一种氧舱压缩空气质量检测仪的制作方法

本实用新型涉及医用空气加压氧舱领域，具体是一种氧舱压缩空气质量检测仪。
背景技术：
：随着我国社会不断进步和发展，空气污染物对人们健康威胁越来越得到重视，尤其是作为医疗器械的医用空气加压氧舱用压缩空气质量将直接关系到患者身体健康，为此，检测氧舱压缩空气质量是当务之急。按照TSG24-2015《氧舱安全技术监察规程》要求，需对氧舱压缩空气质量进行测试，测试的内容包括碳氢化合物(含油量)、含水量、颗粒物含量及压缩空气温度。目前国内还没有一款真正意义上完全满足对氧舱压缩空气质量进行检测的仪器或装置，因此按照TSG24-2015《氧舱安全技术监察规程》及相关标准，设计开发氧舱压缩空气质量检测仪将填补国内空白，为患者的健康提供保障。目前，压缩空气含油量及含水量主要测量方法是采用化学分析的方法，其所采用传感器均为一次性使用，所采用的测量装置均是进口，且均是用于制药行业，医用空气加压氧舱行业从未应用。化学分析法含油量检测的基本原理是压缩空气经适配器减压、稳流并通过微型孔导入油检测传感器，经惯性分离在刻花玻璃传感平台上形成一定形状油雾，根据油雾的大小判断含油量。化学分析法含水量检测的基本原理是压缩空气经适配器减压进入含水量检测传感器，含水的压缩空气与二氧化硒及硫酸反应，其检测试剂的颜色由黄色变成红褐色，在规定的测试条件下，根据其试管变色的长度大小来判断含水量。空气中颗粒物质量浓度定义为在空气中单位体积内所包含的颗粒物质量大小。测量方法一般分为以下两种方法：一种是在单位体积内测定空气中颗粒物数目的多少；另一种是在单位体积重测量颗粒的质量大小。现有的颗粒物质量浓度测定技术方法主要分为以下几种：滤膜称重法颗粒物质量浓度检测方法、超声波法、压电晶体震荡法、激光散射法。目前最先进的也是最普遍的是激光散射法，其分为颗粒计数法和颗粒群光散射法。颗粒计数法主要指单颗粒通过传感器的光敏区时，产生相应光脉冲，光脉冲的大小对应于颗粒直径大小，光脉冲数目对应于颗粒物数目的大小，通过统计总的光脉冲，从而计算出质量浓度的大小。颗粒群光散射法，它的基本原理是通过光敏区的颗粒群质量浓度与光通量探测器的光通量平均值成线性关系，通过检测光通量探测器的光通量大小确定颗粒群质量浓度大小。化学分析法测量含油量目前依然是最佳方法，由于采用化学分析方法测量含油量需保证压缩空气温度范围为10-30度，目前的化学分析法测含油量均没有温度测量；而采用化学分析法测量含水量，其所采用传感器均为一次性使用，测量成本高，操作繁琐，尤其是相关法规要求日常检测，使用成本将难以承受；颗粒物计数器测量装置目前均是测量静态空气环境，需加泵采样测量，不能直接测量压缩空气颗粒物浓度，且其测量通道设置不完全符合TSG24-2015《氧舱安全技术监察规程》要求。因此，针对以上现状，迫切需要开发一种氧舱压缩空气质量检测仪，以解决上述
背景技术：
中提出的问题，为患者的健康提供保障。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种氧舱压缩空气质量检测仪，以解决上述
背景技术：
中提出的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种氧舱压缩空气质量检测仪，包括适配器，所述适配器由带压力调节手柄的减压器、压力表、流量调节器和快换接头组成，所述流量调节器与减压器相连接，减压器上安装有压力表以及用于进行压力调节的调节手柄，减压器的输入端通过快换接头与采样管连接，流量调节器的输出端通过防静电管连接主机颗粒物传感器流量计、含水量检测传感器流量计或油检测传感器。进一步的，本发明采用颗粒计数法测量颗粒物浓度，颗粒物计数器传感器测试通道直径分别为0.3μm、0.5μm、0.7μm、1.0μm、2.0μm和5.0μm，总计六通道，其测量显示单位为：颗/L，显示模式为浓度差分。进一步的，能够同时测量压缩空气颗粒物、压缩空气含水量及压缩空气温度。