具有气体流量检测功能的插拔阀的制作方法

本实用新型涉及一种医护用插拔阀，尤其是一种具有气体流量检测功能的插拔阀。

背景技术：

插拔阀是一种为病人提供气体所用的阀门装置，通常是塑料材质，将进气管路中的气体传输到所插接的气体终端中。

插拔阀是一种体积小巧的装置，其内部结构紧凑，不利于各类传感器的安装和电气连接，因此现有技术中的插拔阀都不集成气体流量检测功能，气体终端使用的气体量无法及时地反馈到医护人员处。为了实现流量监测，需要改造插拔阀的进气管路，加长尺寸并安装气体流量传感器，该方式占用空间大，尤其是在空间紧凑的设备带中，无法实施改造。

技术实现要素：

本实用新型提出了一种具有气体流量检测功能的插拔阀，其目的是：将气体流量检测装置集成到插拔阀内部。

本实用新型技术方案如下：

一种具有气体流量检测功能的插拔阀，包括底座和安装在底座上的阀体，所述底座上开设有水平的进气孔和竖直的主气孔，所述进气孔的内端与主气孔的下端相通，所述阀体上开设有与所述主气孔相通的通孔，所述插拔阀还包括设置在主气孔和所述通孔内的阀芯部分，其特征在于：所述底座侧壁上还开设有水平的安装孔，所述安装孔与主气孔垂直相通；所述安装孔的外端设有凹台；所述插拔阀还包括安装架、pcb板、热敏电阻、压盖以及第一密封圈，所述pcb板固定在安装架的外端，所述安装架的内端安装有所述热敏电阻，所述热敏电阻位于所述主气孔中，所述安装架内设有走线孔，所述pcb板上的电路装置通过穿过所述走线孔的引线与热敏电阻相连接，所述压盖的外侧安装有电气插座，所述电气插座与所述pcb板上的电路装置相连接，所述pcb板上的电路装置用于为所述热敏电阻供电并通过测量热敏电阻的阻值和电流的变化情况测量出主气孔中的气体流量；所述第一密封圈套装在安装架上、外环面与所述安装孔的内壁相接触，所述第一密封圈的外端还设有环形的翻边，所述翻边内端面与所述凹台的底面相接触；所述压盖安装所述凹台处、内端面与所述第一密封圈的翻边外端面相接触，所述压盖的内端还与pcb板的外边缘处相接触，用于将pcb板、第一密封圈以及安装架固定在底座上。

作为该装置的进一步改进：所述热敏电阻包括冷线电阻和热线电阻，所述冷线电阻设置于热线电阻的下方；所述pcb板上的电路装置包括混合集成电路、第一电阻和第二电阻，所述冷线电阻与第一电阻串联，再与串联在一起的热线电阻和第二电阻相并联，组成惠斯通电桥，所述热线电阻和冷线电阻位于电桥的同一端，所述混合集成电路与所述电桥的两端分别相连接、用于为电桥供电，所述混合集成电路还与电桥的两个中间端点相连接、用于检测两支热敏电阻的电压差并依据压力差调整电桥的供电电压使电桥达到平衡状态；所述电路装置还包括与所述电气插座相连接的输出电压端，所述输出电压端连接在第二电阻的两端。

作为该装置的进一步改进：所述阀芯部分包括主阀芯、阀芯套、第二密封圈和第一压缩弹簧；

所述阀芯套固定安装在底座的主气孔与阀体的通孔之间的相接处，所述阀芯套中设有阶梯孔，所述阶梯孔的上端与阀体的通孔相通，下端与主气孔相通，所述主阀芯通过滑动配合安装在阶梯孔中以实现上下移动，所述主阀芯上套装有所述第二密封圈；

所述主阀芯底部还设有环形槽，所述第一压缩弹簧的上端与所述环形槽相接触、下端与底座相接触，用于使第二密封圈与阶梯孔的肩面相接触；

所述主阀芯还具有外圆柱面，所述外圆柱面与阶梯孔之间具有间隙以使气流通过；

所述外圆柱面上还设有外螺纹，所述底座上主气孔处设有内螺纹以构成螺纹孔，所述螺纹孔用于与外圆柱面上的外螺纹相配合；所述主阀芯底部还设有锥形的凸起，所述凸起用于与所述主气孔的进气端相配合，从而在所述外圆柱面与螺纹孔配合时实现气流的截断。

