一种新型自动控制医用氧气加压舱的制作方法

本实用新型涉及医疗设备技术领域，具体来说是一种新型自动控制医用氧气加压舱。

背景技术：

目前，市场上医用氧气加压氧舱的控制系统大多都均为人工手动控制系统，该系统在氧舱管路上接入有截止阀与流量计，通过调节截止阀开度来控制氧舱升降压速率，通过流量计读数反映升降压速率的估值。整个治疗程都必须有专人对舱内环境进行手动控制，在实际使用中，手动控制系统需要操作者不断的调节截止阀开度来调整和保持氧舱的升降压速率，在氧舱达到治疗压力后，操作者还要手动关闭截止阀来停止氧舱加压。这样不但使操舱人员劳动强度大，而且对操舱人员的技术和经验均要求较高，即使由经验丰富的技师操作，在实际操作过程中也难免会出现错误。因此，采用手动控制系统虽然成本低廉，但却存在有操作强度大，控制精度低，自动化程度低，安全性低的缺陷。

研发智能型氧气加压舱，医务人员只需将所需的治疗环境参数植入电脑，其余工作均由电脑自动控制完成，大大降低了操作人员的工作强度和操舱技术要求，且对实现设备的集群管理创造了条件。

技术实现要素：

针对背景技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种自动化控制程度高，其结构简单，设计合理，以适应人体舒适度的耐压曲线为参照，能实现对洗舱、升压、保压和降压的整个治疗过程进行全自动监控，并配套设置相应的温度调节、湿度调节、语音提示、舱内监视、监守报警等功能，使产品的智能化、人性化、安全性程度达到较高水平，可极大降低人员的操作难度和劳动强度。并采用高纯度医用氧气作为气源对舱体进行加压，并与氧气相关的管道上所配置的各种调节阀进行改进，选用气动形式，这样在医用氧气介质条件下无安全隐患，可极大提高产品整体的安全性能，具体地说是一种新型自动控制医用氧气加压舱。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种新型自动控制医用氧气加压舱，包括有舱体、供氧系统、排氧系统、检测系统、操作控制显示平台、电气系统、控制系统和加湿系统，在所述舱体上设有与所述供氧系统、排氧系统和加湿系统分别相连接的不同管接口；所述供氧系统通过进气调节阀与舱体进气管接口相连，用于给舱体提供氧气；所述排氧系统通过排气调节阀与舱体排气管接口相连，用于释放舱体内的氧气，使其排出舱体；所述加湿系统通过加湿调节阀与舱体充气管接口相连，用于给舱体充入湿气；所述检测系统设于舱体内部，用于检测舱内的氧气浓度、舱内压力、舱内温度、舱内湿度；所述操作控制显示平台设于舱体外，所述检测系统将不同状态下所采集到的信息参数传输至控制系统，由控制系统进行相应处理后通过操作控制显示平台进行显示；所述控制系统为PLC可编程控制器，并与供氧系统、排氧系统、检测系统、电气系统和加湿系统分别电连接；所述控制系统通过操作控制显示平台分别控制供氧系统、排氧系统和加湿系统对舱体进行供氧、排氧或加湿操作，实现对舱体进行洗舱、升压、保压和降压的全过程治疗。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述供氧系统包括有氧气源、供氧压力表和进气调节阀，所述氧气源和进气调节阀通过管道依次连接后与舱体进气管接口相连，构成舱体的加压气路，实现对舱内升压，所述供氧压力表与氧气源相连，用于监测供氧系统中氧气源的出口压力；所述排氧系统包括有排气调节阀，所述排气调节阀通过管道与舱体排气管接口相连，构成舱体的减压气路，实现对舱内降压；所述加湿系统包括有与氧气源相通的加湿器和湿度调节阀，所述氧气源、湿度调节阀和加湿器通过管道依次连接后与舱体充气管接口相连，构成舱体的充湿气路，以调节舱内的湿度。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述进气调节阀和排气调节阀为气动薄膜阀，进气调节阀和排气调节阀分别与PLC可编程控制器电连接，在PLC可编程控制器的作用下，控制其氧气的供给速率和排出速率；所述湿度调节阀为气动薄膜阀，并与PLC可编程控制器电连接，在PLC可编程控制器的作用下，控制进入加湿器中的氧气供给速率，以便调节调节舱内的湿度。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述电气系统包括有位于舱内的语音提示器、监视器和位于舱外的报警器，所述语音提示器、监视器和报警器分别与PLC可编程控制器电连接。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述检测系统包括有设于舱体内的压力传感器 、湿度传感器、温度传感器和测氧仪，所述压力传感器、湿度传感器、温度传感器和测氧仪分别通过信号线与PLC可编程控制器电连接，并由PLC可编程控制器将接收到的相应信号处理后传输到操作控制显示平台中。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述舱体包括有壳体、舱门、观察窗、安全阀和躺床，在所述壳体上设有与所述供氧系统、排氧系统和加湿系统分别相连接的不同管接口；所述观察窗和安全阀设于壳体中，所述检测系统设于壳体内部，在所述壳体上设有与检测系统相通的用于显示舱内压力、温度、温度和氧浓度的压力表、湿度表、温度表和氧浓度表；所述操作控制显示平台设于壳体外；所述躺床在操作控制显示平台和控制系统的作用下，通过舱门能自由进出舱体内，在所述舱体内还设有调温装置，所述调温装置在控制系统作用下，实现自动调节舱内温度，所述调温装置为空调。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述舱体上还设有手动放空排气阀，所述手动放空排气阀通过管道与舱体排气管接口相连接，构成舱体的应急排放气路。当出现特殊情况无法泄尽时，或者是在泄尽过程中为了尽快泄尽压时，可以通过打开手动放空排气阀来进行排气，使其泄尽。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述舱体内还设有分线器，通过所述分线器将舱体内强弱电源线与所有信号线分开。通过设置分线器可有效解决差检测系统中各种传感器因强弱电流作用，所产生对传感器精度影响变低，以便提高其检测精度。

