一種具有網絡監測功能的醫用制氧的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有網絡監測功能的醫用制氧機，包括空氣過濾器、壓縮機、除濕器、吸附塔、濕化瓶和控制電路，其中，空氣過濾器連接壓縮機，壓縮機通過除濕器與電磁閥連接，電磁閥與吸附塔連接，吸附塔則與儲氧罐連接，儲氧罐通過流量計與濕化瓶連接，壓縮機與所述電磁閥分別與控制電路連接，控制電路通過總線USB接口轉換器與計算機連接；本實用新型以空氣為原料，不加任何添加劑，采用分子篩變壓吸附原理制作濃度大于90％的醫用氧氣，無高壓壓力容器，在社區和鄉鎮醫院使用安全、便捷，滿足社區和鄉鎮醫院救護和中老年保健使用。
【專利說明】-種具有網絡監測功能的醫用制氧機

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種具有網絡監測功能的醫用制氧機。

【背景技術】
[0002] 隨著時光的流逝，特別是步入中老年以后，人的正常生理功能不可避免地出現了 許多退化及病理變化，如心腦血管疾病、呼吸系統疾病等，這些病理變化導致人體器官及組 織細胞缺氧，缺氧又加重病情，并導致非常嚴重的后果。老年人因身體組織發生蛻行性病變 所導致的缺氧帶有不可逆性，即不可能恢復到正常狀態，需要經常性的補氧來改善身體的 供氧狀況。每日吸氧能增強體能，延緩衰老。長期吸氧可以有效去除體虛、疲勞、胸悶、心悸、 憋氣、眩暈等癥狀。尤其在情緒激動、憂傷時立即吸氧，可以迅速緩解心絞痛、心肌梗塞、腦 血栓、中風等病癥的病情。
[0003] 長期氧療對心腦血管疾病患者有著非常重要的意義。吸氧能夠增加血液中的氧含 量，促進血液循環，改善心腦及全身組織器官的缺氧狀態，從而防治心腦血管疾病的發生和 發展。即使是沒有病癥的老年人，長期吸氧也是非常有益的，能夠起到強身健體、延緩身體 器官老化等諸多作用。
[0004] 在社區和鄉鎮小醫院沒有大型制氧系統，居民家庭醫用制氧機的擁有率很低。 實用新型內容
[0005] 本實用新型為了解決上述問題，提出了一種具有網絡監測功能的醫用制氧機，該 裝置利用分子篩PSA變壓吸附技術生產醫用氧，流量為3升/分鐘可調，具有網絡監測功 能，社區和鄉鎮醫院醫生可通過計算機顯示器監視各臺制氧機的流量和氧氣濃度情況，及 時掌握病人的吸氧情況。
[0006] 為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：
[0007] -種具有網絡監測功能的醫用制氧機，包括空氣過濾器、壓縮機、除濕器、吸附塔、 濕化瓶和控制電路，其中，空氣過濾器連接壓縮機，壓縮機通過除濕器與電磁閥連接，電磁 閥與吸附塔連接，吸附塔則與儲氧罐連接，儲氧罐通過流量計與濕化瓶連接，壓縮機與所述 電磁閥分別與控制電路連接，控制電路通過總線USB接口轉換器與計算機連接。
[0008] 所述控制電路，包括單片機，單片機連接CAN總線芯片，CAN總線芯片通過總線USB 接口轉換器與計算機連接，單片機連接有流量傳感器和氧氣濃度傳感器，壓縮機、電磁閥與 單片機通信。
[0009] 所述流量傳感器采用超聲波流量傳感器，檢測流出流量計的氣體流量值。
[0010] 所述氧氣濃度傳感器采用高性能進口電化學式傳感器，檢測流出儲氧罐的氧氣濃 度值。
[0011] 所述CAN總線芯片為PCA82C250芯片。
[0012] 所述單片機為STC89C52單片機，單片機還分別與鍵盤和IXD顯示器連接。
[0013] 所述壓縮機為無油壓縮機，其泄壓閥設定在0. 2MPa。
[0014] 所述電磁閥采用五位三通閥。
[0015] 所述吸附塔有兩個，通過醫用塑膠管與電磁閥連接，各吸附塔均設有沸石分子篩。
[0016] 本實用新型的工作原理為：本裝置采用加壓吸附常壓解吸（HP)方法，流程為雙塔 方式：原料空氣由壓縮機或風機加壓后，經過空氣預處理裝置除去油、塵埃等固體雜質及大 量的水，并冷卻至常溫，經過處理后的壓縮空氣由進氣閥進入裝有干燥劑和分子篩的吸附 塔，空氣中的氮氣、二氧化碳、水等被吸附，流出的氣體即為高純度的氧氣，當吸附塔達到一 定的飽和度后，進氣閥關閉沖洗閥打開，吸附塔進入沖洗階段，然后沖洗閥關閉，解吸閥打 開，進入解吸再生階段，真空解吸流程抽真空，這樣即完成了一個循環周期。由兩只吸附塔 分別進行相同的循環過程，工作于不同的階段，從而實現連續供氣。單片機將采集到的流量 和氧氣濃度傳感器信號計算后通過CAN總線傳遞到計算機進行顯示和監測。
