本发明涉及急诊医疗器具技术领域，具体为一种急诊科护理专用自动供氧装置。
背景技术：
医疗供氧适用于因缺氧引起的呼吸系统疾病(如哮喘、支气管炎、肺心病等)、心脏及脑血管系统疾病(如：冠心病、心肌梗塞、脑溢血、脑梗塞)的辅助治疗，以缓解其缺氧症状；也可用于保健吸氧或紧张脑力劳动及体力劳动后疲劳的快速解除。
在医疗上，供氧装置主要供医院病房、急救室、观察室和手术室等处使用，医院里内供氧站内的供氧方式可选用医用制氧机、液氧储罐及汇流排供氧三种方式之一或其中两种方式组合，利用集中供氧系统将氧气气源的高压氧气经减压后，通过管道输送到各个用气终端，在各个用气终端利用呼吸机，出氧管等设备供气，以满足人们的用氧需求。
然而目前的供氧装置一般使用自动或手动切换供氧，手动供氧的准确性差，无法精确调整要求的供氧量个使用气压，并且需要专人进行监管，浪费大量的时间和人力，自动供氧的稳定性差，当供氧源的氧气量不足或线路出现状况时，无法及时进行警报和氧气补给，使用安全性低；另外当氧气罐内的氧气不足时，无法从制氧机内及时自动补充氧气，需要手动从送氧管道内拆除氧气罐，进行充氧操作，操作复杂，影响供氧效率；并且现在的氧气吸入器使用不便，一般通过开关阀门控制氧气的流量，容易造成氧气的泄漏。
技术实现要素：
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种急诊科护理专用自动供氧装置，自动实现液氧的及时供给，并且结合备用氧气系统的切换使用，可节省人力，氧气吸入器可实现自动应用，操作简单，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种急诊科护理专用自动供氧装置，包括氧气源机构和稳压控制装置，所述氧气源机构包括主供氧系统和备用供氧系统，所述主供氧系统和备用供氧系统均包括若干液氧储罐和汇流总管道，每个所述液氧储罐的底部连接有充氧管道，所述充氧管道内均设有止回阀，并且在所述充氧管道的端部均连接有浮球调节阀，所述液氧储罐的顶部通过送氧管道与汇流总管道连接，所述送氧管道内均设有第一开关阀；
所述稳压控制装置包括稳压罐和设置在稳压罐内的稳压泵，所述汇流总管道与稳压泵的输入端连接，所述稳压泵的输出端连接有稳压出气管，所述稳压出气管内设有压力传感器，并且所述稳压出气管内还设有第一电磁阀，所述压力传感器连接有控制单片机，所述控制单片机的串口输出端通过连接有第一蜂鸣器，所述第一电磁阀也与控制单片机的串口输出端连接，所述稳压出气管上还设有手动气体开关阀，所述稳压出气管连接有若干分气管道，所述分气管道上均连接有用氧终端系统。
作为本发明一种优选的技术方案，所述用氧终端系统包括氧气吸入器，所述分气管道上还设有自动密封阀，所述氧气吸入器上分别设有进氧管和用氧管，所述进氧管穿过自动密封阀安插在分气管道内，所述用氧管通过气体管连接有吸氧面罩。
作为本发明一种优选的技术方案，所述吸氧面罩上设有外连接口，所述外连接口上设有通气隔膜层，所述通气隔膜层上设有贯穿孔，所述贯穿孔的边缘上设有弹性收缩结构。
作为本发明一种优选的技术方案，所述吸氧面罩的外表面上还设有两个固定卡扣，所述固定卡扣设置在外连接口的两侧，两个所述固定卡扣之间设有卡定板，所述卡定板的底部设有与外连接口匹配的圆形孔，所述卡定板在圆形孔的下方设有开口卡槽。
作为本发明一种优选的技术方案，所述自动密封阀包括与分气管道固定连接的圆形固定板，以及固定在圆形固定板内表面的两个滑动轨道，所述圆形固定板上设有出气孔，并且在两个所述滑动轨道之间设有密封板，所述密封板与圆形固定板接触的侧面上设有弹性垫，所述出气孔上设有橡胶开口圈。
作为本发明一种优选的技术方案，所述用氧管上设有用以累积计数的氧气流量计，所述进氧管上设有若干等间距分布的进气孔。
作为本发明一种优选的技术方案，所述氧气吸入器上还设有加水管，所述加水管上设有第二开关阀。
作为本发明一种优选的技术方案，所述主供氧系统的汇流总管道内设有第二电磁阀和气体浓度传感器，所述备用供氧系统的汇流总管道内设有第三电磁阀，所述气体浓度传感器连接有控制器，所述第二电磁阀和第三电磁阀连接在控制器的串口输出端，所述第二电磁阀还串联有第二蜂鸣器。
