2020-05-29 13:58:28分類:智能醫(yī)療方案6450
在過去,霧化器的應(yīng)用更多存在于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,霧化器開始廣泛地應(yīng)用到人們的日常生活中。霧化器是通過對(duì)水進(jìn)行霧化來保證室內(nèi)空氣濕度,并且還能產(chǎn)生一定量負(fù)氧離子的設(shè)備,面對(duì)大眾日漸多元的需求,我們需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。
近年來,科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求越來越高。因此在冬季,人們使用霧化器對(duì)室內(nèi)空氣濕度進(jìn)行調(diào)節(jié),以應(yīng)對(duì)因供暖而導(dǎo)致室內(nèi)空氣干燥的問題,進(jìn)而提高生活質(zhì)量。但長時(shí)間的開啟霧化器,不僅僅浪費(fèi)資源,增加損耗,而且不斷地增加室內(nèi)窄氣濕度也對(duì)身體健康造成不利影響,因此對(duì)霧化器的智能性能進(jìn)行優(yōu)化顯得尤為重要。
一、超聲波霧化器方案原理
超聲波霧化器是通過電子高頻震蕩,利用陶瓷霧化片的高頻諧振,將液態(tài)水分子結(jié)構(gòu)打散而產(chǎn)生自然飄逸的水顆粒。
超聲波霧化器的智能控制是通過以單片機(jī)為控制核心,將外界輸入的信號(hào)加以分析處理,并將分析結(jié)果轉(zhuǎn)換成信號(hào)來控制霧化器、顯示單元和水位控制單元。其整個(gè)系統(tǒng)組成模塊包括:霧化器、控制面板、濕度傳感器、水位傳感器、聲光顯示裝置和各種執(zhí)行器件。
該系統(tǒng)的工作流程為:電源接通后,溫度傳感器和濕度傳感器將室內(nèi)的溫度和濕度轉(zhuǎn)化成信號(hào),傳輸?shù)絾纹瑱C(jī),同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)檢測用戶設(shè)定的溫度和濕度值,若用戶未設(shè)定,系統(tǒng)則調(diào)取默認(rèn)的參數(shù)進(jìn)行工作。室內(nèi)濕度值和溫度值達(dá)到用戶設(shè)定值或者系統(tǒng)默認(rèn)值時(shí),霧化器會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行,并轉(zhuǎn)入保持這種溫度值和濕度值狀態(tài)中,之后室內(nèi)溫度和濕度下降時(shí),霧化器自動(dòng)進(jìn)行工作,將溫度和濕度再次增加到用戶設(shè)定值或者系統(tǒng)默認(rèn)值,系統(tǒng)如此循環(huán)往復(fù),可將室內(nèi)的溫度和濕度保持在一個(gè)恒定的值上。
二、超聲波霧化器硬件設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)的硬件主要包括:單片機(jī)、霧化器、控制面板、溫濕度傳感器、水位傳感器、聲光顯示裝置和各種執(zhí)行器件。霧化器的電路主要是山振蕩器、換能器和水位控制電路等組成的,換能器將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,進(jìn)曲將水霧化。在水位控制單位元中,水箱通常是采用三級(jí)水位進(jìn)行監(jiān)控,即在水箱的頂部、加熱器元件、水箱底部分別設(shè)置探針,用以探測各自部位的狀態(tài)。頂部探針探測水位是否溢出,加熱器元件探針探測水位是否在加熱器元件上方,底部探針用以探測水箱是否加水。通過三級(jí)水位監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)水箱進(jìn)水、排水、加熱等一系列的自動(dòng)控制。
三、超聲波霧化器軟件設(shè)計(jì)
在該設(shè)計(jì)系統(tǒng)中,共有5個(gè)子程序參與系統(tǒng)運(yùn)行(詳見圖2)。其中數(shù)碼管顯示程序的作用是將系統(tǒng)中輸送到顯示的信號(hào)以數(shù)字顯示出來,使霧化器中的運(yùn)行狀態(tài)更加直觀的呈現(xiàn)在人眼中。鍵盤掃描電路和按鍵處理程序(即輸入程序)是將外部信息輸入到內(nèi)部的工具,以達(dá)到霧化器消抖和控制相關(guān)的程序(如設(shè)定系統(tǒng)溫度和濕度)。溫度、濕度信號(hào)處理程序,是將所感知的外界溫度和濕度進(jìn)行分析處理,并將處理結(jié)果轉(zhuǎn)化成信號(hào)輸送到控制中心。水位控制程序是將水箱內(nèi)的水位情況通過探針探測轉(zhuǎn)化成電子信號(hào)輸送到控制中心,進(jìn)而控制系統(tǒng)的進(jìn)水、排水、加熱等操作。繼電器控制程序是將接受的信號(hào)專變成控制繼電器動(dòng)作,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)霧化器智能調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制。
