CN117629330B - 一种多功能氧气流量计量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能氧气流量计量装置,包括:计量本体具有均呈半圆盘状的气流腔、容置腔、进气管和出气管一;若干个空浮隔板,其中一个空浮隔板位于气流腔内,其余空浮隔板将容置腔充满;转动组件,在氧气气流推动下位于气流腔内的一个空浮隔板以气流腔轴心为圆心向出气管一一侧转动,并通过推动其余空浮隔板转动挤进容置腔内,靠近进气管的首个空浮隔板被推向气流腔,且在平滑过渡面的作用下被转动组件夹持,持续氧气气流推动位于气流腔内的空浮隔板重复转动;利用氧气流经计量本体内气流腔的体积,并针对其进行转化、测量,在转动组件旋转一周所流经的氧气气流即为两倍气流腔容积的气体,通过监控模组获取、转化测得气流流量。
Description
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域,尤其涉及一种多功能氧气流量计量装置。
背景技术
氧气流量计是医院和诊所中常见的设备之一,它用于监测和调节输氧流量,确保患者在手术室、急诊室、ICU等环境中获得适当的氧气供应,氧气流量计通常配备在氧气疗法设备以及呼吸机等设备上。
现有的流量计包括浮子流量计、差压流量计、电磁流量计、质量流量计等,其设计原理各不相同,且大多数技术被日本和欧美所垄断,最常见的氧气流量计为浮子流量计,因结构简单、价格低廉被广泛应用,其主要检测原理为通过一个玻璃管或金属管道中的浮子来测量氧气流量,氧气通过管道流过时,浮子会受到流体力的作用而上升,通过读取浮子位置或标尺上的刻度来确定氧气流量,如申请号为CN201811144585.9所提出浮子流量计,申请号为CN201210193926.8所提出浮子气体流量计,其存在问题在于,浮子流量计的精度通常较低,尤其在小流量范围内误差较大,浮子流量计的准确度受到气体密度、压力、温度等因素的影响,不同气体在相同条件下的浮子位置可能有所不同。
在实际使用过程中发现浮子流量计一般还与湿化瓶搭配使用,如申请号为CN202120973124.3所提出的三通式氧气流量表,包括流量表本体,所述流量表本体设有氧气管,所述氧气管一端设有用于连接氧气供应端的管接头,另一端设有连接头,所述连接头下部设有内凹腔体,所述氧气管上设有压力检测器,所述连接头侧端设有调节旋钮,所述连接头顶部设有流量计,所述连接头底部连接有湿化瓶组件,所述湿化瓶组件上部侧面设有氧气输出接头,所述湿化瓶组件顶端与连接头连接,流量计即大多采用浮子流量计,湿化瓶内灌装有水,水位在1/3~2/3,通过直接将氧气通入湿化瓶内水中,过水后氧气从湿化瓶顶部排走,此种加湿方式湿度不容易控制,一旦湿度不足会会刺激呼吸道造成不适。
发明内容
本发明的目的在于:为了解决传统浮子流量计精度不足以及与之搭配使用的湿化瓶在实际使用过程中存在湿度不容易控制的问题,而提出的一种多功能氧气流量计量装置。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种多功能氧气流量计量装置,包括:计量本体,具有腔体,腔体包括均呈半圆盘状的气流腔和容置腔,气流腔的直径小于容置腔的直径,且气流腔和容置腔轴线重合,周向连接处形成平滑过渡面,过气流腔和容置腔重合边并贯穿计量本体分别设有进气管和出气管一;若干个空浮隔板,呈扇形,其中一个空浮隔板位于气流腔内,其余空浮隔板将容置腔充满;转动组件,被配置在腔体内,在氧气气流推动下位于气流腔内的一个空浮隔板以气流腔轴心为圆心向出气管一一侧转动,并通过推动其余空浮隔板转动挤进容置腔内,在这个过程中,靠近进气管的首个空浮隔板被推向气流腔,且在平滑过渡面的作用下被转动组件夹持,持续氧气气流推动位于气流腔内的空浮隔板重复转动;监控模组,被配置在计量本体一侧,监控转动组件转动圈数以及气流腔内温度、压力参数。
