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1、呼吸机流量传感器的原理和应用InstrumentTheo~l仪器原理呼吸机流量传感器的原理和应用王义辉•何金环［摘要】根据常用呼吸机采用的不同流量传感器，论述了几种流量传感器的基木原理，分析了流量传感器在呼吸机中的具体应用，可为工程技术和临床应用人员在使用，维护维修，清洁消毒等方面提供一些帮助.【关键词］流量传感器;呼吸机;原理;超声波传感器［中国图书资料分类号1TH777【文献标识码］C［文章编号11003-8868(2010)06-0098—03PrincipleandApplicationofFlowSensorinVent
2、ilatorWANGYi—hui.HEJin—huan(EquipmentDepartment,SouthwestHospitaloftheThirdMilitaryMedicalUniversity,Chongqing400038,China)AbstractTheprinciplesofseveralkindsofflowsensorsusedincommonventilatorarediscussed,andthespecificapplicationofflowsensorappliedinventilatorisanal
3、yzed.l,heengineersandclinicaltechnicianscanfindreferencewhiletheyareusing,maintainingandrepairing,cleaningandsterilizingthesemachines.［ChineseMedicalEquipmentJournal,2010,31(6):98-99,102］Keywordsflowsensor;ventilator;principle;ultrasonicsensor1流量传感器在呼吸机中的作用流量传感器在呼吸机中的
4、应用己有近30年的历史，在中高档呼吸机中被普遍使用•它作为呼吸机气路系统的重要部件，负责将吸入和呼出的气体流量转换成电信号，送给信号处理电路完成对吸入和呼出潮气量，分钟通气量，流速的检测和显示.根据呼吸机功能和设计的不同，流量传感器的检测值不仅仅提供显示，还对呼吸机的控制，报警等起着决定作用.如流量传感器将测量到的实际值馈送到电子控制部分与面板设置值比较•利用两者间的谋差控制伺服阀门来调节吸人和呼出气体流量:安装在吸气系统前端的空气和氧气流量传感器生成的信号能帮助微处理器对阀门进行控制，以提供患者所需要的氧浓度;流速和流量的检测值
5、还直接影响到呼气与吸气时相的切换，分钟通气量上下限的报警，流量触发灵敏度，气流实时波形和压力一容量环的监测显示等，流量传感器性能的好坏直接影响到呼吸机参数的准确性和可靠性2流量传感器的原理和应用目前，呼吸机的种类和型号很多，采用的流量传感器也各不相同.主要有热丝式，晶体热膜式，超声式，压力感应式，压差式.2.1热丝式流量传感器其基木原理是将1根细的金属丝（在不同的温度下金属丝的电阻不同）放在被测气流中,通过电流加热金属丝，使其温度高丁流体的温度，当被测气体流过热丝时,将带走热丝的部分热量，使热丝温度下降，热丝在气体中的散热量与流速
6、有关，散热量导致热丝温度变化，从而引起电阻变化，流速信号即转变成电信号fl_,经适当的信号变换和处理后测量出气体作者简介:王义辉（1964—），男，湖南长沙人，硕士，高级工程师，设备科主任.作者单位：400038重庆第三军医人学附属西南医院设备科（王义辉，何金环）流量的大小.测量原理图见图1.流体图1热丝式流量传感器原理图在图1中，放置于测量通道中的热丝风作为惠斯登电桥的一个桥臂,由运算放大器A1差分放大电桥输出的电压信号;运算放大器A2提供三极管T工作所需要的偏置电压，并使A1输出信号能够叠加在三极管T的偏置电位上，并被T放大给
7、电桥供电•由电桥电路,A1,A2和三极管T构成的反馈回路，能够使热线工作在恒温状态下.在接通电源瞬间，热线电阻很快被电流加热，并且，其阻值随即升高，使电桥很快达到平衡状态•当流体流过流量计时，由于热交换的原因，热丝的温度，阻抗将发生变化,使桥路失去平衡,根据输出的反馈电压信号即可以测量出流体的流量.徳尔格(Drager)公司的Savina和Evita系列的呼吸机采用的是热丝式流量传感器，结构示意图见图2.单位截面积中.流未加热的气流加热后的气流电热丝图2热丝式流量传感器速越大，电热丝降温越快,电热丝就需要更大的电量维持稳定的温度(
8、180°C),使热丝保持在180°C所需的能量代表流过传感器并使热丝冷却的气流的流量.2_2热膜式流量传感器9■医疗卫生装备？2010年06月第31卷第06期ChineseMedicalEquipmentJournal?Vo1.31?No.06?J
