用于循环式潜水呼吸器的一体式剂罐及剂体状态检测方法

技术领域

本发明涉及循环式潜水呼吸器技术领域，特别是涉及一种用于循环式潜水呼吸器的一体式剂罐及一体式剂罐中产氧剂和二氧化碳吸收剂的状态检测方法。

背景技术

循环式潜水呼吸器具有水下工作时间长、隐蔽性好、气体利用率高的特点，广泛应用于技术潜水、科考潜水、洞穴潜水和军事潜水。循环式潜水呼吸器的工作原理是可将潜水员呼出的气体通过二氧化碳吸收剂罐吸收掉二氧化碳后，再次进入呼吸回路，供潜水员呼吸。现有潜水员在使用循环式潜水呼吸器进行呼吸时，潜水员呼出的二氧化碳一般都经二氧化碳吸收剂罐，被二氧化碳吸收剂罐中的二氧化碳吸收剂吸收，被吸收的二氧化碳就被浪费掉了。本发明人就设想是否可将潜水员呼出的二氧化碳变废为宝，经研究后，发明人提出了一种利用产氧剂将潜水员呼出的二氧化碳经化学反应后转换为氧气，并将此氧气提供给潜水员呼吸用，多余的二氧化碳可以再被二氧化碳吸收剂吸收掉的技术。基于此，发明人发明设计了一种产氧剂罐和二氧化碳吸收剂罐一体式结构设计的剂罐，并针对此剂罐内的产氧剂的有效性及二氧化碳吸收剂的有效性进行检测。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种用于循环式潜水呼吸器的一体式剂罐及剂体状态检测方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供一种用于循环式潜水呼吸器的一体式剂罐，其特点在于，其包括产氧剂罐体，所述产氧剂罐体的截面为长方形，所述产氧剂罐体内同轴安装有产氧剂内腔体，所述产氧剂内腔体的截面呈等腰梯形、且直径由上至下逐渐减小，所述产氧剂罐体的顶部可拆卸地固定有呈截面为倒U字型的产氧剂罐盖，所述产氧剂罐盖的顶部中间位置处设置有与循环式潜水呼吸器的呼气管道连通的呼气进口，所述呼气进口与产氧剂内腔体的产氧剂腔室相通，所述产氧剂内腔体的顶端与产氧剂罐体的顶端相齐平，所述产氧剂内腔体的底端与产氧剂罐体的底端相齐平，所述产氧剂内腔体的底端为多孔结构，所述多孔结构的孔径设置为气体可通过、而产氧剂和二氧化碳吸收不可通过，所述产氧剂腔室由下至上间隔放置有N1个多孔圆隔板，以将产氧剂腔室由上至下划分为N1层产氧剂小腔室，每一所述多孔圆隔板均放在与其直径相匹配的产氧剂腔室内径位置处，每一层所述产氧剂小腔室均用于承载产氧剂，每一所述多孔圆隔板的孔径设置为气体可通过、而产氧剂不可通过，每一所述多孔圆隔板的下表面中心位置处固定有第一温度传感器。

所述产氧剂罐体外同轴围设固定有二氧化碳吸收剂罐体，所述二氧化碳吸收剂罐体的截面呈凹字型，所述二氧化碳吸收剂罐体内同轴安装有二氧化碳吸收剂内腔体，所述二氧化碳吸收剂内腔体的截面呈等腰梯形、且直径由下至上逐渐减小，所述二氧化碳吸收剂罐体的底部可拆卸地固定有呈截面为凹字型的二氧化碳吸收剂罐盖，所述二氧化碳吸收剂内腔体的吸收剂腔室的顶部插设的连接管与循环式潜水呼吸器的吸气管道连通，所述吸收剂腔室由上至下间隔放置有N2个多孔圆环隔板，以将吸收剂腔室由下至上划分为(N2+1)层吸收剂小腔室，每一所述多孔圆环隔板均放在与其直径相匹配的吸收剂腔室内径位置处，每一层所述吸收剂小腔室均用于承载二氧化碳吸收剂，每一所述多孔圆环隔板的孔径设置为气体可通过、而二氧化碳吸收剂不可通过，每一所述多孔圆环隔板的上表面沿着圆周方向均匀地固定有多个第二温度传感器，所述产氧剂内腔体的底部外侧中心位置处也固定有第二温度传感器，N1、N2为正整数。

