麻醉機流量計的標校方法和裝置的製作方法
2023-05-08 06:56:41 1
專利名稱：麻醉機流量計的標校方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及麻醉機領域，具體而言，涉及一種麻醉機流量計的標校方法和裝置。
背景技術：
麻醉機工作期間，使用流量計不僅給迴路中補充新鮮的氣體、調節吸入氣氧濃度，還可以將蒸發器中麻醉氣體帶入到迴路中。在麻醉機的實際工作過程中氣體的總流量是由吸氣閥和流量計同時控制，因此，在控制吸氣閥的氣體流量時，需要獲知流量計給出氣體的流量。目前，獲知流量計氣體流量的方法為:對流量計進行標校，獲得流量計氣體流量和流量計迴路管道壓力之間的關係曲線；在流量計使用過程中，實時通過壓力傳感器檢測流量計迴路管道壓力，根據標校獲得的流量和壓力關係曲線，確定流量計的氣體流量。從上述步驟可以看出，流量計的標校成為整個方法的關鍵性步驟，流量和壓力關係曲線的準確性直接影響著獲知的流量計氣體流量的準確性。而現有技術中，流量和壓力關係曲線準確性差，據此關係曲線獲知的流量計氣體流量必然存在很大的誤差，從而導致麻醉機氣體的總流量出現誤差，影響麻醉機的正常使用。針對相關技術中麻醉機流量計標校準確性差的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
發明內容
本發明的主要目的在於提供一種麻醉機流量計的標校方法和裝置，以解決麻醉機流量計標校準確性差的問題。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種麻醉機流量計的標校方法。根據本發明的麻醉機流量計的標校方法包括:獲取多個插值節點，其中，插值節點為麻醉機流量計迴路管道壓力及其對應的流量計的氣體流量的節點；在多個插值節點構成的區間內進行樣條插值以獲得各區間的樣條函數；以及根據各區間樣條函數繪製麻醉機流量計的標校曲線。進一步地，在多個插值節點構成的區間內進行樣條插值以獲得各區間的樣條函數包括:在多個插值節點構成的區間內進行三次樣條插值以獲得各區間的三次樣條函數。進一步地,獲取多個插值節點包括:獲取n+1個插值節點(xO, yO), (xl, yl),...,(xn, yn),其中，xO, xl,..., xn為麻醉機流量計迴路管道壓力，yO, yl, ".,yn為管道壓力對應的流量計的氣體流量，其中，η為自然數。進一步地，η為4，5或6。進一步地，在獲取多個插值節點後，該方法還包括:判斷多個插值節點的單調性；以及在多個插值節點不具有單調性時，重新獲取多個插值節點。進一步地，獲取多個插值節點包括:控制壓力傳感器檢測麻醉機流量計迴路的管道壓力；控制麻醉機流量計的氣體流量為零；控制麻醉機的新鮮氣體開關切換至麻醉機的通用氣體出口 ；控制流量測儀連接至通用氣體出口以檢測流量計的氣體流量；以及根據壓力傳感器檢測的管道壓力和流量測儀檢測的氣體流量，生成多個插值節點。為了實現上述目的，根據本發明的另一方面，提供一種麻醉機流量計的標校裝置。根據本發明的麻醉機流量計的標校裝置包括:獲取模塊，用於獲取多個插值節點，其中，插值節點為麻醉機流量計迴路管道壓力及其對應的流量計的氣體流量的節點；插值模塊，用於在多個插值節點構成的區間內進行樣條插值以獲得各區間的樣條函數；以及繪製模塊，用於根據各區間樣條函數繪製麻醉機流量計的標校曲線。進一步地，插值模塊包括第一插值子模塊，用於在多個插值節點構成的區間內進行三次樣條插值以獲得各區間的三次樣條函數。進一步地，該裝置還包括:判斷模塊，用於判斷多個插值節點的單調性，其中，獲取模塊還用於在多個插值節點不具有單調性時，重新獲取多個插值節點。