CN104941043B - 一种文丘里装置的校准方法及*** - Google Patents

一种文丘里装置的校准方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明适用于文丘里装置领域，提供了一种文丘里装置的校准方法，步骤包括：A，将电压输出量均匀等分成若干组电压控制量，并分别由每一组电压控制量控制相应的空气输出量流入文丘里***模块；B，获取每一空气输出量在不同阻力值的情况下经过文丘里***模块后的压力值、空气流量数值和氧气浓度值；C，根据上述数值制成四维关系表；D,根据所述四维关系表，由电压控制量、压力值、空气流量数值、氧气浓度值之中的部分参数获取其他部分参数。根据本发明获得的四维关系表，利用等比计算的方法，根据需要的压力、流量反算出需要的电压控制量，或是根据当前的电压控制量压力和流量推算出氧气浓度，通过本发明能够快速达到设定参数的压力或流速。

Description

一种文丘里装置的校准方法及***
技术领域
本发明属于文丘里装置领域，尤其涉及一种文丘里装置的校准方法及***。
背景技术
呼吸机的功能是按医生设定参数给病人供气，因为流速通过文丘里装置时，会产生文丘里效应，随着流速的增大流体压力的降低，这样就会产生外在的吸力，也正是利用产生的吸力达到输出气体、氧气浓度的控制，这点带来了好处，同时，也改变了文丘里装置电压控制量、流量和压力三者的关系特性，呼吸机为了准确快速达到设定参数的压力或流速，所以需要对改变了特性的文丘里装置进行校正，但是目前未有有效方法使呼吸机能够快速达到预设参数的压力或流速。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种文丘里装置的校准方法及***，旨在目前未有有效方法使呼吸机能够快速达到预设参数的压力或流速的问题。
本发明是这样实现的，一种文丘里装置的校准方法，包括以下步骤：
步骤A，将电压输出量均匀等分成若干组电压控制量，并分别由每一组电压控制量控制相应的空气输出量流入文丘里***模块；
步骤B，获取每一空气输出量在不同阻力值的情况下经过文丘里***模块后的压力值、空气流量数值和氧气浓度值；
步骤C，根据所述电压控制量、压力值、空气流量数值和氧气浓度值制成四维关系表；
步骤D,根据所述四维关系表，由电压控制量、压力值、空气流量数值、氧气浓度值之中的部分参数获取其他部分参数。
进一步地，所述步骤A中，将所述电压输出量分成8组均匀等分的电压控制量。
进一步地，所述步骤B中，将阻力值按照小到大均匀分成6组。
本发明还提供了一种文丘里装置的校准***，包括空气输出模块、气阻产生模块、文丘里***模块、检测模块和存储记录模块，其中：
所述空气输出模块，用于根据设定参数输出若干组均匀等分的电压控制量，并分别由每一电压控制量控制相应的空气输出量流入所述文丘里***模块；
所述气阻产生模块，用于根据设定要求产生相应的阻力；
所述文丘里***模块，与所述空气输出模块和所述气阻产生模块连接，用于在所述气阻产生模块所产生的相应的阻力下，供所述空气输出模块产生的空气输出量流经，并配合输入的纯氧气源，输出相应氧气浓度的气体；
所述检测模块，与所述空气输出模块和所述文丘里***模块连接，用于监测当前产生的相应的阻力的压力值、空气输出量的流量数值和氧气浓度值；
所述存储记录模块，用于记录不同阻力和不同电压控制量下的压力值、空气流量数值和氧气浓度值，并获取它们之间的四维关系表，以供用户据此由电压控制量、压力值、空气流量数值、氧气浓度值之中的部分参数获取其他部分参数。
进一步地，所述空气输出模块用于将电压输出量分成8组均匀等分的电压控制量。
进一步地，所述气阻产生模块，用于根据设定要求产生6组均匀的阻力。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：根据本发明获得的四维关系表，利用等比计算的方法，根据需要的压力、流量反算出需要的电压控制量，或是根据当前的电压控制量压力和流量推算出氧气浓度，通过本发明能够快速达到设定参数的压力或流速。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种文丘里装置的校准方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的不同电压控制量和不同阻力下，压力、空气流量数值之间的关系示意图。
图3是本发明实施例提供的一种文丘里装置的校准***结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
文丘里效应：该效应表现在受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速或流量增大的现象，其流量与过流断面成反比。而由伯努力定律知流速的增大伴随流体压力的降低，即常见的文丘里现象。
当气体或液体在文丘里管里面流动，在管道的最窄处，动态压力(速度头)达到最大值，静态压力(静息压力)达到最小值.气体(液体)的速度因为涌流横截面积变化的关系而上升。整个涌流都要在同一时间内经历管道缩小过程，因而压力也在同一时间减小。进而产生压力差，这个压力差用于测量或者给流体提供一个外在吸力。
对于呼吸机一般都是采用纯氧气作为输入气源，外在吸力吸收空中的空气，来达到输出不同氧气浓度的气体。本实施例提供的校准方法是为了找到一种计算模型，可以比较准确的反映输出的电压控制量，在不同阻力下与氧气浓度、压力、气体流量之间的关系。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种文丘里装置的校准方法，步骤包括：