所述一体式剂罐上设置有控制器，每一所述第一温度传感器用于定时检测所在层产氧剂小腔室的温度值并传输至控制器，每一所述第二温度传感器用于定时检测所在层吸收剂小腔室的温度值并传输至控制器。

本发明进一步的技术方案为，所述一体式剂罐上设置有防水显示屏和报警器。

按照由上至下顺序依次对每层产氧剂小腔室进行排序，针对第一层产氧剂小腔室：所述控制器用于在启动工作起第一时间段之后的第二时间段内判断第一层的第一温度传感器检测到的温度值是否大于第一设定温度阈值，在为是时表明第一层产氧剂小腔室内的产氧剂与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，第一层产氧剂小腔室内的产氧剂有效，控制防水显示屏显示第一层产氧剂有效的信息，在为否时表明第一层产氧剂小腔室内的产氧剂未与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，第一层产氧剂小腔室内的产氧剂失效，控制防水显示屏显示第一层产氧剂失效的信息。

针对第二层至第N1层的产氧剂小腔室：所述控制器用于在判定出上一层产氧剂失效时开始计时，在开始计时起第一时间段之后的第二时间段内判断当前层的第一温度传感器检测到的温度值是否大于第一设定温度阈值，在为是时表明当前层产氧剂小腔室内的产氧剂与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，当前层产氧剂小腔室内的产氧剂有效，控制防水显示屏显示当前层产氧剂有效的信息，在为否时表明当前层产氧剂小腔室内的产氧剂未与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，当前层产氧剂小腔室内的产氧剂失效，控制防水显示屏显示当前层产氧剂失效的信息，并在判定出第N1层的产氧剂失效时控制报警器发出产氧剂均已失效的警示信息，(第一时间段+第二时间段)大于每层的产氧剂的饱和时间，第二时间段大于第一时间段。

按照由下至上顺序对每层吸收剂小腔室进行排序，针对第一层吸收剂小腔室：所述控制器用于在启动工作起第三时间段之后的第四时间段内判断第一层的第二温度传感器检测到的温度值是否大于第二设定温度阈值，在为是时表明第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂被潜水员呼出的二氧化碳吸收，第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂有效，控制防水显示屏显示第一层二氧化碳吸收剂有效的信息，在为否时表明第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂未吸收潜水员呼出的二氧化碳，第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂失效，控制防水显示屏显示第一层二氧化碳吸收剂失效的信息。

针对第二层至第(N2+1)层的吸收剂小腔室：所述控制器用于在判定出上一层二氧化碳吸收剂失效时开始计时，在开始计时起第三时间段之后的第四时间段内判断当前层的各个第二温度传感器检测到的温度值的平均值是否大于第二设定温度阈值，在为是时表明当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂被潜水员呼出的二氧化碳吸收，当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂有效，控制防水显示屏显示当前层二氧化碳吸收剂有效的信息，并在判定出第(N2+1)层的二氧化碳吸收剂有效时发出二氧化碳吸收剂快要用完、准备出水的警示信息，在为否时表明当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂未吸收潜水员呼出的二氧化碳，当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂失效，控制防水显示屏显示当前层二氧化碳吸收剂失效的信息，并在判定出第(N2+1)层的二氧化碳吸收剂失效时发出二氧化碳吸收剂均已失效、需马上出水的警示信息，(第三时间段+第四时间段)大于每层的二氧化碳吸收剂的饱和时间，第四时间段大于第三时间段，第三时间段大于第一时间段。

所述控制器在启动工作后的第五时间段内连续判定出各层产氧剂均已失效则控制防水显示屏显示产氧剂均已失效的信息，同时控制报警器发出产氧剂均已失效的警示信息，并在启动工作后第六时间段内连续判定出各层二氧化碳吸收剂均已失效则控制防水显示屏显示二氧化碳吸收剂均已失效的信息，同时控制报警器发出二氧化碳吸收剂均已失效、需马上出水的警示信息，第六时间段大于第五时间段。

