专利名称：一种用于高压氧舱的吸氧状态显示和漏氧监测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压氧舱用的氧气状态监测仪，特别是涉及一种用于高压氧舱的吸氧状态显示和漏氧监测仪。
自1887年Valenrula首次成功地应用高压氧舱治疗疾病以来，迄今已百年，至1956年Boerema首次在高压条件下进行心脏直视手术获得成功，使高压氧舱临床应用再度复兴。目前国际上一致公认高压氧舱作为一种临床治疗手段对某些疾病有独特疗效，同时也是其他治疗措施的辅助手段之一，因此高压氧舱在临床治疗领域中起着重要的作用。
高压氧舱是一种按照受压容器规范和高压氧舱标准设计制造的特殊医疗设备，通过输入压缩空气，在舱内形成高于一个绝对大气压的高气压环境，病人在高气压环境下吸氧治疗，故称高压氧舱。
高压氧舱一般由以下部分构成舱体、压缩空气系统、监测及对讲装置、氧气与供氧装置、空气调节装置。在舱体的壳体上有观察窗，舱体两端及治疗舱和过渡舱之间有舱门。其中氧气与供氧装置中的二级减压器(氧气调节器)设置在舱内，通过给氧管道接到吸氧面罩上。高压氧舱按其容纳病人的多少，可分为大、中、小型舱，能容纳多少舱位，相应地就有多少个二级减压器。
病人或医务人员都是在高于一个绝对大气压下进行吸氧治疗或进行医疗工作的，舱内氧浓度的安全范围严格规定在＜25％，一但舱内氧浓度过高(＞25％)，有发火源、可燃物质将会有引起火灾的危险。引起氧舱内氧浓度升高的原因有三种1．急救吸氧面罩未罩严(一级吸氧)；2．普通面罩未罩严；3．二级减压器摇杆活门偏移引起漏氧，以及二级减压器的膜片钢心磨擦受损而漏氧。前二种原因通过对讲机不断向患者进行宣传指导是可以避免的，但第三种原因造成的漏氧使氧浓度过高，不易为操作者察觉，因此吸氧状态显示和漏氧监测是非常重要的。
目前只有少数高压氧舱在氧舱控制台上通过每位患者的吸氧管路中串联一只玻璃浮子流量计，来检测高压氧舱二级减压器是否漏氧。这样虽然达到要求，但存在一个问题1、每个流量计长24cm，宽4cm，每个流量计间距4cm，若按一个高压氧舱包括20人舱位计算，共需操作台的板面3840cm，故占用控制台面积太大，现有氧舱不可能有剩余板面重新加装此装置；2、流量计与供氧管路相连时采用长而细的铜管，这就出现了因控氧支管延长和流量计本身造成的供氧阻力加大，使患者吸氧会感到困难；3．每位患者要安装一只流量计及与流量计相符的通舱管路，就必须在原舱体上开孔焊接安装，这样就破坏了舱体的整体结构，增加氧舱结构的不安全因素，同时管路的增多也给维修检修造成工作量的增加及困难。再者浮子流量计只是吸氧动态显示，该装置不能进行漏氧监测报警。另外一种是电子吸氧流量显示仪，该仪器是由电子流量显示仪和多支带有传感器的吸氧调节器组成，将其安装在控制台上，根据病人肺活量大小，通过传感器转换成电信号，经导线送往电子吸氧流量显示仪，由发光二极管显示吸氧情况，但它不具备监测二级减压器突发漏氧的功能。因此，目前还未有一种用于高压氧舱的既能监测到漏氧情况，又有又有漏氧显示功能的装置。与本发明相近似的如中国专利91222628号“剧毒气体泄露监控仪”，该装置至少有二个用于电流电压信号转换的第一放大器、浓度显示器、开关控制电路以及声光报警电路，它在第一放大器的输出端和开关控制电路的输入端之间接有有回环特性且可复位的正反馈放大器，在电源输入端和地线端之间串接有每个继电器的常闭点和用于释能的二极管，构成驱动器，所说的释能二极管的两端即为该监控仪的控制端。该仪器虽有气体泄露监控功能，但不具备气体流量动态显示的功能。
本发明的目的就是在于克服上述缺点，为了使操作人员能够及时掌握高压氧舱内多个人员的吸氧状态，并且随时监测到二级减压器突发漏氧；并且不增加占用面积和不增加不必要的漏氧可能，从而提供一种用于高压氧舱的动态吸氧状态显示和漏氧监测仪。
