一种雾化器的控制方法

技术领域

本发明属于医用雾化器技术领域，尤其涉及一种雾化器的控制方法。

背景技术

压缩式雾化器具有结构简单，雾化效果好的优点，雾化后的药物在患者吸气时能吸入呼吸道内，达到治疗的目的。但该类雾化器在患者呼气时雾状药物被无效排出，不仅影响了药物的利用率，造成浪费，且呼气排出的药物回流可能对雾化器内的药物造成污染。

中国发明专利CN101850145A公开了一种带呼吸同步的医用雾化器，该雾化器包括雾化电路，雾化器还包括有一个能够发出呼吸提示音的呼吸提示装置；呼吸提示装置由呼吸节奏产生电路、和受呼吸节奏产生电路控制的包括有发声元件的呼吸音产生电路构成；呼吸节奏产生电路同时连接并控制雾化电路的工作。本发明使病人在治疗时，在闭眼养神中也可使自己的呼吸与雾化器的间隔雾化周期很好地保持准确的同步，达到真正的同步效果。而且，稳定的呼吸提示信号能够在无形中诱导病人的呼吸保持稳定和平静，有利于放松病人的精神，起到促进治疗的作用。但其核心是通过给患者发出“呼～”“吸～”的反复交叉声音提示，引导患者被动与雾化器同步，同步操作需要教育训练，使用不方便，而且在协同能力较差的儿童或者老人雾化治疗时很难有效同步。

中国发明专利CN206492080U公开了一种智能控药的射流式雾化吸入系统，其主要由核心控制模块、呼吸频率传感器、气流控制开关、延时调节装置、气源输入装置、医用雾化器组成。该系统将气压传感器置入束缚带内的方式制备，束缚带固定在人体胸腔或腹腔外周动态监测外周压力，气压传感器可以动态感知胸腹腔膨胀与收缩时的压力变化，经过信号放大处理后获得人体呼吸频率，并通过传感器主动控制雾化节奏，减少药物浪费。但是，通过佩戴束缚带监测呼吸使用较为繁琐，束缚带要与雾化器联动，成本较高。

发明内容

本发明目的在于提供一种雾化器的控制方法，以解决雾化器在雾化器使用过程中，当患者呼气时雾状药物被无效排出，造成药液浪费的技术问题。

为实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：

一种雾化器的控制方法，所述雾化器包括供气单元、雾化装置、控制组件和电磁阀，所述供气单元与电磁阀之间通过第一管路连通，所述雾化装置与电磁阀之间通过第二管路连通，所述第二管路上设有气压传感器，所述电磁阀上设有排气口，当所述电磁阀将第一管路与第二管路连通时，气流主路连通，所述供气单元产生的压缩气体输送至雾化装置；当所述电磁阀将第一管路与排气口连通时，气流辅路连通，将所述供气单元产生的压缩气体排向大气；所述气压传感器和电磁阀均与所述控制组件电连接；

所述控制方法包括如下步骤：

步骤一，控制所述电磁阀将通路从气流主路切换到气流辅路；

步骤二，获取所述第二管路内的初始静态气压P0；

步骤三，持续获取所述第二管路内的气压P当前，并通过与所述初始静态气压P0比较，得到气压变化值ΔP；

步骤四，根据气压变化值ΔP判断是否为吸气状态，若为吸气状态则进行下一步；

步骤五，控制电磁阀将通路从气流辅路切换到气流主路，并开始计时出雾时间T2；

步骤六，判断出雾时间T2计时是否结束，若T2计时结束，则返回步骤一，以此循环。

由此，本发明通过在第二管路上的气压传感器，当电磁阀将气流主路切换到气流辅路时，第二管路内不具有压缩气体，此时气压传感器在检测患者吸气就不会被管路中的压缩气体干扰产生误差。本发明通过精确检测患者在使用雾化器过程中的吸气情况，通过电磁阀实现管路的切换，实现雾化器实时根据呼吸节奏给药，达到按需给药的目的，避免了在呼气时药液的浪费。

进一步，所述供气单元与所述控制组件电连接，且在所述步骤一之前，降低所述供气单元输出流量至额定流量的N％。

进一步，在所述步骤五中，所述电磁阀将通路从气流辅路切换到气流主路之后，再将所述供气单元的输出流量恢复至额定流量。通过降低和提升恢复所述供气单元输出流量的方式，可有效避免电磁阀在切换时受到高压气体损伤，同时也可以防止电磁阀在高压气体的压力下无法正常开关，进一步解决了如何保护电磁阀及如何提高电磁阀使用寿命的技术问题。

进一步，在所述步骤三中，通过下列公式计算气压变化值：

ΔP＝P

进一步，在步骤四中，吸气状态的判断过程为：若不满足持续时间T1的ΔP均小于P

再进一步，所述第二管路上设有支管，所述气压传感器设置在所述支管内。通过设置支管避免了气压传感器占用第二管路内的空间。

再进一步，所述电磁阀包括进气口、出气口和排气口，所述供气单元与进气口之间通过所述第一管路连通，所述出气口与雾化装置之间通过所述第二管路连通，所述排气口与大气连通。

更进一步，所述控制组件包括信号处理单元、电磁阀控制单元、气泵控制单元和中央控制单元，所述信号处理单元、电磁阀控制单元和气泵控制单元均与所述中央控制单元电连接，所述信号处理单元与气压传感器电连接，所述电磁阀控制单元与所述电磁阀电连接，所述气泵控制单元与供气单元电连接。

