CN110720037A - 用于产生医用压缩空气的设置的监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种监测装置(1)，其用于监测用于产生医用压缩空气的设施。该压缩空气监测装置(1)具有：测量空气管路(3)，用于在压缩空气调节单元下游从压缩空气供应管路提取压缩空气，具有至少一个传感器(2)，用于根据由测量空气管路(3)输送的压缩空气属性来产生测量信号；至少一个空气加湿器(8)，用于在传感器(2)上游将压缩空气加湿；输出单元(12)，用于基于测量信号将关于压缩空气属性的信息输出给用户。所述的技术解决方案的特征在于，设置有用于提取压缩空气的分接头(4)和用于改变压缩空气的在测量空气管路(3)中存在的体积流量和/或质量流量的调整机构(5)，其中，调整机构(5)在测量模式下***到分接头(4)中，并且在压缩空气提取模式下从分接头中提取。

Description

用于产生医用压缩空气的设置的监测装置

技术领域

本发明涉及一种装置，其用于监测用于产生医用压缩空气的设施。在压缩空气调节单元下游从压缩空气设施中提取压缩空气，并且通过测量气体管路输送到监测装置。该监测装置具有至少一个传感器，该传感器根据通过测量气体管路输送的压缩空气属性产生测量信号。对该测量信号被进行评估，并且借助于输出单元向用户提供关于压缩空气的信息。

背景技术

在医院中使用压缩空气产生装置，以通过压缩空气供应管路网络给医院内的不同压缩空气负载提供医用压缩空气。在此，由压缩空气监测装置在不同的参数(特别是相关气体的浓度)方面对由压缩空气产生设施产生的医用压缩空气进行检测。以这种方式，对例如二氧化硫或二氧化氮的杂质气体浓度进行检测，以便确保能够给压缩空气负载提供在医学上毫无问题的医用压缩空气。

为了所要求的测量，在压缩空气监测装置中使用用于检测医用压缩空气的相关参数的传感器。应该考虑的是，医用压缩气体作为药品要遵守欧洲药典，因此，相应地对于该压缩空气提出了高的要求，在DIN EN ISO7396-1中列出了这些要求。根据该标准不能超过预先给定的二氧化碳、CO、油、二氧化硫、氮氧化物的浓度。此外，氧气必须以20.4-21.4％的份额存在于压缩空气中。为了能够满足对医用压缩空气的上述要求，借助于具有过滤器的制备装置清洁该压缩空气，并且通过除湿装置对该压缩空气除湿，其中，湿度总计小于67ppm。

除了对压缩空气持续地监测外，还有必要的是，定期的从压缩空气装置中提取压缩空气样本，检查该样本而能够更加确定压缩空气监测装置是否完好地运行。为此，通常设置有特殊的分接头，该分接头实现了从相应的压缩空气设施中提取压缩空气。

从DE102010014222A1中已知一种压缩空气监测装置，该装置在压缩空气的属性方面并在考虑法律要求的情况下，持续地监测借助于压缩空气调节设施产生的压缩空气。作为主要的组成部件，压缩空气监测装置具有空气加湿单元，该空气加湿单元加湿经由测量管路供应给传感器的压缩空气，从而可靠地防止传感器变干。在此优选地，空气加湿器具有半渗透透水膜，该半渗透透水膜不会吸收像CO、二氧化硫或二氧化氮等有害气体，并且此外，即使在膜的一侧过压时也不会使有害气体穿透扩散到另一侧。

发明内容

基于以上已知的现有技术，本发明的目的在于，如下地改进一种用于监测向消费者提供医用压缩空气的设施的装置，实现了在法律规定的范围内具有相对较小的工程耗费并且因此相对便宜地监测产生的医用压缩空气。同时，应该以简单的方式提取压缩空气样本。此外，通过提供的压缩空气监测装置应该能够实现传感器和部件的紧凑布置，并且给出用于监测压缩空气中的一氧化碳浓度的有利技术方案。