本发明的目的是这样实现的一种用于高压氧舱吸氧状态显示和漏氧监测仪，其特征在于所述的监测仪包括声电转换器8、信号放大器113、整形电路114、发光电路115、单片机116和喇叭117组成；其中在高压氧舱内的二级减压器壳体1内壁上固定一声电转换器8，声电转换器8通过导线与固定在操作台面板上的信号放大器113相连，信号放大器113把声电转换器8拾取进氧气时产生的气流声音信号转换成电信号后放大送入整形电路114，整形电路114一接口与发光电路115相连，整形电路114另一接口与单片机116相连，单片机116与喇叭117相连。二级减压器壳体1的内壁上有一层隔音膜12；声电转换器8是声音传感器；单片机116为8751中央处理器，发光电路115为发光二极管。整形过的信号通过一接口送入发光电路115，使发光二极管24发光；整形电路114另一接口与单片机116相连，单片机116与喇叭117相连。也就是说同时整形过的信号也被送入单片机116，若送入单片机116的信号延续时间不小于4秒，则启动喇叭117，发出报警声，若送入单片机116的信号延续时间小于4秒，则不启动喇叭117，不发出报警声。
本发明的优点由于本发明不影响原舱体供氧系统的供氧管道，不需在原舱体上开孔焊接，因此不破坏原舱体的密封性，不增加不必要的漏氧可能性；当患者吸氧时，气流声通过声电转换系统，使控制台的指示灯有间断性的发光显示，而有突发漏氧时则成持续性发光显示及声音报警，因此达到了动态吸氧显示和漏氧监测的双重功能；同时由于本发明的吸氧显示漏氧监测仪外形尺寸较小，各种型号氧舱控制台板面均可安装。
下面结合附图及具体实施方案对本发明作进一步详细描述
图1是本发明中二级减压器的结构示意图；图2是本发明中每一个舱位的吸氧显示漏氧监测电路的框图；图3是本发明的电路图；图4是本发明的流程图。
图面说明如下1——二级减压器壳体7——钢心2——膜下腔8——声电转换器3——膜片 9——摇杆活门4——膜上腔10——支点5——盖子 11——进气口6——气孔 12——隔音膜13——声音传感器28——晶振29、33——电容15、16、17、18——电阻30——接地 19——信号138——NPN型三极管20、21、22、34、36、37——电阻39、47—连接头二针23——74123芯片40——冷却器24——发光二极管 41——连接头三针25——20针 42——桥227——8751中央处理器 43——MC7806T芯片113——信号放大器 114——整形电路115——发光电路116——单片机117——喇叭具体实施方案如下如图1所示，二级减压器壳体1的喇叭口用带小气孔的盖子5盖住，盖子5与膜片3之间有一膜上腔4，膜片3下有一膜下腔2，钢心7在膜片3中央固定，周围用橡皮圈密封住，摇杆活门9顶在钢心7上，人在呼吸时摇杆活门9摆动使氧气通过。
正常情况下，膜片3处于平衡位置，膜上腔4、膜下腔2气压平衡，摇杆活门9与膜片3中心的钢心7吻合，摇杆活门9与支点10将进氧口完全封住，只有在一定压力情况下氧气将冲入面罩。
当患者带上面罩吸气后，膜下腔2变为负压，膜片3向膜下腔2方向移动，膜上腔4通过气孔6进气保持与环境压力相等，当膜片3向膜下腔2移动后带动摇杆活门9移动，将摇杆活门9与支点10封住的口打开，带有一定压力的氧气将冲入面罩。
当患者停止吸气时，膜下腔2压力和舱内压力平衡，使膜片3恢复原位，摇杆活门9也回到原位，将气口封住。
带有一定压力的氧气通过进气口时磨擦产生较大的噪声，正常吸气时进排气比为2∶1，即每分钟进气18次左右，每次进气时间2秒钟左右，当摇杆活门9打开后由于偏移而不能复位时则造成漏气，漏氧产生的气流声是持续的。
摇杆活门9顶在膜片3中心钢心7上，每一次呼吸，摇杆活门9就要与钢心7磨擦一次，周而复始，久而久之，由于摇杆活门9的磨损而形成漏氧，且漏氧产生的气流是连续的。
为保证声电转换器8准确拾取到氧气进入二级减压器时产生的气流声音，在二级减压器壳体1的内壁上装有一层隔音膜12，以屏蔽二级减压器外的其他声音。