作为本发明一种优选的技术方案，第二电磁阀和所述第一电磁阀为常开电磁阀，所述第三电磁阀为常闭电磁阀。
作为本发明一种优选的技术方案，所述汇流总管道与稳压泵之间还设有减压阀，所述稳压出气管上设有加热器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明结构紧凑，安全可靠，自动实现液氧的及时供给，并且结合备用氧气系统的切换使用，可节省人力，并且操作简单，使用安全性能高；
(2)本发明提供自动用氧机构，方便氧气吸入器的使用，实现自动应用，同时也有效的防止氧气的逃逸，节约氧气输送时的浪费；
(3)本发明使用多功能便捷实用的氧气罩，可与其他仪器结合使用，同时保证病人呼吸气体时的舒适性，添加保温和保湿功能，提高用户体验。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中图1的a结构放大示意图；
图3为本发明中的外连接口结构放大示意图；
图4为本发明中的卡定板结构放大示意图；
图5为本发明的自动密封阀工作时结构示意图；
图6为本发明的气压流量控制电路示意图；
图7为本发明的主供氧系统备用电路示意图；
图中标号：
1-氧气源机构；2-稳压控制装置；3-用氧终端系统；4-液氧储罐；5-汇流总管道；6-充氧管道；7-止回阀；8-浮球调节阀；9-送氧管道；10-第一开关阀；11-稳压出气管；12-压力传感器；13第一电磁阀；14-控制单片机；15-第一蜂鸣器；16-手动气体开关阀；17-分气管道；18-进氧管；19-用氧管；20-吸氧面罩；21-外连接口；22-通气隔膜层；23-贯穿孔；24-弹性收缩结构；25-固定卡扣；26-卡定板；27-圆形孔；28-开口卡槽；29-氧气流量计；30-进气孔；31-加水管；32-第二开关阀；33-第二电磁阀；34-气体浓度传感器；35-第三电磁阀；36-控制器；37-第二蜂鸣器；38-减压阀；39-加热器。
101-主供氧系统；102-备用供氧系统；
201-稳压罐；202-稳压泵；
301-氧气吸入器；302-自动密封阀；
3021-圆形固定板；3022-滑动轨道；3023-出气孔；3024-密封板；3025-弹性垫；3026-橡胶开口圈；
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种急诊科护理专用自动供氧装置，包括氧气源机构1和稳压控制装置2，一般来说，氧气源可以是液氧，也可以是高压氧气瓶，当气源是高压氧气瓶时，可根据用气需要选用2～20个氧气瓶。氧气瓶分为两组，一组供氧，另一组作备用。稳压控制装置2一般包括气源切换装置和减压稳压装置，并且利用相应的阀门和压力表等将氧气通过供氧管道输送至各个用氧终端。
本发明使用液氧储罐和汇流排供氧两种方式组合的方式提供氧气，并且可以自动添加液氧，节省人力的同时，增加整个供氧系统的稳定性。
所述氧气源机构1包括主供氧系统101和备用供氧系统102，所述主供氧系统101和备用供氧系统102均包括若干液氧储罐4和汇流总管道5，所述液氧储罐4的顶部通过送氧管道9与汇流总管道5连接，所述送氧管道9内均设有第一开关阀10，在正常工作条件下，利用主供氧系统101完成氧气的供给，当主供氧系统101出现故障时，使用备用供氧系统102提供氧气，增加整个供氧系统的完善性，防止出现供氧不足的情况，可避免影响急诊使用。
第一开关阀10可调控液氧储罐4单位时间内的供氧量，可改变氧气供应时的总体浓度，增加使用便捷性和适用性。
如图1所示，所述主供氧系统101的汇流总管道5内设有第二电磁阀33，所述备用供氧系统102的汇流总管道5内设有第三电磁阀35，主供氧系统101和备用供氧系统102的汇集段设有气体浓度传感器34，所述气体浓度传感器34连接有控制器36，所述第二电磁阀33和第三电磁阀35连接在控制器36的串口输出端，所述控制器36的串口输出端连接有第二蜂鸣器37。