進一步地，獲取模塊包括:第一控制子模塊，用於控制壓力傳感器檢測麻醉機流量計迴路的管道壓力；第二控制子模塊，用於控制麻醉機流量計的氣體流量為零；第三控制子模塊，用於控制麻醉機的新鮮氣體開關切換至麻醉機的通用氣體出口 ；第四控制子模塊，用於控制流量測儀連接至通用氣體出口以檢測流量計的氣體流量；以及生成模塊，用於根據壓力傳感器檢測的管道壓力和流量測儀檢測的氣體流量，生成多個插值節點。通過本發明，採用包括以下步驟的麻醉機流量計的標校方法:獲取多個插值節點，其中，插值節點為麻醉機流量計迴路管道壓力及其對應的流量計的氣體流量的節點；在插值節點構成的區間內進行樣條插值獲得樣條函數，根據樣條函數繪製標校曲線，解決了麻醉機流量計標校準確性差的問題，進而達到了提高麻醉機流量計標校準確性的效果。
構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:圖1是根據本發明第一實施例的麻醉機流量計的標校方法的流程圖；圖2是根據本發明第二實施例的麻醉機流量計的標校方法的流程圖；以及圖3是根據本發明實施例的麻醉機流量計的標校裝置的框圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。圖1是根據本發明第一實施例的麻醉機流量計的標校方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括如下的步驟S102至步驟S106:步驟S102:獲取多個插值節點，其中，插值節點為麻醉機流量計迴路管道壓力及其對應的流量計的氣體流量的節點。該步驟具體為:獲取n+1個插值節點(xO, yO), (xl, yl),..., (xn, yn),其中，xO,
xl,..., xn為麻醉機流量計迴路管道壓力，yO, yl,..., yn為管道壓力對應的流量計的氣體流量，其中，η為自然數。
在實際操作的過程中，為了保證獲取節點的有效性，優選地，在步驟S102後，該方法還包括:判斷多個插值節點的單調性；以及在多個插值節點不具有單調性時，重新獲取多個插值節點。採用該優選實施方式，能夠提高該方法的準確性，以獲得準確的麻醉機流量計的標校曲線。優選地，步驟S102具體通過以下步驟SI至步驟S2實現:步驟SI，控制壓力傳感器檢測麻醉機流量計迴路的管道壓力；步驟S2，控制麻醉機流量計的氣體流量為零；步驟S3，控制麻醉機的新鮮氣體開關切換至麻醉機的通用氣體出口 ；步驟S4，控制流量測儀連接至通用氣體出口以檢測流量計的氣體流量；步驟S5，根據壓力傳感器檢測的管道壓力和流量測儀檢測的氣體流量，生成多個插值節點，其中，管道壓力具體表現為壓力傳感器輸入口與輸出口的壓力差。採用該優選實施方式，能夠獲取正確的插值節點，保證了插值所得樣條函數的正確。步驟S104:在多個插值節點構成的區間內進行樣條插值以獲得各區間的樣條函數。步驟S106:根據各區間樣條函數繪製麻醉機流量計的標校曲線。在該實施例中，獲取流量計迴路管道壓力及其對應的流量計氣體流量的節點作為插值節點，進行樣條插值獲得樣條函數，根據樣條函數繪製麻醉機流量計的標校曲線，精度高，誤差小，據此標校曲線，在檢測到管道壓力後，能夠得出準確的氣體流量，從而提高了麻醉機氣體總流量的控制精度。優選地，在步驟S104中，使用三次樣條插值獲得各區間的三次樣條函數，在進行三次樣條插值時，步驟S102中的「多個」優選為5 7。採用該優選實施方式，使用三次樣條曲線插值算法對流量計進行標校，需要較少的點就能得到平滑、清晰的標校曲線，而且得出的標校結果精確。圖2是根據本發明第二實施例的麻醉機流量計的標校方法的流程圖，如圖2所示，該方法包括如下步驟:S1.