[发明专利]一种流量阀的流量控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及流量控制领域，尤其涉及一种流量阀的流量控制方法及装置。

背景技术

麻醉机是通过机械回路将麻醉药/剂送入患者的肺泡，形成麻醉气体分压的设备，麻醉剂弥散血液后，对中枢神经系统直接发生抑制作用，从而产生麻醉的效果。呼吸回路是指麻醉机与患者相连接的联合气路装置，为患者输入麻醉药混合气体，输回患者呼出气体，实现患者麻醉的同时，满足患者正常呼吸所需的气体交换。

在呼吸回路流速控制过程中，通常先设定目标流速，驱动步进电机调节流量阀开度，然后通过与流量阀处于同一呼吸通道的流量传感器反馈气体的流速值信号，控制单元将反馈的实际流速值与目标流速值进行比较，通过反馈的实际流速值与目标流速值之间的差值判断流经流量阀的流速是偏大还是偏小，根据判断结果修正步进电机转向和步进值，即采用后馈信号构成一个闭环控制，如采用PID控制，通过多次反馈，逐次逼近的方式使得实际流速值与目标流速值一致。

上述流速控制过程中，由于需要多次反馈，逐次逼近，故这种控制方法具有流量阀的实际流速值达到与目标流速一致流速值的耗时长，流速控制的初始阶段误差较大，易出现供气不足或过量供气等缺陷。此外，由于初始阶段难以为患者提供合适的潮气量，具有损坏患者肺泡的风险。

发明内容

为了克服现有流量阀流速控制中达到目标流速的耗时长，流量控制初始阶段误差大，具有损坏患者肺泡风险等缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种流量阀的流量控制方法及装置，能大幅缩短达到目标流速时间，且在初始阶段即为患者提供合适的潮气量，降低损坏患者肺泡的风险。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种流量阀的流量控制方法，按如下步骤实施：

S0：麻醉机进入参数设定模式,所述麻醉机内的控制单元发出标校控制指令对流量阀组件进行流量阀标校，生成流速-步进数据表；

S1：所述控制单元将所述流速-步进数据表中的流速值v_n及与流速值v_n对应的步进值f_n储存至存储器中，所述麻醉机结束所述参数设定模式；

S2：所述麻醉机进入转速控制模式，所述控制单元依据设定的目标流速值v_target查询流速-步进数据表，找出流速-步进数据表中与目标流速值v_target绝对差值最小的流速值v_min及与流速值v_min对应的步进值f_min；

S3：所述控制单元以步进值f_min驱动步进电机，所述步进电机调节与之相连的针阀的开度，使得流经所述针阀的实际流速值v等于最小流速值v_min；

S4：所述控制单元采用闭环控制方式对实际流速值v进行逐次调整，使得实际流速值v达到目标流速值v_target。

进一步的，步骤S0至S1中，所述流量阀标校步骤如下：

S00：所述控制单元驱动所述步进电机逐渐增大所述针阀的开度，直至呼吸n₁次流经所述针阀的平均流速≥第一设定阈值；

S10：所述控制单元驱动所述步进电机逐渐减少所述针阀的开度，直至呼吸n₂次流经所述针阀的平均流速≤第二设定阈值时，所述控制单元将步进值f₀＝0及与步进值f₀对应的流速值v₀储存至存储器中；

S20:所述控制单元驱动所述步进电机从步进值f₀＝0开始，以n₃步为公差，逐渐增大所述针阀的开度，所述控制单元将所有步进值f_n及与步进值f_n对应的流速值v_n储存至存储器中，直至位置电位器检测到所述针阀已打开至最大开度；

S30：所述控制单元驱动所述步进电机逐渐减少所述针阀的开度，直至呼吸n₂次流经所述针阀的平均流速≤第三设定阈值时，结束所述流量阀标校。

进一步的，步骤S3及步骤S00至S30中，所述控制单元通过与所述控制单元相连电机驱动电路驱动所述步进电机调节所述针阀的开度。

进一步的，步骤S1及步骤S20中，所述流速值v_n为呼吸n₂次流经所述针阀的平均流速。

进一步的，所述流量阀标校在出厂前、长途运输后、每次机器维修后实施。