本发明涉及医用超声聚焦治疗水处理领域，尤其涉及一种医疗用水处理系统。
背景技术
在高强度聚焦超声治疗过程中，由于人体组织和空气的声阻抗差异较大，并且超声波在空气中传播时其能量衰减很快，因此需要将介质水耦合到人体靶向组织，实现超声波的有效传播，达到治疗效果。但同时还需要避免水中空气对超声波反射和不可控的空化效应，因此必须将介质水中的气体去除。此外，介质水的水温应该稳定在一定数值内，接近用户的体感温度，并且有利于真空脱气机更好的对介质水进行脱气处理。
然而，现有的介质水处理设备一般采用驱动继电器、模数转换电路构成，其接线繁杂、故障率高、维护困难。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提出一种医疗用水处理系统，以解决现有的介质水处理设备接线繁杂、故障率高、维护困难的问题。
为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供了一种医疗用水处理系统，包括电源模块、控制模块、plc装置、水箱和循环处理模块；
所述电源模块与所述控制模块连接，所述plc装置与所述控制模块和所述循环处理模块连接；
所述水箱的两端与所述循环处理模块的两端连接；
所述电源模块，用于向所述控制模块、所述plc装置和所述循环处理模块供电；
所述控制模块，用于接收用户指令，并向所述plc装置发送控制信号；
所述plc装置，用于接收所述控制模块发送的控制信号，并根据所述控制信号选择所述循环处理模块的介质水处理工作模式，所述循环处理模块的介质水处理工作模式以梯形图编程烧录到所述plc装置中；
所述循环处理模块，用于根据在所述plc装置中选择的介质水处理工作模式，对所述水箱中的水进行处理并获得介质水；
所述水箱，用于存储进入所述循环处理模块中的普通水，或获取所述循环处理模块的介质水。
可选地，所述循环处理模块包括循环水泵单元、循环水路单元、真空去气单元、半导体温控单元和主机水囊单元；
所述循环水泵单元、所述循环水路单元、所述真空去气单元、所述半导体温控单元、所述主机水囊单元分别与所述plc装置连接；
所述循环水泵单元、所述真空去气单元、所述半导体温控单元、所述主机水囊单元依次连接，所述循环水路单元设置于所述循环处理模块中，所述水箱与所述主机水囊的一端以及所述真空去气单元连接，所述水箱还与所述主机水囊的另一端以及所述半导体温控单元连接；
所述循环水路单元，用于控制所述循环处理模块中的水流路线；
所述真空去气单元，用于去除所述循环处理模块中水中的气体，获得去气水；
所述半导体温控单元，用于调整所述去气水的温度，获得所述介质水；
所述主机水囊单元，用于存储所述介质水，并向医疗用水设备提供所述介质水。
可选地，所述循环水路单元包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀；
所述第一电磁阀设置于所述水箱与所述半导体温控单元之间，所述第一电磁阀还与所述plc装置的半导体温控单元控制端连接；
所述第二电磁阀设置于所述主机水囊单元与所述半导体温控单元之间，所述第二电磁阀还与所述plc装置的第一真空去气单元控制端连接；
所述第三电磁阀设置于所述水箱与所述真空去气单元之间，所述第三电磁阀还与所述plc装置的第二真空去气单元控制端连接。
所述第四电磁阀设置于所述水箱与主机水囊单元之间，所述第四电磁阀还与所述plc装置的主机水囊单元控制端连接。
可选地，所述半导体温控单元包括制冷继电器、加热继电器、第一交流接触器、第二交流接触器和半导体系统；
所述制冷继电器与所述plc装置的第一温度控制端连接、所述加热继电器与所述plc装置的第二温度控制端连接；
所述制冷继电器、所述第一交流接触器、所述半导体系统、所述加热继电器串联和所述第二交流接触器依次串联连接。
可选地，所述真空去气单元包括脱真空继电器、第三交流继电器和真空泵；
所述真空继电器、所述第三交流继电器和所述真空泵串联连接后，与所述所述plc装置的去气控制端连接。
可选地，所述主机水囊单元包括水位计和显示屏；
所述水位计与所述plc装置的水位测量端连接。
可选地，所述控制模块包括控制单元和显示单元；
所述控制单元与所述显示单元和所述plc装置连接；
所述显示单元通过串口线与所述plc装置的总线接口连接；
所述显示单元显示所述介质水处理工作模式。
可选地，所述医疗用水处理系统还包括温度测量模块；
所述温度测量模块包括温度送变器和模数转换器；