更进一步，所述信号处理单元包括信号放大电路和滤波电路，通过设置信号放大电路和滤波电路，可以实现信号放大、噪声滤波的作用，提高气压变化的信号质量。

更进一步，在步骤二中，所述气压传感器检测第二管路内的气压信号，经所述信号处理单元放大、滤波等处理，所述中央控制单元获取初始静态气压P0。

本发明具有以下优点：发明通过精确检测患者在使用雾化器过程中的吸气情况，通过电磁阀实现管路的切换，实现雾化器实时根据呼吸节奏给药，达到按需给药的目的，避免了在呼气时药液的浪费，有效地提高了雾化器的治疗效果和药物利用率，同时简化了整体结构，降低了系统复杂度，使其更易于使用和维护。

附图说明

图1为本发明的雾化器结构示意图。

图2为本发明的雾化器控制方法的逻辑图。

图中标记说明：1、供气单元；2、雾化装置；3、控制组件；31、信号处理单元；32、电磁阀控制单元；33、气泵控制单元；34、中央控制单元；4、气压传感器；5、管路；51、第一管路；52、第二管路；53、支管；6、电磁阀；61、进气口；62、出气口；63、排气口。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明做进一步详细的描述。

如图1所示，本发明的一种雾化器包括供气单元1、雾化装置2、控制组件3和气压传感器4，所述供气单元1与所述雾化装置2之间通过管路5连通，所述管路5上设有气压传感器4。所述控制组件3与所述供气单元1电连接，所述气压传感器4与控制组件3电连接。所述供气单元1优选为直流空气压缩泵；当然在其他实施例中，也可以选用交流空气压缩泵。

具体地，所述管路5上设有电磁阀6，所述电磁阀6与所述控制组件3电连接，所述电磁阀6优选为两位三通电磁换向阀。所述电磁阀6包括进气口61、出气口62和排气口63，所述供气单元1与所述进气口61之间通过第一管路51连通，所述出气口62与雾化装置2之间通过第二管路52连通，所述排气口63与大气连通。当电磁阀6将第一管路51与第二管路52连通时，气流主路接通，所述雾化装置2开始雾化。当电磁阀6将第一管路51与排气口63连通时，气流辅路接通，所述第二管路52内无压缩空气，此时所述雾化装置2停止雾化，避免药液浪费。优选地，所述第二管路52上设有支管53，所述气压传感器4设置在所述支管53内，避免气压传感器4阻碍气流通过。

具体地，所述控制组件3包括用于接收所述气压传感器4输出的模拟数据的信号处理单元31，用于控制所述电磁阀6的进气口61连通出气口62还是排气口63的电磁阀控制单元32，用于控制所述供气单元1开关及输出压缩气体量大小的气泵控制单元33，用于根据信号处理单元31反馈的数据控制电磁阀控制单元32和气泵控制单元33的中央控制单元34。所述信号处理单元31、电磁阀控制单元32和气泵控制单元33均与所述中央控制单元34电连接。所述信号处理单元31与气压传感器4电连接，所述气泵控制单元33与供气单元1电连接，所述电磁阀控制单元32与所述电磁阀6电连接。优选地，所述中央控制单元34为单片机，且所述中央控制单元优选为具备10位以上AD采样精度的单片机。所述信号处理单元31包括信号放大电路和滤波电路。

如图2所示，本实施例一种雾化器的控制方法，包括如下步骤：

步骤一，首先，气泵控制单元33控制供气单元1，降低供气单元1输出流量至额定流量的N％。降低供气单元1输出流量的目的是为了避免电磁阀6切换时受到高压气体损伤，避免电磁阀6在高压气体的压力下无法正常开关，N值通常为10～90。然后，电磁阀控制单元32控制电磁阀6将通路从气流主路切换到气流辅路，此时压缩气流被旁路，不雾化，气流主路气压接近大气压。通过此步骤，避开供气单元1输出气流的干扰，可以更稳定的获取呼吸带来的管路气压变化。

步骤二，气压传感器4检测气流主路的气压信号，经信号处理单元31放大、滤波等处理，中央控制单元34获取初始静态气压P0。

步骤三，继续检测气流主路的气压P

ΔP＝P

步骤四，若不满足持续时间T1的ΔP均小于P

步骤五，首先，电磁阀控制单元32控制电磁阀6将气流辅路切换到气流主路，此时压缩气流进入雾化装置2。然后，气泵控制单元33控制供气单元1，将供气单元1输出流量恢复至额定流量，同时开始计时出雾时间T2，即检测到吸气动作，开始雾化药液。具体地，在电磁阀6切换完成后将供气单元1输出流量恢复至额定流量，其目的对应步骤一，同样是为了避免电磁阀6切换时受到高压气体损伤。具体地，出雾时间T2值取300ms～2s，由于吸气时间为人体单次吸气的时长，每个人有略微的差异，出雾时间即配合吸气时间，需要保证出雾时间大于或等于吸气时间，才能满足整个吸气过程都有雾化药雾被吸收，因此可根据实际雾化量需求或吸气节奏动态调整出雾时间。

步骤六，判断出雾时间T2计时是否结束，若T2计时结束，则返回步骤一，以此循环。

本实施例通过电磁阀辅助，提高了吸气检测信号的强度和准确度，降低供气单元输出流量提高了电磁阀的使用寿命，同时降低电磁阀的开关难度，提高了雾化器的可靠性。

本发明通过在雾化器的管路上设置电磁阀和气压传感器，通过电磁阀实现管路的切换，压缩气流默认先不进入雾化装置，当患者吸气时可以对管路内的气压变化进行准确检测，完成吸气识别后再由电磁阀切换气流路径，压缩气流进入雾化装置进行药物雾化，实现雾化器实时根据呼吸节奏给药，达到按需给药的目的，避免了在呼气时药液的浪费。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。