[发明专利]基于压力检测的超声波氧浓度测量方法、系统和制氧系统

说明书

本发明涉及便携式制氧机中氧气浓度测量技术领域，特别涉及一种基于压力检测的超声波氧浓度测量方法、系统和制氧系统，具体包括：获取流量稳定时的氧浓度测量管内的温度值D，流量稳定时，是指输氧管路中气压为零值时，输氧管路设置于制氧单元和用户需氧处之间，制氧单元用于制造氧气；在流量稳定时，主控模块获取氧浓度测量管内超声波信号的传播时间T；利用温度值D和T，以及温度、时间和浓度构建的拟合方程实时计算的输氧管路中氧气的浓度；系统中的温度传感器设置于电路板上，且温度传感器周围设置有裸露铜片。本发明方法和系统，相对于现有技术，在进行氧浓度测量的数据采集中，保证了数据更准确，最后氧浓度的测量结果也更加准确。

技术领域

本发明涉及便携式制氧机中氧气浓度测量技术领域，特别涉及一种基于压力检测的超声波氧浓度测量方法、系统和制氧系统。

背景技术

在便携式制氧机中，需要不定时的或者实时地检测产出氧气的浓度，当浓度不达标时，需要告知用户，有的制氧机，还需要根据氧浓度的变化，进行其他部分性能的调整，以尽可能地满足用户在不同状态下对氧气的需求。

现有技术中，通常将氧浓度测量管设置在输氧管路上，给用户输送的氧气通过氧浓度测量管之后继续输送给用户，利用氧浓度测量管中超声波信号的传播时间以及其内的温度数据进行管内氧气浓度的计算。所以，时间数据和温度数据的准确度直接关系到氧气浓度的准确度。

氧浓度测量管中，超声波信号传输过程中，对其经过的流体的流场状态非常敏感，管内氧气气流杂乱无章时，会对超声波造成大大的衰减，导致从换能器发射出的超声波到达接收端时，检测得到的运行时间数据不准确、不稳定，同时，设置于氧浓度测量管内的温度传感器，为了检测结果更准确，有的直接将其设置在氧浓度测量管内，有的立于管体的正中央，但这样设置极容易对超声波信号传播时造成衰减，导致时间数据检测不准确，进而计算得到的氧气浓度并不准确。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明提供了一种测量方法、系统和制氧系统，能够更加准确的测量便携式制氧机中氧气浓度。

本申请一方面提供了一种基于压力检测的超声波氧浓度测量方法，包括如下步骤：

步骤1、获取流量稳定时的氧浓度测量管内的温度值D，所述流量稳定时，是指输氧管路中气压为零值时，所述输氧管路设置于制氧单元和用户需氧处之间，所述制氧单元用于制造氧气；

步骤2、在流量稳定时，主控模块获取氧浓度测量管内超声波信号的传播时间T；

步骤3、利用温度值D和T，以及温度、时间和浓度构建的拟合方程实时计算的输氧管路中氧气的浓度。

进一步地，步骤1的具体实现过程为：

步骤1.1获取输氧管路中的气压值，并判断当气压值经历负值→第一正值→第一零值时，开始计时t，所述输氧管路中的气压值为设置于输氧管路中的呼吸传感器检测到的气压值，当检测到气压值为负值时为用户吸气动作时，当检测到第一正值时为制氧单元向用户供氧时，当检测到第一零值时，是制氧机给用户供氧结束之后，输氧管路内没有气流流动时；

步骤1.2判断当时间t达到预设的第一时间T₁时，生成流量稳定信号；

步骤1.3响应于流量稳定信号，获取氧浓度测量管内的温度值D。

进一步地，在步骤2中的采集T_平均之前，还包括步骤：

步骤2.1检测呼吸传感器的压力值经历负值→第一正值→第一零值→第二正值时，开始计时t₀，判断当t₀等于预设的第二时间T₂时，生成电压提升信号，呼吸传感器检测到第二正值时，为用户呼气动作时；