[實用新型]一種超聲波氧氣傳感器

有效

• 申請號: 202220590732.0
• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN217465877U
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 熊友輝;宋禮攀;程暢;朱黎
• 申請（專利權）人: 四方光電股份有限公司
• 主分類號: G01F1/667
• 分類號: G01F1/667;G01F15/00;G01F15/18;G01N29/02
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 郝明琴

本實用新型提供一種超聲波氧氣傳感器，包括氣室、兩個分流結構、電路板和兩個超聲波探頭，氣室沿第一方向延伸，氣室的截面呈圓形，氣室包括相連通的首端整流管、中間穩流管和末端整流管，中間穩流管的內徑小于首端整流管和末端整流管；兩個分流結構分設于首端整流管和末端整流管內；電路板設于氣室的上方；超聲波探頭與電路板電連接，分別設于首端整流管和末端整流管內。首端整流管將進入氣室的大流速的氣流分成多個均勻的流場，多個均勻流場氣流在中間穩流管混合后，使得氣流變得穩定。而且超聲波探頭在中間穩流管內呈直線對發超聲信號，探測波形和氣流的方向呈平行狀態，極大地提高了傳感器對氧濃度和流量的測量精度。

技術領域

本實用新型涉及氣體測量的技術領域，尤其涉及一種超聲波氧氣傳感器。

背景技術

隨著工業進步和醫療技術的不斷提高，人們的生活水平也在不斷提升，醫院對呼吸機和制氧機等相關設備需求量也與日俱增，特別是國外發展中國家對呼吸機的需求出現爆炸式增長，同時，醫療企業對呼吸機相關設備的傳感器的氧濃度和流量的測量精度提出了更高的要求。

超聲波氣體傳感器一般都采用時間差法，通過兩個超聲波傳感器對稱設置來測量正反兩方向聲速傳輸時間，導出氣體流速，計量氣體流量，并進一步通過氣體的聲速及混合氣體分子量來達到測量濃度的目的。

現有的超聲波氧氣傳感器由于其氣室采用傳統單一的圓形直管結構，使得對氣體流量和濃度測量精度低，量程比較小。

為了解決該問題，CN210089772U公開了一種超聲波流量計，通過對流體腔中間一部分壓縮成方形管道，使得流通面積縮小，氣流壓力的損失小且平穩，干擾噪聲小，提高測量精度。然而針對大流速的氣體計量仍然精度不夠。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的實施例提供了一種超聲波氧氣傳感器，旨在解決現有呼吸機上在面對大流速氣體狀態下，其傳感器所存在的測量精度低的問題。

本實用新型的實施例提供一種超聲波氧氣傳感器，包括：

氣室，沿第一方向延伸，所述氣室的截面呈圓形，所述氣室包括相連通的首端整流管、中間穩流管和末端整流管，以供氣體依次通過，所述中間穩流管的內徑小于所述首端整流管和所述末端整流管；

兩個分流結構，分別設于所述首端整流管和所述末端整流管內，以將所述首端整流管和所述末端整流管分割成多個流道；

電路板，設于所述氣室的上方；以及，

兩個超聲波探頭，與所述電路板電連接，兩個所述超聲波探頭分別設于所述首端整流管和所述末端整流管內，其中之一用于發送信號，另一用于接收信號。

可選地，所述分流結構包括：

連接管，沿所述首端整流管或所述末端整流管延伸，所述連接管的外徑與所述首端整流管或所述末端整流管的內徑相適配，并設于所述首端整流管或所述末端整流管內；

中心管，沿所述連接管延伸，并同軸設于所述連接管內，所述超聲波探頭設于所述中心管內；以及，

多個分流板，多個所述分流板間隔設于所述中心管的周向，每一所述分流板均沿所述連接管的延伸方向延伸設置，且每一所述分流板的一端與所述連接管的內壁面固定，另一端與所述中心管的外壁面連接。

可選地，多個所述分流板均勻分布在所述中心管的周向，以將所述連接管均勻分割成多個流道。

可選地，所述首端整流管和所述末端整流管均包括相連接的第一管道和第二管道，所述第二管道靠近所述中間穩流管設置，所述第一管道的內徑與所述連接管的外徑相適配，所述第二管道的內徑小于所述第一管道的內徑且不小于所述連接管的內徑，所述連接管設于所述第一管道內。

可選地，所述分流結構包括：