置恒溫供熱。由此可見，由第一控制器3、固態(tài)繼電器51、第一溫度傳感器71組成的溫度控制加熱系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)對發(fā)熱墊6溫度的連續(xù)控制，解決了患者感受到忽冷忽熱的問題。
[0028]同時，該熱敷裝置中，第一控制器3、第二控制器4、電磁繼電器52和第二溫度傳感器72等組成以第二控制器4為核心的故障溫度控制系統(tǒng)。在運行時，當調節(jié)人機界面單元(即觸摸屏)1設置治療溫度后啟動熱敷儀時，第二控制器4的I/O輸出端向驅動電路5中的電磁繼電器52發(fā)出接通指令，電磁繼電器52的常開觸點接通，以第一控制器3為核心的溫度控制加熱系統(tǒng)能夠獲得正常工作電壓。當?shù)诙刂破?從第二溫度傳感器72獲得的發(fā)熱墊6的溫度大于第一溫度(本實施例中為58°C )時，例如如果此時第一溫度傳感器71從發(fā)熱墊6上脫落，人機界面單元1顯示溫度為室溫，從而導致發(fā)熱墊6的溫度持續(xù)升高，當該溫度升高到大于58°C時，第二控制器4將通過RS485串口 2向第一控制器3和人機界面單元1同時發(fā)出超溫報警。第一控制器3將通過其I/O輸出脈沖寬度為“0”，脈沖周期仍為1000毫秒的脈沖指令，指示固態(tài)繼電器51關閉輸出，發(fā)熱墊6停止加熱，從而避免高溫燙傷事故發(fā)生。當發(fā)熱墊6的溫度降到小于第二溫度(本實施例中為54°C)時，第二控制器4通過RS485串口 2向第一控制器3和人機界面單元1同時發(fā)出解除超溫報警信號，第一控制器3即可恢復前述正常的數(shù)字PID+PWM的溫度控制工作方式。由此實現(xiàn)了該熱敷裝置的第一重溫度防護，以及類似自恢復的功能，不需要人工干預。
[0029]此外，在該熱敷裝置運行的過程中，有可能發(fā)生以下故障導致發(fā)熱墊6的溫度過高，例如發(fā)熱墊6上的第一溫度傳感器71發(fā)生故障，導致實際溫度高于溫度測量值；第一控制器3發(fā)生故障，導致其I/O端口輸出的脈沖指令始終為導通，從而使得固態(tài)繼電器51始終處于導通狀態(tài)；或者固態(tài)繼電器51被擊穿導致永久導通等等。若在這些情況下，發(fā)熱墊6的溫度持續(xù)升高，在大于第三溫度(本實施例中為60°C )時，第二控制器4從第二溫度傳感器72處獲得該溫度值后，將通過其I/O端口向電磁繼電器52發(fā)出關閉指令，采用物理方式切斷發(fā)熱墊6的工作電壓，并且不能自動恢復，必須關閉整個控制系統(tǒng)后重新啟動該熱敷裝置并手動接通電磁繼電器52。同時，第二控制器4通過RS485串口 2向人機界面單元1發(fā)出溫度故障報警及關閉提示，從而實現(xiàn)了對加熱墊6的第二重溫度防護，且不能夠自動恢復，必須關閉控制系統(tǒng)后重新啟動。雖然如果采用溫度保險絲替代電磁繼電器52也能夠實現(xiàn)該功能，但是其精度較低，可能干擾該熱敷裝置的正常工作；其次，一旦發(fā)生上述溫度過高現(xiàn)象，溫度保險絲將被破壞而不能再工作，無法滿足生產檢驗時進行重復驗證測試的需要。
[0030]本實施例中，第一控制器和第二控制器均采用三菱FX2N系列的PLC，均由一臺FX2N-16MT-001和兩個FX2N-4AD-PT構成；固態(tài)繼電器51的型號為JGX-6FA，控制電壓為3?35VDC，負載電壓為交流220VAC ;電磁繼電器52采用HK4100F-24V ;發(fā)熱墊6的功率為40W ;第一溫度傳感器71和第二溫度傳感器72均采用PT100 ;變壓器8的功率為300W，輸出電壓為24VAC。該熱敷裝置的溫度可調節(jié)范圍為40°C?54°C，溫控精度為±0.7°C，能夠包括8個相互獨立的治療終端，即包含八個發(fā)熱墊，對應的八組溫度傳感器和八組驅動電路。
[0031]本發(fā)明熱敷裝置能夠以PID控制進行連續(xù)溫度調節(jié)，控制精度高，最終溫度趨于穩(wěn)定在設定的治療溫度，借助PWM技術實現(xiàn)了連續(xù)輸出控制，即能夠實現(xiàn)高精度的恒溫控制，解決了患者有忽冷忽熱的感覺的問題；同時，該熱敷裝置具備雙重溫度防護功能，解決了臨床中藥熱敷時由于溫控系統(tǒng)故障或失效造成燙傷事故發(fā)生的難題。