进一步的，测量含水量为电子传感器测量方式，其测量显示单位为：mg/Nm3。进一步的，颗粒物测量气体流量为：2.83L/min，含水量测量气体流量为：2.5L/min，压力为5Kg～6Kg。进一步的，油检测传感器的安装形式为快插式，且直接安装于流量调节器上，含油量测量压力为：3Kg，流量为：4L/min，测量时间5分钟，检测极限：0.05mg/m3，检测范围：0.1～1.0mg/m3。进一步的，能够手动打印当前颗粒物浓度、含水量及压缩空气温度测量值。进一步的，颗粒物测量显示具有清零功能。进一步的，颗粒物、含水量、及温度显示采用3.5英寸真彩屏，显示形式为黑底黄字加白框显示。进一步的，温度及含水量检测传感器安装于风管式塑料壳内，然后整体插入特制的气室内。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够同时对氧舱压缩空气颗粒物(计数器)、压缩空气含水量及压缩空气温度一体化测量与显示，且具有打印功能，还能够对压缩空气含油量检测，测量精度高，操作简单，而且大幅降低使用成本。附图说明图1为本实用新型的减压器适配器原理示意图。图2为本实用新型中减压器适配器的连接结构示意图。图3为本实用新型的显示界面示意图。图4为本实用新型的温湿度校准设置流程示意图。图5为本实用新型的颗粒物校准操作流程示意图。图6为本实用新型的用户操作面板示意图。图7为本实用新型的打印内容示意图。图8为本实用新型的直线变量检测示意图。图9为本实用新型的环形变量检测示意图。图10为本实用新型的温度及含水量检测气室示意图。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参阅图1～10，本实用新型实施例中，一种氧舱压缩空气质量检测仪，采用最先进进口传感器，专用于医用氧舱压缩空气质量检测，能够检测压缩空气中碳氢化合物(含油量)、含水量、颗粒物及压缩空气温度，全汉化操作，具有精度高、操作简单、外形美观等优点。该仪器分两套(规格型号分别为：ML-CKH和ML-CKY)：ML-CKH专用于测试含水量、颗粒物及压缩空气温度；ML-CKY专用于检测碳氢化合物(含油量)。基本要求：1)输入压力不得超过1.0Mpa，过高的压力有可能导致检测装置破裂或分离，并建议在测量时戴上护目镜；2)在进行含油量检测时，只有在测量完成之后方可撕掉油检测传感器保护膜；3)油检测传感器为一次性使用，基于安全原因，不适于多次使用或清洁后再次使用，请勿将水或者其它液体进入油检测传感器，油检测传感器用完后不可随意丢弃；4)油检测传感器只能检测压缩空气中的油雾，油蒸汽无法显示，油雾在高温下会蒸发，因此在测量时必须保证压缩空气温度范围为10℃～30℃，相对湿度小于60％；5)检测介质的采样位置必须选在主管路空气过滤器输出端且靠近过滤器的位置(简称采样点)，不可直接检测舱内压缩空气；6)在压缩空气系统压力稳定的情况下测试(不可在氧舱加压的情况下或者空压机工作的情况下测试)；7)仪器电源输入端的地线必须可靠接地，以免产生静电干扰；8)仪器采样管4长度一般不超过1.5米，采样管4路应采用铜管或者防静电软管。一、颗粒物、含水量及温度检测【1】技术参数1.检测介质：氧舱压缩空气颗粒物、含水量及压缩空气温度；2.测量范围：六通道颗粒物：0.3μm、0.5μm、0.7μm、1.0μm、2.0μm、5.0μm；含水量：0～3000mg/Nm3(为有效量程)；温度：0℃～40℃；3.检测精度：颗粒物：≤±30％；含水量：≤±20％FS；温度：≤±0.3℃；4.重复性：颗粒物：≤10％；含水量：T63≤10％；温度：T63≤0.2％；5.工作环境：环境温度：0℃～40℃；环境相对湿度：0～99％；检测介质温度：10℃～30℃；检测介质相对湿度：<60％；6.流量：颗粒物：2.83L/min±5％；含水量：2.5L/min±10％；7.工作电压：AC100V～240V；【2】技术方案ML-CKH氧舱压缩空气质量检测仪可以检测压缩空气中颗粒物及含水量。