本发明的设计初衷在于利用氧气气流流经计量本体内气流腔的体积,并针对其进行转化、测量,原理为通过在计量本体内设有两个均为半圆盘状的气流腔和容置腔且气流腔和容置腔轴线重合、连通,过气流腔和容置腔重合边并贯穿计量本体的侧壁设有进气管和出气管一,容置腔内充满多个空浮隔板,气流腔内有一个将其一分为二的空浮隔板,气流进入气流腔的一侧并在微压作用下推动位于气流腔内的空浮隔板以气流腔轴心为圆心进行转动,在转动过程中空浮隔板将另一侧气流腔内的氧气气流推出出气管一,当空浮隔板转至气流腔和容置腔邻接的一侧边时,此时空浮隔板另一侧的气流腔内的气体已基本上全部排入出气管一,同时气流腔一侧的腔体并未与出气管一连通,在氧气气流微压的持续作用下位于气流腔内的空浮隔板会持续旋转并推动位于容置腔内的多个空浮隔板旋转,此时位于容置腔内的多个空浮隔板转动后,靠近进气管的首个空浮隔板会向气流腔跃迁,并在平滑过渡面的挤压下与刚进入容置腔的空浮隔板相对于转动组件的被夹持关系转换,且在气流腔一侧腔体与出气管一连通的瞬间,刚进入容置腔的空浮隔板推动作用下,靠近进气管的首个空浮隔板实现将气流腔一分为二,如此往复将氧气气流输送至出气管一,在这里需要注意的是,在转动组件旋转一周所流经的氧气气流即为两倍气流腔容积的气体,通过监控模组获取转动组件的单位时间转圈频次即可直接测得氧气气流流量,相较于传统的浮子流量计看干扰能力较强,测量数据的精度较高。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述平滑过渡面靠近气流腔一侧,为曲面,包括临近进气管的转折面一和临近出气管一的转折面二。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述转动组件包括转轴,转轴一端通过销轴同轴心配装在气流腔内,转轴沿径向贯穿周面贯穿滑槽,转轴内侧在贯穿滑槽的厚度方向上还设有限位滑槽,贯穿滑槽内滑动配装有顶板,顶板上还设有限位块,限位块插装在限位滑槽内。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述空浮隔板为中空隔板,位于容置腔内的空浮隔板窄面能够与转轴侧壁贴合。
作为上述技术方案的进一步描述:
位于所述气流腔内空浮隔板的窄面端***贯穿滑槽的一端,同时宽面端至少有部分与气流腔弧形面贴合,并将气流腔分为两个隔离的腔室。
作为上述技术方案的进一步描述:
在氧气气流的推动下,位于容置腔内的首个空浮隔板向气流腔旋转移动时,在转折面一的推动下靠近进气管的首个空浮隔板的窄面端***贯穿滑槽的另一端,并能够通过推动顶板滑动将对向的空浮隔板窄面端从贯穿滑槽的一端推出。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述监控模组包括与销轴连接的光电传感器、配置在计量本体一侧对气流腔内进行监测的压力监测器和温度监测器,还包括与光电传感器、压力监测器和温度监测器连接的集显控制模块。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述计量本体另一侧配装有盘状的水箱,水箱顶部设有出气管二、注水管以及湿度传感器,湿度传感器与集显控制模块连接,水箱底部连通向一侧延伸竖立的液位器,水箱底部还设有排水阀,出气管一延伸***水箱一侧下方并连通配置在水箱内的分散机构。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述分散机构包括两个圆盘,两个圆盘通过连杆平行设置,圆盘上设有贯穿厚度方向的若干放气孔,出气管一延伸端连接有环状的罩体,罩体两端通过设有环状的卡槽来转动配装两个圆盘,水箱上还安装有马达,马达的输出端贯穿水箱侧壁并与其中一个圆盘同轴心连接。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明的设计初衷在于利用氧气气流流经计量本体内气流腔的体积,并针对其进行转化、测量,在转动组件旋转一周所流经的氧气气流即为两倍气流腔容积的气体,通过监控模组获取转动组件的单位时间转圈频次即可直接测得气流流量,相较于传统的浮子流量计看干扰能力较强,测量数据的精度较高。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例提供的流量计量装置立体图一;
图2示出了根据本发明实施例提供的流量计量装置立体图二;