本发明还提供一种用于循环式潜水呼吸器的一体式剂罐的剂体状态检测方法，其特点在于，其利用上述的一体式剂罐实现，所述剂体状态检测方法包括以下步骤：

S11、按照由上至下顺序依次对每层产氧剂小腔室进行排序。

S12、针对第一层产氧剂小腔室：所述控制器在启动工作起第一时间段之后的第二时间段内判断第一层的第一温度传感器检测到的温度值是否大于第一设定温度阈值，在为是时表明第一层产氧剂小腔室内的产氧剂与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，第一层产氧剂小腔室内的产氧剂有效，控制显示第一层产氧剂有效的信息，在为否时表明第一层产氧剂小腔室内的产氧剂未与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，第一层产氧剂小腔室内的产氧剂失效，控制显示第一层产氧剂失效的信息。

S13、针对第二层至第N1层的产氧剂小腔室：所述控制器在判定出上一层产氧剂失效时开始计时，在开始计时起第一时间段之后的第二时间段内判断当前层的第一温度传感器检测到的温度值是否大于第一设定温度阈值，在为是时表明当前层产氧剂小腔室内的产氧剂与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，当前层产氧剂小腔室内的产氧剂有效，控制显示当前层产氧剂有效的信息，在为否时表明当前层产氧剂小腔室内的产氧剂未与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，当前层产氧剂小腔室内的产氧剂失效，控制显示当前层产氧剂失效的信息，并在判定出第N1层的产氧剂失效时发出产氧剂均已失效的警示信息，(第一时间段+第二时间段)大于每层的产氧剂的饱和时间，第二时间段大于第一时间段。

在执行步骤S11-S13过程中，控制器在启动工作后的第五时间段内连续判定出各层产氧剂均已失效则控制显示产氧剂均已失效的信息，同时控制发出产氧剂均已失效的警示信息。

S21、按照由下至上顺序对每层吸收剂小腔室进行排序。

S22、针对第一层吸收剂小腔室：所述控制器在启动工作起第三时间段之后的第四时间段内判断第一层的第二温度传感器检测到的温度值是否大于第二设定温度阈值，在为是时表明第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂被潜水员呼出的二氧化碳吸收，第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂有效，控制显示第一层二氧化碳吸收剂有效的信息，在为否时表明第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂未吸收潜水员呼出的二氧化碳，第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂失效，控制显示第一层二氧化碳吸收剂失效的信息。

S23、针对第二层至第(N2+1)层的吸收剂小腔室：所述控制器在判定出上一层二氧化碳吸收剂失效时开始计时，在开始计时起第三时间段之后的第四时间段内判断当前层的第二温度传感器检测到的温度值是否大于第二设定温度阈值，在为是时表明当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂被潜水员呼出的二氧化碳吸收，当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂有效，控制显示当前层二氧化碳吸收剂有效的信息，并在判定出第(N2+1)层的二氧化碳吸收剂有效时发出二氧化碳吸收剂快要用完、准备出水的警示信息，在为否时表明当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂未吸收潜水员呼出的二氧化碳，当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂失效，控制显示当前层二氧化碳吸收剂失效的信息，并在判定出第(N2+1)层的二氧化碳吸收剂失效时发出二氧化碳吸收剂均已失效、需马上出水的警示信息，(第三时间段+第四时间段)大于每层的二氧化碳吸收剂的饱和时间，第四时间段大于第三时间段，第三时间段大于第一时间段。

在执行步骤S21-S23过程中，控制器在启动工作后第六时间段内连续判定出各层二氧化碳吸收剂均已失效则控制显示二氧化碳吸收剂均已失效的信息，同时控制发出二氧化碳吸收剂均失效、需马上出水的警示信息，第六时间段大于第五时间段。

步骤S11-S13与步骤S21-S23并行执行。

本发明的积极进步效果在于：

本发明设计了一种产氧剂罐和二氧化碳吸收剂罐一体式结构设计的剂罐，结构紧凑，能够将潜水员呼出的气体中二氧化碳先经产氧剂罐体中的产氧剂进行化学反应产生氧气，再将未与产氧剂进行化学反应的二氧化碳和产生的氧气流入二氧化碳吸收剂罐体中，二氧化碳被二氧化碳吸收剂罐体中的二氧化碳吸收剂吸收，而产生的氧气经二氧化碳吸收剂内腔体的顶部流入吸气管道中，以为潜水员供氧用，能够有效地利用二氧化碳，变废为宝，延长潜水员的水下潜水时间。