可选地，所述温度送变器与所述模数转换器连接；
所述温度送变器的一端设有温度传感器，所述温度传感器测量所述循环处理模块中水的温度；
所述模数转换器中未连接所述温度送变器的一端设有压力传感器，所述压力传感器测量所述循环处理模块中的压力；
所述模数转换器将所述温度传感器和所述压力传感器中的信号转换为电压信号，发送给所述plc装置。
可选地，所述循环处理模块的介质水处理工作模式包括进水模式、制水模式、上水模式、循环模式、放水模式和排水模式；
所述进水模式中，所述水箱中注满进行循环的循环水；
所述制水模式中，所述循环水在所述水箱与所述真空去气单元间循环，预设时间后制备出去气水，所述半导体温控单元控制所述去气水的温度，获得介质水；
所述上水模式中，所述介质水从所述水箱循环至所述主机水囊单元；
所述循环模式中，所述介质水在所述水箱、所述主机水囊单元和所述半导体温控单元之间循环，所述去气水温度达到预设值时循环停止；
所述放水模式中，所述主机水囊单元中的介质水进入所述水箱，完成时关闭所述主机水囊单元；
所述排水模式中，所述水箱存储的介质水排出。
本发明实施例提出一种医疗用水处理系统，采用plc装置为控制核心，将循环处理模块与其连接，并将循环处理模块的工作模式以梯形图编程烧录到plc装置中，然后通过控制模块向plc装置发送控制信号，以使plc装置控制循环处理模块的工作模式，从而简化医疗用水处理系统的接线关系、降低故障发生率，令医疗用水处理系统的工作稳定性、抗干扰能力和适用性得到进一步优化。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的医疗用水处理系统的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的医疗用水处理系统的结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的循环处理模块的结构示意图；
图4为本发明实施例二提供的另一循环处理模块的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
在本文中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。
在后续的描述中，发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供了一种医疗用水处理系统100，应用于医用高强度超声聚焦治疗水处理领域，为高强度超声聚焦治疗设备提供介质水，从而给高强度超声聚焦治疗提供可靠的治疗介质环境。医疗用水处理系统100包括但不限于电源模块10、控制模块20、plc装置30(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)、水箱40和循环处理模块50。
在本发明实施例中，上述医疗用水处理系统中各模块的连接关系如下：
电源模块10与控制模块20连接；plc装置30与控制模块20连接，接入控制模块20中的控制信号，同时和循环处理模块50连接，向其发送所接入的控制信号；所述水箱40的两端与循环处理模块50的两端连接，接入或排出循环处理模块50中的水。
在本发明实施例中，上述的连接关系可以理解为设备连接关系，其中设备之间的连接关系包括电性连接关系，和通过水管或其他水流通道建立的连接关系。
在本发明实施例中，电源模块10，用于向控制模块、plc装置和循环处理模块供电。
在具体应用中，电源模块与控制模块直接连接，对控制模块直接供电，而控制模块与plc装置、plc装置与循环处理模块同样具有电性连接关系，电源模块通过控制模块向plc装置供电，通过plc装置向循环处理模块供电。
在具体应用中，电源模块可以为任意的能够提供直流电的电源电路或电源设备，例如开关电源、直流稳压电源等。
在实际应用中，电源模块还可以包括开关电路，用以保护电路；其中开关电路包括但不限于急停开关电路、空气开关电路和钥匙开关电路。
在本发明实施例中，控制模块20，用于接收用户指令，并向plc装置发送控制信号。
在具体应用中，控制模块可以为任意的可以接收用户指令，并传递控制信号的控制器、控制电路等，例如带有显示模块的控制系统。
在一个实施例中，控制模块20可以包括控制单元和显示单元，控制单元与显示单元和plc装置连接，显示单元通过串口线与plc装置的总线接口连接；显示单元显示介质水处理工作模式。