四、超聲波霧化器的優(yōu)點(diǎn)
經(jīng)過實(shí)際使用證明,該霧化器通過感應(yīng)外界溫度和濕度,若溫度濕度低于設(shè)定值時(shí),霧化器自行運(yùn)行,加熱水箱中的水,再使之霧化來改變外界溫度濕度到系統(tǒng)設(shè)定值,此時(shí)霧化器便停止運(yùn)行而轉(zhuǎn)入保持現(xiàn)狀的工作狀態(tài),當(dāng)溫度和濕度再次降低,則霧化器再次運(yùn)行將外界的溫度和濕度增加到設(shè)定。此霧化器運(yùn)行效果,實(shí)現(xiàn)了霧化器通過自我感應(yīng)外界溫濕度進(jìn)而控制運(yùn)行狀態(tài),使外界的溫度和濕度始終保持在一個(gè)恒定的值上,有效地改善了室內(nèi)溫濕環(huán)境,優(yōu)化了室內(nèi)空氣。
五、醫(yī)用霧化器方案設(shè)計(jì)
應(yīng)用呼吸機(jī)期間進(jìn)行霧化吸入治療,可以改善病人通氣功能、預(yù)防或控制呼吸道感染。目前臨床上應(yīng)用較多的是將霧化吸入藥物加入霧化器,再將霧化器與呼吸回路相連接進(jìn)行霧化治療。對(duì)口含式霧化器進(jìn)行改良,在霧化噴出口增加螺旋式開關(guān),同時(shí)在儲(chǔ)藥腔壁增設(shè)注藥接口??捎糜诤粑鼨C(jī)使用中病人的霧化吸入操作,可以避免反復(fù)打開呼吸回路,在呼吸機(jī)使用途中也可以直接加入藥液而不影響呼吸機(jī)運(yùn)作,霧化吸入結(jié)束后不會(huì)淤積冷凝水,亦不會(huì)增加呼吸回路的無效腔,促進(jìn)醫(yī)院感染管理的規(guī)范性,能夠更好地服務(wù)于臨床。
1、醫(yī)用霧化器設(shè)計(jì)原理
霧化器裝置主要由霧化器底部的霧化發(fā)生裝置、儲(chǔ)藥腔和三通連接管構(gòu)成。對(duì)上述霧化裝置進(jìn)行改良,在三通T型管的垂直端外壁增設(shè)螺紋結(jié)構(gòu)開關(guān),其內(nèi)側(cè)相應(yīng)增加兩封閉片,旋轉(zhuǎn)螺紋結(jié)構(gòu),當(dāng)兩封閉片完全重疊時(shí),為霧化噴出最大口徑;兩封閉片無重疊時(shí),即關(guān)閉霧化噴出口。另外,該霧化裝置在儲(chǔ)藥腔外側(cè)壁,增加注藥接口,與注射器乳頭匹配,霧化吸入前用不帶針頭的注射器向儲(chǔ)藥腔內(nèi)注入藥物;該接口以肝素帽封閉,在霧化吸入過程中,可以用針尖刺過肝素帽的乳膠塞向儲(chǔ)藥腔內(nèi)增加藥物。
2、醫(yī)用霧化器使用方法
將藥物加人儲(chǔ)藥腔,連接氣源,將三通管置入呼吸機(jī)回路吸氣端,按呼吸機(jī)霧化鍵,產(chǎn)生噴霧。打開霧化裝置的螺紋結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)呼吸機(jī)使用過程中的霧化吸入操作。在霧化過程中,如需增加霧化藥物,用針尖刺過肝素帽的乳膠塞向儲(chǔ)藥腔內(nèi)增加藥物。
霧化吸入完畢旋轉(zhuǎn)螺紋結(jié)構(gòu),即關(guān)閉霧化噴出口,阻斷了儲(chǔ)藥腔與三通管之間的通道,即阻斷了儲(chǔ)藥腔與病人呼吸回路。再次向儲(chǔ)藥腔內(nèi)注藥,打開機(jī)器霧化鍵,旋轉(zhuǎn)螺紋結(jié)構(gòu)旋鈕,即可實(shí)現(xiàn)再次霧化吸入操作,無特殊需要不必取出該霧化裝置。
3、醫(yī)用霧化器方案優(yōu)勢
目前臨床上應(yīng)用的霧化器在使用后,如不取出霧化器,儲(chǔ)藥腔將增加呼吸回路的無效腔,且儲(chǔ)藥腔處于呼吸回路的低位,易潴留冷凝水;如將霧化器取出,將再次斷開呼吸回路。再次進(jìn)行霧化吸人治療時(shí),或者在霧化過程中增加藥物時(shí),將不可避免地?cái)嚅_病人與呼吸機(jī)之間的密閉回路。反復(fù)多次打開病人與呼吸機(jī)之間的密閉回路,打斷呼吸機(jī)的正常運(yùn)作,無疑增加了病人氣道感染的機(jī)會(huì),也增加了外界環(huán)境和醫(yī)護(hù)人員被病人飛沫或氣道分泌物污染的機(jī)會(huì)。
本霧化裝置增設(shè)的螺紋結(jié)構(gòu)和注藥接頭成功地解決了上述問題。該霧化器能夠避免因霧化吸入操作而反復(fù)打開呼吸回路,在呼吸機(jī)使用途中也可以直接加入藥液而不影響呼吸機(jī)運(yùn)作,能夠保護(hù)病人與呼吸機(jī)之間回路的密閉性;霧化吸人結(jié)束后不會(huì)因儲(chǔ)藥腔而淤積冷凝水,亦不會(huì)增加呼吸回路的無效腔;能夠減少外界環(huán)境和醫(yī)護(hù)人員被病人飛沫或氣道分泌物污染的機(jī)會(huì),也能夠減少醫(yī)護(hù)人員的工作量;能夠促進(jìn)醫(yī)院感染管理的規(guī)范性,應(yīng)該可以更好地服務(wù)于臨床。