本发明中，将产氧剂内腔体设计为截面呈等腰梯形、且直径由上至下逐渐减小的结构，这种结构设计使得产氧剂腔室内放置的多个多孔圆隔板均能够放置在与其直径相匹配的产氧剂腔室内径位置处，从而形成多层产氧剂小腔室，每层产氧剂小腔室均可填充产氧剂，且通过在每个多孔圆隔板的下表面中心位置处固定有第一温度传感器，可以定时检测所在层产氧剂小腔室的温度值。

本发明中，将二氧化碳吸收剂内腔体设计为截面呈等腰梯形、且直径由下至上逐渐减小的结构，这种结构设计使得吸收剂腔室内放置的多个多孔圆环隔板均能够放置在与其直径相匹配的吸收剂腔室内径位置处，从而形成多层吸收剂小腔室，每层吸收剂小腔室均可填充二氧化碳吸收剂，且通过在每个多孔圆环隔板的上表面固定有第二温度传感器、及在产氧剂内腔体的底部外侧中心位置处也固定有第二温度传感器，可以定时检测所在层吸收剂小腔室的温度值。

本发明还能够对一体式剂罐内的产氧剂的有效性及二氧化碳吸收剂的有效性进行检测，并及时告知潜水员产氧剂的有效性及二氧化碳吸收剂的有效性。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的用于循环式潜水呼吸器的一体式剂罐的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种用于循环式潜水呼吸器的一体式剂罐，其由同轴设置的产氧剂罐体1和二氧化碳吸收剂罐体2构成，二氧化碳吸收剂罐体2围在产氧剂罐体1周围，产氧剂罐体1开口向上，二氧化碳吸收剂罐体2开口向下。

其中，产氧剂罐体1的截面为长方形，产氧剂罐体1内同轴安装有产氧剂内腔体3，产氧剂内腔体3的截面呈等腰梯形、且直径由上至下逐渐减小。产氧剂罐体1的顶部与呈截面为倒U字型的产氧剂罐盖4相螺接，利用产氧剂罐盖4密封产氧剂罐体1的顶部开口。产氧剂罐盖4的顶部中间位置处设置有呼气进口5，呼气进口5的一端与产氧剂内腔体3的产氧剂腔室6相通，呼气进口5的另一端与循环式潜水呼吸器的呼气管道相连通，潜水员呼出的气体通过呼气管道、呼气进口5进入产氧剂腔室6内。产氧剂内腔体3的顶端与产氧剂罐体1的顶端相齐平，产氧剂内腔体3的底端与产氧剂罐体1的底端相齐平，产氧剂内腔体3的底端为多孔结构，多孔结构的孔径设置为气体可通过、而产氧剂和二氧化碳吸收不可通过。

产氧剂腔室6由下至上间隔放置有N1(N1为正整数)个多孔圆隔板7，以将产氧剂腔室6由上至下划分为N1层产氧剂小腔室，每一多孔圆隔板7均放在与其直径相匹配的产氧剂腔室6内径位置处。本实施例中采用6个多孔圆隔板以将产氧剂腔室6由上至下划分为6层产氧剂小腔室，位于最上面的多孔圆隔板7与产氧剂内腔体3的顶端相齐平。每一层产氧剂小腔室均用于承载产氧剂，每一多孔圆隔板7的孔径设置为气体可通过、而产氧剂不可通过，每一多孔圆隔板7的下表面中心位置处固定有第一温度传感器8，这样每个产业剂小腔室均对应有第一温度传感器8。

二氧化碳吸收剂罐体2的截面呈凹字型，二氧化碳吸收剂罐体2内同轴安装有二氧化碳吸收剂内腔体9，二氧化碳吸收剂内腔体9的截面呈等腰梯形、且直径由下至上逐渐减小，二氧化碳吸收剂罐体2的底部与呈截面为凹字型的二氧化碳吸收剂罐盖10相螺接以密封二氧化碳吸收剂罐体2，利用二氧化碳吸收剂罐盖10密封二氧化碳吸收剂罐体2的底部开口。