在具体应用中，显示单元集成在控制单元上，用户可以在显示单元上进行操作，从而使得控制单元向plc装置发送控制信号。
在实际应用中，水箱中可以设置水位计、循环处理模块中可以设置温度传感器等，以使显示单元对应地显示水箱中的水位高度、循环处理模块中水的温度等。
在本发明实施例中，plc装置30，用于接收控制模块发送的控制信号，并根据控制信号选择循环处理模块的介质水处理工作模式，循环处理模块的介质水处理工作模式以梯形图编程烧录到plc装置中。
在具体应用中，plc装置中可以包括可编程的存储器，能够存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，等指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。当plc装置中存储循环处理模块的介质水处理工作模式后，若接收到控制信号，则会根据控制信号选择介质水处理工作模式，令循环处理模块按照对应的工作模式执行工作流程。
在具体应用中，介质水处理工作模式可以为任意的，制备介质水过程中的一部分，例如制水、暂停、排水、出水等。
在本发明实施例中，循环处理模块50，用于根据在所述plc装置中选择的介质水处理工作模式，对所述水箱中的水进行处理并获得介质水。
在具体应用中，循环处理模块可以对水箱中的水进行多种处理，最终获得介质水，其中，不同的处理循环即不同的介质水处理工作模式。
在本发明实施例中，水箱40，用于存储进入所述循环处理模块中的普通水，或获取所述循环处理模块的介质水。
在具体应用中，水箱可以暂时存储循环处理模块中的水，此时循环处理模块中的水可能是还未进行循环处理的自来水，还可能是介质水处理工作模式中完成处理后需要再次进行介质水处理的介质水。例如按照介质水处理的制水模式、循环处理完成后的介质水，在一段时间后，再次循环至水箱中，水箱将其再次传输至循环处理模块，使介质水再次进行处理。
在一个实施例中，医疗用水处理系统还包括温度测量模块。
在具体应用中，温度测量模块包括温度送变器和模数转换器；温度送变器与模数转换器连接；温度送变器的一端设有温度传感器，温度传感器测量循环处理模块中水的温度；模数转换器中未连接温度送变器的一端设有压力传感器，压力传感器测量循环处理模块中的压力；模数转换器将温度传感器和压力传感器中的信号转换为电压信号，发送给plc装置。
在具体应用中，plc装置需要根据循环模块中水的温度、循环模块中的压力，决定水的处理循环，即介质水处理工作模式。
在实际应用中，若plc装置根据温度测量模块，获得循环模块中水的温度已经到达介质水的标准这一信息，则不调整循环模块中水的温度。
本发明实施例所提供的医疗用水处理系统，采用plc装置为控制核心，将循环处理模块与其连接，并将循环处理模块的工作模式以梯形图编程烧录到plc装置中，然后通过控制模块向plc装置发送控制信号，以使plc装置控制循环处理模块的工作模式，从而简化医疗用水处理系统的接线关系、降低故障发生率，令医疗用水处理系统的工作稳定性、抗干扰能力和适用性得到进一步优化。
实施例二
上述实施例一中的循环处理模块50，包括但不限于循环水泵单元51、循环水路单元52、真空去气单元53、半导体温控单元54和主机水囊单元55。
如图2所示，在本发明实施例中，上述循环处理模块中各单元与实施例一中医疗用水处理系统中各模块的连接关系如下：
循环水泵单元51、循环水路单元52、真空去气单元53、半导体温控单元54、主机水囊单元55分别与plc装置30连接，上述单元均接收plc装置30中的控制信号，根据控制信号切换工作状态。
如图3所示，本发明实施例还给出了上述循环处理模块中各单元之间的连接关系：
循环水泵单元51、真空去气单元53、半导体温控单元54、主机水囊单元55依次连接，循环水路单元52设置于循环处理模块50中(图中未示出)，即各个单元之间通过循环水路单元52中的器件连接，水箱40与主机水囊55的一端以及真空去气单元53连接，水箱40还与主机水囊55的另一端以及半导体温控单元54连接。
在本发明实施例中，循环水泵单元51，用于控制循环处理模块和水箱中的水进行循环。
在具体应用中，循环水泵单元能够使水在循环处理模块内周而复始地循环，水的循环方向与循环处理模块中的压力有关。
在具体应用中，循环水泵单元可以为任意的输送液体或使其增压的机械，例如循环水泵。
在本发明实施例中，循环水路单元52，用于控制循环处理模块中的水流路线。
