氧氣吸入器檢定儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉一種氧氣吸入器檢定儀，屬于一種氧氣吸入器檢定儀。流量傳感器的氣體輸入端與輸氣快接導(dǎo)管的氣體輸出端螺紋相連，32位單片機的中央處理器與流量數(shù)據(jù)采集模塊、低壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊、高壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊連接，該32位單片機的中央處理器還和LCD觸摸顯示屏電纜連接，鋰電池組的輸出端與32位單片機的電源管理電路的輸入端相連。優(yōu)點是快速精確測量，滿足國家檢定規(guī)程的技術(shù)要求，便攜輕便，降低工作強度，提高工作效率。
【專利說明】氧氣吸入器檢定儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種氧氣吸入器檢定儀。
【背景技術(shù)】
[0002]氧氣吸入器檢定儀是根據(jù)氣體動力學(xué)原理，把被檢氧氣吸入器流量計與標(biāo)準(zhǔn)流量傳感器串聯(lián)，標(biāo)準(zhǔn)流量傳感器的測量值通過單片機數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)值后在LCD液晶屏上顯示，與被檢儀器流量示值進行比對、計算來判定被檢儀器輸送氣體流量的誤差值；標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器與標(biāo)準(zhǔn)流量傳感器并聯(lián)，通過標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器實時測量被檢儀器輸送氣體的壓力值，來判定被檢儀器的壓力值是否符合JJG 913-1996《浮標(biāo)式氧氣吸入器檢定規(guī)程》的技術(shù)要求。
[0003] 申請人:委托教育部科技查新工作站(Z04)查詢國內(nèi)外有無相同或類似的文獻報道，載錄其中密切相關(guān)文獻6篇，并且引證反映這些【背景技術(shù)】的文件如下:
文獻I =BYX-1型便攜式氧氣吸入器檢定裝置的研制，孫曉全，河南省計量科學(xué)研究院，中國計量，CHINA METR0L0GY2006, (3)，ISSN 1006-9364，51-52。
[0004]文獻2:中國專利《便于攜帶的氧氣吸入器檢定裝置》，CN202522408U。
[0005]文獻3:便攜式氧氣吸入器檢定裝置，杜書利等，河南省計量測試研究所，2003，項目年度編號0401181103。
[0006]文獻4:AJ3氧氣呼吸器檢驗儀，完成單位:撫順煤礦安全儀器廠，鑒定年份1989，項目年度編號90209362。
[0007]文獻5:中國專利《氣體流量監(jiān)測裝置》，CN2457572。
[0008]文獻6:有關(guān)小口徑累積式氣體流量計設(shè)計的初步想法，張紅杰，郭知明，劉冬梅等，天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院，天津科技，Tianjin Science &Technology2013, (2)，ISSN1006-8945，頁碼 78-79。
[0009]文獻1:介紹了便于攜帶的浮標(biāo)式氧氣吸入器檢定裝置，具有攜帶方便、操作便利、計量特性滿足檢定規(guī)程要求的特點。技術(shù)方案是:便于攜帶的氧氣吸入器檢定裝置，包括(O?10) L/min —級標(biāo)準(zhǔn)玻璃轉(zhuǎn)子流量計、(O?25) MPa0.4級精密壓力表和(O?0.6)MPa2.5級氧壓力表。
[0010]文獻2:介紹了本發(fā)明涉及便于攜帶的浮標(biāo)式氧氣吸入器檢定裝置。目的是提供的檢定裝置應(yīng)能有效實現(xiàn)氧氣吸入器的現(xiàn)場檢定，具有攜帶方便、操作便利、計量特性滿足檢定規(guī)程要求以及結(jié)構(gòu)簡單、制作容易的特點。技術(shù)方案是:便于攜帶的氧氣吸入器檢定裝置，包括玻璃轉(zhuǎn)子流量計和精密壓力表；其特征在于該裝置還包括三通基座，玻璃轉(zhuǎn)子流量計和精密壓力表均安裝在該三通基座上。三通基座具有互通的三個接口，分別作為精密壓力表接口、氧氣鋼瓶角閥接口和氧氣吸入器氣源接口 ；三通基座上還裝有一固定板，固定板上固定著所述的玻璃轉(zhuǎn)子流量計。精密壓力表接口、氧氣鋼瓶角閥接口以及氧氣吸入器氣源接口上均分別配有與精密壓力表螺紋配套的活動螺母以及密封圈。
[0011]文獻3:介紹了該裝置是根據(jù)JJG913-96《浮標(biāo)式氧氣吸入器檢定規(guī)程》的要求而設(shè)計的，所配備的精密壓力表、氧氣壓力表、標(biāo)準(zhǔn)玻璃浮子流量計及其連接管路均安裝在手提箱內(nèi)，可直接攜帶到檢定現(xiàn)場，使用快速接頭連接后一次完成對氧氣吸入器的氧壓表、流量計、減壓閥、安全閥的檢定工作，使檢定狀態(tài)符合實際使用時的工作狀態(tài)。同時醫(yī)院不需要再將氧氣吸入器送至計量部門，所以該裝置更符合市、縣級計量部門實際工作的需要。
