一种基于温差测量原理的便携式氧气流量计制造技术

一种基于温差测量原理的便携式氧气流量计，属于医疗器械领域，解决了现有基于热式流量传感器的医用氧气流量计因传感器的电离效应而降低氧气品质以及需要对氧气导管进行改造的问题。所述氧气流量计：通过侧壁上开设有螺旋导线槽的圆柱形壳身以及上、下端盖的配合，选定并固定检测导管。通过处理器与恒功率加热源的配合，实现了对检测导管的恒功率加热。通过两个温度传感器分别测量检测导管进、出气端的管壁温度。通过处理器根据检测导管进、出气端管壁温度的差值确定氧气流经检测导管的温度变化量，根据氧气流经检测导管的温度变化量和热量计算公式确定流经检测导管的氧气的质量，最后根据流经检测导管的氧气的质量确定流经检测导管的氧气的流量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于温差测量原理的便携式氧气流量计
本技术涉及一种氧气流量计，属于医疗器械领域。
技术介绍
基于热式流量传感器的氧气流量计是近年来新兴的一种医用氧气流量计，这种氧气流量计基于热式流量传感器和单片机的配合工作来实现对氧气流量的测量。与传统的浮子式氧气流量计相比，基于热式流量传感器的氧气流量计因采用热式流量传感技术而具有更高的检测精度。因此，基于热式流量传感器的氧气流量计目前被广泛地应用于临床氧疗和家庭氧疗时的氧气流量计量。然而，当基于热式流量传感器的氧气流量计用于测量氧气流量时，其热式流量传感器直接与氧气接触，传感器的电离效应会降低氧气的品质，进而影响氧疗的效果。另一方面，由于现有基于热式流量传感器的氧气流量计需要接入氧气导管内才能实现对氧气流量的计量，就需要对氧气导管进行改造，即将一整根氧气导管分割为两根导管，并在两根导管与基于热式流量传感器的氧气流量计相接的一端上设置螺纹，并采取密封措施以保证气密性。
技术实现思路
本技术为解决现有基于热式流量传感器的医用氧气流量计因传感器的电离效应而降低氧气品质以及需要对氧气导管进行改造的问题，提出了一种基于温差测量原理的便携式氧气流量计。本技术所述的基于温差测量原理的便携式氧气流量计包括第一温度传感器、第二温度传感器、恒功率加热源、处理器、显示模块和外壳；外壳包括壳身、上端盖和下端盖；壳身为空心圆柱体，在壳身的侧壁上、自上而下地开设有螺旋导线槽，一部分氧气导管通过螺旋导线槽缠绕在壳身上以形成检测导管；上端盖和下端盖分别可旋转地盖合于壳身的上端和下端，在上端盖和下端盖的相同位置上均开设有镂空式的氧气导管卡槽，氧气导管卡槽的内端闭合并位于相应瓶盖的底板上，氧气导管卡槽的外端先自其内端弧形延伸至所述底板的外缘再竖直延伸至相应瓶盖的侧壁的远端，并开口设置；在上端盖上还设置有透明窗；第一温度传感器、第二温度传感器、恒功率加热源和处理器均设置在壳身内，显示模块贯穿嵌设在壳身的上端；第一温度传感器的敏感元件和恒功率加热源的加热端均在贯穿螺旋导线槽的槽底后与检测导管的进气端管壁相接触；第二温度传感器的敏感元件在贯穿螺旋导线槽的槽底后与检测导管的出气端管壁相接触；第一温度传感器、第二温度传感器、恒功率加热源和显示模块均与处理器电性连接；上端盖和下端盖分别对检测导管的上、下侧导管进行旋转式固定，以将检测导管固定在螺旋导线槽内。作为优选的是，氧气导管卡槽的内端部分为圆形。作为优选的是，所述便携式氧气流量计还包括蜂鸣器模块；蜂鸣器模块贯穿嵌设在壳身的上端，并与处理器电性连接。作为优选的是，所述便携式氧气流量计还包括按键模块；按键模块贯穿嵌设在壳身的上端，并与处理器电性连接。作为优选的是，所述便携式氧气流量计还包括无线模块；无线模块设置在壳身内，并与处理器电性连接。作为优选的是，所述便携式氧气流量计还包括电源模块和锂电池；电源模块和锂电池均设置在壳身内，锂电池通过电源模块为所述便携式氧气流量计的各个用电单元供电。作为优选的是，所述便携式氧气流量计还包括USB充电模块；USB充电模块设置在壳身内，并与锂电池电性连接；USB充电模块的外接口设置在壳身的下端上。本技术所述的基于温差测量原理的便携式氧气流量计的固定方法为：将氧气导管勿拉伸地经螺旋导线槽缠绕在壳身上，以形成检测导管；将上端盖盖合于壳身的上端，并将检测导管的上侧导管经相应氧气导管卡槽的开口端推至其闭合端；将下端盖盖合于壳身的下端，并将检测导管的下侧导管经相应氧气导管卡槽的开口端推至其闭合端；旋转上端盖和下端盖，以对检测导管的上、下侧导管进行旋转式固定，进而将所述便携式氧气流量计固定在氧气导管上。基于本技术所述便携式氧气流量计的氧气流量检测方法包括：步骤S1、在氧气导管上选取预定长度的检测导管；步骤S2、恒功率加热检测导管，并同时测量检测导管进、出气端的管壁温度；步骤S3、根据检测导管进、出气端管壁温度的差值确定氧气流经检测导管的温度变化量；步骤S4、根据氧气流经检测导管的温度变化量和热量计算公式确定流经检测导管的氧气的质量；步骤S5、根据流经检测导管的氧气的质量确定流经检测导管的氧气的流量；步骤S6、判断流经检测导管的氧气的流量是否处于预定的吸氧流量区间，当判断结果为是时，执行步骤S7，否则，执行步骤S8；步骤S7、不对外告警；步骤S8、对外告警。