二氧化碳吸收剂内腔体9的吸收剂腔室11由上至下间隔放置有N2(N2为正整数)个多孔圆环隔板12，以将吸收剂腔室11由下至上划分为(N2+1)层吸收剂小腔室，每一多孔圆环隔板12均放在与其直径相匹配的吸收剂腔室11内径位置处，本实施例中采用4个多孔圆环隔板12以将吸收剂腔室11由下至上划分为5层吸收剂小腔室，位于最下面的多孔圆环隔板12与产氧剂内腔体3的底端相齐平。每一层吸收剂小腔室均用于承载二氧化碳吸收剂，每一多孔圆环隔板12的孔径设置为气体可通过、而二氧化碳吸收剂不可通过，每一多孔圆环隔板12的上表面沿着圆周方向均匀地固定有多个第二温度传感器13，产氧剂内腔体3的底部外侧中心位置处也固定有第二温度传感器13，这样每个吸收剂小腔室均对应有第二温度传感器13。

产氧剂罐盖4内设置有控制器14，防水显示屏15嵌设在产氧剂罐盖4的上表面且位于呼气进口5的左侧，报警器16嵌设在产氧剂罐盖4的上表面且位于呼气进口5的右侧。

每一第一温度传感器8用于定时检测所在层产氧剂小腔室的温度值并传输至控制器14，每一第二温度传感器13用于定时检测所在层吸收剂小腔室的温度值并传输至控制器14。

本实施例的一体式剂罐在使用时，先装填产氧剂，具体为：先放入一定量的产氧剂至产氧剂内腔体3的底部，放入第一个多孔圆隔板7，第一个多孔圆隔板7放在与其直径相匹配的产氧剂腔室6内径位置处，产氧剂内腔体3的底部与第一个多孔圆隔板7之间的腔室构成一层产氧剂小腔室；再放入一定量的产氧剂至第一个多孔圆隔板7上，放入第二个多孔圆隔板7，第二个多孔圆隔板7放在与其直径相匹配的产氧剂腔室6内径位置处，第一个多孔圆隔板7和第二个多孔圆隔板7之间的腔室构成一层产氧剂小腔室；再放入一定量的产氧剂至第二个多孔圆隔板7上，放入第三个多孔圆隔板7，第三个多孔圆隔板7放在与其直径相匹配的产氧剂腔室6内径位置处，第二个多孔圆隔板7和第三个多孔圆隔板7之间的腔室构成一层产氧剂小腔室；再放入一定量的产氧剂至第三个多孔圆隔板7上，放入第四个多孔圆隔板7，第四个多孔圆隔板7放在与其直径相匹配的产氧剂腔室6内径位置处，第三个多孔圆隔板7和第四个多孔圆隔板7之间的腔室构成一层产氧剂小腔室；再放入一定量的产氧剂至第四个多孔圆隔板7上，放入第五个多孔圆隔板7，第五个多孔圆隔板7放在与其直径相匹配的产氧剂腔室6内径位置处，第四个多孔圆隔板7和第五个多孔圆隔板7之间的腔室构成一层产氧剂小腔室；再放入一定量的产氧剂至第五个多孔圆隔板7上，放入第六个多孔圆隔板7，第六个多孔圆隔板7放在与其直径相匹配的产氧剂腔室6内径位置处、与产氧剂内腔体3的顶端相齐平的位置，第五个多孔圆隔板7和第六个多孔圆隔板7之间的腔室构成一层产氧剂小腔室。由于每个多孔圆隔板7的下表面中心位置处均固定一个第一温度传感器8，所以每层产氧剂小腔室均有一个第一温度传感器8。再螺接产氧剂罐盖4密封产氧剂罐体1的顶部开口，这样产氧剂就装填好了。按照由上至下顺序依次对每层产氧剂小腔室进行排序，分别为第一层至第六层产氧剂小腔室。