在具体应用中，循环水路单元包括多个器件，其一端与plc装置连接，接收plc装置中的控制信号，另一端设置于循环处理模块中各单元之间，控制循环处理模块中的水流路线，从而控制水的循环路线。
在具体应用中，循环水路单元可以为任意的能规划或控制水流路线的器械，例如电磁阀、水管开关接头等。
在本发明实施例中，循环水路单元52包括第一电磁阀521、第二电磁阀522、第三电磁阀523和第四电磁阀524。
如图4所示，本发明示例性的提供了上述循环水路单元52中第一电磁阀521、第二电磁阀522、第三电磁阀523和第四电磁阀524与循环处理模块50中各单元的连接关系：
第一电磁阀521设置于水箱40与半导体温控单元52之间，第一电磁阀521还与图2中plc装置30的半导体温控单元控制端连接，控制半导体温控单元与水箱之间水的流动；
第二电磁阀522设置于主机水囊单元55与半导体温控单元54之间，第二电磁阀522还与图2中plc装置30的第一真空去气单元控制端连接，控制主机水囊单元与水箱之间水的流动，或者控制半导体温控单元与水囊之间水的流动；
第三电磁阀523设置于水箱40与真空去气单元53之间，第三电磁阀523还与图2中plc装置30的第二真空去气单元控制端连接，控制水箱与真空去气单元之间水的流动；
第四电磁阀524设置于水箱40与主机水囊单元55之间，第四电磁阀524还与图2中plc装置30的主机水囊单元控制端连接，控制主机水囊单元与水箱之间水的流动，或者控制主机水囊单元与真空去气单元之间水的流动。
在具体应用中，水的流动方向与循环处理模块中的压力有关，与plc装置的控制信号无关，plc装置仅通过循环水路单元控制水流动或者不流动。例如，在一个介质水处理工作模式中，主机水囊单元中的水流向水箱；在另一个介质水处理工作模式中，水箱中的水流向主机水囊单元。
在具体应用中，第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀为单向电磁阀，第一电磁阀和第二电磁阀中，未与半导体温控单元和真空去气单元连接的两端，与水箱的两端连接。
在本发明实施例中，真空去气单元53，用于去除循环处理模块中水中的气体，获得去气水。
在具体应用中，通过真空去气单元去除气体后的去气水，可以作为超声波传递的有效介质，提高治疗效果。
在具体应用中，真空去气单元可以为任意的能够去除水中气体的器械，例如真空脱气机、真空泵等。
如图2所示，本发明实施例中真空去气单元53包括真空继电器531、第三交流继电器532和真空泵533。
在具体应用中，上述真空去气单元53各器件的连接关系如下：
真空继电器531、第三交流继电器532和真空泵533串联连接后，与plc装置30的去气控制端连接。
在本发明实施例中，半导体温控单元54，用于调整去气水的温度，获得介质水。
在具体应用中，半导体温控单元通过升温或冷却的过程，使得循环处理模块中水的温度在一定范围内。例如控制循环处理模块中水的温度在25～35℃之间，从而提供较好的治疗环境。
在具体应用中，半导体温控单元可以为任意的能够调整水温度的器械，例如电热管、继电器等。
如图2所示，本发明实施例中半导体温控单元54包括制冷继电器541、加热继电器542、第一交流接触器543、第二交流接触器544和半导体系统545。
在具体应用中，上述半导体温控单元54各器件的连接关系如下：
制冷继电器541与plc装置30的第一温度控制端连接、加热继电器542与plc装置30的第二温度控制端连接；制冷继电器541、第一交流接触器543、半导体系统545、加热继电器542串联和第二交流接触器544依次串联连接。
在本发明实施例中，主机水囊单元55，用于存储介质水，并向医疗用水设备提供介质水。
在具体应用中，医疗用水设备是一种将介质水耦合到人体靶向组织，实现超声波的有效传播，达到治疗效果的医疗设备，本发明实施例所提供的医疗用水处理系统为其提供介质水。
如图2所示，本发明实施例中主机水囊单元55包括用于存储介质水的主机水囊和水位计551，其中水位计551与plc装置30的水位测量端连接，通过水位计可以控制主机水囊中所存储的介质水的多少。
在具体应用中，主机水囊为真空的储水设备，避免介质水在存储的时候再次吸收空气。
在具体应用中，医疗用水设备为任意的需要使用介质水的设备，在本发明实施例中为高强度超声聚焦治疗设备。
在本发明实施例中，图2所示的plc装置中，其接口具体为：
