一种二氧化碳送气装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种二氧化碳送气装置，包括送气管、控制单元、显示单元、输入端压力监测单元和输出端压力监测单元，送气管上依次设置有输入接口、减压阀、电磁阀、比例阀、流量检测单元和输出接口；控制单元通过信号线分别与电磁阀、比例阀、流量检测单元、显示单元、输入端压力监测单元和输出端压力监测单元连接；输入端压力监测单元与输入接口之间通过信号线连接，输出端压力监测单元与输出接口之间通过信号线连接。本发明基于流量闭环控制技术，通过实时检测二氧化碳输出流量，对比例阀进行PWM控制，进而保持输出流量的稳定，同时可以保证在输出阻力发生变化时仍能保证流量的稳定输出，提高了使用的安全性。
【专利说明】一种二氧化碳送气装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于医疗器械【技术领域】，具体地说，特别涉及一种二氧化碳送气装置。
【背景技术】
[0002] 二氧化碳送气装置是一种用于内镜手术时向上、下消化道送入二氧化碳气体的一 种医疗器械。在内镜下手术时，根据实际需要，通过内镜送入一定流量的二氧化碳气体，以 稀释人体消化道内的氧浓度及可燃气体浓度，预防在手术时电刀产生的火花触发可燃气体 的燃烧。
[0003] 随着内镜下手术的日益普及，二氧化碳送气装置的应用也得到了极大的发展，目 前，单片机广泛应用在二氧化碳送气装置的整机控制，实现对输入压力、输出压力的全程监 控，并根据实际需要选择不同的流量输出，同时实现各种安全指标的检测，以及程序化控制 和故障检测、指示。因而大大提高了设备自身的安全性和可靠性，简化了医生的操作过程。
[0004] 鉴于二氧化碳送气装置的特点，要求输出流量稳定，并具有输入、输出压力监测报 警与控制。现有技术二氧化碳送气装置一般具有输入输出压力监测、流量监测功能，并能根 据输入输出压力的变化打开或关闭二氧化碳气体输出。但该技术存在以下缺陷：
[0005] 1、输出流量与输出管道的大小有关，即选择大口径输出管道，贝1J输出流量增加，选 择小口径输出管道，则输出流量降低。
[0006] 2、实际手术时，因输出管道弯折等原因造成气体阻力增加时，会导致输出流量降 低，导致医生无法估计实际向患者送入的气体总量，从而带来安全的隐患。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种二氧化碳送气装置，能够保持二氧化碳 气体输出流量的稳定，同时可以保证在输出阻力发生变化时仍能保证二氧化碳气体流量的 稳定输出。
[0008] 本发明的技术方案如下：一种二氧化碳送气装置，包括送气管、控制单元、显示单 元、输入端压力监测单元和输出端压力监测单元，所述送气管上依次设置有输入接口、减压 阀、电磁阀、比例阀、流量检测单元和输出接口；所述控制单元通过信号线分别与所述电磁 阀、比例阀、流量检测单元、显示单元、输入端压力监测单元和输出端压力监测单元连接；所 述输入端压力监测单元与所述输入接口之间通过信号线连接，所述输出端压力监测单元与 所述输出接口之间通过信号线连接。
[0009] 所述输入端压力监测单元用于监测输入接口的输入气体压力值，控制单元存储有 预设压力范围值，当所述输入气体压力值超出所述预设压力范围值时，控制单元发出信号 关闭所述电磁阀和所述比例阀。
[0010] 流量检测单元实时检测气体的当前流量值，并将当前流量值送入控制单元，控制 单元存储有预设流量值，当当前流量值超出所述预设流量值时，控制单元向比例阀发出控 制信号。 toon] 所述输出端压力监测单元用于监测输出接口的输出气体压力值，控制单元存储有 压力门限值，控制单元将输出气体压力值与压力门限值进行比较后向对比例阀发出控制信 号。
[0012] 有益效果：二氧化碳气体从输入接口进入到减压阀进行稳压后，通过电磁阀进入 比例阀，然后通过流量检测单元、输出接口输出并进入内镜系统。流量检测单元对二氧化 碳气体的流量进行实时检测，并将检测数据送入控制单元，控制单元根据检测到的当前流 量值与用户设定的预设流量值进行比较，控制单元向比例阀发出控制信号并对比例阀进行 PWM控制脉冲宽度调制（PWM是英文"Pulse Width Modulation"的缩写，简称脉宽调制，是 利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测 量、通信到功率控制与变换的许多领域中），当检测到的当前流量值小于用户设定的预设流 量值时，增加占空比，反之，减小占空比，从而使输出流量与用户设定的预设流量值保持一 致。本发明基于流量闭环控制技术，通过实时检测二氧化碳输出流量，对比例阀进行PWM控 制，进而保持输出流量的稳定，同时可以保证在输出阻力发生变化时仍能保证流量的稳定 输出，提高了使用的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本发明的结构原理示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
