一種跟隨呼吸供氧裝置的控制系統制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種跟隨呼吸供氧裝置的控制系統，為了解決肺式供氧存在呼吸流阻大，呼吸費力等問題；包括依次連接的呼吸節律傳感器、微控制器和閥門，閥門設置在氣管上，呼吸節律傳感器與氣管連通；所述呼吸節律傳感器的信號輸出端與微控制器的信號輸入端連接，微控制器與閥門通過D/A轉換器連接；所述閥門為電磁閥，微控制器的信號輸出端與電磁閥的信號輸入端連接；所述閥門為電動閥，微控制器的信號輸出端與電動閥的信號輸入端連接；所述微控制器設置有定時器；具有自動化程度高，用氧感受好，靈敏度高反應快，氧氣利用率高的優點。

【技術實現步驟摘要】
一種跟隨呼吸供氧裝置的控制系統
本技術涉及肺式供氧設備領域，具體的說，是一種跟隨呼吸供氧裝置的控制系統。
技術介紹
一種跟隨呼吸供氧裝置的控制系統，主要用于航空供氧系統中的供氧調節器，供氧調節器可根據用氧人不同的呼吸深度和呼吸頻率自動調節供氧量。氧氣調節器按一定規律自動調節輸出氣的壓力和流量，以滿足人體呼吸的生理需要。按供氧方式氧氣調節器分為連續式、肺式和加壓式三種。連續式氧氣調節器向氧氣面罩連續供氧，并能隨著外界氣壓的降低相應增大供氧量。肺式供氧調節器在飛行員吸氣時供氧，呼氣時停止供氧，可節省用氧量，廣泛應用于飛行員個體供氧系統。加壓供氧調節器用于12公里以上高空飛行的軍用飛機的飛行員個體供氧系統。目前，肺式供氧通常采用機械氣動式結構來實現，特點是在使用者吸氣時供氧，呼氣時斷氧。雖然改善了氧氣利用率，但仍存在呼吸流阻大，呼吸費力等問題。
技術實現思路
本技術的目的在于設計出一種跟隨呼吸供氧裝置的控制系統，本技術采用電控技術自動實現供氧功能，具有自動化程度高，用氧感受好，靈敏度高反應快，氧氣利用率高的優點，能夠實現呼吸深度跟隨和呼吸頻率跟隨。本技術通過下述技術方案實現：包括與供氧面罩通過氣管連接的供氧調節器，依次連接的呼吸節律傳感器、微控制器和閥門，閥門設置在氣管上，呼吸節律傳感器與氣管連通；閥門連接在供氧面罩的氣管上控制供氧的通斷或供氧的流量，呼吸節律傳感器能夠采集與供氧面罩連接的氣管內的差壓值以判斷系統所處的狀態。進一步的為更好的實現本技術，特別采用下述設置結構：所述微控制器設置有定時器；定時器集成在微控制器上，使微控制器能夠記錄使用者的呼吸周期情況，實現自動控制閥門的開閉時長和間隔。進一步的為更好的實現本技術，特別采用下述設置結構：所述呼吸節律傳感器為微差壓傳感器；微差壓傳感器對使用者的呼吸信號分辨率高，可以識別人體微小的呼吸信號，能夠使微控制器及時快速準確的控制閥門的開閉，改善了人體呼吸的感官體驗。進一步的為更好的實現本技術，特別采用下述設置結構：所述微差壓傳感器包括依次連接的壓力采集單元、壓差處理單元、A/D轉換單元和信號輸出單元；更進一步的，壓力采集單元、壓差處理單元、A/D轉換單元和信號輸出單元集成在同一芯片上。進一步的為更好的實現本技術，特別采用下述設置結構：所述閥門為電動閥，微控制器的信號輸出端與電動閥的信號輸入端連接。進一步的為更好的實現本技術，特別采用下述設置結構：所述閥門為電磁閥，微控制器的信號輸出端與電磁閥的信號輸入端連接。進一步的為更好的實現本技術，特別采用下述設置結構：所述電磁閥為比例閥。進一步的為更好的實現本技術，特別采用下述設置結構：所述閥門與微控制器之間連接有D/A轉換器。本技術與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：（1）本技術中，采用了節律傳感器來采集使用者的呼吸信號，微控制器控制閥門的開啟及開度，實現了供氧功能的自動控制，讓使用者在呼氣或吸氣時能夠自動關閉或打開閥門，提高了氧氣的利用率的同時也讓使用者呼氣時閥門能及時關閉以減小氣流阻力或在吸氣時及時開啟閥門供氧，改善了用氧感受，靈敏度高，反應快，提高了氧氣利用率；（2）本技術中，微控制器通過呼吸節律傳感器采樣供氧面罩內的差壓值，判斷使用者的呼吸狀態，自動控制調節閥門的開閉狀態以改變進氧量的大小，實現了隨用氧人呼吸深度自動調節供氧量的功能，保持氧氣面罩內的壓力恒定，提高使用者的用氧感受；（3）本技術中，微控制器中自帶定時器功能，能夠記錄使用者的呼吸周期，自動控制進氧量的時間長短，實現了隨使用者呼吸頻率變化的功能，提高了氧氣的利用率，同時改善了使用者的用氧感受。附圖說明圖1為一種跟隨呼吸供氧裝置的控制系統的模塊框圖；圖2為人體呼吸特性曲線圖；其中，1-呼吸節律傳感器，2-微控制器，3-閥門。具體實施方式下面結合實施例對本技術作進一步地詳細說明，但本技術的實施方式不限于此。