[0012]文獻4:介紹了氧氣呼吸器是煤礦救護員個體防護的基本裝備，也是其它礦山、冶金、化工消防等部門的安全裝備。為保證其使用過程中安全可靠，在使用前要進行經(jīng)常性的檢驗，因此該檢驗儀是它必備的配套產(chǎn)品。該檢測儀主要用于氧氣呼吸器各項防護性能指標(biāo)的檢驗，以保障呼吸器在搶險救災(zāi)中的正常使用。它利用通過減壓器減壓的氧氣作為檢驗用氣源，改善了傳統(tǒng)檢驗儀利用搖泵作檢驗氣源給檢驗結(jié)果帶來的不穩(wěn)定因素；利用氣體引射原理檢驗呼吸器在正壓、負壓時的氣密性；采用復(fù)合式玻璃轉(zhuǎn)子流量計測量呼吸器大、中流量；利用差壓式流量計檢驗呼吸器的小流量，消除了利用水銀式流量計檢驗呼吸器的大、中流量的工業(yè)危害。具有精度高、氣流穩(wěn)定、氣密性好等優(yōu)點。
[0013]文獻5:介紹了本發(fā)明涉及醫(yī)用輸氧氣體流量的檢測、計量裝置。由I組或多組紅外發(fā)射和接收器組成傳感器，固定在浮標(biāo)式氧氣吸入器的流量表外，對輸氧量的大小和用氧時間進行監(jiān)測，經(jīng)單片機或微處理器處理后，病人可從顯示器上得到輸氧時間，給用氧準(zhǔn)確計費提供依據(jù)。本設(shè)計不受環(huán)境溫度、氣體壓力的影響，由于不直接參與氣體通路，因而不產(chǎn)生堵塞，安全性高；制作簡單、成本低廉、可靠性高、計時準(zhǔn)確，深受醫(yī)患雙方歡迎。
[0014]文獻6:介紹了針對目前醫(yī)用浮標(biāo)式氧氣吸入器僅顯示瞬時流量的問題，討論了基于渦輪流量傳感器的小口徑累積式氣體流量計設(shè)計的可行性，并從整體上進行了初步的電路設(shè)計描述.借助于渦輪流量計既有瞬時流量又有累積流量顯示的特點，完全可以解決現(xiàn)存的問題，并依托先進的單片機處理技術(shù)，實現(xiàn)了對瞬時流量和累積流量的檢測，還可以根據(jù)實際要求，對其加裝微型顯示及打印裝置，從而對現(xiàn)用的浮標(biāo)式氧氣吸入器予以取代，方便地完成小口徑累積式氣體流量計的對氧氣使用量的檢測。
[0015]上述技術(shù)中存在的問題和缺點:
1、準(zhǔn)確度低，不能精確顯示測量值
檢索到的文獻報道的文獻1、文獻2、文獻3、文獻4【背景技術(shù)】描述的所使用的流量標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)玻璃浮子流量計，壓力標(biāo)準(zhǔn)為精密壓力表，即使用機械指示儀表作為標(biāo)準(zhǔn)器；標(biāo)準(zhǔn)玻璃浮子流量計對使用的放置角度、氣流的穩(wěn)定性要求很高，示值波動很大，不易讀取數(shù)據(jù)；精密壓力表使用彈簧管的變形量帶動指針偏轉(zhuǎn)來測量壓力值，所以對壓力測量反應(yīng)較慢，不能精確測量壓力值的真實波動。
[0016]2、設(shè)備沉重，工作效率低
檢索到的文獻報道的文獻1、文獻2、文獻3、文獻4【背景技術(shù)】描述的標(biāo)準(zhǔn)玻璃浮子流量計、標(biāo)準(zhǔn)精密壓力表和三通基座等機械結(jié)構(gòu)，這些組合到一起的重量有5公斤以上。目前，大型醫(yī)院的氧氣吸入器使用非常普遍，數(shù)量少則上百，多則上千，分布在各個病房；如攜帶這樣重量的儀器設(shè)備，依次到每個病房現(xiàn)場檢測浮標(biāo)式氧氣吸入器，可想而知，檢定的工作效率很低。
[0017]3、產(chǎn)品的適用對象不同
檢索到的文獻報道的文獻5、文獻6【背景技術(shù)】描述的是對現(xiàn)有浮標(biāo)式氧氣吸入器的數(shù)字化改造，只測量流量值，供醫(yī)患之間進行貿(mào)易結(jié)算，屬于該委托項目擬設(shè)計的檢定裝置的檢定對象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明提供一種氧氣吸入器檢定儀，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的檢定準(zhǔn)確度低、工作強度大、工作效率低，檢定工作質(zhì)量不高的問題。
[0019]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
流量傳感器的氣體輸入端與輸氣快接導(dǎo)管的氣體輸出端螺紋相連，該流量傳感器輸出端與三通連接塊的氣體輸入端螺紋連接，該流量傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊一的串口通訊導(dǎo)線與32位單片機的流量數(shù)據(jù)采集模塊連接；
低壓壓力傳感器的螺紋連接端與該三通連接塊一端螺紋相連；該低壓壓力傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊二的串口通訊導(dǎo)線與32位單片機的低壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊連接；