采用本实用新型所述的一种新型自动控制医用氧气加压舱，由于在供氧系统中设有供氧压力表，可用于氧源压力检测，实时监测氧瓶出口的压力，如果氧源压力过低则不应进行高压氧治疗。在舱内设有压力传感器 、湿度传感器、温度传感器和测氧仪，所述压力传感器、湿度传感器、温度传感器和测氧仪分别通过信号线与PLC可编程控制器电连接，并由PLC可编程控制器将接收到的相应信号处理后传输到操作控制显示平台中。同时在所述舱体内还设有调温装置，所述调温装置在控制系统作用下，实现自动调节舱内温度，所述调温装置为空调。通过压力传感器可以进行舱内压力检测，在进气过程中，采用气动薄膜阀控制进入舱内氧气的流量，使舱内压力在加压和保压阶段与设定的压力曲线保持一致。同时，排气过程中，采用气动调节阀控制从舱内排出气体的流量，使舱内压力在减压阶段与设定的压力曲线保持一致。在加湿过程中，通过湿度传感器进行舱内湿度检测，采用气动薄膜阀控制氧气通过加湿器进入舱内，以调节舱内的湿度。当舱内湿度过低时，加湿阀开启；当舱内湿度超过设定值时，加湿阀关闭；在舱内温度调节过程中，在舱内病员配置了空调，当舱内温度超过上限时，空调开启；当舱内温度低于下限值时，空调关闭。由于在舱内设有语音提示器，在治疗的各个阶段，系统会发出语音提示，指导病员采取正确的行动配合完成整个治疗过程。同时也可以通过监视器了解舱内病员情况，而位于舱外的报警器是当舱内出现紧急情况时，提醒医生采取相应的应急措施，进行紧急处理。

综上所述，采用本实用新型所述的一种新型自动控制医用氧气加压舱，与现有技术相比，其有效效果在于：通过控制系统控制供氧系统、排氧系统和加湿系统对舱体进行供氧、排氧或加湿操作，实现对舱体进行洗舱、升压、保压和降压的全过程治疗。并通过设置检测系统对舱内压力、温度、温度和氧浓度进行监测，并根据实际的压力，温度，氧浓度传感器来控制进出气动薄膜阀调解舱内环境达到最佳的治疗效果。同时配套相应的温度调节、语音提示、舱内监视、报警器等功能，能及时提醒医护人员监测到异常信息避免了人为的延迟、错误的判断而造成高压氧舱安全事故。从而使产品更加智能化、人性化，其安全性程度达到较高水平，极大降低人员的操作难度和劳动强度。具有易于操作，安全可靠，灵活可变相强等特点。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中操作控制显示平台的操控界面示意图；

图3是本实用新型中操作控制显示平台的流程参数设置界面示意图。

图中所示：1-舱体、2-检测系统、21-压力传感器、22-湿度传感器、23-温度传感器、24-测氧仪、3-电气系统、31-语音提示器、32-监视器、33-报警器、4-排氧系统、41-排气调节阀、5-控制系统、6-操作控制显示平台、7-供氧系统、71-氧气源、72-供氧压力表、73-进气调节阀、8-加湿系统、81-加湿器、82-湿度调节阀、9-调温装置、10-手动放空排气阀。