將所有流量計設置為OL/min。S2.新鮮氣體開關切換到通用氣體出口(即CGO)。S3.連接流量測儀到CGO。S4.確定5 7個插值節點(xO, xl, x2,...xn),以及對應的函數值(yO, yl,y2,...yn)。S5.對輸入的插值結點進行判斷是否單調，否的話退出標校，是的話執行以下步驟。S6.採用三次樣條插值，所以在每個區間多是三次的函數，有4個待定係數，一共有η個區間，因此一共要確定4η個係數。根據線性條件可以確定3η-3個條件，再加上插值點的信息又可以確定n+1個條件，最後再加上邊界條件(本專利使用的是非扭結條件)確定的2個條件，就可以確定4n個條件，從而解出4n個係數，能夠初始化出一個對角佔優的三對角線矩陣。S7.使用追趕法解出步驟6的矩陣，從而得到三次樣條插值函數各個係數的值，這樣就得到了各個區間的三次樣條函數。S8.繪製出各個區間的三次樣條曲線，最後連接在一起的平滑曲線即為麻醉機流量計的標校曲線。S9.流量計標校完成。圖3是根據本發明實施例的麻醉機流量計的標校裝置的框圖，如圖3所示，該裝置包括獲取模塊10，用於獲取多個插值節點，其中，插值節點為麻醉機流量計迴路管道壓力及其對應的流量計的氣體流量的節點；插值模塊20，用於在多個插值節點構成的區間內進行樣條插值以獲得各區間的樣條函數；以及繪製模塊30，用於根據各區間樣條函數繪製麻醉機流量計的標校曲線。在該實施例中，首先通過獲取模塊10獲取流量計迴路管道壓力及其對應的流量計氣體流量的節點作為插值節點，差值模塊20進行樣條插值獲得樣條函數，繪製模塊30根據樣條函數繪製麻醉機流量計的標校曲線。使用該麻醉機流量計的標校裝置，獲得的標校曲線精度高，誤差小。因此，據此標校曲線，在檢測到管道壓力後，能夠得出準確的氣體流量，從而提高了麻醉機氣體總流量的控制精度。優選地，插值模塊包括第一插值子模塊，用於在多個插值節點構成的區間內進行三次樣條插值以獲得各區間的三次樣條函數。採用該優選實施方式，通過三次樣條曲線插值算法對流量計進行標校，需要較少的點就能得到平滑、清晰的標校曲線，而且得出的標校結果精確。優選地，該裝置還包括判斷模塊，用於判斷多個插值節點的單調性，其中，獲取模塊還用於在多個插值節點不具有單調性時，重新獲取多個插值節點。採用該優選實施方式，在對獲取的插值點進行樣條插值時，進行單調性的判斷，能夠保證獲取的插值節點的有效性，從而能夠提高該裝置的準確性，能夠獲得準確的麻醉機流量計的標校曲線。優選地，獲取模塊包括第一控制子模塊，用於控制壓力傳感器檢測麻醉機流量計迴路的管道壓力；第二控制子模塊，用於控制麻醉機流量計的氣體流量為零；第三控制子模塊，用於控制麻醉機的新鮮氣體開關切換至麻醉機的通用氣體出口 ；第四控制子模塊，用於控制流量測儀連接至通用氣體出口以檢測流量計的氣體流量；以及生成模塊，用於根據壓力傳感器檢測的管道壓力和流量測儀檢測的氣體流量，生成多個插值節點。採用該優選實施方式，能夠獲取正確的插值節點，保證了插值所得樣條函數的正確。從以上的描述中，可以看出，本發明實現了如下技術效果使用樣條插值算法對流量計已知的管道壓力和氣體流量節點進行插值計算，獲得的標校曲線精度高，誤差小，從而在檢測到管道壓力後，能夠得出準確的氣體流量，提高了麻醉機氣體總流量的控制精度。以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種麻醉機流量計的標校方法,其特徵在於,包括: 獲取多個插值節點，其中，所述插值節點為麻醉機流量計迴路管道壓力及其對應的流量計的氣體流量的節點； 在所述多個插值節點構成的區間內進行樣條插值以獲得各區間的樣條函數；以及 根據所述各區間樣條函數繪製所述麻醉機流量計的標校曲線。