再装填二氧化碳吸收剂，具体为：将一体式剂罐倒过来，使得二氧化碳吸收剂罐体2的开口朝上，下面以倒过来的角度描述，先放入一定量的二氧化碳吸收剂至二氧化碳吸收剂内腔体9的底部，放入第一个多孔圆环隔板12，第一个多孔圆环隔板12放在与其直径相匹配的吸收剂腔室11内径位置处，二氧化碳吸收剂内腔体9的底部与第一个多孔圆环隔板12之间的腔室构成一层吸收剂小腔室；再放入一定量的二氧化碳吸收剂至第一个多孔圆环隔板12上，放入第二个多孔圆环隔板12，第二个多孔圆环隔板12放在与其直径相匹配的吸收剂腔室11内径位置处，第一个多孔圆环隔板12和第二个多孔圆环隔板12之间的腔室构成一层吸收剂小腔室；再放入一定量的二氧化碳吸收剂至第二个多孔圆环隔板12上，放入第三个多孔圆环隔板12，第三个多孔圆环隔板12放在与其直径相匹配的吸收剂腔室11内径位置处，第二个多孔圆环隔板12和第三个多孔圆环隔板12之间的腔室构成一层吸收剂小腔室；再放入一定量的二氧化碳吸收剂至第三个多孔圆环隔板12上，放入第四个多孔圆环隔板12，第四个多孔圆环隔板12放在与其直径相匹配的吸收剂腔室11内径位置处、且与产氧剂罐体1顶部齐平，第三个多孔圆环隔板12和第四个多孔圆环隔板12之间的腔室构成一层吸收剂小腔室；再放入一定量的二氧化碳吸收剂至第四个多孔圆环隔板12和与第四个多孔圆环隔板12齐平的产氧剂罐体1上。由于每一多孔圆环隔板12的上表面沿着圆周方向均匀地固定有多个第二温度传感器13，产氧剂内腔体3的底部外侧中心位置处也固定有第二温度传感器13，所以每层吸收剂小腔室均有第二温度传感器13。再螺接二氧化碳吸收剂罐盖10密封二氧化碳吸收剂罐体2的开口，这样二氧化碳吸收剂就装填好了。将装填好产氧剂和二氧化碳吸收剂的一体式剂罐再倒过来复位，按照由下至上顺序对每层吸收剂小腔室进行排序，分别为第一层至第五层吸收剂小腔室。

潜水员在带着此装填好产氧剂和二氧化碳吸收剂的一体式剂罐下水，潜水员戴着循环式潜水呼吸器，潜水员呼出的气体经呼气管道、呼气进口5进入产氧剂腔室6内。此时需要检测每层产氧剂小腔室内的产氧剂的有效性。由于潜水员呼出的气体在经过产氧剂腔室6时方向是由上至下的，所以本实施例按照由上至下顺序对每层产氧剂小腔室内的产氧剂的有效性进行检测。

产氧剂产生氧气的原理为：产氧剂与潜水员呼出气体中的二氧化碳发生化学反应产生氧气，会产生热量，随着产氧剂的使用，会造成温度升高，所以可通过温度传感器检测产氧剂的有效性。

针对第一层产氧剂小腔室：控制器14用于在启动工作起第一时间段(如10秒)之后的第二时间段内实时判断第一层的第一温度传感器检8测到的温度值是否大于第一设定温度阈值，在为是时表明第一层产氧剂小腔室内的产氧剂与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，第一层产氧剂小腔室内的产氧剂有效，控制防水显示屏15显示第一层产氧剂有效的信息，在为否时表明第一层产氧剂小腔室内的产氧剂未与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，第一层产氧剂小腔室内的产氧剂失效(产氧剂饱和或进水)，控制防水显示屏15显示第一层产氧剂失效的信息。

在第一层产氧剂饱和或进水后，第一层产氧剂就失效了，无法使用了，潜水员呼出的气体会进入第二层产氧剂小腔室。可见，在上一层产氧剂失效后，潜水员呼出的气体会进入下一层产氧剂小腔室。

针对第二层至第六层的产氧剂小腔室：控制器14用于在判定出上一层产氧剂失效时开始计时，在开始计时起第一时间段之后的第二时间段内实时判断当前层的第一温度传感器8检测到的温度值是否大于第一设定温度阈值，在为是时表明当前层产氧剂小腔室内的产氧剂与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，当前层产氧剂小腔室内的产氧剂有效，控制防水显示屏15显示当前层产氧剂有效的信息，在为否时表明当前层产氧剂小腔室内的产氧剂未与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，当前层产氧剂小腔室内的产氧剂失效(产氧剂饱和或进水)，控制防水显示屏15显示当前层产氧剂失效的信息，并在判定出第六层的产氧剂失效时控制报警器16发出产氧剂均已失效的警示信息。

