本發(fā)明涉及渦輪檢測(cè)方法，特別涉及一種渦輪麻醉機(jī)的渦輪轉(zhuǎn)速計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

渦輪麻醉機(jī)是以渦輪為驅(qū)動(dòng)氣源的一種麻醉機(jī)類型，渦輪通電后以一定的旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生氣流，其轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了氣流流速，確定渦輪轉(zhuǎn)速與產(chǎn)生流量之間的關(guān)系十分重要，它決定了渦輪麻醉機(jī)的控制性能和潮氣量精度等監(jiān)測(cè)參數(shù)指標(biāo)的準(zhǔn)確程度。

當(dāng)前，計(jì)算渦輪轉(zhuǎn)速的方法主要是由給定電壓、轉(zhuǎn)速和流速的部分測(cè)試數(shù)據(jù)，粗略找出轉(zhuǎn)速與流速之間的關(guān)系，再進(jìn)行計(jì)算，這種方式僅能提供粗略的估算，測(cè)試不準(zhǔn)確，偏差較大，不能充分反映渦輪轉(zhuǎn)速與流速之間的關(guān)系特性，因此需要進(jìn)行技術(shù)上的改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于現(xiàn)有的渦輪測(cè)速方法計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確，偏差較大的缺陷，從而提供能提高渦輪轉(zhuǎn)速檢測(cè)準(zhǔn)確程度的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種渦輪麻醉機(jī)的渦輪轉(zhuǎn)速計(jì)算方法，包括：

步驟1)、檢測(cè)渦輪轉(zhuǎn)速、流速與壓力數(shù)據(jù)，生成多組渦輪轉(zhuǎn)速、流速與氣道壓力值的關(guān)系曲線；

步驟2)、對(duì)步驟1)所得到的多組渦輪轉(zhuǎn)速、流速與氣道壓力值的關(guān)系曲線所包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，推導(dǎo)出渦輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式；其中，所述渦輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式的表達(dá)式為：

N＝a0+a1×P+a2×Q+a3×P×P+a4×P×Q+a5×Q×Q；

其中，N為渦輪轉(zhuǎn)速，P為氣道壓力，Q為流速；a0、a1、a2、a3、a4、a5為二元二次方程的各項(xiàng)系數(shù)。

上述技術(shù)方案中，還包括：

步驟3)、對(duì)步驟2)得到的渦輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)證。

上述技術(shù)方案中，所述步驟1)進(jìn)一步包括：

步驟1-1)、調(diào)節(jié)渦輪電壓值使渦輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在80～120轉(zhuǎn)/秒；然后首先將節(jié)流閥開度調(diào)到最大，記錄當(dāng)前的渦輪出口壓力值、流量值和轉(zhuǎn)速值，接著逐步調(diào)節(jié)節(jié) 流閥的開度逐步減小，并記錄渦輪轉(zhuǎn)速以及監(jiān)測(cè)到的氣道壓力值和流量值，從而得到一組關(guān)于渦輪轉(zhuǎn)速、氣道壓力值和流速之間關(guān)系的標(biāo)校數(shù)據(jù)曲線；

步驟1-2)、提高渦輪轉(zhuǎn)速，使其分別穩(wěn)定在180～220轉(zhuǎn)/秒、280～320轉(zhuǎn)/秒、380～420轉(zhuǎn)/秒、480～520轉(zhuǎn)/秒、580～620轉(zhuǎn)/秒的范圍內(nèi)，在每一個(gè)轉(zhuǎn)速情況下，按照步驟1-1)調(diào)節(jié)節(jié)流閥，并且記錄氣道壓力值和流量值，分別檢測(cè)出在不同渦輪轉(zhuǎn)速下的渦輪輸出流速、渦輪轉(zhuǎn)速和氣道壓力值之間關(guān)系的標(biāo)校曲線。

