一种智能计量调速的氧气计量表的制作方法

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种智能计量调速的氧气计量表。

背景技术：

目前医院各个科室的医用氧气供应是与供气站之间合作的，供气站通过氧气管道输送氧气，根据实际需要，在所需的房间内设置氧气接口。考虑到，每个用户在供氧时，只需要一根氧气管道供应，所以每根氧气管道上需要安装一个氧气计量表来计量一次氧气的计量，以此来进行收费。关于氧气计量装置，利用IC卡计费是一种已经使用多年并且较为普遍的一种方式。

现有技术当中，如专利号ZL02257399.2公开的一种测量准确、适用范围广、可满足任一量程的医用氧气流量测量要求，同时结合IC卡及IC读写卡器功能采用自控阀门的医用氧气计量表；它主要包括有自保持电控阀门、气体质量流量计和气管回路，在所述的自保持电控阀门与气体质量流量计地气管回路上连接一个具有可插式IC卡的读写卡器，其中在气体质量流量计内设有电阻温度探测器。一方面，该医用氧气计量表无法对氧气压力以及流速进行有效地控制，另一方面，随着电子智能以及电子支付的不断发展，此类IC卡的使用将会逐渐被淘汰，因此，有必要开发出一种能够实现电子智能计量调速的氧气计量表。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种智能计量调速的氧气计量表。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能计量调速的氧气计量表，包括带有法兰的壳体和智能调测器，所述壳体的进气端安装螺旋叶片，以强迫氧气产生漩涡流后进入壳体，所述壳体的出气端安装消漩器，以使氧气平稳输出，所述智能调测器包括调测器壳体、控制芯片、温度传感器、压力传感器、流量传感器、流速传感器、电磁阀、报警器、存储器、可充电电源，所述壳体外侧固定安装支撑座，所述支撑座固定支撑所述调测器壳体，所述控制芯片安装于所述调测器壳体内，所述存储器安装于所述调测器壳体内且与所述控制芯片电连接，所述调测器壳体正面嵌装与所述控制芯片电连接的触摸输入显示屏，所述温度传感器设于所述调测器壳体内并与控制芯片电连接，以检测调测器壳体内氧气温度信号并转换为电信号输出至控制芯片，所述压力传感器设于所述调测器壳体内并与控制芯片电连接，以检测调测器壳体内氧气压力信号并转换为电信号输出至控制芯片，所述流量传感器设于所述调测器壳体内并与控制芯片电连接，以检测调测器壳体内氧气流量信号并转换为电信号输出至控制芯片，所述流速传感器安装于和壳体的出气端相连的管道上且与所述控制芯片电连接，所述电磁阀安装于和壳体的出气端相连的管道上且与所述控制芯片电连接，由所述控制芯片控制电磁阀的开度，所述报警器安装于所述调测器壳体外侧且与所述控制芯片电连接，所述可充电电源安装于所述调测器壳体内并与所述控制芯片电连接，所述可充电电源为所述控制芯片提供电能并通过控制芯片为温度传感器、压力传感器、流量传感器、流速传感器、电磁阀、报警器提供电能，所述调测器壳体背部对应可充电电源的充电口开设电源孔。

作为优选的技术方案，所述可充电电源为锂电池或镍镉电池或镍氢电池。

作为优选的技术方案，所述消漩器包括竖直挡板，所述竖直挡板上开设通风孔，所述竖直挡板固定安装于所述壳体的出气端以封闭壳体的出气端，壳体内的氧气通过竖直挡板上开设的通风孔透出。

作为优选的技术方案，所述消漩器包括多个水平挡板和安装柱，所述安装柱垂直地安装于壳体内部，多个水平挡板相对安装柱垂直地固定安装于所述安装柱上，多个水平挡板之间留有空隙，以使得氧气通过该空隙流出壳体。

作为优选的技术方案，所述水平挡板为2～10个。

作为优选的技术方案，所述报警器为蜂鸣器。

作为优选的技术方案，所述调测器壳体的背面开口，该开口由调测器后盖通过螺丝与所述调测器壳体配合密封，所述调测器后盖对应可充电电源的充电口开设电源孔。

作为优选的技术方案，所述调测器壳体内部安装有与所述控制芯片电接的无线传输模块，所述控制芯片通过无线传输模块与一无线收发装置进行远程信息交互。

作为优选的技术方案，所述无线传输模块为2G/3G/4G/5G无线传输单元或WiFi单元。

作为优选的技术方案，所述无线收发装置为智能手机、笔记本电脑、平板电脑、台式计算机中的一种或多种组合。

有益效果在于：

本实用新型通过壳体的法兰将壳体安装在氧气输出管上，安装完成后，无机械可动部件，计量准确，寿命较长，长期运行时无需特殊维护；智能调测器集流量传感器、温度传感器、压力传感器、流速传感器、控制芯片于一体，可直接测量氧气的流量、压力和温度，并可通过触摸输入显示屏显示，用户和管理人员可直观地获取到氧气使用量，使用方便；控制芯片根据设置的流速阈值来控制电磁阀开度来控制氧气的流速处于设置的流速阈值内，以此达到控制流速的效果，从而满足用户用氧需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型一种智能计量调速的氧气计量表的结构示意图；