上述目的借助于根据权利要求1所述的压缩空气监测装置实现。本发明有利的实施方式是从属权利要求的主题，并且在下面的描述中部分地参照附图进行进一步解释。

本发明涉及一种压缩空气监测装置，其用于产生医用压缩空气的设施，该压缩空气监测装置具有测量空气管路，用于在压缩空气调节单元下游从压缩空气供应管路中提取压缩空气。该压缩空气监测装置具有：至少一个传感器，用于根据通过测量空气管路输送的压缩空气的属性来产生测量信号；至少一个空气加湿器，用于在传感器上游加湿压缩空气；至少一个输出单元，用于基于测量信号来给出用户关于压缩空气属性的信息。本发明的特征在于，设置有用于提取压缩空气的分接头以及用于调整在测量空气管路中存在的体积流量和/或质量流量的调整机构，其中，该调整机构在测量模式中被***分接头中，并且在压缩空气提取模式中从分接头中取出。因此，本发明的主要技术特征的基础是：用于连接压缩空气负载的传统分接头，一方面用于提取压缩空气样品，并且另一方面，在分接头中或者压缩空气接头中***调整机构(Flowmeter(流量计))。因此，能够以相对简单的方式在压缩空气监测装置运行期间，在测量模式和在压缩空气提取模式之间切换，其中，在测量模式中执行对体积流量测量和/或质量流量的测量，而在压缩空气提取模式中压缩空气设施通过分接头提取压缩空气样品。同样地，原则上也能够想到的是，一旦调整机构不处于***状态，就使用分接头以其联接器来连接压缩空气负载。

以优选的方式，调整机构被实施为，使得能够为在测量空气管路中存在的体积流量和/或质量流量设定不同的离散额定值。优选地，调整机构实施为，能够将测量空气管路中的体积流量设定为0l/min、0.1l/min、0.2l/min、0.3l/min、0.4l/min、0.5l/min、0.6l/min、0.8l/min或者1l/min。在调整机构的一个特别有利的实施方式中，至少将体积流量的额定值设定为0.1l/min或0.2l/min。根据一个特别的实施方式，调整机构具有引起体积流量调整的至少一个膜片。调整机构能够手动地(例如通过设置有置入不同位置的开关)或者自动地操作。通常可以想到的是，调整结构能够通过合适的接口由外部设备驱控，并且必要时甚至能够在调整机构与外部设备之间单向地或者双向地交换数据。此外有利的是，调整机构具有显示单元，通过该显示单元至少暂时地输出至少一个运行参数，特别是设定的在测量空气管路中存在的体积流量和/或质量流量的额定值。以合适的方式，根据需要，调整机构具有自身的带有干电池或者蓄电池的供电单元以供应电能，或者通过外部电源为调整机构提供电能。

根据本发明的特别地实施方式，分接头布置在压缩空气调节单元下游和空气加湿设施上游，在压缩空气被供应到传感器之前被该空气加湿设施加湿。通过这种方式确保，能够提取具有和在压缩空气供应设置中同样的现有参数的压缩空气样本。

以有利的方式，用于设定在测量气体管路中的体积流量和/或质量流量的调整机构能够在不破坏并且不用工具的情况下***到分接头中并且能够从分接头中取出。在此背景下要清楚表示出，有利的是，相应的调整机构能够相对简单地***到优选实施为传统的压缩空气连接器的分接头中并且再从该分接头中取出。

根据本发明一个特别改进方案，用于检测压缩空气属性的至少一个传感器被实施为电化学传感器。这种传感器的特征在于，其根据所测量的压缩空气的特定气体的气体浓度来产生测量电流，该电流作为测量信号存在并且借助合适的评估单元进行评估。如此得到的测量信号最终被输入到输出单元，该输出单元将关于所测量的压缩空气属性、特别是特定气体的浓度的信息输出给用户。以特别有利的方式，设置有至少一个传感器，该传感器检测所产生的压缩空气内的一氧化碳(CO)浓度。在此重要的是，在所有压缩空气调节单元的下游提供空气内的该CO浓度。

此外，根据一个特别的改进方案，设置有流量管，利用该流量管测量或者监测在测量气体管路中的体积流量和/或质量流量。在该背景下，通常可以想到，使用由流量管测量的值来监测调整机构的设定，并且根据需要来设定到需要的值。在本发明的一个特别实施方式中提出，至少只要在体积流量的当前值偏离额定值时，就使用当前体积流量的由流量管测定的值来优选自动地调节调整机构。

在本发明的一个特别的实施方式中，利用根据本发明实施的压缩空气监测装置只监测压缩空气的CO浓度。在这种情形下，压缩空气监测装置具有用于检测压缩空气中CO浓度的传感器、具有用来加湿测量气体管路中的空气的空气加湿单元、并且具有带有调整结构的分接头，该调整机构能够***到分接头中或者从分接头中取出。优选地，在壳体中还布置有流量测量管，其用于测量在测量空气管路内的压缩空气的体积流量。