按照TSG24-2015《氧舱安全技术监察规程》规定的颗粒物要求(0.3μm<d≤0.5μm；0.5<d≤1.0μm；1.0μm<d≤5.0μm)及氧舱压缩空气系统颗粒物粒径分布特点，有效优化通道设置，以小粒径通道为主，分别设置为：0.3μm、0.5μm、0.7μm、1.0μm、2.0μm、5.0μm，选择颗粒物计数器传感器，以提高测量精度。压力选择：根据氧舱的实际工作情况，压缩空气压力范围确定为0.8-1.0Mp，考虑到对流量稳定度的要求、玻璃转子流量计的安全压力要求及颗粒物测量通道和含水量测量通道总流量要求(总流量为5.33L/min)，仪器输入压力确定为0.5Mpa，因此需增加1.0Mpa减压器，减压器将压力为0.8-1.0Mpa压缩空气减压至0.5Mpa供仪器测量。流量选择：颗粒物传感器对流量要求为2.83L/min±5％，含水量传感器考虑到相应时间及气室结构等因素，流量确定为2.5L/min±10％，总流量5.33L/min，流量计为面板式玻璃转子流量计。气路及气动元件的选择：考虑到操作的方便性，接头应采用快换接头和PU管快速插接头，减压器最高工作压力：1.0Mpa，经减压器输出的0.5MPa的压缩空气通过快换接头与仪器相连接，然后通过Y型三通管2分两路，分别接颗粒物传感器流量计和湿度传感器流量计，原理图如图1所示。适配器系统由减压器、快换接头1、流量调节器等组成，快换接头1为快插连接方式，管路采用PU管连接，其主要功能为：当测量颗粒物和含水量时，作为测量系统的减压器；当测量含油量时，作为油检测传感器的连接器。适配器系统及操作方法如下：首先将检测仪适配器与采样点(8～10kg压力，直径6mm的管)相连接，打开减压阀将压力调节(通过压力表2和调节手柄3配合调节)为0.5Mpa。将仪器(5kg的压力，直径8mm的管)与适配器相连接，如图2所示，待压力稳定时反复调节颗粒物流量计，调至流量为：2.83L/min±5％；含水量流量计流量为：2.5L/min±10％，直至流量计稳定为止。传感器选择通讯方式为UART通讯，主芯片STM32F103，32位128K，工作电源3.3V，输入电源5V，显示器为3.5英寸并口真彩屏，显示界面如图3所示。其功能如下：对氧舱压缩空气颗粒物进行测量、显示，测量模式为浓度差分；对氧舱压缩空气的温度进行测量与显示；对氧舱压缩空气含水量进行测量与显示；对采集数据进行手动打印操作；具有开机预热时间设定功能，最大59分59秒，最小00秒；具有时钟显示功能。针对后台的操作流程，包括：温湿度校准设置流程(如图4所示)和颗粒物校准操作流程(如图5所示)。用户操作面板设计如图6所示，机箱采用便携式机箱，外形尺寸：280*120*240mm。先按“取消”键，进入预热时间、时钟界面；按“确认”键选择调整位，按“▲”或“▼”键调修正应位的数值，修正完毕选择“设置完成”菜单，按“确认”键进入预热时间界面；倒计时结束后进入显示测量界面；测量结束如需打印测量结果，则长按“打印”键2秒以上，进入打印界面，打印进度条表示当前的打印进度，打印内容如图7所示。关于显示数据说明，颗粒物显示的单位为：颗/L，按照GB/T13277.1-2008规定，0.3μm粒径通道的数值为：0.3μm本身与小于0.5μm之间的总数；0.5μm粒径通道的数值为：0.5μm本身与小于0.7μm之间的总和；0.7μm粒径通道的数值为：0.7μm本身与小于1.0μm之间的总和；1.0μm粒径通道的数值为：1.0μm本身与小于2.0μm之间的总和；2.0μm粒径通道的数值为：2.0μm本身与小于5.0μm之间的总和；5.0μm粒径通道的数值为：大于5.0μm以上的颗粒物总和。二、含油量检测【1】技术参数1.检测介质：氧舱压缩空气；2.标准测量范围：0.1mg/m3～1.0mg/m3；3.检测极限：0.05mg/m3油雾；4.检测介质温度：10℃～30℃；5.检测介质相对湿度：<60％；6.