一种医疗代谢舱高精度分析气路系统的制作方法

本技术属于医疗代谢舱，具体涉及一种医疗代谢舱高精度分析气路系统。

背景技术：

1、医疗代谢舱是一个相对封闭的空间，被测者可以在相对舒适的舱内自由活动24小时至几天，根据不同外部干预刺激引起人体呼出co2和吸人o2含量的微弱变化被精准的采集、分析，利用间接热量法测定人体动态代谢率。代谢舱是目前测定人体能量消耗的金标准之一。而代谢舱的气体采集分析气路的准确性和便捷性尤为重要。

2、例如中国专利申请cn202210207775.0公开了数字化能量代谢监测平台及其标准代谢舱，具体内容为：一种标准代谢舱，该代谢舱设有进风口和出风口，分别用于所述代谢舱气流的流入和流出。所述代谢舱还包括第三水蒸气分析仪、第三co2分析仪和第三o2分析仪，该第三水蒸气分析仪、第三co2分析仪和第三o2分析仪通过切换开关同时接入所述进风口的通路或者所述出风口的通路，对所述代谢舱的流入气流和所述代谢舱的流出气流进行交替的实时采样、监测和分析。其提供了一种配有环境模拟与控制系统，可以满足人体能量代谢监测研究的标准代谢舱。

3、上述的标准代谢舱，虽然可以满足人体能量代谢监测研究的标准代谢舱，但是其进气和排气检测的起来为分别连接设置一路检测设备进行检测，气路在实际布置时较为复杂，且后期需要维护的设备较多，使用成本较高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种医疗代谢舱高精度分析气路系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种医疗代谢舱高精度分析气路系统，包括带有进气口和排气口的代谢舱体，且在进气口处通过质量流量控制器连接有用于进气的进气风机，在排气口处通过质量流量控制器连接有用于排气的排气风机，且排气口处的质量流量控制器与排气风机之间设置有层流处理管路，在进气口所述质量流量控制器与进气风机之间设置有进气采样通路，在排气口所述质量流量控制器与层流处理管路之间设置有排气采样通路；

4、在进气口和排气口之间设置有用于气体循环的风机，且该用于气体循环的风机的输入端通过波纹软管设置在排风口与排风口处质量流量控制器之间，输出端通过波纹软管设置在进气口与进气口处质量流量控制器之间；

5、所述进气采样通路由设置在进气口处风机和质量流量控制之间的隔膜泵与一个二位三通电磁阀的常闭端口连接组成，且该处的隔膜泵与二位三通电磁阀的气路之间设置有一个带有二位二通常开电磁阀的泄气支路；所述排气采样通路由设置在排气口处质量流量控制器与层流处理管路之间的隔膜泵与进气采样通路中的二位三通电磁阀的常开端口连接组成，且该处的隔膜泵与二位三通电磁阀的气路之间设置有一个带有二位二通常闭电磁阀的泄气支路；

6、所述进气采样通路和排气采样通路共用的二位三通电磁阀的另一个常开端与一个新的二位三通电磁阀的常开端口连接，且该二位三通电磁阀的常闭端口连接有一个用于气体测量过程漂移校准和测量恢复初始值的标定气体通路，以及该二位三通电磁阀的另一个常开端口连接有用于检测进气采样通路和排气采样通路采集的样本气体的检测气体通路。

7、优选的，所述检测气体通路包括样本气体输送检测气路和参考气输送检测气路，所述样本气体输送检测气路包括与进气采样通路和排气采样通路共用二位三通电磁阀连接的二位三通电磁阀常开端口连接的干燥管，所述干燥管的输出端与一个电子压力控制器的输入端连接，所述电子压力控制器的输出端与一个红宝石气阻的输入端连接，所述红宝石气阻的输出端与二氧化碳传感器的输入端连接，所述二氧化碳输出端与氧气传感器的一个输出端连接，且氧气传感器的输出端与大气连通；

8、所述参考气输送检测气路包括一个输出端与氧气传感器参考气输入端连接的红宝石气阻，且该红宝石气阻的输入端与另一个电子压力控制器的输出端连接，该电子压力控制器的输入端连接有一个氧气传感器参考气的气瓶，且在该电子压力控制器的输入端与氧气传感器参考气的气瓶输出端之间的管路串联一个用于控制氧气传感器参考气的气瓶输出气压的减压阀。

9、优选的，所述标定气体通路包括一个与进气采样通路和排气采样通路共用二位三通电磁阀连接的二位三通电磁阀常闭端口连接的二位三通电磁阀，且该二位三通电磁阀的常开端设置有用于测量过程中漂移校准的标定校准气路，该二位三通电磁阀的常闭端设置有检测标定校准气路准确度的标定检验气路；

10、所述标定校准气路包括一个常开端口与标定气体通路中二位三通电磁阀常开端口连接的二位三通电磁阀，且该二位三通电磁阀的另一个常开端口和常闭端口均串联一个二位二通常闭电磁阀，另外与该二位三通电磁阀常开端口连接的二位二通常闭电磁阀的输入端安装有标定气体一的气瓶，与该二位三通电磁阀常闭端口连接的二位二通常闭电磁阀的输入端安装有标定气体二的气瓶；