有利地，根据本发明实施的压缩空气监测装置具有至少一个露点传感器。以这种方式来监测压缩空气的空气湿度，并确保不会超过预先规定的水分含量。原则上，在此背景下也能够想到，在空气加湿之后和/或在用于检测压缩空气属性的传感器之后，测量在测量气体管路中的压缩空气的空气湿度，以便确保现有的空气湿度虽然满足要求但不会太高。

根据本发明的一种特别的实施方式，输出单元设置为，在显示单元或者在显示器上显示在压缩空气中包括的气体的至少一个浓度。通常有利的是，输出单元还设置为，在超过或者低于压缩空气属性的边界值(特别是特定气体的浓度)时产生警报信号。根据输出单元的另一种特别的设计方案，还设置有传输单元，使得能够将相应的警报传输到外部设备。这样的传输既能够实现为有线的也能够实现为无线的。在此，完全能够想到，将这样的警报(例如利用警报服务器)传输到中央监控装置，或者传输到由监测负责人员携带的分布布置的仪器上。

为了提供尽可能紧凑的压缩空气监测装置，还有利地提出，在壳体中布置有至少一个用于检测压缩空气属性(特别是气体浓度)的传感器、空气加湿器和分接头。优选地，这种壳体是柜子，特别是金属柜，其能够借助门牢固地关闭。在此能够想到：在这种壳体中同样设置有对于控制和监测压缩空气监测装置来说所需要的电子部件。同样能够想到，将这些部件邻接于壳体地布置，在该壳体中设置用于检测压缩空气属性的传感器、空气加湿器和分接头。

替选于或者补充于用于检测压缩空气属性的电化学传感器的使用，同样可以使用基于光学测量原理的红外传感器。通常，本发明不限于使用特定的传感器类型。更确切地说，只要能够以合适的方式来检测压缩空气的属性、特别是在压缩空气中存在的气体的浓度，那么就能够将使用不同测量原理的传感器用于在根据本发明的压缩空气监测装置中。

以有利的方式，利用所描述的***不仅能够监测医用压缩空气，特别是在医院的压缩空气供应设施中，此外，还能够实现对压缩空气属性的报警和完整的资料记录。除了压缩空气监测装置以外，本发明还涉及一种压缩空气产生设施，其与根据本发明实施的压缩空气监测装置组合。在此，这种用于医院的压缩空气产生实施包括空气压缩机，该空气压缩机例如实施为往复式压缩机或螺杆式压缩机，其用于将周围空气压缩成医用压缩空气，还包括用于对吸入的环境空气除湿的除湿装置和根据本发明实施的压缩空气监测装置，以监测医用压缩空气的至少一个参数。以优选地方式，所有通过压缩空气监测装置产生的警报传输到警报处理***，该警报处理***能够是中心式的或者分布式的警报装置。优选地，所接收的测量参数和/或相应地造成的警报被连续地记录，使得不仅在任何时候都确保医用压缩空气的供应，而且还提前识别在压缩空气产生设施或压缩空气供应设施内的故障发展。

附图说明

在下文中，将根据实施例和参照附图不受一般发明构思的限制地进一步说明本发明。在此，示出：

图1示出了集成了分接头的压缩空气监测装置，在该分接头中***了用于设定体积流量的调整机构，以及

图2示出了集成了分接头的压缩空气监测装置，在分接头中没有***用于设定体积流量的调整机构。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施的压缩空气监测装置1，利用该压缩空气监测装置监测由压缩空气调节单元提供的医用压缩空气。为此，压缩空气监测装置1具有用于检测压缩空气属性的传感器2，根据该实施例，传感器实施为电化学传感器2，其能够测定在由压缩空气调节单元产生的压缩空气中的一氧化碳(CO)的浓度。所示的压缩空气监测装置1布置在压缩空气调节单元的下游，该压缩空气调节单元大致上具有压缩机和空气加湿器。在压缩空气调节单元和图1中所示的压缩空气监测装置1之间没有布置其他技术装置。压缩空气监测装置1主要具有测量气体管路3，通过该测量空气管路从压缩空气供应设施中提取压缩空气，并且最终将压缩空气输入到电化学传感器2，以检测压缩空气中CO的浓度。