适配器输入压力：(0.4～1.0)Mpa；7.适配器输出压力：0.3Mpa±0.02；8.流量：4L/min±5％(自动调节)；9.测量时间：5min。【2】技术方案ML-CKY氧舱压缩空气质量检测仪可以检测常见的压缩空气中的各类油的含量，包括：全部合成油、寿力油、石蜡油、冷却润滑油、煤油等，具有操作简单、容易读取、与油的种类或粘性无关、测量结果不依赖于油的等级等优点。传感器采用化学分析法，其原理如下：将含有油雾的压缩空气经适配器系统减压、稳流并通过微型孔导入油检测传感器，经惯性分离在刻花玻璃传感平台上形成一定形状油雾，对照图8或图9，其中图8为直线变量，图9为环形变量，确定相应的含油量浓度值。含油量传感器压缩空气采集时间为5分钟，流量4L/min，采集压缩空气总体积为20L，输入压力：0.3Mpa±0.02。为满足输入压力及流量要求，减压器将压力为0.8-1.0Mpa压缩空气减压至0.3±0.02Mpa，在减压器输出端加流量调节器以调节流量至4L/min。具体操作如下：1)将检测仪适配器与采样点相连接；2)调节调压手柄使压力表显示0.3Mpa左右；3)将随机配备的计时器设置为倒计时5分钟状态(注意：此时不要启动倒计时)；4)将油检测传感器用力插入适配器油检测传感器连接器，微调减压器调压手柄，使输出压力为0.3Mpa±0.02，按下计时器“开始/停止”键启动5分钟倒计时；5分钟计时结束后，关闭适配器减压阀，拔掉快换接头，将油检测传感器从适配器检测通道中移走，然后撕掉油检测传感器的保护膜，对照图8或图9读取含油量浓度值。本实用新型是完全按照TSG24-2015《氧舱安全技术监察规程》及相关标准要求，采用高精度进口颗粒物计数器，是一款真正意义上的氧舱压缩空气质量测试装置，能够直接测量氧舱压缩空气颗粒物浓度，根据氧舱压缩空气已被净化的特点，其颗粒物粒径主要分布在0.3μm-1.0μm之间，因此在传感器选型上充分考虑颗粒物粒径分布特点，选择传感器测试通道为0.3μm、0.5μm、0.7μm、1.0μm、2.0μm、5.0μm，而不是目前常规的0.3μm、0.5μm、1.0μm、2.0μm、5.0μm、10.0μm，进一步提高测量精度。本实用新型依托的法规和标准如下：TSG24--2015《氧舱安全技术监察规程》表1压力介质质量要求项目碳氢化合物mg/(N.m3)水mg/(N.m3)颗粒物气味质量指标≤0.1≤5752级无GB/T13277.1《压缩空气第一部分：污染物净化等级》7.1表2固体颗粒等级GB50751-2012《医用气体工程技术规范》医用空气，在医疗卫生机构中用于医疗用途的空气，包括医疗空气、器械空气、医用合成空气、牙科空气等。医疗空气，经压缩、净化、限定了污染物浓度的空气，由医用管道系统供应作用于病人。表3部分医用空气的品质要求医用空气加压氧舱的医用空气品质应符合本规范表3有关医疗空气的规定。1、本仪器是目前唯一一款按氧舱相关规程及标准开发，专用于氧舱压缩空气质量测试；2、颗粒物测量和显示模式符合氧规要求，为浓度差分显示；3、根据氧舱压缩空气颗粒物粒径分布特点及氧规的具体要求，优化颗粒物通道，增加小粒径颗粒物有效通道数量，采样高精度进口颗粒物传感器，通道设置为0.3μm、0.5μm、0.7μm、1.0μm、2.0μm、5.0μm六通道；4、目前其他厂家通道设置为：0.3μm、0.5μm、1.0μm、2.0μm、5.0μm、10.0μm，(有效通道只有4通道，5.0μm、10.0μm为无效通道)；5、增加压缩空气温度测量，确保油含量在测量时满足测试条件，保证测量精度；6、压缩空气直接采样，最大限度减少采样误差，操作方便；7、除油检测传感器外，仪器没有消耗品，降低使用成本；8、目前含油量及含水量检测均为进口产品，本实用新型可取代进口产品，节省大量外汇。以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。当前第1页1 2 3