图3示出了根据本发明实施例提供的流量计量装置分解立体图一;
图4示出了根据本发明实施例提供的流量计量装置分解立体图二;
图5示出了根据本发明实施例提供的计量本体拆解与空浮隔板配装立体图;
图6示出了根据本发明实施例提供的位于气流腔内空浮隔板旋转至容置腔临边主视图;
图7示出了根据本发明实施例提供的位于气流腔内空浮隔板旋转至容置腔内主视图;
图8示出了根据本发明实施例提供的计量本体拆解主视图;
图9示出了根据本发明实施例提供的转动组件局部剖立体图;
图10示出了根据本发明实施例提供的水箱分解与分散机构配装立体图;
图11示出了根据本发明实施例提供的分散机构局部剖立体图。
图例说明:
10、计量本体;11、腔体;11a、气流腔;11b、容置腔;11c、转折面一;11d、转折面二;12、进气管;13、出气管一;
20、空浮隔板;
30、转动组件;31、转轴;32、贯穿滑槽;33、限位滑槽;34、顶板;35、限位块;
40、监控模组;41、光电传感器;42、压力监测器;43、温度监测器;44、集显控制模块;
50、水箱;51、出气管二;52、注水管;53、湿度传感器;54、液位器;55、排水阀;
60、分散机构;61、圆盘;611、放气孔;62、罩体;621、卡槽;63、马达;64、连杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-图11所示,为解决现有氧气浮子流量计所存在的问题,本发明提出一种多功能氧气流量计量装置,包括:计量本体10,计量本体10可以采用304不锈钢材质制备而成,具有腔体11,腔体11大体上呈圆盘状,腔体11包括均呈半圆盘状的气流腔11a和容置腔11b,气流腔11a的直径小于容置腔11b的直径,且气流腔11a和容置腔11b轴线重合,周向连接处形成平滑过渡面,平滑过渡面靠近气流腔11a一侧,为曲面,包括临近进气管12的转折面一11c和临近出气管一13的转折面二11d,过气流腔11a和容置腔11b重合边并贯穿计量本体10分别设有进气管12和出气管一13,进气管12连接氧气罐,进气管12上还可以配装流量调节阀,均为常规技术,在此不做赘述,置于腔体11内的若干个空浮隔板20以及转动组件30,在气流推动下位于气流腔11a内的一个空浮隔板20以气流腔11a轴心为圆心向出气管一13一侧转动,并通过推动其余空浮隔板20转动挤进容置腔11b内,在这个过程中,靠近进气管12的首个空浮隔板20被推向气流腔11a,且在平滑过渡面的作用下被转动组件30夹持,持续氧气气流推动位于气流腔11a内的空浮隔板20重复转动,监控模组40,被配置在计量本体10一侧,监控转动组件30转动圈数以及气流腔11a内温度、压力参数;
氧气气流进入气流腔11a的一侧并在微压作用下推动位于气流腔11a内的空浮隔板20以气流腔11a轴心为圆心进行转动,在转动过程中空浮隔板20将另一侧气流腔11a内的气流推出出气管一13,当空浮隔板20转至气流腔11a和容置腔11b邻接的一侧边时,此时空浮隔板20另一侧的气流腔11a内的气体已基本上全部排入出气管一13,同时气流腔11a一侧的腔体并未与出气管一连通,在氧气气流微压的持续作用下位于气流腔11a内的空浮隔板20会持续旋转并推动位于容置腔11b内的多个空浮隔板20旋转,此时位于容置腔11b内的多个空浮隔板20转动后,靠近进气管12的首个空浮隔板20会向气流腔11a跃迁,并在转折面一11c的挤压下与刚进入容置腔11b的空浮隔板20相对于转动组件30的被夹持关系转换,且在气流腔11a一侧腔体与出气管一13连通的瞬间,刚进入容置腔11b的空浮隔板20推动作用下,靠近进气管12的首个空浮隔板20实现将气流腔11a一分为二,如此往复将氧气气流输送至出气管一13。
详细的,如图5-图9所示,气流腔11a和容置腔11b轴心处还配装有转动组件30,转动组件30包括转轴31,转轴31一端通过销轴同轴心配装在气流腔11a内,转轴31沿径向贯穿周面贯穿滑槽32,具有两个贯穿口,转轴31内侧在贯穿滑槽32的厚度方向上还设有限位滑槽33,贯穿滑槽32内滑动配装有顶板34,顶板34上还设有限位块35,限位块35插装在限位滑槽33内,当顶板34滑动至贯穿滑槽32其中一个贯穿口处时,限位块35会滑动抵在限位滑槽33一端,反向滑动至另一贯穿口处时时,限位块35会滑动抵在限位滑槽33另一端。