如图7所示，控制器36可通过信号接收模块采集主供氧系统101上的气体浓度传感器34的数据，当数据处于正常范围时，说明主供氧系统101状态正常，此时整个装置主要由主供氧系统101进行供氧；当主供氧系统101上的气体浓度传感器34数据小于设定的阈值时，说明主供氧系统101供氧压力较低或浓度不正常，此时控制器36向第二电磁阀33发出控制信号，控制第二电磁阀33关闭，第二蜂鸣器37发出警报，并且控制第三电磁阀35打开，备用供氧系统102进行供氧，快速稳定地实现氧源切换，使用安全性能高，及时发出警报提醒工作人员对主供氧系统101进行检测,浓度传感器34主要是监控主供氧系统101和备用供氧系统102的供氧是否出现问题，。
需要补充说明的是，控制器36的作用是按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线，也可以改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置，控制器36主要由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。
控制器36的使用功能主要为：
1.接受主供氧系统101和备用供氧系统102的气体浓度传感器34的数据，并且可自动控制主供氧系统101的启动和关闭，并且在主供氧系统101关闭的时候启动蜂鸣报警；
2、在主供氧系统101的启动和关闭的同时，控制备用供氧系统102关闭和启动，从而保证供氧源的稳定切换。
在本发明中的控制器36为微处理器，使用普通单片机即可完成功能。
如图1所示，每个所述液氧储罐4的底部连接有充氧管道6，所述充氧管道6内均设有止回阀7，并且在所述充氧管道6的端部均连接有浮球调节阀8，止回阀7可防止氧气倒流进充氧管道6内，所述浮球调节阀8处于液氧储罐4的上端，当第一开关阀10打开后，液氧储罐4内的氧气汽化造成内部压强发生变化，浮球调节阀8控制充氧管道6关闭，当液氧储罐4内的氧气量不足，内部压强减少时，浮球调节阀8控制充氧管道6打开，从而对液氧储罐4及时供氧，自动保证氧气量充足，从而提高使用便捷性，无需人力操作。
浮球调节阀8是通过控制液氧的液位来调节供液氧量的，满液式蒸发器要求液面保持一定高度，一般适合采用浮球膨胀阀。浮球阀工作原理是依靠浮球室中的浮球受液面作用的降低和升高，去控制一个阀门的开启或关闭。浮球室置于满液式蒸发器一侧，上下用平衡管与蒸发器相通，所以两者的液面高度一致。当蒸发器中液面下降时，浮球室液面也下降，于是浮球下降，依靠杠杆作用使阀门开启度增大，加大供液量。
在本发明中，浮球调节阀8的具体工作原理为：液氧储罐4内的液氧不断汽化，液氧储罐4内的液位不断下降，当液氧储罐4内的液位下降到设定位置时，浮球调节阀8利用杠杆原理控制充氧管道6内的供氧阀门打开，实现液氧储罐4内的氧气及时补充，充氧管道6连接有制造液氧机，利用浮球调节阀8控制液氧储罐4的液氧补充，可实现傻瓜式充氧，无需人力操作，而多次来回拆卸液氧储罐4，影响整体的气密性，容易造成氧气泄漏。
浮球调节阀8为常用的液位调控方法，在本发明中不做赘述。
需要补充说明的是，液氧储罐4主要用于氧气的低温液态存储，一般来说低温储罐为双层固定真空粉末绝热储罐，其内胆材质采用不锈钢，外胆材质为q235b或者16mnr，液氧储罐4的外表面防腐涂层采用喷砂除锈、吹扫、喷涂等工艺，同时采用了双组分快速固化液体涂料，减少外界腐蚀，提高使用寿命。
所述稳压控制装置2包括稳压罐201和设置在稳压罐201内的稳压泵202，所述减压阀38与稳压泵202的输入端连接，所述稳压泵202的输出端连接有稳压出气管11，所述稳压出气管11上设有加热器39，稳压控制装置2主要是对氧气进行气流稳定，防止在输送时的压强过大，影响病人使用时的舒适性和有效性，稳压罐201主要对稳压泵202起到保护的作用。