具体实施方式

为进一步说明本实用新型的实用新型构思，以下将结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1至图3所示，本实用新型所述的一种新型自动控制医用氧气加压舱，包括有舱体1、供氧系统7、排氧系统4、检测系统2、操作控制显示平台6、电气系统3、控制系统5和加湿系统8，在所述舱体1上设有与所述供氧系统7、排氧系统4和加湿系统8分别相连接的不同管接口；所述供氧系统7通过进气调节阀73与舱体进气管接口相连，用于给舱体提供氧气；所述排氧系统4通过排气调节阀41与舱体排气管接口相连，用于释放舱体1内的氧气，使其排出舱体；所述加湿系统8通过加湿调节阀82与舱体充气管接口相连，用于给舱体充入湿气；所述检测系统2设于舱体1内部，用于检测舱内的氧气浓度、舱内压力、舱内温度、舱内湿度；所述操作控制显示平台6设于舱体1外，所述检测系统2将不同状态下所采集到的信息参数传输至控制系统5，由控制系统5进行相应处理后通过操作控制显示平台6进行显示；所述控制系统5为PLC可编程控制器，并与供氧系统7、排氧系统4、检测系统2、电气系统3和加湿系统8分别电连接；所述控制系统5通过操作控制显示平台5分别控制供氧系统7、排氧系统4和加湿系统8对舱体1进行供氧、排氧或加湿操作，实现对舱体1进行洗舱、升压、保压和降压的全过程治疗。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述供氧系统7包括有氧气源71、供氧压力表72和进气调节阀73，所述氧气源71和进气调节阀73通过管道依次连接后与舱体进气管接口相连，构成舱体1的加压气路，实现对舱内升压，所述供氧压力表72与氧气源71相连，用于监测供氧系统中氧气源71的出口压力；所述排氧系统包括有排气调节阀41，所述排气调节阀41通过管道与舱体排气管接口相连，构成舱体1的减压气路，实现对舱内降压；所述加湿系统包括有与氧气源71相通的加湿器81和湿度调节阀82，所述氧气源71、湿度调节阀82和加湿器81通过管道依次连接后与舱体充气管接口相连，构成舱体1的充湿气路，以调节舱内的湿度。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述进气调节阀73和排气调节阀41为气动薄膜阀，进气调节阀73和排气调节阀41分别与PLC可编程控制器电连接，在PLC可编程控制器的作用下，控制其氧气的供给速率和排出速率；所述湿度调节阀82为气动薄膜阀，并与PLC可编程控制器电连接，在PLC可编程控制器的作用下，控制进入加湿器81中的氧气供给速率，以便调节调节舱内的湿度。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述电气系统3包括有位于舱内的语音提示器31、监视器32和位于舱外的报警器33，所述语音提示器31、监视器32和报警器33分别与PLC可编程控制器电连接。当PLC可编程控制器接收到的信息异常时，发出指令至报警器33。所述报警器33收到指令后，发出报警信号，医护人员观察到报警信号能够及时对患者进行合理的处理。从而增强了病人的安全性，使医护人员对检测系统2中的各项参数发生变化时，或者是出现异常情况时，以提高其警惕性。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述检测系统2包括有设于舱体内的压力传感器21、湿度传感器22、温度传感器23和测氧仪24，所述压力传感器21、湿度传感器22、温度传感器23和测氧仪24分别通过信号线与PLC可编程控制器电连接，并由PLC可编程控制器将接收到的相应信号处理后传输到操作控制显示平台6中。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述舱体1包括有壳体、舱门、观察窗、安全阀和躺床，在所述壳体上设有与所述供氧系统7、排氧系统4和加湿系统8分别相连接的不同管接口；所述观察窗和安全阀设于壳体中，所述检测系统2设于壳体内部，在所述壳体上设有与检测系统2相通的用于显示舱内压力、温度、温度和氧浓度的压力表、湿度表、温度表和氧浓度表；所述操作控制显示平台6设于壳体外；所述躺床在操作控制显示平台6和控制系统5的作用下，通过舱门能自由进出舱体1内，在所述舱体1内还设有调温装置9，所述调温装置9在控制系统5作用下，实现自动调节舱内温度，所述温装置9为空调。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述舱体1上还设有手动放空排气阀10，所述手动放空排气阀10通过管道与舱体排气管接口相连接，构成舱体1的应急排放气路。当出现特殊情况无法泄尽时，或者是在泄尽过程中为了尽快泄尽压时，可以通过打开手动放空排气阀10来进行排气泄尽。

进一步地，所述新型自动控制医用氧气加压舱，其中所述舱体1内还设有分线器，通过所述分线器将舱体内强弱电源线与所有信号线分开。通过设置分线器可有效解决差检测系统2中各种传感器因强弱电流作用，所产生对传感器精度影响变低，以便提高其检测精度。

