[發明專利]一種微量氣體流速控制裝置及控制方法

在審

• 申請號: 201710777940.5
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107422754A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 趙蓮;周虹;王瑛;周榕;尤國興;張莉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事醫學科學院野戰輸血研究所
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 魯兵

1.一種微量氣體流速控制裝置，其特征在于，包括進氣室(1)、出氣室(2)和流量控制電磁閥(41)，進氣室(1)和出氣室(2)之間通過氣體管路連通，流量控制電磁閥(41)設置在所述氣體管路上。

2.根據權利要求1所述的微量氣體流速控制裝置，其特征在于，所述進氣室(1)和出氣室(2)是由兩塊隔板(3)將一腔室分隔成的兩個獨立空間，兩塊隔板(3)之間設置有電路板(4)，穿過隔板(3)和電路板(4)設置有連通進氣室(1)和出氣室(2)的氣體通道，位于電路板(4)上的流量控制電磁閥(41)設置在氣體通道上以控制氣體通道的開合度。

3.根據權利要求2所述的微量氣體流速控制裝置，其特征在于，還包括位于進氣室(1)內的第一壓力傳感器(11)和位于出氣室(2)內的第二壓力傳感器(21)，第一壓力傳感器(11)和第二壓力傳感器(21)均穿過隔板(3)電連接到電路板(4)。

4.根據權利要求2或3所述的微量氣體流速控制裝置，其特征在于，還包括位于出氣室(2)內的溫度傳感器(23)，溫度傳感器(23)穿過隔板(3)電連接到電路板(4)。

5.根據權利要求4所述的微量氣體流速控制裝置，其特征在于，還包括一溫度控制單元，所述溫度控制單元包括設置在電路板(4)上的控制電路和設置在隔板(3)上的加熱元件，溫度傳感器(23)連接到溫度控制單元的控制電路。

6.根據權利要求2至5任一項所述的微量氣體流速控制裝置，其特征在于，還包括一控制器(6)，電路板(4)連接至所述控制器(6)。

7.根據權利要求1至6任一項所述的微量氣體流速控制裝置，其特征在于，進氣室(1)的進氣口(12)處設置有進氣電磁閥(5)以控制進入進氣室(1)內的氣體量。

8.根據權利要求7所述的微量氣體流速控制裝置，其特征在于，所述進氣電磁閥(5)連接至所述控制器(6)。

9.一種微量氣體流速控制方法，采用上述權利要求1至8任一項所述的微量氣體流速控制裝置進行操作，包括以下步驟：

步驟一：根據設定的微量氣體流量q₃的范圍，計算確定出氣室2的出氣口內外壓力差P₀；

步驟二：根據步驟一中確定的出氣口處的管徑r和已知的外界大氣壓值P₃，計算確定進氣室中的氣壓值P₁和出氣室中的氣壓值P₂，且滿足P₁＞P₂，P₂＞P₃，壓力差值P₁-P₂保持在80mmHg～350mmHg之間；控制進氣電磁閥和流量控制電磁閥的開合度，使得進氣室中的氣壓值P₁和出氣室中的氣壓值P₂保持穩定。

10.根據權利要求9所述的微量氣體流速控制方法，其特征在于，所述步驟一包括以下步驟：

已知出氣口處的管徑r值和設定的微量氣體流量q₃的范圍，由式(7)計算出氣室的出氣口內外壓力差P₀：

其中，v₃為出氣口外側氣體流速，單位m/s；ρ為氣體密度，單位kg/m³；q₃為出氣口處氣體流量，單位為m³/s；t為時間，單位為s；P₀為出氣口內外壓力差，單位mmHg。

11.根據權利要求9或10所述的微量氣體流速控制方法，其特征在于，所述步驟二包括以下步驟：

①確定出氣室內的壓力值P₂＝P₀+P₃，確定進氣室內的壓力P₁在P₀+P₃+80mmHg至P₀+P₃+350mmHg之間；

②控制器6控制進氣電磁閥5開啟、流量控制電磁閥41關閉，進氣室進氣，控制器通過第一壓力傳感器讀取進氣室內的壓力值P₁，使得P₁在P₀+P₃+80mmHg至P₀+P₃+350mmHg之間；

③控制器6開啟流量控制電磁閥41，并通過第二壓力傳感器21讀取出氣室內的壓力值P₂，通過調整進氣電磁閥5和流量控制電磁閥41的開合度，使得P₁＞P₂，P₂＞P₃，壓力差值P₁-P₂保持在80mmHg～350mmHg之間。