作为该装置的进一步改进：所述外圆柱面上还设有加工平面，所述加工平面上设有与所述环形槽相通的通气孔。

作为该装置的进一步改进：所述阀体的上端还设有锁止机构，所述锁止机构包括套装在阀体上端的滑动套以及上端与所述滑动套底部相接触、下端与所述阀体相接触的第二压缩弹簧；所述滑动套上开设有水平槽，所述阀体上开设有斜槽，所述斜槽的内端高于外端且内端与阀体内的通孔相贯通，所述锁止机构还包括第一锁止轴，所述第一锁止轴水平安装在所述斜槽内且两端设置在滑动套的水平槽中。

作为该装置的进一步改进：所述滑动套与阀体之间还设有锁止环，所述锁止环的顶面为中部下凹的锥面，所述阀体的通孔侧壁上还开设有水平的弧形槽，所述弧形槽中设有水平的第二锁止轴，所述第二锁止轴的两端与锁止环上的锥面相接触。

相对于现有技术，本实用新型具有以下积极效果：（1）本实用新型依据进气孔、主气孔的构造，充分利用底座的空间，将热敏电阻、pcb板等装置集成在插拔阀底座内部，使插拔阀具有流量检测功能，方便了医护人员的监测，同时具有结构紧凑、体积小巧的优点；（2）流量检测部件处设有密封圈，同时实现了端面密封和周向密封，有效防止气体泄漏。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型流量检测部分的电路图。

图4为本实用新型的剖视图。

图5为主阀芯将气流截断时的局部示意图。

图6为主阀芯的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案：

如图1、2和4，一种具有气体流量检测功能的插拔阀，包括底座1和通过螺钉14安装在底座1上的阀体13，所述底座1上开设有水平的进气孔1-2和竖直的主气孔1-3，所述进气孔1-2的内端与主气孔1-3的下端相通，所述阀体13上开设有与所述主气孔1-3相通的通孔，用于与插入的管路相配合。所述进气孔1-2上还连接有进气管接头7。所述插拔阀还包括设置在主气孔1-3和所述通孔内的阀芯部分。

如图1、2和4，所述底座1侧壁上还开设有水平的安装孔，所述安装孔与主气孔1-3垂直相通；所述安装孔的外端设有凹台；所述插拔阀还包括安装架2、pcb板4、热敏电阻、压盖5以及第一密封圈3，所述pcb板4固定在安装架2的外端，所述安装架2的内端安装有所述热敏电阻，所述热敏电阻位于所述主气孔1-3中，所述安装架2内设有走线孔，所述pcb板4上的电路装置通过穿过所述走线孔的引线与热敏电阻相连接，所述压盖5的外侧安装有电气插座6，所述电气插座6与所述pcb板4上的电路装置相连接，所述pcb板4上的电路装置用于为所述热敏电阻供电并通过测量热敏电阻的阻值和电流的变化情况测量出主气孔1-3中的气体流量。所述电气插座6用于通过插头装置和线缆连接直流供电装置以及流量信号接收装置。

如图3，所述热敏电阻包括冷线电阻101和热线电阻102，所述冷线电阻101设置于热线电阻102的下方；所述pcb板4上的电路装置包括混合集成电路105、第一电阻103和第二电阻104，所述冷线电阻101与第一电阻103串联，再与串联在一起的热线电阻102和第二电阻104相并联，组成惠斯通电桥，所述热线电阻102和冷线电阻101位于电桥的同一端，所述混合集成电路105与所述电桥的两端分别相连接、用于为电桥供电，所述混合集成电路105还与电桥的两个中间端点相连接、用于检测两支热敏电阻的电压差并依据压力差调整电桥的供电电压使电桥达到平衡状态；所述电路装置还包括与所述电气插座6相连接的输出电压端，所述输出电压端连接在第二电阻104的两端，输出电压端连接至电气插座6的引线端上。

进一步的，为流量检测部件进行密封的所述第一密封圈3套装在安装架2上、外环面与所述安装孔的内壁相接触，实现周向密封。所述第一密封圈3的外端还设有环形的翻边，所述翻边内端面与所述凹台的底面相接触。所述压盖5通过螺钉安装所述凹台处、内端面与所述第一密封圈3的翻边外端面相接触，实现端面密封。所述压盖5的内侧还设有用于容纳pcb板4上电路装置的凹槽，压盖5内端与pcb板4的外边缘处相接触，将pcb板4、第一密封圈3以及安装架2固定在底座1上。

混合集成电路105主要由比较器、处理器、三极管、供电电路等部分组成。电桥的两个中间端点连接至比较器的两个输入端，比较器的输出端与处理器的信号出入端相连接，通过比较器和处理器判断冷线电阻101和热线电阻102之间的温度差。供电电路的正极通过三极管与电桥上热敏电阻一侧的端点相连接，处理器的信号输出端与所述三极管相连接，通过三极管可调整供电电流。当空气流量增大时，热线电阻102的温度会降低，电阻减小，电桥失去平衡。混合集成电路105中的比较器检测到吊桥不平衡后，将比较结果输出至处理器，处理器通过三极管来增大热线电阻102的电流，恢复热线电阻102的温度和电桥的平衡。该电流的增大值会同样体现在与热线电阻102串联的第二电阻104的压降上，因此第二电阻104两端的电压大小与流过热线电阻102的气体流量成正比，从而通过输出电压vout即可测得气体流量值。