本发明用于高压氧舱的吸氧状态显示和漏氧监测仪是在高压氧舱的每一个二级减压器壳体1内安装一声电转换器8。如图2所示，氧气进入二级减压器时产生的气流声音由位于二级减压器壳体1内壁上的声电转换器8拾取，并将该声音信号转换成电信号，然后经信号放大器113放大，送入整形电路114，经过整形的信号送入发光电路115，使发光二极管24发光显示，同时经过整形的信号也被送入单片机116，单片机116中相应于该路信号的记数器开始记数；若送入单片机116的该路信号延续时间不小于4秒，则启动喇叭117来报警，此时发光电路115持续发光，表示高压氧舱处于漏氧状态；若送入单片机116的该路信号延续时间小于4秒，则单片机116中的记数器清为零，且此时发光电路115不再发光，表示高压氧舱的这个舱位处于正常吸氧状态，从而达到高压氧舱的吸氧状态显示和漏氧监测的目的。
图3示出了当本发明的吸氧舱位为20个时的电路图。此时，相应于20个二级减压器，有20个声电转换器，每一个声电转换器将拾取到的声音信号转化为电信号，再经过信号放大器和整形电路，送入发光电路使其发光，同时每一路信号经过整形后都被送入单片机116，其中有一记数器与该路信号相对应，单片机116根据记数器记录的该路信号持续的时间是否不小于4秒来启动相应于该路信号的喇叭，以报警。本发明中声电转换器8为声音传感器，单片机116为8751中央处理器，发光电路115为发光二极管。
图4为本发明的流程图，它表示在单片机116中，存有20个记数器，每一个分别表示各路信号的高电平持续时间。当单片机116开始工作时，不停地监测各路的信号，如果某一路信号变成高电平，则将该路对应的记数器值加1，如果该路信号变成低电平，则将该路的记数器值清零，当有某一路记数器值对应的时间达到4秒时，单片机116会连通喇叭117报警。由于单片机116每0.1秒对各路信号监测一次，如果某路信号为高电平且持续时间达到4秒钟，则对应的记数器值将达到40，此时将会报警。其中，中断程序每隔0.1秒执行一次，完成监测、清零、检测，报警，主程序则进行初始化工作。可以根据高压氧舱吸氧舱位的多少选择具有相应数目记数器的单片机，从而达到同时监测多个舱位的目的。
权利要求
1．一种用于高压氧舱吸氧状态显示和漏氧监测仪，其特征在于所述的监测仪包括声电转换器8、信号放大器113、整形电路114、发光电路115、单片机116和喇叭117组成；其中在高压氧舱内的二级减压器壳体1内壁上固定一声电转换器8，声电转换器8通过导线与固定在操作台面板上的信号放大器113相连，信号放大器113把声电转换器8拾取进氧气时产生的气流声音信号转换成电信号后放大送入整形电路114，整形电路114一接口与发光电路115相连，整形电路114另一接口与单片机116相连，单片机116与喇叭117相连。
2．如权利要求1所述的用于高压氧舱吸氧状态显示和漏氧监测仪，其特征在于所述的二级减压器壳体1的内壁上有一层隔音膜12。
3．如权利要求1,2所述的用于高压氧舱吸氧状态显示和漏氧监测仪，其特征在于所述的声电转换器8是声音传感器。
4．如权利要求1所述的用于高压氧舱吸氧状态显示和漏氧监测仪，其特征在于所述的单片机116为8751中央处理器，发光电路115为发光二极管。
全文摘要
本发明涉及用于高压氧舱吸氧状态显示和漏氧监测仪,在高压氧舱内的二级减压器壳体1内壁上固定一声电转换器8,其通过导线与固定在操作台面板上的信号放大器113相连,信号放大器把拾取进氧气时产生的气流声音信号转换成电信号后放大送入整形电路114,整形电路114一接口与发光电路115相连,整形电路114另一接口与单片机116相连,单片机116与喇叭117相连。本发明能达到了动态吸氧显示和漏氧监测的双重功能。
文档编号A61G10/00GK1233459SQ9810145
公开日1999年11月3日 申请日期1998年4月30日 优先权日1998年4月30日
发明者史攸方, 曹珊 申请人:史攸方, 曹珊