[发明专利]一种基于压力控制的制氧机切换时序控制方法

说明书

本发明提供一种基于压力控制的制氧机切换时序控制方法，包括MCU控制器、平衡电磁阀、定时继电器、两个分气电磁阀、压力传感器、流量调节器、氧浓度传感器以及流量传感器，采用压力传感器实时监测分子筛的吸附压力反馈给MCU进行处理，根据氧浓度和氧气流量传感器的检测数据对分子筛塔筒切换时序动态进行调整，保持输出的成品氧气的氧浓度和氧流量始终符合国家标准要求。

技术领域

本发明涉及一种基于压力控制的制氧机切换时序控制方法。

背景技术

分子筛变压吸附PSA(Pressure Swing Absorption)气体分离和提纯技术是在20世纪60年代后，随着环境保护及污染治理的要求而迅速发展起来的技术。采用分子筛变压吸附原理的制氧机仅仅使用空气就可以生产纯度在90～95％的氧气，并且其制氧机工艺流程简单、安全、投资少、能耗比较低，因此在中小规模的需要富氧的地方，如近年来各级医院的中心供氧系统的氧气气源有许多也是选用分子筛制氧机产氧，家用分子筛制氧机因为其使用方便、操作简单、价格较低的优势逐步成为家用型制氧设备的主流。

分子筛制氧设备工作原理是利用分子筛选择性吸附氮气的特性，向一个装有分子筛的密闭容器内注入压缩空气，容器内的压力会随之升高。这时，分子筛随着环境压力的升高，会大量的吸附空气中的氮气，而空气中的氧气则仍然以气体形式存在，并经一定的管道被收集起来。这个过程通常被称之为“吸附”过程。当容器内的分子筛吸附氮气达到一定程度后会达到饱状态、而失去吸附氮气的能力，所以在这之前要对容器进行排气减压，分子筛随着环境压力的减小，氮气自分子筛内部被释放并排出。这个过程通常被称之为“解吸”。分子筛制氧设备为了保证氧气持续稳定的产出，多采用两个(甚至多个)分子筛容器，通过控制，使至少一个分子筛容器处于吸附过程的同时，至少一个分子筛容器处于解吸过程，反之亦然。

医用分子筛制氧机产品结构和工艺流程如图1所示。空气经过滤和消声处理后送入压缩机压缩，压缩后的高压空气经冷却后由电磁阀控制进入吸附塔进行吸附分离。分离获得的一部分氧气经单向阀送入储氧罐，经调压阀和流量计、湿化杯流出供用户使用。另一部分氧气对解吸状态的吸附塔进行反吹清洗，解吸后的氮气由排气消声处理后排出机外。

制氧机能制备出合格的纯氧，除了对硬件上分子筛、制氧压缩机及分子筛塔筒组件结构的设计外，制氧机电磁阀时序切换控制软件也是至关重要的部分。通常的二只分子筛塔筒之间的切换时序是固定的(在制氧机生产过程中已经测试调整完毕)，但是在制氧机的运行过程中随着使用时间的延长，由于分子筛的磨损及含水率的增加和制氧机压缩机效率会逐步降低，吸附压力也会随之变化而直接后果是氧浓度会不断降低直至不能制备出合格的氧气。如果此时重新对电磁阀切换时序进行调整，通过合理的调控切换时序找到合适的吸附压力，制氧机是可以延长能制备出合格的氧气的寿命。但是用户不具备这样的知识及手段，往往只能使得制氧机提前进入寿命终结。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种基于压力控制的制氧机切换时序控制方法。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种基于压力控制的制氧机切换时序控制方法，包括MCU控制器、平衡电磁阀、定时继电器、两个分气电磁阀、压力传感器、流量调节器、氧浓度传感器以及流量传感器，还包括以下步骤：

S1：分气电磁阀在制氧机启动后就会按照程序设定的开关周期循环工作；

S2：调整分气电磁阀的工作频率和导通时间，改变吸附压力和解吸压力使得制氧机输出的氧浓度最高，同时，通过MCU控制器实时检测制氧机内部压力；