實施例1：一種跟隨呼吸供氧裝置的控制系統，具有自動化程度高，用氧感受好，靈敏度高反應快，氧氣利用率高的優點，如圖1所示，特別設置成下述結構：包括與供氧面罩通過氣管連接的供氧調節器，依次連接的呼吸節律傳感器1、微控制器2和閥門3，其中，呼吸節律傳感器1設置在供氧調節器內，閥門3連接在供氧面罩的進氣管上控制供氧的通斷或供氧的流量，呼吸節律傳感器1的探頭設置在閥門3與呼吸面罩之間的氣管內并能夠測量氣管內的差壓值以判斷系統所處的狀態，呼吸節律傳感器1的信號輸出端與微控制器2的信號輸入端連接，微控制器2與閥門3連接控制閥門3的開閉；在常壓狀態下或沒使用氧氣面罩時呼吸節律傳感器1的壓力變化量P=0，當為吸氣狀態時，即供氧面罩內壓力降低即P﹤0，呼吸節律傳感器1將采集的壓力變為電信號傳輸給微控制器2，微控制器2控制閥門3開啟向供氧面罩內供氧；當為呼氣狀態時即P﹥0，微控制器2控制閥門3關閉，從而切斷氧氣向面罩內供氧，達到了呼氣斷氧的目的；用氧人將供氧面罩摘下后，呼吸節律傳感器1感受不到呼吸信號即感受不到壓力變化量P=0，閥門3處于關斷狀態，氧氣輸出自動切斷；呼吸節律傳感器1采用微差壓技術，提高呼吸分辨率，可以識別人體微小的呼吸信號，改善了人體呼吸的感受，提高了體驗感受。實施例2：本實施例是在上述實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好的實現本技術，特別采用下述設置結構：所述微控制器2設置有定時器，定時器集成在微控制器上，使微控制器2能夠記錄使用者的呼吸情況，實現自動控制閥門的開閉時長和間隔。如圖2所示，人體呼吸特性曲線類似于正弦波，從圖中可看出，一個呼吸周期T內，吸氣時間近似等于呼氣時間，各占呼吸周期的一半。當使用者戴上供氧面罩開始呼吸時，定時器接受來自呼吸節律傳感器1的信號并開始計時，直到下一個呼吸時讀取定時器的值，得到使用者的呼吸周期T；其中，T值越大，表明呼吸周期越長，呼吸頻率越慢，微控制器2控制閥門3開啟的時間越長即供氧的時間越長，反之，呼吸周期越短，呼吸頻率越快，供給的氧氣時間越短；因此，實現了隨呼吸頻率自動供氧的功能，即實現了呼吸頻率跟隨功能。實施例3：本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好的實現本技術，特別采用下述設置結構：所述呼吸節律傳感器1為微差壓傳感器，微差壓傳感器包括依次連接的壓力采集單元、壓差處理單元、A/D轉換單元和信號輸出單元，其中，壓力采集單元、壓差處理單元、A/D轉換單元和信號輸出單元集成在同一芯片上。微差壓傳感器對使用者的呼吸信號分辨率高，可以識別人體微小的呼吸信號，能夠使微控制器及時快速準確的控制閥門的開閉，改善了人體呼吸的感官體驗。實施例4：本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優化，進一步的為更好的實現本技術，特別采用下述設置結構：所述閥門3為電動閥，微控制器2的信號輸出端與電動閥的信號輸入端連接，其中，閥門3與微控制器之間連接有D/A轉換器；采用電動閥使控制系統能夠控制氧氣向供氧面罩內供氧時的流量大小；當為吸氣狀態時，即供氧面罩內壓力降低即P﹤0，呼吸節律傳感器1將采集的壓力變為電信號傳輸給微控制器2，微控制器2由供氧面罩內壓力的變化量P確定使用者的呼吸深度信號，微控制器2控制閥門3開啟向供氧面罩內供氧，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種跟隨呼吸供氧裝置的控制系統，包括與供氧面罩通過氣管連接的供氧調節器，其特征在于：包括依次連接的呼吸節律傳感器（1）、微控制器（2）和閥門（3），?閥門（3）設置在氣管上，呼吸節律傳感器（1）與氣管連通。

【技術特征摘要】
1.一種跟隨呼吸供氧裝置的控制系統，包括與供氧面罩通過氣管連接的供氧調節器，其特征在于：包括依次連接的呼吸節律傳感器（1）、微控制器（2）和閥門（3），閥門（3）設置在氣管上，呼吸節律傳感器（1）與氣管連通。2.根據權利要求1所述的一種跟隨呼吸供氧裝置的控制系統，其特征在于：所述微控制器（2）設置有定時器。3.根據權利要求1所述的一種跟隨呼吸供氧裝置的控制系統，其特征在于：所述呼吸節律傳感器（1）為微差壓傳感器。4.根據權利要求3所述的一種跟隨呼吸供氧裝置的控制系統，其特征在于：所述微差壓傳感器包括依次連接的壓力采集單元、壓差處...

【專利技術屬性】
技術研發人員：侯小鳳，倪一平，李君，王柳，
申請(專利權)人：四川海特亞美航空技術有限公司，
類型：新型
國別省市：四川,51