11、所述标定检验气路包括一个与标定气体通路中二位三通电磁阀常闭端口连接的二位二通常闭电磁阀，且该二位二通常闭电磁阀的输入端安装有标定气体三的气瓶。

12、优选的，所述标定气体一气瓶、标定气体二气瓶和标定气体三气瓶中的气体均为氮气、氧气和二氧化碳混合气体，且标定气体一气瓶中氮气、氧气和二氧化碳的比例为79％、21％、0％，标定气体二气瓶中氮气、氧气和二氧化碳的比例为75.5％、19％、5.5％，标定气体三气瓶中氮气、氧气和二氧化碳的比例为77.5％、20％、2.5％。

13、优选的，所述进气口处的风机、排气口处的风机以及排气口和进气之间用于循环的风机的型号和功率相同，均为24v直流无刷风机，且进气口处的风机和排气口处的风机的流速均为100l/min，所述排气口和进气之间用于循环的风机的流速为30-40l/min。

14、优选的，所述层流处理管路为内部带有蜂窝状气体通道的管道。

15、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

16、1)本实用新型通过将进气采样通路和排气采样通路合并到一个检测气路中，通过控制电磁阀的切换，能够实现在单个检测气路中对进气采样样本以及排气采样样本的检测，使气路分析更加简单，以及降低使用和维护成本；

17、2)本实用新型通过设置有标定气体通路，利用三种不同氮气、氧气和二氧化碳不同含量的标定气体对检测气体通路进行标定，以减少气体漂移而造成的误差，从而提高气体浓度检测的准确性；

18、3)本实用新型通过在进气通路和排气通路之间设置有用于循环的风机，从而能够将排出气体中的部分气体再次回流到舱体内部进行循环，以减少气体的浪费，同时缩减检测人员在代谢舱内检测的时间。

19、当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种医疗代谢舱高精度分析气路系统，包括带有进气口和排气口的代谢舱体，且在进气口处通过质量流量控制器连接有用于进气的进气风机，在排气口处通过质量流量控制器连接有用于排气的排气风机，且排气口处的质量流量控制器与排气风机之间设置有层流处理管路，其特征在于：在进气口的所述质量流量控制器与进气风机之间设置有进气采样通路，在排气口的所述质量流量控制器与层流处理管路之间设置有排气采样通路；

2.根据权利要求1所述的一种医疗代谢舱高精度分析气路系统，其特征在于：所述检测气体通路包括样本气体输送检测气路和参考气输送检测气路，所述样本气体输送检测气路包括与进气采样通路和排气采样通路共用二位三通电磁阀连接的二位三通电磁阀常开端口连接的干燥管，所述干燥管的输出端与一个电子压力控制器的输入端连接，所述电子压力控制器的输出端与一个红宝石气阻的输入端连接，所述红宝石气阻的输出端与二氧化碳传感器的输入端连接，所述二氧化碳传感器的输出端与氧气传感器的一个输出端连接，且氧气传感器的输出端与大气连通；

3.根据权利要求1所述的一种医疗代谢舱高精度分析气路系统，其特征在于：所述标定气体通路包括一个与进气采样通路和排气采样通路共用二位三通电磁阀连接的二位三通电磁阀常闭端口连接的二位三通电磁阀，且该二位三通电磁阀的常开端设置有用于测量过程中漂移校准的标定校准气路，该二位三通电磁阀的常闭端设置有检测标定校准气路准确度的标定检验气路；

4.根据权利要求3所述的一种医疗代谢舱高精度分析气路系统，其特征在于：所述标定气体一气瓶、标定气体二气瓶和标定气体三气瓶中的气体均为氮气、氧气和二氧化碳混合气体，且标定气体一气瓶中氮气、氧气和二氧化碳的比例为79％、21％、0％，标定气体二气瓶中氮气、氧气和二氧化碳的比例为75.5％、19％、5.5％，标定气体三气瓶中氮气、氧气和二氧化碳的比例为77.5％、20％、2.5％。

5.根据权利要求1所述的一种医疗代谢舱高精度分析气路系统，其特征在于：所述进气口处的进气风机、排气口处的排气风机以及排气口和进气之间用于循环的风机的型号和功率相同，均为24v直流无刷风机，且进气口处的进气风机和排气口处的排气风机的流速均为100l/min，所述排气口和进气之间用于循环的风机的流速为30-40l/min。

6.根据权利要求1所述的一种医疗代谢舱高精度分析气路系统，其特征在于：所述层流处理管路为内部带有蜂窝状气体通道的管道。

技术总结
本技术公开了一种医疗代谢舱高精度分析气路系统，包括带有进气口和排气口的代谢舱体，在进气口处设置有进气采样通路，在排气口处设置有排气采样通路，在进气采样通路和排气采样通路共用的二位三通电磁阀的通过另一个二位三通电磁阀连接有一个用于气体测量过程漂移校准和测量恢复初始值的标定气体通路，以及一个用于检测进气采样通路和排气采样通路采集的样本气体的检测气体通路，本技术通过将进气采样通路和排气采样通路合并到一个检测气路中，通过控制电磁阀的切换，能够实现在单个检测气路中对进气采样样本以及排气采样样本的检测，使气路分析更加简单，以及降低使用和维护成本。

技术研发人员：周真有,王远,刘睿德,柴豆豆,张瑞,金海英
受保护的技术使用者：安徽宏元聚康医疗科技有限公司
技术研发日：20221229
技术公布日：2024/1/12