[0017] 本實用新型的有益效果為：
[0018] 1.采用計算機對多臺制氧機進行流量和濃度監測，提高了病人在社區和鄉鎮醫院 吸氧的安全性，有效降低中老年人心血管疾病的突然發生；
[0019] 2.采用超聲波流量傳感器和電化學濃度傳感器檢測流量和濃度，測量結果準確；
[0020] 3.以空氣為原料，不加任何添加劑，采用分子篩變壓吸附原理制作濃度大于90% 的醫用氧氣，無高壓壓力容器，在社區和鄉鎮醫院使用安全、便捷，滿足社區和鄉鎮醫院救 護和中老年保健使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0022] 圖2為本實用新型控制電路的結構示意圖；
[0023] 圖3為本實用新型接入網絡的原理圖。
[0024] 其中，1.空氣過濾器，2.無油壓縮機，3.除濕器，4.電磁閥，5.吸附塔，6.儲氧罐， 7.流量計，8.濕化瓶，9.單片機，10.鍵盤和IXD顯示，11. CAN總線芯片，12.計算機，13.流 量傳感器，14.氧氣濃度傳感器。

【具體實施方式】：
[0025] 下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0026] 如圖1所示，一種具有網絡監測功能的醫用制氧機，包括空氣過濾器1、無油壓縮 機2、除濕器3、電磁閥4、兩個吸附塔5、儲氧罐6、流量計7、濕化瓶8和單片機9。空氣過濾 器1與無油壓縮機2連接，無油壓縮機2與除濕器3連接，除濕器3與電磁閥4連接，電磁 閥4與吸附塔5連接，吸附塔5與儲氧罐6連接，儲氧罐6與流量計7連接，流量計7和濕 化瓶8連接。
[0027] 如圖2所示，一種具有網絡監測功能的醫用制氧機的控制電路，包括單片機9,單 片機9與無油壓縮機2、電磁閥4連接，單片機9還分別與鍵盤和IXD顯示器10、CAM總線 芯片11、流量傳感器13、氧氣濃度傳感器14連接，CAM總線芯片11通過雙絞線與計算機12 連接。
[0028] 所述吸附塔5設有沸石分子篩。
[0029] 所述電磁閥4采用五位三通閥。
[0030] 所述單片機9的型號為STC89C52,單片機9與CAM總線芯片11連接，CAM總線芯 片11采用PCA82C250芯片。
[0031] 所述氧氣濃度傳感器14為電化學傳感器，與單片機9連接。
[0032] 所述流量傳感器13采用超聲波原理。
[0033] 如圖3所示，多個具有網絡監測功能的醫用制氧機連接計算機，構成監控網絡。計 算機和制氧機之間的通訊采用CAN總線方式，CAN總線（Controller Area Network,控制器 局域網）是ISO國際標準化的串行通信協議，它只采用了 0SI參考模型全部7層中的三層， 即物理層、數據鏈路層和應用層。應用層數據直接取自數據鏈路層或直接向數據鏈路層寫 數據。
[0034] CAN總線的拓撲結構是一個典型的串行總線的結構形式。CAN總線中一個節點發 送信息，多個節點接收信息，采用的是廣播式的存取工作方式。
[0035] 在CAN總線協議中是通過一種非破壞性的仲裁方式來實現沖突檢測。當總線出現 發送沖突時，通過仲裁后，原發送信息不會受到任何影響。所有的仲裁判別都不會破壞優先 級高的報文信息內容，也不會對其發送，產生任何的時延。這種仲裁規則可以使信息和時間 均無損失。
[0036] 報文的優先級結合在仲裁場11位標識符ID中，若具有相同標識符ID的一個數據 幀和一個遠程幀同時初始化，數據幀優先于遠程幀。為了實現仲裁，CAN總線協議定義兩 種邏輯狀態--"顯性位"和"隱性位"。"顯性位"一定會在和"隱性位"的判別過程中獲 勝，也就是報文標識符的值越小，其優先級就越高。CAN總線是按位進行仲裁。當節點向總 線發送信息同時，也在讀取總線的電平。如果發送的電平與讀取的電平相同，則繼續發送下 一位，若在某一時刻發送一個"隱性位"，但是讀取回來的卻是"顯性位"則停止發送，退出競 爭。余下的節點繼續重復上述過程，直到總線上只剩下一個節點發送的電平為止。而在沖 突中被仲裁掉的節點，待下一個總線空閑期再次嘗試發送