在实际应用过程中，采用本实用新型所述的一种新型自动控制医用氧气加压舱，针对常用的调节阀在实际工作中易发热、易损坏等缺陷问题，在使用可能存在的安全隐患问题。通过试验，各种与氧气相接触调节阀执行元件选用气动薄膜阀进行控制，有效解决了采用调节阀存在的安全等问题，提高了执行元件的反应速度，保证了产品的使用要求。同时，并对现有的躺床结构进行改进，以提高躺床安全性、可靠性、稳定性及灵活性，降低加工难度和加工成本。原有的躺床采用的是自制的铝质槽形导轨和八个单独固定在舱体上的滚动轴承组合结构。存在加工难度大、工作噪声大、维修性能差等故障，易给病人造成心理负担，影响治疗效果。改进后躺床采用标准工业直线导轨和标准滑块组合结构，加工件少，制造难度低。经过实际运行测试，运行平稳，噪声低，并且躺床在推进或拉出时灵活，且厚重的质感给人安全、可靠感观效果。同时躺床也可以与推车配合使用，方便重症患者的救治，减少抬动病人对病人造成影响。

在治疗过程中，医务人员在操作控制显示平台6上手动设置或选择治疗方案后，由控制系统5进行相应处理后通过操作控制显示平台6进行显示；通过控制系统5控制相应的气动薄膜阀，打开所述供氧系统7中的进气调节阀73，此时则可由氧气源71向舱体1内开始进气加压，同时在适当时候控制相应的排气调节阀41或者是湿度调节阀82，实现稳压和减压全过程，保证加压、减压过程平稳，防止加、减压过程突变，有效地减少了耳压伤，增加了病人在治疗过程中的舒适度；通过系统用曲线将治疗过程中压力变化实时显示在屏幕上，便于医务人员直观掌握病人治疗情况。在实际洗舱、加压、保压和减压过程中，具体工作原理如下：

洗舱过程：当舱门关闭后，进气调节阀73和排气调节阀41同时开启，通过供氧系统7中的氧气源71以进纯氧排空气的方式对舱内气氛进行置换，在保持舱内压力不变的情况下提高舱内氧含量。此过程一般为几分钟，通过洗舱可大幅度提高整个治疗过程中的舱内氧浓度。

加压过程：先要关闭排氧系统4中的排气调节阀41，同时开启供氧系统7中的进气调节阀73，控制纯氧缓慢地进入舱内，使舱内压力按照预设的压力曲线逐步升高。当舱内压力越过0.03MPa这个临界点时，压力的变化会非常缓慢，以减少接受治疗的病员的不适。此过程一般为20～30分钟，但加压的最大速率不能超过0.2MPa/min。

保压过程：当舱内压力达到目标值后，同时关闭排氧系统4中的排气调节阀41和供氧系统7中的进气调节阀73，使舱内压力保持恒定，此阶段为保压阶段。如果由于泄露等原因导致舱内压力下降，则可以通过进气调节阀73的开启来进行补气，以保持舱内压力的恒定，此过程一般为25～45分钟。

减压过程：关闭供氧系统7中的进气调节阀73，并开启排氧系统4中的排气调节阀41，控制舱内开启缓慢地排出氧舱，使舱内压力按照预设的压力曲线逐步降低。与加压阶段一样，当舱内压力越过0.03MPa这个临界点时，压力的变化会非常缓慢。此过程一般为20～30分钟，但减压的最大速率不能超过0.004MPa/min。

结束：当舱内压力减压到低于0.002MPa后，可认为减压结束，此时排氧系统4中的排气调节阀41完全开启，舱门可以打开，整个治疗过程结束。

采用本实用新型所述的一种新型自动控制医用氧气加压舱，通过控制系统5控制供氧系统7、排氧系统4和加湿系统8对舱体1进行供氧、排氧或加湿操作，实现对舱体1进行洗舱、升压、保压和降压的全过程治疗。并通过设置检测系统对舱内压力、温度、温度和氧浓度进行监测，并根据实际的压力，温度，氧浓度传感器来控制进出气动薄膜阀调解舱内环境达到最佳的治疗效果。同时配套相应的温度调节、语音提示、舱内监视、报警器等功能，能及时提醒医护人员监测到异常信息避免了人为的延迟、错误的判断而造成高压氧舱安全事故。使产品的智能化、人性化、安全性程度达到较高水平，极大降低人员的操作难度和劳动强度。具有易于操作，安全可靠，灵活可变相强等特点。

本实用新型的保护范围不仅限于具体实施方式所公开的技术方案，以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，并不限制本实用新型，凡依据本实用新型的技术方案所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。