高壓壓力傳感器的輸入端用于與高壓氣源的輸出端螺紋連接，該高壓壓力傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊三的串口通訊導(dǎo)線與32位單片機的高壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊連接；
流量調(diào)節(jié)閥的輸入端與三通連接塊的輸出端通過軟管連接；
32位單片機的中央處理器與流量數(shù)據(jù)采集模塊、低壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊、高壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊連接，該32位單片機的中央處理器還和IXD觸摸顯示屏電纜連接；
鋰電池組的輸出端與32位單片機的電源管理電路的輸入端相連。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
1、測量快速精確，滿足國家檢定規(guī)程的技術(shù)要求
該氧氣吸入器檢定儀采用美國世界領(lǐng)先的微機電技術(shù)(MEMS)的流量、壓力傳感器做測量標(biāo)準(zhǔn)，具有準(zhǔn)確度高、體積小、重量輕、沒有測量位置要求的特點，滿足國家檢定規(guī)程JJG913-1996《浮標(biāo)式氧氣吸入器檢定規(guī)程》的技術(shù)要求；32位高速單片機高速處理流量傳感器和高壓、低壓壓力傳感器輸入的經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換的測量數(shù)據(jù)，經(jīng)CPU高速運算、比較和修正為標(biāo)準(zhǔn)流量值和壓力值后通過串口通訊輸出到該LCD觸摸顯示屏實時顯示流量和壓力值；32位高速單片機高速處理大量測量數(shù)據(jù)，可以快速、準(zhǔn)確地捕捉氣體流動的流量、壓力變化，保證了檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0021]現(xiàn)有技術(shù)都是采用標(biāo)準(zhǔn)玻璃浮子流量計、精密壓力表做測量標(biāo)準(zhǔn)，即使用機械指示儀表作為標(biāo)準(zhǔn)器；標(biāo)準(zhǔn)玻璃浮子流量計使用時對放置角度、氣流的穩(wěn)定性要求很高，示值波動很大，不易讀取數(shù)據(jù)；精密壓力表通過彈簧管的變形量帶動指針偏轉(zhuǎn)來測量壓力值，所以在壓力測量時反應(yīng)較慢，不能準(zhǔn)確反映氣體壓力值的真實波動。
[0022]2、便攜輕便，降低工作強度提高工作效率
該氧氣吸入器檢定儀為高準(zhǔn)確度、小型化、便攜檢定儀器，重量不到1KG，大大減輕了工作強度，成倍提高了工作效率。
[0023]現(xiàn)有技術(shù)都是采用機械指示儀表和三通基座等機械結(jié)構(gòu)，這些儀表和配件組合到一起的重量有5公斤以上；目前，大型醫(yī)院的氧氣吸入器使用非常普遍，數(shù)量少則上百，多則上千，分布在各個病房；如攜帶這樣沉重的儀器設(shè)備，依次到每個病房現(xiàn)場檢測浮標(biāo)式氧氣吸入器，可想而知，檢定的工作效率很低。
[0024]3、保存檢定數(shù)據(jù)
該申請檢定儀采用32位高速單片機做控制器，鋰電池組供電，可以保存現(xiàn)場檢定數(shù)據(jù)為電子記錄。
[0025]現(xiàn)有技術(shù)都是采用機械指示儀表，現(xiàn)場檢定數(shù)據(jù)只能通過手寫記錄保存檢定數(shù)據(jù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明運行方法流程圖。
【具體實施方式】
[0027]流量傳感器2的氣體輸入端與輸氣快接導(dǎo)管I的氣體輸出端螺紋相連，該流量傳感器2輸出端與三通連接塊3的氣體輸入端螺紋連接，該流量傳感器2通過A/D轉(zhuǎn)換模塊一的串口通訊導(dǎo)線與32位單片機7的流量數(shù)據(jù)采集模塊連接；
低壓壓力傳感器5的螺紋連接端與該三通連接塊3 —端螺紋相連；該低壓壓力傳感器5通過A/D轉(zhuǎn)換模塊二的串口通訊導(dǎo)線與32位單片機7的低壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊連接；
高壓壓力傳感器9的輸入端用于與高壓氣源的輸出端螺紋連接；該高壓壓力傳感器9通過A/D轉(zhuǎn)換模塊三的串口通訊導(dǎo)線與32位單片機7的高壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊連接；流量調(diào)節(jié)閥4的輸入端與三通連接塊3的輸出端通過軟管連接；
32位單片機7的中央處理器與流量數(shù)據(jù)采集模塊、低壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊、高壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊連接，該32位單片機7的中央處理器還和IXD觸摸顯示屏8電纜連接；
鋰電池組6的輸出端與32位單片機7的電源管理電路的輸入端相連。