[0037] 采用CAN總線的醫用制氧機由CAN總線基站、計算機構成。CAN總線基站安裝與各 個醫用制氧機上，用于發射當前制氧機的流量和氧氣濃度，每個基站都有唯一固定的地址， 根據制氧機號編為1、2…N。CAN總線主站是計算機，用于接收基站的發射信息。基站會按 規定的數據格式不停的發送當前基站對應的制氧機狀態，根據檢測到數據計算機顯示各臺 制氧機的信息。
[0038] CAN總線接口電路采用完全符合IS011898國際標準的PCA82C250芯片，各功能引 腳如下：
[0039] 1腳：欲發送數據的輸入端；
[0040] 2腳：電源地端；
[0041] 3腳：電源端；
[0042] 4腳：接收數據的輸出端；
[0043] 5腳：參考電壓的輸出端；
[0044] 6腳：低電平CAN總線輸入/輸出端；
[0045] 7腳：高電平CAN總線輸入/輸出端；
[0046] 8腳：總線脈沖斜率控制電阻連接端。
[0047] PCA82C250可以提供對總線數據的差動發送能力和對通信總線數據的差動接收能 力。其引腳8較為特殊，該引腳用于選擇電路自身的工作方式；高速、斜率控制和待機。該 腳接地時，PCA82C250工作于高速通信方式；接一個一定阻值的電阻器后再接地，用于控制 發送數據脈沖的上升和下降斜率（斜率正比于引腳8上的電流值），用以減少射頻干擾；該 腳接高電平時，電路進入低電流待機狀態。在這種方式下，發送器被關閉，接收器轉至低電 流工作，但接收器仍可對CAN總線上的"顯性"位做出。如果PCA82C250處于通信總線的網 絡終端，在總線上需要加一個120 Ω左右的匹配電阻。
[〇〇48] 上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新 型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本 領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護 范圍以內。
【權利要求】
1. 一種具有網絡監測功能的醫用制氧機，其特征是：包括空氣過濾器、壓縮機、除濕 器、吸附塔、濕化瓶和控制電路，其中，空氣過濾器連接壓縮機，壓縮機通過除濕器與電磁閥 連接，電磁閥與吸附塔連接，吸附塔則與儲氧罐連接，儲氧罐通過流量計與濕化瓶連接，壓 縮機與所述電磁閥分別與控制電路連接，控制電路通過總線USB接口轉換器與計算機連 接。
2. 如權利要求1所述的一種具有網絡監測功能的醫用制氧機，其特征是：所述控制電 路，包括單片機，單片機連接CAN總線芯片，CAN總線芯片通過總線USB接口轉換器與計算 機連接，單片機連接有流量傳感器和氧氣濃度傳感器，壓縮機、電磁閥與單片機通信。
3. 如權利要求2所述的一種具有網絡監測功能的醫用制氧機，其特征是：所述流量傳 感器采用超聲波流量傳感器，檢測流出流量計的氣體流量值。
4. 如權利要求2所述的一種具有網絡監測功能的醫用制氧機，其特征是：所述氧氣濃 度傳感器采用高性能進口電化學式傳感器，檢測流出儲氧罐的氧氣濃度值。
5. 如權利要求2所述的一種具有網絡監測功能的醫用制氧機，其特征是：所述CAN總 線芯片為PCA82C250芯片。
6. 如權利要求2所述的一種具有網絡監測功能的醫用制氧機，其特征是：所述單片機 為STC89C52單片機，單片機還分別與鍵盤和IXD顯示器連接。
7. 如權利要求1所述的一種具有網絡監測功能的醫用制氧機，其特征是：所述壓縮機 為無油壓縮機，其泄壓閥設定在〇. 2MPa。
8. 如權利要求1所述的一種具有網絡監測功能的醫用制氧機，其特征是：所述電磁閥 采用五位三通閥。
9. 如權利要求1所述的一種具有網絡監測功能的醫用制氧機，其特征是：所述吸附塔 有兩個，通過醫用塑膠管與電磁閥連接，各吸附塔均設有沸石分子篩。
【文檔編號】C01B13/02GK203890057SQ201420249460
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】李克明, 張順海, 李克勤 申請人:山東柯華健康科技有限公司