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制氧机的内部结构如何?如何制作家庭型使用制氧机

作者: 博厚电机 编辑: 博厚电机 来源: https://www.motor-bh.com/ 发布日期: 2021.11.30
信息摘要:
随着人们生活水平的不断提高和改善,对健康的需求逐渐增强,吸氧将逐步成为家庭和社区康复中的一种手段。

变压吸附法制氧机是利用分子筛物理吸附和解吸技术,将空气中的氮气吸附,经净化处理后得到高纯度氧气。在氧疗和氧康复中,吸氧过少达不到疗养效果,吸氧过度则造成危害,因此控制氧流量至关重要。现有制氧机中,一般采用转子流量计或电磁阀加微孔的流量控制方案,但是转子流量计调节属于机械式调节,调节过程麻烦且调节结果不准;电磁阀加微孔控制流量只能实现流量的固定档位的调节,不能实现流量的连续可调,且成本较高。

所述氧气流量传感器、制氧机步进电机分别与控制板连接;所述控制板,根据氧气流量传感器检测的氧气流量,通过控制电机工作状态调节节流阀阀门的开闭来调节氧气流量大小。

进一步地,所述控制板采用PID算法控制制氧机步进电机工作状态。

进一步地,还包括:与所述控制板连接的目标流量输入设备。

进一步地,所述目标流量输入设备包括:红外遥控器或设置有流量调节按键的显示屏。

进一步地,所述流量调节按键为触摸按键。

进一步地,所述控制板采用模块化设计,所述控制板包括MCU主控芯片。

进一步地,所述控制板还包括:用于与制氧机步进电机连接的电机驱动模块、用于与氧气流量传感器连接的传感器通信接口模块;所述电机驱动模块、传感器通信接口模块均与MCU主控芯片连接。

进一步地,所述控制板还包括:用于与显示屏连接的显示驱动模块、用于与红外遥控器无线通信的红外接口模块;所述显示驱动模块、红外接口模块均与 MCU主控芯片连接。

制氧机氧气流量控制方法,包括以下步骤:

S1:控制板判断是否设定氧气目标流量值,若是,进入下一步,否则继续判断系统是否设定目标流量值;

S2:氧气流量传感器测量氧气实际流量值,并将测得的实际流量值传输给控制板;

S3:控制板计算第n次取样,实际流量值与目标流量值的差值e(n);

S4:控制板判断差值e(n)的绝对值是否小于等于极小值ε,若是,控制板控制电机停止,并返回步骤S1,否则,进入下一步;

S5:控制板调用内存参数A、B、C、e(n-1)、e(n-2);其中A=KP+KI+KD, B=KP+2KD,C=KD,KP为PID算法的比例调节系数,KI为PID算法的积分调节系数, KD为PID算法的微分调节系数,e(n-1)为第n-1次取样实际流量值与目标流量值的差值,e(n-2)为第n-2次取样实际流量值与目标流量值的差值;

S6:控制板计算电机转动步数△u,△u=Ae(n)-Be(n-1)+Ce(n-2);同时给e(n-1)和e(n-2)重新赋值,进行数据更新,即将e(n-2)的值用e(n-1) 代替,e(n-1)的值用e(n)代替;

S7:判断制氧机步进电机转动步数△u是否大于等于零,若是,控制板控制电机正转,否则,控制板控制电机反转。

进一步地,步骤S4和S7之间还包括以下步骤S5’和S6’:

S5’:调用内存参数k、b;

步骤S7还包括:控制板根据步骤S6’计算的电机转速结果控制电机转速。

制氧机氧气流量控制系统,氧气流量传感器实时检测输气管内的氧气流量,并将氧气流量值传输给控制板,控制板根据接收到的氧气流量值,实时控制电机的正转、反转或停止等工作状态,电机转动调节节流阀阀门的开闭,从而达到实时连续控制氧气流量的目的,控制结果精准、稳定,可将误差控制在±0.1L/min以下,且调节过程迅速,省时省力。氧气流量传感器可采用制氧机原有配置的氧浓度/流量测量模块,这样仅在增加电机和节流阀的低廉成本的基础上,就可实现高智能化的流量调节。本发明精度高、功能全面、组成简单、系统集成度好、成本大幅缩减、产品化难度地,对制氧机的智能化升级具有革命性的现实意义。

文章出处:东莞市博厚电机有限公司

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