图2为本实用新型一种智能计量调速的氧气计量表的原理框图；

图3为本实用新型一种智能计量调速的氧气计量表的结构示意图；

图4为消漩器的左视图；

图5为调测器后盖的后视图；

图中，1为壳体，2为法兰，3为螺旋叶片，4为消漩器，4-1为竖直挡板，4-2为通风孔，401为水平挡板，402为安装柱，403为空隙，5为调测器壳体，6为控制芯片，7为温度传感器，8为压力传感器，9为流量传感器，10为电磁阀，11为报警器，12为存储器，13为可充电电源，14为支撑座，15为触摸输入显示屏，16为电源孔，17为螺丝，18为调测器后盖，19为无线传输模块，20为无线收发装置，21为流速传感器。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

现在结合说明书附图对本实用新型做进一步的说明。

本实用新型实施例，参考图1和图2所示，提供一种智能计量调速的氧气计量表，包括带有法兰2的壳体1和智能调测器，所述壳体1的进气端安装螺旋叶片3，以强迫氧气产生漩涡流后进入壳体1，所述壳体1的出气端安装消漩器4，以使氧气平稳输出，所述智能调测器包括调测器壳体5、控制芯片6、温度传感器7、压力传感器8、流量传感器9、电磁阀10、报警器11、存储器12、可充电电源13，所述壳体1外侧固定安装支撑座14，所述支撑座14固定支撑所述调测器壳体5，所述控制芯片6安装于所述调测器壳体5内，所述存储器12安装于所述调测器壳体5内且与所述控制芯片6电连接，所述调测器壳体5正面嵌装与所述控制芯片6电连接的触摸输入显示屏15，所述温度传感器7设于所述调测器壳体5内并与控制芯片6电连接，以检测调测器壳体5内氧气温度信号并转换为电信号输出至控制芯片6，所述压力传感器8设于所述调测器壳体5内并与控制芯片6电连接，以检测调测器壳体5内氧气压力信号并转换为电信号输出至控制芯片6，所述流量传感器9设于所述调测器壳体5内并与控制芯片6电连接，以检测调测器壳体5内氧气流量信号并转换为电信号输出至控制芯片6，所述流速传感器21安装于和壳体1的出气端相连的管道上且与所述控制芯片6电连接，以检测氧气输出管道上的流速信号并转换为电信号输出至控制芯片6，所述电磁阀10安装于和壳体1的出气端相连的管道上且与所述控制芯片6电连接，由所述控制芯片6控制电磁阀10的开度，所述报警器11安装于所述调测器壳体5外侧且与所述控制芯片6电连接，所述可充电电源13安装于所述调测器壳体5内并与所述控制芯片6电连接，所述可充电电源13为所述控制芯片6提供电能并通过控制芯片6为温度传感器7、压力传感器8、流量传感器9、电磁阀10、报警器11提供电能，所述调测器壳体5背部对应可充电电源13的充电口开设电源孔16。

本实用新型实施例在具体实施时，壳体1通过法兰2稳定地安装在氧气管上，流速传感器20和电磁阀10固定安装在和壳体1的出气端相连的氧气管道上，自壳体1出来的氧气先通过流速传感器20再经过电磁阀10，电磁阀10和流速传感器20通过导线和控制芯片6建立信号连接，此时本实用新型安装完毕。因此本实用新型具备无机械可动部件，计量准确，寿命较长，长期运行时无需特殊维护的优势。

本实用新型的氧气计量工作原理为：氧气进入壳体1之前，在具有一定角度的螺旋叶片3的作用下，迫使氧气产生漩涡流。当氧气逐渐进入扩散段的时候，漩涡流会受到回流的作用，开始作二次旋转，形成陀螺式的涡流进动现象。该进动频率与流量大小成正比，不受氧气物理性质和密度的影响，检测元件测得氧气二次旋转进动频率就能在较宽的流量范围内获得良好的线性度。信号经过放大、滤波、整形转换为与流速成正比的脉冲信号，然后再与温度、压力等检测信号一起被送到控制芯片6进行计算处理得到标况下的氧气体积流量，最后由触摸输入显示屏15。