需要说明的是，热线式流量传感器虽然在本领域没有应用，但是在其它工业领域已经得到广泛引用。传感器的pcb电路部分可以参考已有的汽车领域或其它领域的热线式空气流量传感器进行设计。如2010年09期的《湖南农机》中所发表的《汽油发动机中热线式空气流量传感器的原理及检修方法的分析》等文献中，详细记载了电路部分的设计原理。本实用新型主要是对传感器中热敏电阻的安装形式、密封等方面依据气体插拔阀的结构特点作出了改进，使之能够集成在底座1内部，电路及控制部分属于现有技术，并非是本专利的改进点。本领域技术人员参考本方案中的结构设计以及现有技术中的电路设计，相互结合，即可完成实施。

如图4至6，所述阀芯部分包括主阀芯9、阀芯套12、第二密封圈10和第一压缩弹簧8。

所述阀芯套12固定安装在底座1的主气孔1-3与阀体13的通孔之间的相接处，所述阀芯套12中设有阶梯孔，所述阶梯孔的上端与阀体13的通孔相通，下端与主气孔1-3相通，所述主阀芯9通过滑动配合安装在阶梯孔中以实现上下移动，所述主阀芯9上套装有所述第二密封圈10；所述主阀芯9底部还设有环形槽，所述第一压缩弹簧8的上端与所述环形槽相接触、下端与底座1相接触，用于使第二密封圈10与阶梯孔的肩面相接触。

当气体终端插入到阀体13的通孔中后，插管会推动主阀芯9向下移动，使第二密封圈10与阶梯孔脱离，从而实现气体的传输。拔下气体终端后，主阀芯9自动复位，截断气流。

如图4和6，所述主阀芯9还具有外圆柱面9-3，所述外圆柱面9-3与阶梯孔之间具有间隙以使气流通过。进一步的，所述外圆柱面9-3上还设有加工平面9-1，增大气流通过面积。所述加工平面9-1上设有与所述环形槽相通的通气孔9-2，环形槽中的气体可以通过通气孔9-2进入阀体13通孔中。

如图5和6，所述外圆柱面9-3上还设有外螺纹，所述底座1上主气孔1-3处设有内螺纹以构成螺纹孔1-1，所述螺纹孔1-1用于与外圆柱面9-3上的外螺纹相配合；所述主阀芯9底部还设有锥形的凸起，所述凸起用于与所述主气孔1-3的进气端相配合，从而在所述外圆柱面9-3与螺纹孔1-1配合时实现气流的截断。

所述主阀芯9的上端还设有内六角孔或十字槽或一字槽。需要对插拔阀进行维修时，可以使用工具压下主阀芯9并旋转，使外螺纹与螺纹孔1-1相配合，通过锥形凸起截断气流。

如图4，所述阀体13的上端还设有锁止机构，所述锁止机构包括套装在阀体13上端的滑动套18以及上端与所述滑动套18底部相接触、下端与所述阀体13相接触的第二压缩弹簧11，滑动套18的外侧还安装有护盖19。所述滑动套18上开设有水平槽，所述阀体13上开设有斜槽，所述斜槽的内端高于外端且内端与阀体13内的通孔相贯通，所述锁止机构还包括第一锁止轴15，所述第一锁止轴15水平安装在所述斜槽内且两端设置在滑动套18的水平槽中。一般地，第一锁止轴15设置有两组。

需要插入管路时，先压下护盖19和滑动套18部分，第一锁止轴15在斜槽的作用下沿水平槽向外侧移动，使管路可以顺利插入，插入后松开护盖19，滑动套18上弹，第一锁止轴15向内侧移动，夹住管路。

进一步的，所述滑动套18与阀体13之间还设有锁止环17，所述锁止环17的顶面为中部下凹的锥面，所述阀体13的通孔侧壁上还开设有水平的弧形槽，所述弧形槽中设有水平的第二锁止轴16，所述第二锁止轴16的两端与锁止环17上的锥面相接触。第二锁止轴16的作用与第一锁止轴15类似，下压护盖19时，第二锁止轴16的端部与锁止环17上的锥面脱离，第二锁止轴16可任意移动，方便管路插入；插入后，松开护盖19时，锁止环17跟随滑动套18上弹，通过锥面向内侧挤压第二锁止轴16，夹住管路。