进一步,详细的,如图5-图9所示,为实现通过体积测氧气流量的功能,腔体11内还设有若干个空浮隔板20,空浮隔板20呈扇形,空浮隔板20为中空隔板,其中一个空浮隔板20位于气流腔11a内,窄面端***贯穿滑槽32的一端,同时宽面端至少有部分与气流腔11a弧形面贴合,并将气流腔11a分为两个隔离的腔室;
其余空浮隔板20将容置腔11b充满,位于容置腔11b内的空浮隔板20窄面能够与转轴31侧壁贴合,以实现将转轴31外侧的容置腔11b充满的效果;在氧气气流微压的推动下位于气流腔11a内的一个空浮隔板20以气流腔11a轴心为圆心向出气管一13一侧转动,位于气流腔11a内的一个空浮隔板20将气流腔11a一分为二,氧气气流注入气流腔11a一侧,当转动至气流腔11a和容置腔11b重合边时,气流腔11a另一侧的腔体内氧气被排至出气管一13内,此时气流腔11a一侧的腔体仍然仅与进气管12连通,通过氧气气流微压的持续推动,空浮隔板20持续推动其余空浮隔板20转动并挤进容置腔11b内,在这个过程中,靠近进气管12的首个空浮隔板20被推向气流腔11a,且在平滑过渡面的作用下被转动组件30夹持,持续气流推动位于气流腔11a内的空浮隔板20重复转动;
详细的,靠近进气管12的首个空浮隔板20被推向气流腔11a的过程中,在转折面一11c的推动下靠近进气管12的首个空浮隔板20的窄面端***贯穿滑槽32的另一端,并能够通过推动顶板34滑动将对向的空浮隔板20窄面端从贯穿滑槽32的一端推出,由此实现对空浮隔板20夹持转环的功能;
详细的,且在气流腔11a一侧腔体与出气管一13连通的瞬间,刚进入容置腔11b的空浮隔板20持续推动作用下靠近进气管12的首个空浮隔板20实现将气流腔11a一分为二,如此往复将氧气气流输送至出气管一13,在这里需要注意的是,在转轴31旋转一周所流经的氧气气流即为两倍气流腔11a容积的氧气气体。
详细的,如图3、图5所示,为实现智能化监控、使用,计量本体10一侧配置有监控模组40,监控模组40监控转动组件30转动圈数以及气流腔11a内温度、压力参数,具体的,监控模组40包括与销轴连接的光电传感器41、配置在计量本体10一侧对气流腔11a内进行监测的压力监测器42和温度监测器43,还包括与光电传感器41、压力监测器42和温度监测器43连接的集显控制模块44,通过光电传感器41获取转轴31的单位时间转圈频次即可直接转换为氧气气流流量,相较于传统的浮子流量计看干扰能力较强,测量数据的精度较高,通过压力监测器42和温度监测器43分别监测气流腔11a内氧气的压力和温度,其数据在集显控制模块44上都有直观的显示,集显控制模块44包括显示面板、控制面板以及处理器,均为常规设置。
如图1-图4、图10-图11所示,为解决传统湿化杯对氧气进行加湿湿度不容易控制的问题,计量本体10另一侧配装有盘状的水箱50,水箱50顶部设有出气管二51、注水管52以及湿度传感器53,水箱50底部连通向一侧延伸竖立的液位器54,水箱50底部还设有排水阀55,出气管一13延伸***水箱50一侧下方并连通配置在水箱50内的分散机构60,分散机构60包括两个圆盘61,两个圆盘61通过连杆64平行设置,圆盘61上设有贯穿厚度方向的若干放气孔611,出气管一13延伸端连接有环状的罩体62,罩体62两端通过设有环状的卡槽621来转动配装两个圆盘61,水箱50上还安装有马达63,马达63的输出端贯穿水箱50侧壁并与其中一个圆盘61同轴心连接,经过出气管一13的氧气直接供应至两个圆盘61和罩体62合围而成的盘状空间内,在经过若干个放气孔611排至水箱50内,通过液位器54来直观的观察水位的高度,以判断水位是否覆盖圆盘61,当湿度传感器53探测到湿度过高时,此时通过排水阀55放出适当的水,使得圆盘61上的部分放气孔611漏出,降低湿化率来控制湿度,当湿度不足时通过注水管52增加水箱50内的水位高度或者是通过控制马达63加速旋转,使得放气孔611射出的气泡体积变小,增加湿化效果,即湿度。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种多功能氧气流量计量装置,其特征在于,包括:
计量本体(10),具有腔体(11),腔体(11)包括均呈半圆盘状的气流腔(11a)和容置腔(11b),气流腔(11a)的直径小于容置腔(11b)的直径,且气流腔(11a)和容置腔(11b)轴线重合,周向连接处形成平滑过渡面,过气流腔(11a)和容置腔(11b)重合边并贯穿计量本体(10)分别设有进气管(12)和出气管一(13);
若干个空浮隔板(20),呈扇形,其中一个空浮隔板(20)位于气流腔(11a)内,其余空浮隔板(20)将容置腔(11b)充满;
转动组件(30),被配置在腔体(11)内,在气流推动下位于气流腔(11a)内的一个空浮隔板(20)以气流腔(11a)轴心为圆心向出气管一(13)一侧转动,并通过推动其余空浮隔板(20)转动挤进容置腔(11b)内,在这个过程中,靠近进气管(12)的首个空浮隔板(20)被推向气流腔(11a),且在平滑过渡面的作用下被转动组件(30)夹持,持续氧气气流推动位于气流腔(11a)内的空浮隔板(20)重复转动;
监控模组(40),被配置在计量本体(10)一侧,监控转动组件(30)转动圈数以及气流腔(11a)内温度、压力参数;
所述平滑过渡面靠近气流腔(11a)一侧包括临近进气管(12)的转折面一(11c)和临近出气管一(13)的转折面二(11d);
所述转动组件(30)包括转轴(31),转轴(31)一端通过销轴同轴心配装在气流腔(11a)内,转轴(31)沿径向贯穿周面贯穿滑槽(32),转轴(31)内侧在贯穿滑槽(32)的厚度方向上还设有限位滑槽(33),贯穿滑槽(32)内滑动配装有顶板(34),顶板(34)上还设有限位块(35),限位块(35)插装在限位滑槽(33)内;
在氧气气流的推动下,位于容置腔(11b)内的首个空浮隔板(20)向气流腔(11a)旋转移动时,在转折面一(11c)的推动下靠近进气管(12)的首个空浮隔板(20)的窄面端***贯穿滑槽(32)的另一端,同时宽面端至少有部分与气流腔(11a)弧形面贴合,将气流腔(11a)分为两个隔离的腔室,并能够通过推动顶板(34)滑动将对向的空浮隔板(20)窄面端从贯穿滑槽(32)的一端推出。
2.根据权利要求1所述的一种多功能氧气流量计量装置,其特征在于,所述平滑过渡面靠近气流腔(11a)一侧为曲面。
3.根据权利要求1所述的一种多功能氧气流量计量装置,其特征在于,所述空浮隔板(20)为中空隔板,位于容置腔(11b)内的空浮隔板(20)窄面能够与转轴(31)侧壁贴合。
4.根据权利要求1所述的一种多功能氧气流量计量装置,其特征在于,所述监控模组(40)包括与销轴连接的光电传感器(41)、配置在计量本体(10)一侧对气流腔(11a)内进行监测的压力监测器(42)和温度监测器(43),还包括与光电传感器(41)、压力监测器(42)和温度监测器(43)连接的集显控制模块(44)。
5.根据权利要求4所述的一种多功能氧气流量计量装置,其特征在于,所述计量本体(10)另一侧配装有盘状的水箱(50),水箱(50)顶部设有出气管二(51)、注水管(52)以及湿度传感器(53),湿度传感器(53)与集显控制模块(44)连接,水箱(50)底部连通向一侧延伸竖立的液位器(54),水箱(50)底部还设有排水阀(55),出气管一(13)延伸***水箱(50)一侧下方并连通配置在水箱(50)内的分散机构(60)。
6.根据权利要求5所述的一种多功能氧气流量计量装置,其特征在于,所述分散机构(60)包括两个圆盘(61),两个圆盘(61)通过连杆(64)平行设置,圆盘(61)上设有贯穿厚度方向的若干放气孔(611),出气管一(13)延伸端连接有环状的罩体(62),罩体(62)两端通过设有环状的卡槽(621)来转动配装两个圆盘(61),水箱(50)上还安装有马达(63),马达(63)的输出端贯穿水箱(50)侧壁并与其中一个圆盘(61)同轴心连接。
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