上述技術(shù)方案中，所述渦輪轉(zhuǎn)速分別穩(wěn)定在100轉(zhuǎn)/秒、200轉(zhuǎn)/秒、300轉(zhuǎn)/秒、400轉(zhuǎn)/秒、500轉(zhuǎn)/秒、600轉(zhuǎn)/秒。

上述技術(shù)方案中，所述步驟2)進(jìn)一步包括：

步驟2-1)、根據(jù)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，采取二元二次方程對(duì)多組渦輪轉(zhuǎn)速、流速與氣道壓力值的關(guān)系曲線所包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，推導(dǎo)出渦輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式；

步驟2-2)、利用多組渦輪轉(zhuǎn)速、流速與氣道壓力值的關(guān)系曲線所包含的數(shù)據(jù)，計(jì)算二元二次方程的各項(xiàng)系數(shù)，從而得到確定的渦輪轉(zhuǎn)速計(jì)算公式。

上述技術(shù)方案中，采用Matlab軟件結(jié)合所述多組渦輪轉(zhuǎn)速、流速與氣道壓力值的關(guān)系曲線所包含的數(shù)據(jù)計(jì)算出二元二次方程的各項(xiàng)系數(shù)。

上述技術(shù)方案中，所述步驟3)具體包括：

將流速與氣道壓力值的數(shù)據(jù)代入公式中進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算所得到的轉(zhuǎn)速值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，驗(yàn)證公式計(jì)算的準(zhǔn)確程度，如果數(shù)據(jù)誤差均在一定范圍以內(nèi)，則證明該渦輪轉(zhuǎn)速計(jì)算公式能夠滿足渦輪的控制精度要求。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明的渦輪轉(zhuǎn)速計(jì)算方法有效地改進(jìn)了現(xiàn)有技術(shù)中計(jì)算渦輪數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問題，提高了渦輪檢測(cè)準(zhǔn)確程度，通過在麻醉機(jī)上的實(shí)際通氣使用，渦輪控制效果準(zhǔn)確可靠，達(dá)到了很好的效果。

附圖說明

圖1是渦輪進(jìn)行校驗(yàn)測(cè)試的原理圖；

圖2是本發(fā)明的渦輪轉(zhuǎn)速計(jì)算方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

圖1是渦輪進(jìn)行校驗(yàn)測(cè)試的原理圖。當(dāng)渦輪通以一定的電壓，渦輪以相應(yīng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，在渦輪出口處將會(huì)有持續(xù)的氣流輸出。在渦輪出口處加一個(gè)壓力表，用來監(jiān)測(cè)渦輪出口的壓力。氣體流向是通過流量計(jì)和節(jié)流閥流出到大氣。流量計(jì)可以監(jiān)測(cè)渦輪輸出氣流的大小，以升/分鐘(L/min)為單位。節(jié)流閥可以控制氣流輸出的大小，當(dāng)調(diào)節(jié)節(jié)流閥，隨著其關(guān)閉程度，會(huì)阻止氣流從渦輪中輸出，其關(guān)閉程度越大，氣流會(huì)輸出越小，同時(shí)在渦輪出口處的壓力也會(huì)相應(yīng)增大。在校驗(yàn)過程中，首先給定渦輪電壓，使其穩(wěn)定達(dá)到一個(gè)轉(zhuǎn)速值，此時(shí)逐步調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度，通過讀取壓力表和流量計(jì)的讀數(shù)來記錄在當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的渦輪出口壓力和流速，形成了一組渦輪轉(zhuǎn)速、渦輪出口壓力和流速的關(guān)系數(shù)據(jù)。然后再增大渦輪轉(zhuǎn)速，穩(wěn)定后，再次逐步調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度，記錄在新的轉(zhuǎn)速情況下，渦輪的出口壓力與流速的關(guān)系數(shù)據(jù)。如此重復(fù)進(jìn)行以上步驟，則能夠得到渦輪轉(zhuǎn)速?gòu)牡偷礁?，?jié)流閥開度從小到大的多組數(shù)據(jù)。將這些組數(shù)據(jù)形成一條渦輪轉(zhuǎn)速、渦輪出口壓力與流速的關(guān)系曲線。