[0032]上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發(fā)明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應該在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種熱敷裝置，其特征在于:包括第一控制器、第二控制器、至少一組驅動電路、至少一個發(fā)熱墊和至少一組溫度傳感器；每個發(fā)熱墊對應一組溫度傳感器和一組驅動電路； 每組所述溫度傳感器包括第一溫度傳感器和第二溫度傳感器；每組所述驅動電路包括第一電控開關和第二電控開關，第一電控開關為無觸點電控開關； 第一溫度傳感器連接對應的所述發(fā)熱墊與第一控制器，第二溫度傳感器連接對應的所述發(fā)熱墊與第二控制器，以分別將對應的所述發(fā)熱墊的溫度傳送給第一控制器和第二控制器; 第一控制器連接第一電控開關的輸入端，第二控制器連接第二電控開關的控制端，第一電控開關、第二電控開關和對應的所述發(fā)熱墊依次串聯(lián)連接在電源上，以由第一控制器和第二控制器根據(jù)所述發(fā)熱墊的溫度控制第一電控開關和第二電控開關工作。2.根據(jù)權利要求1所述的熱敷裝置，其特征在于:所述熱敷裝置還包括變壓器，第一電控開關、第二電控開關和對應的發(fā)熱墊依次串聯(lián)后通過所述變壓器連接電源。3.根據(jù)權利要求2所述的熱敷裝置，其特征在于:第一電控開關的一輸出端連接所述變壓器的一輸出端，另一輸出端連接第二電控開關的一常開觸點，第二電控開關的另一常開觸點連接對應的所述發(fā)熱墊的一輸入端，所述發(fā)熱墊的另一輸入端連接所述變壓器的另一輸出端。4.根據(jù)權利要求1所述的熱敷裝置，其特征在于:第一電控開關為固態(tài)繼電器。5.根據(jù)權利要求1所述的熱敷裝置，其特征在于:第二電控開關為電磁繼電器。6.根據(jù)權利要求1所述的熱敷裝置，其特征在于:所述熱敷裝置還包括人機界面單元，所述人機界面單元通過RS485串口分別與第一控制器和第二控制器組網(wǎng)連接。7.根據(jù)權利要求1所述的熱敷裝置，其特征在于:所述熱敷裝置包括八個發(fā)熱墊、對應的八組溫度傳感器和八組驅動電路。8.根據(jù)權利要求1所述的熱敷裝置，其特征在于:第一控制器和第二控制器均為PLC控制器。9.根據(jù)權利要求8所述的熱敷裝置，其特征在于:第一控制器和第二控制器通過I/O接口與所述驅動電路連接。10.根據(jù)權利要求1所述的熱敷裝置，其特征在于:第一控制器中集成有PID控制模塊和脈沖寬度調制模塊，以根據(jù)所述發(fā)熱墊的溫度進行PID控制并以脈沖方式實現(xiàn)對第一電控開關的控制。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種熱敷裝置，屬于醫(yī)療器械技術領域。該熱敷裝置包括第一控制器、第二控制器、至少一組驅動電路、至少一個發(fā)熱墊和至少一組溫度傳感器；每個發(fā)熱墊對應一組溫度傳感器和一組驅動電路。每組溫度傳感器包括第一溫度傳感器和第二溫度傳感器；每組驅動電路包括第一電控開關和第二電控開關，第一電控開關為無觸點電控開關。第一溫度傳感器、第二溫度傳感器分別連接發(fā)熱墊與第一控制器和第二控制器。第一控制器連接第一電控開關的輸入端，第二控制器連接第二電控開關的控制端，第一電控開關、第二電控開關和發(fā)熱墊依次串聯(lián)連接在電源上。本發(fā)明能夠實現(xiàn)高精度恒溫控制，防止患者有忽冷忽熱的感覺；具備雙重溫度防護功能，安全性高。
【IPC分類】G05D23/30
【公開號】CN105373161
【申請?zhí)枴緾N201510869196
【發(fā)明人】高建平, 何建華, 羅寒誼, 杜炯, 楊華元, 王建華
【申請人】平湖邑飛光電科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月2日