[发明专利]一种呼吸支持设备的氧气流量控制系统及方法

权利要求书

1.一种呼吸支持设备的氧气流量控制系统，其特征在于，包括呼吸支持设备主机、模糊控制电路、比例阀、流量传感器和进气管路，其中：

所述呼吸支持设备主机包括处理器，所述比例阀和流量传感器分别与所述处理器通信连接，所述流量传感器用于实时检测自所述呼吸支持设备主机输出氧气至所述进气管路的氧流量，所述处理器根据所述流量传感器检测的流量值调节比例阀的孔径大小；

所述流量传感器和模糊控制电路分别将进气管路中的氧流量、控制比例阀的电流反馈给处理器，形成一个基于氧流量、电流反馈的双闭环控制系统，进而对用户端的氧流量进行控制。

2.根据权利要求1所述的氧气流量控制系统，其特征在于，还包括恒流源模块，所述恒流源模块与所述处理器通信连接，所述处理器根据进气管路的氧流量计算所述恒流源模块的控制量，进而控制所述比例阀的孔径大小。

3.根据权利要求1所述的氧气流量控制系统，其特征在于，还包括设置于所述进气管路的氧气压力传感器，所述氧气压力传感器与所述处理器通信连接，用于实时检测自所述呼吸支持设备主机输出氧气至所述进气管路的氧压力。

4.一种呼吸支持设备的氧气流量控制方法，其特征在于，包括：

S1，处理器初始化，根据用户端需要的氧流量设定标准氧流量F，启动比例阀；

S2，流量传感器实时采集进气管路的氧流量F1，将所述氧流量F1发送至处理器，处理器将采集的氧流量F1与标准氧流量F进行比对，通过模糊控制电路控制比例阀的孔径，进而调节所述进气管路内的氧流量；

S3，流量传感器再次实时采集进气管路的氧流量F2，将所述氧流量F2发送至处理器，处理器将采集的氧流量F2与标准氧流量F进行比对：

当ΔF＝F2-F的偏差值在预设的范围内，向用户端输出稳定的氧流量；

S4，流量传感器实时检测进气管路的氧流量，处理器判断进气管路的氧流量是否发生变化；

若是，则返回步骤S1循环执行步骤S2、S3和S4；

若否，则返回步骤S3，向用户端输出稳定的氧流量。

5.根据权利要求4所述的氧气流量控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21，预设模糊控制电路中，控制比例阀的孔径大小与进气管路的氧流量的曲线关系图；

S22，处理器将流量传感器采集的氧流量F1与标准氧流量F进行比对，处理器微调比例阀的孔径；

S23，若F1＞F，则处理器通过模糊控制电路控制比例阀的孔径减小，通过控制比例阀进而减小进气管路的氧流量；

S24，若F1＜F，则处理器通过模糊控制电路控制比例阀的孔径增大，通过控制比例阀进而增大进气管路的氧流量。

6.根据权利要求5所述的氧气流量控制方法，其特征在于，所述步骤S21还包括：

S211，设置固定氧气源压力，仿真模拟比例阀的控制电流与进气管路的氧流量曲线关系图；

S212，设置固定氧气源压力，仿真模拟进气管路的氧气源压力与进气管路的氧流量曲线关系图。

7.根据权利要求6述的氧气流量控制方法，其特征在于，所述步骤S211包括：

S2111，通过实验模拟仿真呼吸支持设备氧流量的使用环境，设置固定氧气源的标准压力P；

S2112，启动比例阀，氧气压力传感器实时采集S时刻进气管路的压力值，压力值对应的比例阀的控制电流I_S，进气管路的氧流量与比例阀的控制电流的对应关系曲线：F(I_S)＝A₁×I_S²+B₁×I_S+C₁，其中：I_S＞I；

P为固定氧气源的标准压力；

I_S为S时刻比例阀的控制电流；

F(I)为固定氧气源的标准压力P时，电流为I对应的氧流量；

I为比例阀的启动电流；

A₁、B₁、C₁为对应二次方程式的系数，根据实验测试数据拟合得出。