參考圖2，本發(fā)明的渦輪轉(zhuǎn)速計(jì)算方法包括：

步驟1)、檢測(cè)渦輪轉(zhuǎn)速、流速與壓力數(shù)據(jù)，生成多組渦輪轉(zhuǎn)速、流速與氣道壓力值的關(guān)系曲線。

該步驟進(jìn)一步包括：

步驟1-1)、通過調(diào)節(jié)渦輪電壓值使渦輪轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在100r/s(轉(zhuǎn)/秒)，其范圍可以是正負(fù)20r/s，(即80～120r/s)將節(jié)流閥開度調(diào)到最大，記錄當(dāng)前的渦輪出口壓力值、流量值和轉(zhuǎn)速值；然后逐步調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度逐步減小，并記錄渦輪轉(zhuǎn)速以及監(jiān)測(cè)到的氣道壓力值和流量值，得到一組關(guān)于渦輪轉(zhuǎn)速、氣道壓力值和流速之間關(guān)系的標(biāo)校數(shù)據(jù)曲線；

步驟1-2)、依次提高渦輪轉(zhuǎn)速，使其分別穩(wěn)定在200r/s、300r/s、400r/s、500r/s，600r/s的轉(zhuǎn)速，渦輪的調(diào)速范圍是從100r/s到600r/s，每個(gè)轉(zhuǎn)速的誤差范圍可以是正負(fù)20r/s。在每一個(gè)轉(zhuǎn)速情況下，按照步驟1-1調(diào)節(jié)節(jié)流閥，并且記錄氣道壓力值和流量值，分別檢測(cè)出在不同渦輪轉(zhuǎn)速下的渦輪輸出流速、渦輪轉(zhuǎn)速和氣道壓力值之間關(guān)系的標(biāo)校曲線。

步驟2)、對(duì)步驟1)所得到的多組渦輪轉(zhuǎn)速、流速與氣道壓力值的關(guān)系曲線所包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，推導(dǎo)出渦輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式；所得到的公式可以根據(jù)不同的流速和壓力值實(shí)時(shí)計(jì)算出渦輪的轉(zhuǎn)速值。

該步驟進(jìn)一步包括：

步驟2-1)、根據(jù)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，采取二元二次方程對(duì)多組渦輪轉(zhuǎn)速、流速與氣道壓力值的關(guān)系曲線所包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，推導(dǎo)出渦輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式；所述 計(jì)算公式的表達(dá)式為：

N＝a0+a1×P+a2×Q+a3×P×P+a4×P×Q+a5×Q×Q；；

其中，N為渦輪轉(zhuǎn)速，P為氣道壓力，Q為流速；a0、a1、a2、a3、a4、a5為二元二次方程的各項(xiàng)系數(shù)；

步驟2-2)、利用多組渦輪轉(zhuǎn)速、流速與氣道壓力值的關(guān)系曲線所包含的數(shù)據(jù)，計(jì)算二元二次方程的各項(xiàng)系數(shù)，從而得到確定的渦輪轉(zhuǎn)速計(jì)算公式；

作為一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式，可采用Matlab軟件結(jié)合所述多組渦輪轉(zhuǎn)速、流速與氣道壓力值的關(guān)系曲線所包含的數(shù)據(jù)計(jì)算出二元二次方程的各項(xiàng)系數(shù)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的方法還包括：

步驟3)、對(duì)步驟2)得到的渦輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)證。

該步驟具體包括：將流速與氣道壓力值的數(shù)據(jù)代入上面公式中進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算所得到的轉(zhuǎn)速值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，驗(yàn)證公式計(jì)算的準(zhǔn)確程度。如果數(shù)據(jù)誤差均在一個(gè)較小的范圍以內(nèi)(如5％)，則證明該渦輪轉(zhuǎn)速計(jì)算公式能夠滿足渦輪的控制精度要求。

最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。