y0接入循环水泵单元；y1为接入第一电磁阀的半导体温控单元控制端；y2为接入第二电磁阀的第一真空去气单元控制端；y3为接入第三电磁阀的第二真空去气单元控制端；y4为接入第四电磁阀主机水囊单元控制端；y5为进水控制端；y6接入真空去气单元；y7和y8接入半导体温控单元；x1、x2和x3接入主机水囊单元；rs23bd接入控制模块。
本发明实施例提供的医疗用水处理系统，采用plc装置为控制核心，将循环处理模块与其连接，并将循环处理模块的工作模式以梯形图编程烧录到plc装置中，然后通过控制模块向plc装置发送控制信号，以使plc装置控制循环处理模块的工作模式，从而简化医疗用水处理系统的接线关系、降低故障发生率，令医疗用水处理系统的工作稳定性、抗干扰能力和适用性得到进一步优化。另外，通过电磁阀控制循环处理模块中的水流路线，使得系统进行介质水处理时具有良好的密封性，保证介质水的质量达到预期的效果。
实施例三
本发明实施例对上述实施例一中，循环处理模块的介质水处理工作模式进行示例性地说明。
在本发明实施例中，循环处理模块的介质水处理工作模式包括进水模式、制水模式、上水模式、循环模式、放水模式和排水模式；
进水模式中，水箱中注满进行循环的循环水。
在具体应用中，用户在控制模块上选择介质水处理模式中的进水模式，plc装置控制第一电磁阀开启、第三电磁阀开启、循环水泵单元开启，控制第二电磁阀、第四电磁阀、半导体温控单元、真空去气单元关闭，使水循环至水箱中，此时水箱中的水没有经过处理。
制水模式中，循环水在水箱与真空去气单元间循环，预设时间后制备出去气水，半导体温控单元控制去气水的温度，获得介质水。
在具体应用中，用户在控制模块上选择介质水处理模式中的制水模式，plc装置控制第一电磁阀开启、第三电磁阀开启、半导体温控单元开启、真空去气单元开启、循环水泵单元开启，控制第二电磁阀、第四电磁阀、主机水囊单元关闭，使上水模式中水箱中所存储的水，能够在半导体温控单元、真空去气单元中循环；此时循环水经过去气处理后，再进行温度控制，所获得的介质水为一定温度的去气水，其中，其温度可以控制在25～35℃之间。
上水模式中，介质水从水箱循环至主机水囊单元。
在具体应用中，用户在控制模块上选择介质水处理模式中的上模式，plc装置控制第一电磁阀开启、第二电磁阀开启、第三电磁阀开启、第四电磁阀开启、主机水囊单元开启、循环水泵单元开启，控制半导体温控单元、真空去气单元关闭，使制水模式中制备的介质水在水箱与主机水囊单元间循环；在制水模式中制备完成的介质水先暂时存储在水箱中，备用时，将介质水调取至主机水囊单元存储，使用时，通过主机水囊单元将介质水提供给用户。
循环模式中，介质水在水箱、主机水囊单元和半导体温控单元之间循环，去气水温度达到预设值时循环停止。
在具体应用中，用户在控制模块上选择介质水处理模式中的循环模式，首先，plc装置控制第一电磁阀开启、第二电磁阀开启、第三电磁阀开启、第四电磁阀开启、主机水囊单元开启、循环水泵单元开启，控制半导体温控单元、真空去气单元关闭，令主机水囊单元中的介质水循环至水箱中，然后关闭第二电磁阀、第四电磁阀，使制水模式中所制备的介质水在水箱、主机水囊单元、半导体温控单元和真空去气单元之间循环，最后重复上水模式，将再次处理后的介质水循环至主机水囊中。在使用主机水囊单元中的介质水时，启动循环模式能够保持介质水的温度和介质水的含氧量。
放水模式中，主机水囊单元中的介质水进入水箱，完成时关闭主机水囊单元。
在具体应用中，用户在控制模块上选择介质水处理模式中的防水模式，plc装置控制第一电磁阀开启、第二电磁阀开启、第三电磁阀开启、第四电磁阀开启、主机水囊单元开启然后关闭、循环水泵单元开启，控制半导体温控单元、真空去气单元关闭，使主机水囊单元中的介质水循环进入水箱；当介质水使用完成后，将主机水囊单元中残留的介质水调至水箱，以便排出，同时关闭主机水囊单元，保证主机水囊单元中的清洁。
排水模式中，水箱存储的介质水排出。
在具体应用中，用户在控制模块上选择介质水处理模式中的排水模式，plc装置控制第一电磁阀关闭、第二电磁阀关闭、第三电磁阀关闭、第四电磁阀关闭、主机水囊单元关闭、真空去气单元关闭、循环水泵单元关闭，此时排出的为主机水囊单元中残留的介质水。
在本发明实施例中，上述的介质水处理模式执行完成后，plc装置将关闭执行介质水处理模式时所开启的电磁阀及其他功能模块。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。