标况下的氧气体积流量的计算公式为：

QN＝[(Pa+P)/PN]*(TN/T)*(ZN/Z)*QV；

式中：

QN——标况下的氧气体积流量(m³/h)；

QV——工况下的氧气体积流量(m³/h)；该数值由流量传感器测得；

Pa——当地大气压力(KPa)，常数，每个地方的大气压力存在一定差异；

P——压力传感器测得的压力数值(KPa)；

PN——标准状态下的大气压力(101.325KPa)；

TN——标准状态下的绝对温度(293.15K)；

T——被测氧气的温度(K)，由温度传感器测得；

ZN——气体在标况下的压缩系数；

Z——气体在标工况下的压缩系数。

在本实施例中，由于使用负压标定，故ZN/Z＝1。上述公式只需要根据流量传感器测得的流量传感器9测得的工况下的氧气体积流量QV、温度传感器7测得的氧气的温度T以及压力传感器8测得的压力数值P，控制芯片6即可根据上述公式进行运算得到标况下的氧气体积流量QN，即瞬间氧气的实际流量值。

在本实施例中，控制芯片6选用16位电脑芯片。温度传感器7、压力传感器8、流量传感器9检测壳体1内的氧气温度、压力及流量信号并传输至控制芯片6，流速传感器21检测氧气管上的流速信号并传输至控制芯片6，控制芯片6获得上述信号后，根据上面提到的公式计算得到标况下的氧气体积流量QN，从而可以获得氧气累计使用量Q，将氧气累计使用量Q、氧气温度值、压力值以及流速值传输到触摸输入显示屏15显示。触摸输入显示屏15用于输入要控制的流速阈值，根据输入的流速阈值，控制芯片6控制电磁阀10的开度来控制流速。具体的，当流速大于设定流速阈值时，控制芯片6控制电磁阀10的开度变大，反之，则控制电磁阀10的开度变小，以此来实现智能的流速控制。报警器11用于进行报警，一般报警情况如温度、压力明显异常。存储器12用于及时存储标况下的氧气体积流量QN以及单人单次氧气累计使用量Q，以防止没有及时记录氧气累计使用量Q或错误记录的情况发生。特别需要注意的是，本计量表在开始新一轮次的计量时，氧气累计使用量Q初始为0。

在某一实施例中，所述可充电电源13为锂电池或镍镉电池或镍氢电池。

本实用新型实施例，提供一种消漩器4的具体结构，参考图3和图4所示，所述消漩器4包括竖直挡板4-1，所述竖直挡板4-1上开设通风孔4-2，所述竖直挡板4-1固定安装于所述壳体1的出气端以封闭壳体1的出气端，壳体1内的氧气通过竖直挡板4-1上开设的通风孔4-2透出，从而将带有漩涡的气流转化成较为平稳的气流输出。

本实用新型实施例，提供一种消漩器4的具体结构，参考图1所示，所述消漩器4包括多个水平挡板401和安装柱402，所述安装柱402垂直地安装于壳体1内部，多个水平挡板401相对安装柱垂直地固定安装于所述安装柱402上，多个水平挡板401之间留有空隙403，以使得氧气通过该空隙403流出壳体1，从而将带有漩涡的气流转化成较为平稳的气流输出。

根据实际需要，所述水平挡板401可设置为2～10个。

在某一实施例中，所述报警器11为蜂鸣器。

在某一实施例中，参考图1和图5所示，所述调测器壳体5的背面开口，该开口由调测器后盖18通过螺丝17与所述调测器壳体5配合密封，所述调测器后盖18对应可充电电源的充电口开设电源孔16。调测器后盖18的设计主要是便于对调速器壳体5内安装的电子元件进行检修，同时，调速器壳体后盖18可对应控制芯片6的位置开设通风孔21以实现对控制芯片6的通风散热。

作为优选的实施方式，参考图1和图2所示，所述调测器壳体5内部安装有与所述控制芯片6电接的无线传输模块19，所述控制芯片6通过无线传输模块19与一无线收发装置20进行远程信息交互。

进一步，所述无线传输模块19选择为2G/3G/4G/5G无线传输单元或WiFi单元。

进一步，所述无线收发装置20可以为智能手机、笔记本电脑、平板电脑、台式计算机中的一种或多种组合。

具体实施时，考虑到医院的情况下，本实施例中的无线收发装置20选择为智能手机和办公用的笔记本电脑或台式计算机，无线传输模块19选择为WiFi单元；控制芯片6可以通过WiFi单元往办公人员的智能手机或其办公电脑发送实时的氧气体积流量、氧气压力值、氧气温度值、氧气流速值，智能手机或其办公电脑能够对数据进行储存，以利于办公人员的氧气用量记录工作。特别是储存到的根据氧气计量表计算出来的单人单次使用的氧气体积流量数值，这能够有效地避免了用户和办公人员因氧气用量引起的费用之间的纠纷，同时也有利于和供气站之间的氧气用量的核算，避免与其产生经济纠纷。因此，该设计十分有利于办公人员的工作进行，减少工作失误，避免不必要的纠纷产生。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。