其中，由于潜水员呼出的二氧化碳进入每层需要时间与产氧剂发生化学反应产生氧气，产生热量，所以设置了一个第一时间段，(第一时间段+第二时间段)大于每层的产氧剂的饱和时间，第二时间段大于第一时间段。

前期潜水员呼出的二氧化碳大部分都会与产氧剂腔室6内的产氧剂进行化学反应产生氧气，有少部分未被反应则进入吸收剂腔室11内；后期产氧剂均已使用饱和，潜水员呼出的二氧化碳进入吸收剂腔室11内被二氧化碳吸收剂所吸收。所以需要检测每层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂的有效性。由于潜水员呼出的气体在经过吸收剂腔室11时方向是由下至上的，所以本实施例按照由下至上顺序对每层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂的有效性进行检测。

二氧化碳吸收剂吸收二氧化碳的原理为：二氧化碳吸收剂与潜水员呼出气体中的二氧化碳发生化学反应，产生热量，随着二氧化碳吸收剂的使用，会造成温度升高，所以可通过温度传感器检测二氧化碳吸收剂的有效性。

针对第一层吸收剂小腔室：控制器用于在启动工作起第三时间段(如20秒)之后的第四时间段内判断第一层的第二温度传感器13检测到的温度值是否大于第二设定温度阈值，在为是时表明第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂被潜水员呼出的二氧化碳吸收，第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂有效，控制防水显示屏15显示第一层二氧化碳吸收剂有效的信息，在为否时表明第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂未吸收潜水员呼出的二氧化碳，第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂失效(二氧化碳吸收剂饱和或进水)，控制防水显示屏15显示第一层二氧化碳吸收剂失效的信息。

在第一层二氧化碳吸收剂饱和或进水后，第一层二氧化碳吸收剂就失效了，无法使用了，潜水员呼出的气体会进入第二层二氧化碳吸收剂小腔室。可见，在上一层二氧化碳吸收剂失效后，潜水员呼出的气体会进入下一层二氧化碳吸收剂小腔室。

针对第二层至第五层的吸收剂小腔室：控制器14用于在判定出上一层二氧化碳吸收剂失效时开始计时，在开始计时起第三时间段之后的第四时间段内判断当前层的各个第二温度传感器13检测到的温度值的平均值是否大于第二设定温度阈值，在为是时表明当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂被潜水员呼出的二氧化碳吸收，当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂有效，控制防水显示屏15显示当前层二氧化碳吸收剂有效的信息，并在判定出第五层的二氧化碳吸收剂有效时控制报警器16发出二氧化碳吸收剂快要用完、准备出水的警示信息，在为否时表明当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂未吸收潜水员呼出的二氧化碳，当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂失效(二氧化碳吸收剂饱和或进水)，控制防水显示屏15显示当前层二氧化碳吸收剂失效的信息，并在判定出第五层的二氧化碳吸收剂失效时控制报警器16发出二氧化碳吸收剂均已失效、需马上出水的警示信息。

由于潜水员呼出的二氧化碳进入每层需要时间被二氧化碳吸收剂吸收，产生热量，所以设置了一个第三时间段，(第三时间段+第四时间段)大于每层的二氧化碳吸收剂的饱和时间，第四时间段大于第三时间段，由于潜水员呼出的气体先进入产氧剂腔室，再进入吸收剂腔室11，所以第三时间段大于第一时间段。

控制器14在启动工作后的第五时间段(如1分钟)内连续判定出各层产氧剂均已失效则控制防水显示屏15显示产氧剂均失效的信息，同时控制报警器16发出产氧剂均失效的警示信息。

控制器14在启动工作后第六时间段(如2分钟)内连续判定出各层二氧化碳吸收剂均已失效则控制防水显示屏15显示二氧化碳吸收剂均失效的信息，同时控制报警器16发出二氧化碳吸收剂均失效、需马上出水的警示信息。