[0028]工作時，將輸氣快接導(dǎo)管丨的氣體輸入端與被檢測儀器的氣體輸出端用軟管相連，高壓壓力傳感器9的輸入端與高壓氣源的輸出端螺紋連接；
流量傳感器3用于采集流量信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊一將流量值轉(zhuǎn)換為電壓信號，并通過串口通訊將該電壓信號輸出至該32位單片機的7的流量數(shù)據(jù)采集模塊；
低壓壓力傳感器5用于采集低壓壓力信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊二將低壓壓力值轉(zhuǎn)換為電壓信號，并通過串口通訊將該電壓信號輸出至該32位單片機7的低壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊；高壓壓力傳感器9用于采集高壓壓力信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊三將高壓壓力值轉(zhuǎn)換為電壓信號，并通過串口通訊將該電壓信號輸出至該32位單片機7的高壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊；流量調(diào)節(jié)閥4的輸出端與大氣相通，用于調(diào)節(jié)輸出流量值的大??；
32位單片機7用于處理流量傳感器3、低壓壓力傳感器5、高壓壓力傳感器9采集的經(jīng)各A/D轉(zhuǎn)換模塊的電壓信號，經(jīng)CPU高速運算、比較和修正為標(biāo)準(zhǔn)流量值和壓力值，輸出至IXD觸摸顯示屏8，并在IXD觸摸顯示屏8實時顯示流量和壓力值；
鋰電池組6為32位單片機7提供動力。
[0029]由圖2運行方法流程圖所示，該檢定儀的軟件運行方法如下:
步驟11:打開電池開關(guān)，按下啟動按鈕，檢定儀開機，程序開始運行；
步驟12:程序運行后，首先進行單片機初始化，設(shè)置通訊模式；
步驟13:流量、壓力傳感器初始化，檢查各傳感器是否工作正常；
步驟14:流量傳感器采集的模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊一轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過串口通訊與單片機連接； 步驟15:低壓壓力傳感器和高壓壓力傳感器采集的模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊二和A/D轉(zhuǎn)換模塊三轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過串口通訊與單片機連接；
步驟16:32位單片機的數(shù)據(jù)采集模塊把采集到的流量傳感器和低壓壓力傳感器、高壓壓力傳感器經(jīng)各A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的信號，經(jīng)中央處理器CPU高速運算、比較和修正為標(biāo)準(zhǔn)值；
步驟17:計算流量、壓力顯示值；
步驟18:單片機CPU通過串口通訊把標(biāo)準(zhǔn)值發(fā)送到IXD觸摸屏顯示。
【權(quán)利要求】
1.一種氧氣吸入器檢定儀，其特征在于:流量傳感器的氣體輸入端與輸氣快接導(dǎo)管的氣體輸出端螺紋相連，該流量傳感器輸出端與三通連接塊的氣體輸入端螺紋連接，該流量傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊一的串口通訊導(dǎo)線與32位單片機的流量數(shù)據(jù)采集模塊連接；低壓壓力傳感器的螺紋連接端與該三通連接塊一端螺紋相連；該低壓壓力傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊二的串口通訊導(dǎo)線與32位單片機的低壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊連接； 高壓壓力傳感器的輸入端用于與高壓氣源的輸出端螺紋連接，該高壓壓力傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊三的串口通訊導(dǎo)線與32位單片機的高壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊連接； 流量調(diào)節(jié)閥的輸入端與三通連接塊的輸出端通過軟管連接； 32位單片機的中央處理器與流量數(shù)據(jù)采集模塊、低壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊、高壓壓力數(shù)據(jù)采集模塊連接，該32位單片機的中央處理器還和IXD觸摸顯示屏電纜連接； 鋰電池組的輸出端與32位單片機的電源管理電路的輸入端相連。
【文檔編號】G01F25/00GK103512742SQ201310460090
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月1日
【發(fā)明者】趙宏義, 楊國防, 劉慶文 申請人:長春市計量檢定測試技術(shù)研究院