2.根據權利要求1所述的麻醉機流量計的標校方法，其特徵在於，在所述多個插值節點構成的區間內進行樣條插值以獲得各區間的樣條函數包括: 在所述多個插值節點構成的區間內進行三次樣條插值以獲得各區間的三次樣條函數。
3.根據權利要求2所述的麻醉機流量計的標校方法，其特徵在於，獲取多個插值節點包括: 獲取 n+1 個插值節點(xO, yO), (xl, yl),..., (xn, yn),其中，xO, xl, "^xn 為麻醉機流量計迴路管道壓力，yO，yl，…，yn為所述管道壓力對應的流量計的氣體流量，其中，η為自然數。
4.根據權利要求3所述的麻醉機流量計的標校方法，其特徵在於，所述η為4，5或6。
5.根據權利要求1所述的麻醉機流量計的標校方法，其特徵在於，在獲取多個插值節點後，所述方法還包括: 判斷所述多個插值節點的單調性；以及 在所述多個插值節點不具有單調性時，重新獲取多個插值節點。
6.根據權利要求1 所述的麻醉機流量計的標校方法，其特徵在於，獲取多個插值節點包括: 控制壓力傳感器檢測所述麻醉機流量計迴路的管道壓力； 控制所述麻醉機流量計的氣體流量為零； 控制所述麻醉機的新鮮氣體開關切換至所述麻醉機的通用氣體出口 ； 控制流量測儀連接至所述通用氣體出口以檢測所述流量計的氣體流量；以及根據所述壓力傳感器檢測的管道壓力和所述流量測儀檢測的氣體流量，生成所述多個插值節點。
7.一種麻醉機流量計的標校裝置，其特徵在於，包括: 獲取模塊，用於獲取多個插值節點，其中，所述插值節點為麻醉機流量計迴路管道壓力及其對應的流量計的氣體流量的節點； 插值模塊，用於在所述多個插值節點構成的區間內進行樣條插值以獲得各區間的樣條函數；以及 繪製模塊，用於根據所述各區間樣條函數繪製所述麻醉機流量計的標校曲線。
8.根據權利要求7所述的麻醉機流量計的標校裝置，其特徵在於，所述插值模塊包括第一插值子模塊，用於在所述多個插值節點構成的區間內進行三次樣條插值以獲得各區間的三次樣條函數。
9.根據權利要求7所述的麻醉機流量計的標校裝置，其特徵在於，還包括: 判斷模塊，用於判斷所述多個插值節點的單調性， 其中，所述獲取模塊還用於在所述多個插值節點不具有單調性時，重新獲取多個插值節點。
10.根據權利要求7所述的麻醉機流量計的標校裝置，其特徵在於，所述獲取模塊包括: 第一控制子模塊，用於控制壓力傳感器檢測所述麻醉機流量計迴路的管道壓力； 第二控制子模塊，用於控制所述麻醉機流量計的氣體流量為零； 第三控制子模塊，用於控制所述麻醉機的新鮮氣體開關切換至所述麻醉機的通用氣體出口 ； 第四控制子模塊，用於控制流量測儀連接至所述通用氣體出口以檢測所述流量計的氣體流量；以及 生成模塊，用於根據所述壓力傳感器檢測的管道壓力和所述流量測儀檢測的氣體流量，生成所述多個插值節點。
全文摘要
本發明公開了一種麻醉機流量計的標校方法和裝置。該麻醉機流量計的標校方法包括獲取多個插值節點，其中，插值節點為麻醉機流量計迴路管道壓力及其對應的流量計的氣體流量的節點；在多個插值節點構成的區間內進行樣條插值以獲得各區間的樣條函數；以及根據各區間樣條函數繪製麻醉機流量計的標校曲線。通過本發明，能夠獲得準確的流量計的標校曲線，從而提高了麻醉機流量計標校的準確性。
文檔編號A61M16/01GK103076068SQ20111033020
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月26日 優先權日2011年10月26日
發明者黃髮乾 申請人:北京誼安醫療系統股份有限公司