由于液氧储罐4内的氧气汽化吸热，导致汽化后的氧气温度低，加热器39主要对低温氧气进行升温作用，防止温度过低，影响病患使用时的有效性和身体健康，加热器39包括安装外壳和设置在安装外壳内的加热棒，安装外壳与稳压出气管11固定安装在一起，加热棒对稳压出气管11内的氧气进行加热处理，稳压出气管11上设有温度传感器，温度传感器连接有微处理器，微处理器与加热棒连接，通过温度传感器实现对氧气的恒温加热
需要补充说明的是，稳压泵201使系统气压始终处于设定的压力状态，可保证供氧时的匀速性，防止速度太快，影响使用时的稳定性。
如图1和图6所示，所述稳压出气管11内设有压力传感器12，并且所述稳压出气管11内还设有第一电磁阀13，所述压力传感器12连接有控制单片机14，所述控制单片机14的串口输出端连接有第一蜂鸣器15，所述第一电磁阀13也与控制单片机14的串口输出端连接，所述稳压出气管11上还设有手动气体开关阀16，所述压力传感器12可检测稳压出气管11的气体压强，当气体压强处理压力传感器12设定的一级警报范围时，控制单片机14通过信息处理模块控制第一蜂鸣器15报警，可通过手动气体开关阀16调节气流量，从而实现气压的平稳下降，当气体压强处理压力传感器12设定的二级警报范围时，控制单片机14控制第一电磁阀13关闭，当压力传感器12检测压强小于设定值时，控制单片机14又可控制第一电磁阀13打开，实现对氧气压强的恒压控制。
所述稳压出气管11连接有若干分气管道17，所述分气管道17上均连接有用氧终端系统3，所述用氧终端系统3通常设在病房、手术室和其他用氧部门。
如图1和图5所示，所述用氧终端系统3包括氧气吸入器301，所述分气管道17上还设有自动密封阀302，所述氧气吸入器301上分别设有进氧管18和用氧管19，所述进氧管18穿过自动密封阀302安插在分气管道17内，所述用氧管19通过气体管连接有吸氧面罩20，所述进氧管18上设有若干等间距分布的进气孔30，所述用氧管19上设有用以累积计数的氧气流量计29，所述氧气吸入器301上还设有加水管31，所述加水管31上设有第二开关阀32，氧气吸入器301通过进氧管18插入分气管道17，氧气通过进氧管18上的进气孔30进入氧气吸入器301内，实现对氧气吸入器301的充氧，氧气吸入器301通过吸氧面罩20供患者使用，加水管31提供呼吸时的水分，防止氧气过于干燥，影响患者呼吸，第二开关阀32可防止水从氧气吸入器301内洒落。
需要补充说明的是，所述氧气流量计29为西爱西尔电气(绍兴)有限公司生产的型号为sylu-50的指针式氧气流量计，也可以是市场上出售的其他型号的具有累积记数的氧气流量计，氧气流量计29为现有技术，在本发明中不做特殊要求。
如图1和图5所示，所述自动密封阀302包括与分气管道17固定连接的圆形固定板3021，以及固定在圆形固定板3021内表面的两个滑动轨道3022，所述圆形固定板3021上设有出气孔3023，并且在两个所述滑动轨道3022之间设有密封板3024，所述密封板3024与圆形固定板3022接触的侧面上设有弹性垫3025，所述出气孔3023上设有橡胶开口圈3026，在使用氧气吸入器301时，将氧气吸入器301的进氧管18插入出气孔3023内，对氧气吸入器301施加外力使得进氧管18推动密封板3024沿着滑动轨道3022移动，分气管道17内的氧气通过进气孔30进入进氧管18内，进而进入氧气吸入器301内，橡胶开口圈3026可靠地保证密封，减少氧气的逃逸损失，当氧气吸入器301不用时，可以从出气孔3023拔出，由于分气管道17内的气压高于外界，气压推动密封板3024在滑动轨道3022上滑动，直至与圆形固定板3021完全闭合，实现对出气孔3023的封闭，操作简单，可实现自动的操作，同时氧气逃逸量少，减少浪费。
需要补充说明的是，所述分气管道17上还可设有开关阀，可手动封闭，在氧气吸入器301使用时，将开关阀打开，不使用时，将开关阀关闭。
