[发明专利]判断二氧化碳吸收剂使用情况的循环式潜水呼吸器及方法

说明书

本发明判断二氧化碳吸收剂使用情况的循环式潜水呼吸器及方法：呼吸器包括二氧化碳吸收剂罐、一级减压器、通路切换阀门，循环式潜水呼吸器包括流量传感器和控制器，流量传感器置于一级减压器和通路切换阀门之间的管路上；流量传感器检测管路中纯氧的累积流量值；控制器基于潜水员代谢过程产生的二氧化碳和消耗的氧成正比且为1的关系，获得潜水员代谢过程产生的二氧化碳产生量＝潜水过程中纯氧的累积流量值；控制器计算二氧化碳吸收剂罐中装填的二氧化碳吸收剂能吸收的二氧化碳量为Qsubgt;1/subgt;；控制器用于计算二氧化碳产生质量Qsubgt;2/subgt;控制器计算Qsubgt;2/subgt;/Qsubgt;1/subgt;的比值，当比值达到第一设定阈值时提示第一报警信息，当比值达到第二设定阈值时提示第二报警信息。

技术领域

本发明涉及循环式潜水呼吸器中二氧化碳吸收剂技术领域，特别是涉及一种判断二氧化碳吸收剂使用情况的循环式潜水呼吸器及判断二氧化碳吸收剂使用情况的方法。

背景技术

循环式潜水呼吸器具有水下工作时间长、隐蔽性好、气体利用率高的特点，广泛应用于技术潜水、科考潜水、洞穴潜水和军事潜水等场合。循环式潜水呼吸器的一个工作原理是将潜水员呼出的气体通过二氧化碳吸收剂罐吸收掉二氧化碳和水分后，再次进入呼吸回路，供潜水员呼吸。二氧化碳吸收剂的剩余使用情况对使用循环式潜水呼吸器的潜水员至关重要。如二氧化碳吸收剂失效，会使潜水员吸入气体中的二氧化碳分压增高，导致潜水员存在二氧化碳中毒的风险。因此，判断二氧化碳吸收剂的剩余使用情况，便于潜水员掌握潜水时间，对潜水安全具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种判断二氧化碳吸收剂使用情况的循环式潜水呼吸器及方法，保证潜水员水下的安全。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供一种判断二氧化碳吸收剂使用情况的循环式潜水呼吸器，所述循环式潜水呼吸器包括二氧化碳吸收剂罐、一级减压器、通路切换阀门，其特点在于，所述循环式潜水呼吸器还包括控制器和流量传感器，所述流量传感器置于一级减压器和通路切换阀门之间的管路上，所述流量传感器与控制器电连接；

所述流量传感器用于检测管路中纯氧的累积流量值，即潜水员的耗氧量；

所述控制器用于基于潜水员在代谢过程中产生的二氧化碳和消耗的氧成正比且比值通常可近似为1的关系，获得潜水员在代谢过程中产生的二氧化碳产生量V_CO2(L)＝潜水过程中纯氧的累积流量值V_O2(L)；

所述控制器用于计算二氧化碳吸收剂罐中装填的二氧化碳吸收剂能吸收的二氧化碳量为Q₁＝M·q，其中M表示二氧化碳吸收剂罐中装填的二氧化碳吸收剂装填量，单位为kg，q表示二氧化碳吸收剂的吸收率；

所述控制器用于计算二氧化碳产生质量

基准状态下(0℃，1个标准大气压)，二氧化碳密度任意温度θ(包括0℃)、绝对压力p(kPa)的二氧化碳密度由下式计算：

所述控制器用于计算Q₂/Q₁的比值，当比值未达到第一设定阈值时则不利用报警器提示，当比值达到第一设定阈值时则通过报警器提示第一报警信息，第一报警信息为二氧化碳吸收剂使用超过半的报警信息，当比值达到第二设定阈值时则通过报警器提示第二报警信息，第二报警信息为二氧化碳吸收剂快要使用完、提醒潜水员及时出水的报警信息，其中第二设定阈值大于第一设定阈值。

本发明还提供一种判断二氧化碳吸收剂使用情况的方法，其特点在于，其利用上述的循环式潜水呼吸器实现，所述方法包括以下步骤：

S1、所述流量传感器检测管路中纯氧的累积流量值，即潜水员的耗氧量；