[0015] 如图1所示，一种二氧化碳送气装置，包括送气管1、控制单元2、显示单元3、输入 端压力监测单元4和输出端压力监测单元5,送气管1上依次设置有输入接口 6、减压阀7、 电磁阀8、比例阀9、流量检测单元10和输出接口 11 ;控制单元2通过信号线分别与电磁阀 8、比例阀9、流量检测单元10、显示单元3、输入端压力监测单元4和输出端压力监测单元5 连接；输入端压力监测单元4与输入接口 6之间通过信号线连接，输出端压力监测单元5与 输出接口 11之间通过信号线连接。减压阀7能够保证在不同气压下的气源都能可靠的应用 于该装置，提高系统的兼容性与可靠性，减压阀7的型号可采用AirTAC公司的SR200L-08。 电磁阀8起开关作用，在比例阀9失效时也能完全关闭二氧化碳气体的输出，提高系统的安 全性，电磁阀8的型号可采用AirTAC公司的3V1-06-DC24V。比例阀9的型号可采用burkert 公司的2824,流量检测单元10的型号可采用Honeywell公司的AWM43600V。
[0016] 输入端压力监测单元4用于监测输入接口 6的输入气体压力值，控制单元2存储 有预设压力范围值，当输入气体压力值超出预设压力范围值时，控制单元2发出信号关闭 电磁阀8和比例阀9。本实施例中的预设压力范围值为0. 1MPA?0. 6MPA，当输入气体压力 值低于0. 1MPA或高于0. 6MPA时告警，控制单元2发出信号关闭电磁阀8和比例阀9,并提 醒用户。输入端压力监测单元4可采用Honeywell公司的40PC150G2A。
[0017] 流量检测单元10实时检测气体的当前流量值，并将当前流量值送入控制单元2， 控制单元2存储有预设流量值，本实施例中的预设流量值为1升/分钟，预设流量值还可以 由用户根据实际情况进行预设置，当当前流量值超出预设流量值时，控制单元2向比例阀9 发出控制信号。
[0018] 输出端压力监测单元5用于监测输出接口 11处的输出气体压力值，控制单元2存 储有压力门限值，控制单元2将输出气体压力值与压力门限值进行比较后向比例阀9发出 控制信号。当输出气体压力值增加到一定值P1时，输出流量线性降低，当输出气体压力值 进一步增加到P2时，输出流量完全关闭，具体实现如下：
[0019] (1)、当 nowPrs < P1 时：
[0020] targetFlow = setFlow ；
[0021] (2)、当 Pl〈nowPrs < P2 时：
[0022] targetFlow = setFlow* (P3_nowPrs)/ (P3-P1);
[0023] (3)、当 nowPrs>P2 时：
[0024] targetFlow = 0 ；
[0025] 其中，nowPrs表示当前的输出压力值，targetFlow表示输出流量目标值，即最终 输出到患者的流量值，setFlow为用户通过面板设定的流量值，PI、P2、P3为系统设定的压 力门限值，有如下关系：P1〈P2〈P3,本实施例中P1取值30KPA，P2取值40KPA，P3取值60KPA。 输出端压力监测单元5可采用Honeywell公司的40PC015G2A。
【权利要求】
1. 一种二氧化碳送气装置，其特征在于：包括送气管、控制单元、显示单元、输入端压 力监测单元和输出端压力监测单元，所述送气管上依次设置有输入接口、减压阀、电磁阀、 比例阀、流量检测单元和输出接口；所述控制单元通过信号线分别与所述电磁阀、比例阀、 流量检测单元、显示单元、输入端压力监测单元和输出端压力监测单元连接；所述输入端压 力监测单元与所述输入接口之间通过信号线连接，所述输出端压力监测单元与所述输出接 口之间通过信号线连接。
2. 按照权利要求1所述的二氧化碳送气装置，其特征在于：所述输入端压力监测单元 用于监测输入接口的输入气体压力值，控制单元存储有预设压力范围值，当所述输入气体 压力值超出所述预设压力范围值时，控制单元发出信号关闭所述电磁阀和所述比例阀。
3. 按照权利要求1所述的二氧化碳送气装置，其特征在于：流量检测单元实时检测气 体的当前流量值，并将当前流量值送入控制单元，控制单元存储有预设流量值，当当前流量 值超出所述预设流量值时，控制单元向比例阀发出控制信号。
4. 按照权利要求1所述的二氧化碳送气装置，其特征在于：所述输出端压力监测单元 用于监测输出接口的输出气体压力值，控制单元存储有压力门限值，控制单元将输出气体 压力值与压力门限值进行比较后向对比例阀发出控制信号。
【文档编号】A61B19/00GK104096276SQ201410362722
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】徐松, 童万里, 覃浪, 李志军, 王春 申请人:重庆金山科技（集团）有限公司