从压缩空气产生设施引入到压缩空气供应管路中的医用压缩空气通过减压器降低到例如1.2bar的压力并且流速不大于1.0l/min，并且被引导到测量气体管路3中。借助于***到实施为压缩空气连接器14的分接头4中的调整机构5，首先将测量空气管路3内的体积流量设置到0.1l/min或0.2l/min。借助于流量管6进行对在测量气体管路中存在的体积流量的监测。只要自动地进行设定，那这就是在考虑存储在控制单元7中的额定值以及体积流量的由流量管6测量的实际值来进行的。

压缩空气监测装置1的主要部件是CO传感器2，利用该CO传感器监测压缩空气内的二氧化碳浓度。为了不通过供应过于干燥的压缩空气来持续地损害CO传感器2，在流动方向上，为该CO传感器2串联了空气加湿器8。该空气加湿器8具有液密的壳体10。在壳体10内布置有由半渗透透水膜(semipermeable wasserdurchlaessige Membran)(例如由Nafion)制成的软管。软管在该区域中是测量空气管路。通过该软管引导医用压缩空气穿过由空气加湿器8的壳体包含的空间。

在空间内，存在有饱和的水盐溶液，其中，盐(优选地是氯化镁)位于底板上。在水盐溶液的上方是相对湿度恒定在大约30％范围的潮湿空气。根据在此说明的实施例，医用压缩空气以0.1l/min或0.2l/min的体积流量被引导穿过测量气体管路3，并因此穿过空气加湿器8内的软管。软管的尺寸被确定为，具有足够的长度和表面积，使得湿空气的湿度通过该软管扩散到医用压缩空气中，并且将医用压缩空气的相对空气湿度加湿到25％到30％的范围。

医用压缩空气被加湿之后，其通过测量空气管路3被传送并且首先通过流量管6被引导，然后再被输送到CO传感器2。以这种方式，传感器接收到具有恒定在25％到30％范围的相对空气湿度的医用压缩空气，使得传感器不会干燥并且长时间可靠地使用，该时间优选地在六个月以上。这样能够可靠地避免频繁更换CO传感器。为了能够将测量气体管路3内的体积流量设定到期望值，调整机构5设置用于设定体积流量。该调整机构5具有接头，该接头实施为，使得调整机构5能够***到用于压缩空气负载的传统压缩空气连接器14中。将调整机构***分接头中和将其从分接头取出时，都不需要工具。在图1中所示的实施例中，调整机构5位于实施为压缩空气连接器14的分接头4中的***位置。

只要用于设定体积流量的调整机构5被***到分接头4中，那么由此在测量气体管路3内设定有恒定的体积流量。利用具有膜片的调整机构5能够设定0.1l/min、0.2l/min、0.3l/min、0.4l/min、0.5l/min、0.6l/min、0.8l/min或者1l/min的不同的离散体积流量值。优选地，在调整机构5处设定0.1l/min或0.2l/min的体积流量。借助于流量管6，能够监测为体积流量相应设定的额定值。以有利的方式，基于利用流量管6测定的当前体积流量值能够对调整机构5进行手动或者自动设定。此外，可以想到的是，相应的测量值能够以有线或者无线的方式被传输到中央评估单元9。此外，能够使用通过合适地实施的流量管6产生的测量信号，以便借助自动设定的具有膜片或其他控制阀的调整机构5来设定通过测量空气管路3流至CO传感器2的体积流量。

在图1中示出的用于持续地监测医用压缩空气的CO含量的压缩空气监测装置1紧凑地布置在壳体10内。在通过门4关闭的壳体10内，布置有CO传感器2、具有已***的调整机构5的分接头4、空气加湿单元8以及流量管6。此外，还设置有照明装置11，以便即使在光照度差的情况下也能够在压缩空气监测装置1处进行工作，特别是能够从输出单元12读取CO浓度的测量值或者通过分接头4提取压缩空气样本。

借助于这种调整机构5，能够以有利的方式设定在测量空气管路内的体积流量。只要流量管6以调节技术耦连在调整机构5，就能够根据由流量管6产生的测量信号来改变在测量管路3中的体积流量。通常，压缩空气监测装置1的自动化程度和数据传输的种类能够匹配于相应医院中的情况。根据这些情况或者存在的要求，CO传感器2能够具有不同的数据接口。根据需求，既能够产生4-20mA的模拟测量信号或者够通过类似HART、LON、Profibus或Foundation-Fieldbus的总线***来实现信号传输。

