[发明专利]一种压电比例阀气路控制系统

说明书

本发明属于气路控制技术领域，具体地说，涉及一种压电比例阀气路控制系统。所述系统包括压缩氧气入口，空气入口，混合腔涡轮，主气路，旁气路，压电比例控制阀和呼气阀，该压电比例阀气路控制系统，延长系统寿命，减少响应时间，提高IP等级，降低控制要求，降低成本，提高控制可靠性，降低对装配制造精度要求，功耗低，体积小，重量轻。

技术领域

本发明属于气路控制技术领域，具体地说，涉及一种压电比例阀气路控制系统。

背景技术

目前大多数呼吸机对于呼气末正压功能，控制系统的阀大多都是采用音圈电机直驱阀，控制某一执行元件(如膜片)压缩弹性元件做线性位移，通过此位移改变流体通路的节流面积，从而控制气体的通断及流量，从而实现呼气末正压控制。

现有的气路控制系统存在一些问题，如系统寿命不够长，响应时间长，IP等级不够高，控制要求高，成本高，控制可靠性不高，对装配制造精度要求高，功耗高，体积大，重量大。

发明内容

为了解决上述问题的不足，本发明提出了一种压电比例阀气路控制系统，延长系统寿命，减少响应时间，提高IP等级，降低控制要求，降低成本，提高控制可靠性，降低对装配制造精度要求，功耗低，体积小，重量轻。

本发明提供一种压电比例阀气路控制系统，一种压电比例阀气路控制系统，其特征在于，所述系统包括压缩氧气入口，空气入口，混合腔涡轮，主气路，旁气路，压电比例控制阀和呼气阀；

压缩氧气入口和空气入口均连通管道，压缩氧气入口连通管道和空气入口连通管道的一端分别与混合腔涡轮气路连通，混合腔涡轮的第一输出端气路连通主气路，混合腔涡轮的第二输出端连通旁气路；旁气路连通压电比例控制阀的进气端，

压电比例控制阀气路连通到外部排气或连通呼气阀气动控制接口，呼气阀的气动控制接口和外部接口连通到使用端。

作为优选，所述压电比例控制阀为二位三通压电比例控制阀，所述二位三通压电比例控制阀气路选择出气端，出气端气路连通到外部排气或连通呼气阀气动控制接口。

作为优选，所述主气路还依次串通单向阀、流量传感器和压力传感器，所述主气路和外部接口连通到使用端。

作为优选，所述流量传感器用于监测吸气的流量，并发出控制信号给混合舱涡轮，所述压力传感器用于监测吸气的压力值，并发出控制信号给压电比例阀。

本发明提供一种压电比例阀气路控制系统，采用压电比例阀控制呼气阀，控制流量输出的阀门，所述阀门在未加载驱动电压时，处于关闭状态，流量输出为零；接收控制器输出的驱动电压信号后，根据驱动电压信号大小，通过控制阀门打开程度，控制输出流量。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1)本发明系统使用寿命长：压电阀片理论动作次数可达到数亿次；压电阀片内阻大，几乎不消耗能量，自身不发热，不存在温升问题，也不需要考虑通电率的问题，即使在满载通电率条件下，压电阀也可确保连续工作超长时间。

2)本发明压电比例控制阀的响应时间小，保障阀频繁换向，响应时间短；延长流量传感器及其探头使用时间和寿命，IP等级高；电压型或电流型信号控制，工作电压低，工作电流低，控制要求低；成本低、可靠且无须任何额外使用操作；压电阀片开关一次的动作能耗超低，整个压电阀的功耗以mW计算，超低功耗。

3)本发明中，当输入信号上升过程中，小于额定工作值时(OFF)，在压电阀片两端加一反向的电压，压电阀片可靠关闭；当输入信号达到额定值时(ON)，压电阀片两端由负电压变为正电压，保证快速打开阀门；当信号下降过程中，低于额定值以下时(OFF)，压电阀片两端迅速由正电压变为负电压，保证快速关闭。这样的设计避免了单纯电磁线圈在上电、掉电或控制电压波动过程中，电磁铁吸合和释放过渡区的时间过长或控制不确定的情况，保证方向阀换向的可靠控制。

附图说明