本实施例中，潜水员呼出的气体中二氧化碳先经产氧剂罐体1中的产氧剂进行化学反应产生氧气，再将未与产氧剂进行化学反应的二氧化碳和产生的氧气流入二氧化碳吸收剂罐体2中，二氧化碳被二氧化碳吸收剂罐体2中的二氧化碳吸收剂吸收，而产生的氧气经二氧化碳吸收剂内腔体9的顶部插设的连接管17流入循环式潜水呼吸器的吸气管道中，以为潜水员供氧用，能够有效地利用二氧化碳，变废为宝，延长潜水员的水下潜水时间。

本实施例还提供一种用于循环式潜水呼吸器的一体式剂罐的剂体状态检测方法，包括以下步骤：

S11、按照由上至下顺序依次对每层产氧剂小腔室进行排序。

S12、针对第一层产氧剂小腔室：所述控制器在启动工作起第一时间段之后的第二时间段内判断第一层的第一温度传感器检测到的温度值是否大于第一设定温度阈值，在为是时表明第一层产氧剂小腔室内的产氧剂与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，第一层产氧剂小腔室内的产氧剂有效，控制显示第一层产氧剂有效的信息，在为否时表明第一层产氧剂小腔室内的产氧剂未与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，第一层产氧剂小腔室内的产氧剂失效，控制显示第一层产氧剂失效的信息。

S13、针对第二层至第N1层的产氧剂小腔室：所述控制器在判定出上一层产氧剂失效时开始计时，在开始计时起第一时间段之后的第二时间段内判断当前层的第一温度传感器检测到的温度值是否大于第一设定温度阈值，在为是时表明当前层产氧剂小腔室内的产氧剂与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，当前层产氧剂小腔室内的产氧剂有效，控制显示当前层产氧剂有效的信息，在为否时表明当前层产氧剂小腔室内的产氧剂未与潜水员呼出的二氧化碳进行化学反应产生氧气，当前层产氧剂小腔室内的产氧剂失效，控制显示当前层产氧剂失效的信息，并在判定出第N1层的产氧剂失效时发出产氧剂均已失效的警示信息，(第一时间段+第二时间段)大于每层的产氧剂的饱和时间，第二时间段大于第一时间段。

在执行步骤S11-S13过程中，控制器在启动工作后的第五时间段内连续判定出各层产氧剂均已失效则控制显示产氧剂均已失效的信息，同时控制发出产氧剂均已失效的警示信息。

S21、按照由下至上顺序对每层吸收剂小腔室进行排序。

S22、针对第一层吸收剂小腔室：所述控制器在启动工作起第三时间段之后的第四时间段内判断第一层的第二温度传感器检测到的温度值是否大于第二设定温度阈值，在为是时表明第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂被潜水员呼出的二氧化碳吸收，第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂有效，控制显示第一层二氧化碳吸收剂有效的信息，在为否时表明第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂未吸收潜水员呼出的二氧化碳，第一层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂失效，控制显示第一层二氧化碳吸收剂失效的信息。

S23、针对第二层至第(N2+1)层的吸收剂小腔室：所述控制器在判定出上一层二氧化碳吸收剂失效时开始计时，在开始计时起第三时间段之后的第四时间段内判断当前层的第二温度传感器检测到的温度值是否大于第二设定温度阈值，在为是时表明当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂被潜水员呼出的二氧化碳吸收，当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂有效，控制显示当前层二氧化碳吸收剂有效的信息，并在判定出第(N2+1)层的二氧化碳吸收剂有效时发出二氧化碳吸收剂快要用完、准备出水的警示信息，在为否时表明当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂未吸收潜水员呼出的二氧化碳，当前层吸收剂小腔室内的二氧化碳吸收剂失效，控制显示当前层二氧化碳吸收剂失效的信息，并在判定出第(N2+1)层的二氧化碳吸收剂失效时发出二氧化碳吸收剂均已失效、需马上出水的警示信息，(第三时间段+第四时间段)大于每层的二氧化碳吸收剂的饱和时间，第四时间段大于第三时间段，第三时间段大于第一时间段。

在执行步骤S21-S23过程中，控制器在启动工作后第六时间段内连续判定出各层二氧化碳吸收剂均已失效则控制显示二氧化碳吸收剂均已失效的信息，同时控制发出二氧化碳吸收剂均失效、需马上出水的警示信息，第六时间段大于第五时间段。

步骤S11-S13与步骤S21-S23并行执行。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。