如图2至图4所示，所述吸氧面罩20上设有外连接口21，所述外连接口21上设有通气隔膜层22，所述通气隔膜层22上设有贯穿孔23，所述贯穿孔23的边缘上设有弹性收缩结构24，所述吸氧面罩20的外表面上还设有两个固定卡扣25，所述固定卡扣25设置在外连接口21的两侧，两个所述固定卡扣25之间设有卡定板26，所述卡定板26的底部设有与外连接口21匹配的圆形孔27，所述卡定板26在圆形孔27的下方设有开口卡槽28，贯穿孔23内可插入外治疗器的管路，弹性收缩结构24可以是弹性圈等具有弹性性能的结构，弹性收缩结构24一方面保证管路的稳定性和密封性，另一方面可提高适用性，适合多种尺寸的管路，卡定板26可更换，便于选择不同尺寸的圆形孔27，对治疗器的管路进行固定，开口卡槽28进一步提供卡定功能。
需要补充说明的是，通气隔膜层22为防水透气膜，是一种新型的高分子防水材料，从制作工艺上讲，防水透气膜的技术要求要比一般的防水材料高的多，同时从品质上来看，防水透气膜也具有其他防水材料所不具备的功能性特点。其工作原理为：在水汽的状态下，水颗粒非常细小，根据毛细运动的原理，可以顺利渗透到毛细管到另一侧，从而发生透汽现象。当水汽冷凝变成水珠后，颗粒变大，由于水珠表面张力的作用(水分子之间互相“拉扯抗衡”)，水分子就不能顺利脱离水珠渗透到另一侧，也就是防止了水的渗透发生，使透汽膜有了防水的功能。
通气隔膜层22在本发明中主要起到防结露和通气的作用，通气功能可将呼出的气及时排出，不妨碍吸氧功能，另外防结露可将水汽及时排出，便于医生观察病人的情况。
本发明使用功能多的吸氧面罩20，并且实用便捷，可与其他仪器结合使用，提高适用能力，并且结构稳定，防止发生脱落。
优选的是，所述第二电磁阀33和所述第一电磁阀13为常开电磁阀，所述第三电磁阀35为常闭电磁阀，所述第二电磁阀33和第一电磁阀13保持管道通畅，第三电磁阀35闭合，为备用管道。
优选的是，所述汇流总管道5与稳压泵202之间还设有减压阀38，减少压强，便于稳压泵202的稳定工作。
需要补充说明的是，减压阀38的工作原理为：减压阀38的高压腔与汇流总管道5连接，低压腔为气体出口，并通往稳压泵202。高压表的示值为汇流总管道5内贮存气体的压力，低压表的出口压力可由调节螺杆控制。
使用时先打开汇流总管道5总开关，然后顺时针转动低压表压力调节螺杆，使其压缩主弹簧并传动薄膜、弹簧垫块和顶杆而将活门打开，这样进口的高压气体由高压室经节流减压后进入低压室，并经出口通往稳压泵202，转动调节螺杆，改变活门开启的高度，从而调节高压气体的通过量并达到所需的压力值。
减压阀都装有安全阀，它是保护减压阀并使之安全使用的装置，也是减压阀出现故障的信号装置，如果由于活门垫、活门损坏或由于其它原因，导致出口压力自行上升并超过一定许可值时，安全阀会自动打开排气。
需要补充说明的是，本发明使用的输送管道均为经过脱脂处理的无氧紫铜管或不锈钢管，且所有连接附件均采用氧气专用品，可有效的减少腐蚀，延长使用寿命，塑料管的主要材料中含有增塑剂等化学添加成分，容易随时间与温度的变化而引起逸出或塑料的硬化和脆化现象，容易发生氧气泄漏，而紫铜铜管则没有塑料管的各种改性剂、助剂、添加剂等化学成分，性质非常稳定，一些细菌在紫铜管道内不能再继续繁殖，而且紫铜管组织结构极其致密，具有不可渗透性，无论是油脂、细菌、病毒、氧气和紫外线等有害物质都不能穿过它而污染水质，此外，紫铜管不含化学添加成分，不会燃烧释放有毒的气体使人窒息。而且铜的再生利用有利于环境保护，是可持续发展的绿色建材。
本发明的主要特点在于：
(1)本发明结构紧凑，安全可靠，通过主供氧系统和备用供氧系统的检测切换，实现液氧的及时自动，可节省人力，并且操作简单，使用安全性能高，另外在主供氧系统内添加自动充氧装置，当主供氧系统内氧气不足时，可自动充氧，在备用供氧系统使用时增加报警装置，可及时修补主供氧系统，；
(2)本发明提供自动用氧机构，方便氧气吸入器的使用，实现自动应用，插入用氧管道内即可使用，同时利用高压运动的原理，当不使用氧气时，从用氧管道内拔出氧气吸入器，有效的防止氧气的逃逸，节约氧气输送时的浪费，另外增加流量计，可记录氧气用量，避免医患纠纷；
(3)本发明使用多功能便捷实用的氧气罩，可与其他仪器结合使用，同时保证病人呼吸气体时的舒适性，便于将呼出的气体排出，也有效的防止空气冷凝结露，提高用户体验。