S1，将电压输出量均匀等分成若干组电压控制量，并分别由每一组电压控制量控制相应的空气输出量流入文丘里***模块。在本步骤中，通过控制不同的电压量作用于气体流量阀门，达到对空气流量输出量的控制。
S2，获取每一空气输出量在不同阻力值的情况下经过文丘里***模块后的压力值、空气流量数值和氧气浓度值；
S3，根据所述电压控制量、压力值、空气流量数值和氧气浓度值制成四维关系表；
S4，根据所述四维关系表，由所述文丘里装置的电压控制量、压力值、空气流量数值、氧气浓度值之间的部分参数获取其他部分参数。
根据大量实验验证发现，为了准确描述文丘里***特性，如图2中所示为文丘里***特性大致关系表，实验发现需要，为达到本实施例所需要的最大校准效果，需要把电压输出量分成8组均匀等分的电压控制量，每一电压控制量用以控制相应的空气输出量，阻力值从0到最大阻力(0即为完全打开无阻力状态，最大阻力即为关闭状态)均匀等分成6组，总共需要6*8＝48个点，每个点同时记录下该点的氧气浓度值，通过这些点数据，可以得到了一四维关系表，所述四维关系表表征输出的电压控制量、压力、流量、氧气浓度的关系表。
通过校准获得所述四维关系表，利用等比计算的方法，根据需要的压力、流量反算出需要的电压控制量，或是根据当前的电压控制量、压力和流量推算出氧气浓度。
具体校准过程：
1：给出第一个电压控制量，调整出均匀的6个阻点，记录下压力和空气流量数值及氧气浓度数据。
2：切换到第二个电压控制量，调整出均匀的6个阻点，记录下压力和空气流量数值及氧气浓度数据。
3：按照一和二步的方法循环下去总共8个，记录下对应的记录下压力和空气流量数值及氧气浓度数据，校准完成后保存数据。
4：根据所记录的48点的数据关系制作如图2所示的四维关系图，图中表征了四组不同电压控制量和不同阻力下，压力、流量关系。
如图3所示，为本发明实施例提供的一种文丘里装置的校准***，包括空气输出模块1、气阻产生模块5、文丘里***模块2、检测模块3和存储记录模块4：
空气输出模块1，用于根据设定参数输出若干组均匀等分的电压控制量，并分别由每一电压控制量控制相应的空气输出量流入文丘里***模块2；具体地，气体输出模块1将电压输出量分成8组均匀等分的电压控制量。
气阻产生模块5，用于根据设定要求产生相应的阻力；具体地，气阻产生模块5产生6组均匀的阻力。
文丘里***模块2，与空气输出模块1和气阻产生模块5连接，用于在气阻产生模块5所产生的相应的阻力下，供空气输出模块1产生的空气输出量流经，并配合输入的纯氧气源，输出相应氧气浓度的气体；
检测模块3，与空气输出模块1和文丘里***模块2连接，用于监测当前产生的相应的阻力的压力值、空气输出量的流量数值和氧气浓度值；
存储记录模块4，用于记录不同阻力和不同电压控制量下的压力值、空气流量数值和氧气浓度值，并获取它们之间的四维关系表，以供用户据此由电压控制量、压力值、空气流量数值、氧气浓度值之中的部分参数获取其他部分参数。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种文丘里装置的校准方法，其特征在于，所述校准方法包括以下步骤：
步骤A，将电压输出量均匀等分成若干组电压控制量，并分别由每一组电压控制量控制相应的空气输出量流入文丘里***模块；
步骤B，获取每一空气输出量在不同阻力值的情况下经过文丘里***模块后的压力值、空气流量数值和氧气浓度值；
步骤C，根据所述电压控制量、压力值、空气流量数值和氧气浓度值制成四维关系表；
步骤D,根据所述四维关系表，由电压控制量、压力值、空气流量数值、氧气浓度值之中的部分参数获取其他部分参数。
2.如权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述步骤A中，将所述电压输出量分成8组均匀等分的电压控制量。
3.如权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述步骤B中，将阻力值按照小到大均匀分成6组。
4.一种文丘里装置的校准***，其特征在于，所述校准***包括空气输出模块、气阻产生模块、文丘里***模块、检测模块和存储记录模块，其中：
所述空气输出模块，用于根据设定参数输出若干组均匀等分的电压控制量，并分别由每一电压控制量控制相应的空气输出量流入所述文丘里***模块；
所述气阻产生模块，用于根据设定要求产生相应的阻力；
所述文丘里***模块，与所述空气输出模块和所述气阻产生模块连接，用于在所述气阻产生模块所产生的相应的阻力下，供所述空气输出模块产生的空气输出量流经，并配合输入的纯氧气源，输出相应氧气浓度的气体；
所述检测模块，与所述空气输出模块和所述文丘里***模块连接，用于监测当前产生的相应的阻力的压力值、空气输出量的流量数值和氧气浓度值；
所述存储记录模块，用于记录不同阻力和不同电压控制量下的压力值、空气流量数值和氧气浓度值，并获取它们之间的四维关系表，以供用户据此由电压控制量、压力值、空气流量数值、氧气浓度值之中的部分参数获取其他部分参数。
5.如权利要求4所述的校准***，其特征在于，所述空气输出模块用于将电压输出量分成8组均匀等分的电压控制量。
6.如权利要求4所述的校准***，其特征在于，所述气阻产生模块，用于根据设定要求产生6组均匀的阻力。
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