其中，步骤S4的具体过程为：根据公式(1)计算流经检测导管的氧气的质量：式中，M为流经检测导管的氧气的质量，Q为恒功率加热源提供给检测导管的热量，即氧气流经检测导管所吸收的热量，C为氧气的比热容，T2为检测导管出气端的管壁温度，T1为检测导管进气端的管壁温度。检测导管进气端的管壁温度＝检测导管进气端管壁的实际温度+检测导管进气端处的氧气温度，检测导管出气端的管壁温度＝检测导管出气端管壁的实际温度+检测导管出气端处的氧气温度。由于检测导管处于热平衡状态，检测导管进气端管壁的实际温度等于检测导管出气端管壁的实际温度，而流经检测导管的氧气始终处于吸热状态，检测导管出气端处的氧气温度高于检测导管进气端处的氧气温度。因此，检测导管出气端的管壁温度高于检测导管进气端的管壁温度，二者的温差即为检测导管出气端处氧气与检测导管进气端处氧气的温差。根据公式(2)计算恒功率加热源提供给检测导管的热量：Q＝WKn(2)式中，W为恒功率加热源的输出功率，基于相应的恒功率控制算法确定；K为检测导管的导热系数，由氧气导管的材料特性决定；n为使公式(2)成立的标定系数，通过精密容积式流量计或高精度质量流量计进行标定所得。其中，步骤S5包括：步骤S51、根据预定时间段内流经检测导管的氧气的质量和氧气的密度确定预定时间段内流经检测导管的氧气的体积；步骤S52、根据预定时间段内流经检测导管的氧气的体积和预定时间段的时间长度确定流经检测导管的氧气的流量。其中，当开始恒功率加热检测导管而检测导管又未达到热平衡时，检测导管进、出气端管壁温度的差值无法真实地反映氧气流经检测导管的温度变化量。因此，需要计算在恒功率加热检测导管、检测导管未达到热平衡阶段获得的流经检测导管的氧气的流量与其真实值之间的偏差值，并通过该偏差值修正该阶段获得的流经检测导管的氧气的流量。该偏差值可通过反复标定测量来确定。一方面，本技术所述的基于温差测量原理的便携式氧气流量计，通过侧壁上开设有螺旋导线槽的圆柱形壳身以及上、下端盖的配合，实现了在氧气导管上选取并固定预定长度的检测导管。通过处理器与恒功率加热源的配合工作，实现了对检测导管的恒功率加热。通过第一温度传感器和第二温度传感器分别测量检测导管进、出气端的管壁温度。处理器根据检测导管进、出气端管壁温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于温差测量原理的便携式氧气流量计，其特征在于，包括第一温度传感器、第二温度传感器、恒功率加热源、处理器、显示模块和外壳；/n外壳包括壳身、上端盖和下端盖；/n壳身为空心圆柱体，在壳身的侧壁上、自上而下地开设有螺旋导线槽，一部分氧气导管通过螺旋导线槽缠绕在壳身上以形成检测导管；/n上端盖和下端盖分别可旋转地盖合于壳身的上端和下端，在上端盖和下端盖的相同位置上均开设有镂空式的氧气导管卡槽，氧气导管卡槽的内端闭合并位于相应瓶盖的底板上，氧气导管卡槽的外端先自其内端弧形延伸至所述底板的外缘再竖直延伸至相应瓶盖的侧壁的远端，并开口设置；/n在上端盖上还设置有透明窗；/n第一温度传感器、第二温度传感器、恒功率加热源和处理器均设置在壳身内，显示模块贯穿嵌设在壳身的上端；/n第一温度传感器的敏感元件和恒功率加热源的加热端均在贯穿螺旋导线槽的槽底后与检测导管的进气端管壁相接触；/n第二温度传感器的敏感元件在贯穿螺旋导线槽的槽底后与检测导管的出气端管壁相接触；/n第一温度传感器、第二温度传感器、恒功率加热源和显示模块均与处理器电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于温差测量原理的便携式氧气流量计，其特征在于，包括第一温度传感器、第二温度传感器、恒功率加热源、处理器、显示模块和外壳；
外壳包括壳身、上端盖和下端盖；
壳身为空心圆柱体，在壳身的侧壁上、自上而下地开设有螺旋导线槽，一部分氧气导管通过螺旋导线槽缠绕在壳身上以形成检测导管；
上端盖和下端盖分别可旋转地盖合于壳身的上端和下端，在上端盖和下端盖的相同位置上均开设有镂空式的氧气导管卡槽，氧气导管卡槽的内端闭合并位于相应瓶盖的底板上，氧气导管卡槽的外端先自其内端弧形延伸至所述底板的外缘再竖直延伸至相应瓶盖的侧壁的远端，并开口设置；
在上端盖上还设置有透明窗；
第一温度传感器、第二温度传感器、恒功率加热源和处理器均设置在壳身内，显示模块贯穿嵌设在壳身的上端；
第一温度传感器的敏感元件和恒功率加热源的加热端均在贯穿螺旋导线槽的槽底后与检测导管的进气端管壁相接触；
第二温度传感器的敏感元件在贯穿螺旋导线槽的槽底后与检测导管的出气端管壁相接触；
第一温度传感器、第二温度传感器、恒功率加热源和显示模块均与处理器电性连接。


2.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞康，董超群，许梦莹，徐汝，严侨燚，吴千慧，赵紫榕，
申请(专利权)人：温州医科大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33