2通過信號線分別與電磁閥 8、比例閥9、流量檢測單元10、顯示單元3、輸入端壓力監(jiān)測單元4和輸出端壓力監(jiān)測單元5 連接；輸入端壓力監(jiān)測單元4與輸入接口 6之間通過信號線連接，輸出端壓力監(jiān)測單元5與 輸出接口 11之間通過信號線連接。減壓閥7能夠保證在不同氣壓下的氣源都能可靠的應(yīng)用 于該裝置，提高系統(tǒng)的兼容性與可靠性，減壓閥7的型號可采用AirTAC公司的SR200L-08。 電磁閥8起開關(guān)作用，在比例閥9失效時也能完全關(guān)閉二氧化碳氣體的輸出，提高系統(tǒng)的安 全性，電磁閥8的型號可采用AirTAC公司的3V1-06-DC24V。比例閥9的型號可采用burkert 公司的2824,流量檢測單元10的型號可采用Honeywell公司的AWM43600V。
[0016] 輸入端壓力監(jiān)測單元4用于監(jiān)測輸入接口 6的輸入氣體壓力值，控制單元2存儲 有預設(shè)壓力范圍值，當輸入氣體壓力值超出預設(shè)壓力范圍值時，控制單元2發(fā)出信號關(guān)閉 電磁閥8和比例閥9。本實施例中的預設(shè)壓力范圍值為0. 1MPA?0. 6MPA，當輸入氣體壓力 值低于0. 1MPA或高于0. 6MPA時告警，控制單元2發(fā)出信號關(guān)閉電磁閥8和比例閥9,并提 醒用戶。輸入端壓力監(jiān)測單元4可采用Honeywell公司的40PC150G2A。
[0017] 流量檢測單元10實時檢測氣體的當前流量值，并將當前流量值送入控制單元2， 控制單元2存儲有預設(shè)流量值，本實施例中的預設(shè)流量值為1升/分鐘，預設(shè)流量值還可以 由用戶根據(jù)實際情況進行預設(shè)置，當當前流量值超出預設(shè)流量值時，控制單元2向比例閥9 發(fā)出控制信號。
[0018] 輸出端壓力監(jiān)測單元5用于監(jiān)測輸出接口 11處的輸出氣體壓力值，控制單元2存 儲有壓力門限值，控制單元2將輸出氣體壓力值與壓力門限值進行比較后向比例閥9發(fā)出 控制信號。當輸出氣體壓力值增加到一定值P1時，輸出流量線性降低，當輸出氣體壓力值 進一步增加到P2時，輸出流量完全關(guān)閉，具體實現(xiàn)如下：
[0019] (1)、當 nowPrs < P1 時：
[0020] targetFlow = setFlow ；
[0021] (2)、當 Pl〈nowPrs < P2 時：
[0022] targetFlow = setFlow* (P3_nowPrs)/ (P3-P1);
[0023] (3)、當 nowPrs>P2 時：
[0024] targetFlow = 0 ；
[0025] 其中，nowPrs表示當前的輸出壓力值，targetFlow表示輸出流量目標值，即最終 輸出到患者的流量值，setFlow為用戶通過面板設(shè)定的流量值，PI、P2、P3為系統(tǒng)設(shè)定的壓 力門限值，有如下關(guān)系：P1〈P2〈P3,本實施例中P1取值30KPA，P2取值40KPA，P3取值60KPA。 輸出端壓力監(jiān)測單元5可采用Honeywell公司的40PC015G2A。
【權(quán)利要求】
1. 一種二氧化碳送氣裝置，其特征在于：包括送氣管、控制單元、顯示單元、輸入端壓 力監(jiān)測單元和輸出端壓力監(jiān)測單元，所述送氣管上依次設(shè)置有輸入接口、減壓閥、電磁閥、 比例閥、流量檢測單元和輸出接口；所述控制單元通過信號線分別與所述電磁閥、比例閥、 流量檢測單元、顯示單元、輸入端壓力監(jiān)測單元和輸出端壓力監(jiān)測單元連接；所述輸入端壓 力監(jiān)測單元與所述輸入接口之間通過信號線連接，所述輸出端壓力監(jiān)測單元與所述輸出接 口之間通過信號線連接。
2. 按照權(quán)利要求1所述的二氧化碳送氣裝置，其特征在于：所述輸入端壓力監(jiān)測單元 用于監(jiān)測輸入接口的輸入氣體壓力值，控制單元存儲有預設(shè)壓力范圍值，當所述輸入氣體 壓力值超出所述預設(shè)壓力范圍值時，控制單元發(fā)出信號關(guān)閉所述電磁閥和所述比例閥。
3. 按照權(quán)利要求1所述的二氧化碳送氣裝置，其特征在于：流量檢測單元實時檢測氣 體的當前流量值，并將當前流量值送入控制單元，控制單元存儲有預設(shè)流量值，當當前流量 值超出所述預設(shè)流量值時，控制單元向比例閥發(fā)出控制信號。
4. 按照權(quán)利要求1所述的二氧化碳送氣裝置，其特征在于：所述輸出端壓力監(jiān)測單元 用于監(jiān)測輸出接口的輸出氣體壓力值，控制單元存儲有壓力門限值，控制單元將輸出氣體 壓力值與壓力門限值進行比較后向?qū)Ρ壤y發(fā)出控制信號。
【文檔編號】A61B19/00GK104096276SQ201410362722
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】徐松, 童萬里, 覃浪, 李志軍, 王春 申請人:重慶金山科技（集團）有限公司