图2示出了根据本发明实施的压缩空气监测装置1，其具有与结合图1已经说明的部件的相同的部件。同样的部件利用相同的附图标记标识。主要是，如图1一样，全部的部件紧凑地布置在可关闭的壳体10中。与如图1所示的运行状态不同，在根据图1的图示中，调整机构5不位于实施为压缩空气连接器的分接头4的内部。更确切地说，压缩空气连接器在该运行状态下在压缩空气提取模式下能够被自由地触及，并且能够作为用于从压缩空气设施中提取压缩空气样本的分接头来使用。一旦交替实施的压缩空气提取完成，调整机构5就能够再次***压缩空气连接器中，使得根据调整机构5设定的恒定体积流量再次持续地流经测量空气管路3。因此，根据本发明的技术解决方案实现了以相对简单的方式将测量医用压缩空气中的CO浓度与提取单个压缩空气样本的可能性相结合。

附图标记列表

1.压缩空气监测装置

2.用于检测压缩空气属性的传感器

3.测量空气管路

4.分接头

5.调整机构

6.流量管

7.控制单元

8.空气加湿器

9.评估单元

10.壳体

11.照明装置

12.输出单元

13.门

14.压缩空气连接器。

Claims (16)

1.一种监测装置(1)，监控用于产生医用压缩空气的设施，所述监测装置具有：测量空气管路(3)，用于在压缩空气调节单元下游从压缩空气供应管路中提取压缩空气；至少一个传感器(2)，用于根据通过所述测量空气管路(3)输送的压缩空气的属性产生测量信号；至少一个空气加湿器(8)，用于在所述传感器(2)上游将压缩空气加湿；以及至少一个输出单元(12)，所述输出单元基于所述测量信号将关于压缩空气属性的信息输出给用户，

其特征在于，设置有分接头(4)以及调整机构(5)，其中，所述分接头用于提取压缩空气，所述调整机构用于改变压缩空气的在所述测量管路(3)中存在的体积流量和/或质量流量，其中，所述调整机构(5)在测量模式中被***到所述分接头(4)中，并且在压缩空气提取模式中将所述调整机构从分接头中取出。

2.根据权利要求1所述的监测装置(1)，其特征在于，所述调整装置设置用于，设定在所述测量空气管路(3)中的体积流量和/或质量流量的不同离散值。

3.根据权利要求1或2所述的监测装置(1)，其特征在于，所述调整机构(5)设置用于，至少将体积流量设定为1.67·10^-6m³/s(0.1l/min)或3.33·10^-6m³/s(0.2l/min)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的监测装置(1)，其特征在于，所述调整机构(5)具有至少一个膜片。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的监测装置(1)，其特征在于，用于设定在所述测量气体管路(3)中存在的体积流量和/或质量流量的所述调整机构(5)，能够在不破坏和/或不用工具的情况下***到所述分接头(4)中并从所述分接头(4)中取出。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的监测装置(1)，其特征在于，用于检测压缩空气的至少一个属性的至少一个所述传感器(2)，实施为电化学传感器。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的监测装置(1)，其特征在于，用于检测压缩空气的至少一个属性的至少一个所述传感器(2)实施为CO传感器，所述CO传感器根据压缩空气中CO的含量来产生测量信号。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的监测装置(1)，其特征在于，所述输出单元(12)设置为，在所述输出单元(12)上显示压缩空气中的气体的至少一个浓度。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的监测装置(1)，其特征在于，所述输出单元(12)设置为，在高于或者低于压缩空气属性的边界值时产生警报信号。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的监测装置(1)，其特征在于，所述输出单元(12)具有传输单元，关于压缩空气属性的信息能够通过所述传输单元传输到外部仪器。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的监测装置(1)，其特征在于，用于检测压缩空气的至少一个属性的至少一个所述传感器(2)、所述空气加湿器(8)和所述分接头(4)布置在壳体(10)中。

12.根据权利要求11所述的监测装置(1)，其特征在于，在所述壳体(10)中布置有至少一个照明单元(11)。

13.根据权利要求11或12所述的监测装置(1)，其特征在于，在所述壳体(10)中布置有控制单元(7)和/或评估单元(9)。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的监测装置(1)，其特征在于，只设置用于检测一氧化碳浓度的传感器作为用于检测压缩空气属性的所述传感器(2)。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的监测装置(1)，其特征在于，设置有流量管(6)，所述流量管用于测量在所述测量气体管路(3)中存在的体积流量和/或质量流量。

16.一种用于产生和分配医用压缩空气的设施，具有根据前述权利要求中任一项所述的监测装置(1)。

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