项目计划书附带ppt详细版

三、输送系统
组成：电机、斜盘式柱塞泵
研发内容
电机：本次研究采用步进电机驱动斜盘式柱塞
泵，以达到不同转速适时调节的需求本次研究装 置转速（6~20 r/min）。
特点：采用电机可使控制速度，位置精度非常准
确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制 对象。
（电机）
斜盘式柱塞泵：
研发内容
工作原理： 斜盘式柱塞泵由电机驱动与空氧混合室（气源）
本次装置在满足基本供空氧混合气的基础上添加了报警、 检测等功能。且解决了触发灵敏度低、价格昂贵等问题。
研发背景
1.为了把医护人员从岗位上一定程度的释放出来，减少医护人员的工作量。 2. 解决了现有呼吸机体积大，质量大，通气检测报警不全以及触发灵敏度低和快
速响应通气需求慢价格昂贵等问题。 3.适用于多种不同的场合，应用范围广泛。
特点：可以通过控制单向阀控制气体流动的方向，
以保证进入混合系统的气体不于外界气体形成干扰。
二：混合系统
研发内容
组成：空氧混合室、单向阀、电磁开关
空氧混合室：
空氧混合室为斜盘式柱塞泵的气源，提供一定压力 和按比例混合的气体。氧气瓶输出的氧气通过单向 阀和电磁开关进入空氧混合室与空气混合。
研发内容
单向阀： 使氧气瓶（大气）输送的氧气（空气）不能反向流动。
研发内容
三种模式稳定时需要压入氧气含量：
21%氧气浓度时(接氧气及储氧袋)： 0即纯空气即可
100%氧气浓度时(接氧气不接储氧袋)：600ml
50%氧气浓度时(不接氧气不接储氧袋)：成人 348ml 婴儿232ml
总气体含量：
成人600ml 婴儿400ml
稳定时每一次压入氧气时间应该与电机转速有关因为我们有两个泵 压入氧气时
为了把医护人员从岗位上一定程度的释放出来， 减少医护人员的工作量。目前国内外采用各种性 能不同的呼吸机代替医生工作。
研发背景
市场现有呼吸机总结如下：
呼吸机种类：气动气控急救呼吸机、气动电控型急救呼吸机、电动电控呼吸机。
气动气控呼吸机:
主要用于一些没有电源（限制电源），耐电磁干扰要求比 较严格的场合以及适用于短时间现场抢救和转移。
间要小于等于t=1\2n
研发内容
管径1.5cm 即A=1.767可以计算出每一种模式的氧气流量： 第一种21%：0(即不需压入氧气） 第二种50%：氧气流量(98.4/n)ml/min 第三种100%：氧气流量(169.8/n)ml/min 在三种模式的转换中，只能缓慢变化氧气浓度。 柱塞中气体通入频率与电机转速有关，转速n在 6~20r/min可调。 θ为斜盘转 角，θ在20°与30° 可选； 混合室总体积是600ml。
缺点：由于采用全气动元件实现，功能一般比较简单，一
般都只有最基本的呼吸模式功能，监测功能弱。
本次发明装置将采用若干传感器以及其他结构解决检测 功能弱、限制电源等问题。
研发背景
气动电控型急救呼吸机：
气动电控呼吸机应用场合，包括现场抢救和院外转运，可 以使用插管，还有PSV、SIMV等复杂通气模式，适用的病 人范围相对广泛。
（APP面板）
技术创新
1、本次研究采用步进电机驱动可以适应任意转速，斜盘式柱塞泵为输送原件高 精度、易调节、密封性能好，可以提供任意量的空氧混合气。
2、采用压力传感器，氧浓度及流量传感器，可以精准控制空氧混合比，且反应 灵敏。采用流量传感器作为报警原件，反应快速并设置阀值向安全值靠近。 3、与较为低端的复苏球比，所研究的辅助呼吸系统，有自动运输空氧混合气的功 能，设计的监测控制系统完善，所有监测的数据通过ECU传入手机APP中，医生 可以通过数据诊断病情，可以选取适当的空氧混合比和气体流速,也可以减少医生 的工作量。
出）与期望行为之间的偏差，并消除偏差以获得预期的系统性能，反馈 控制系统对仪器的控制、报警等起着决定作用。
组成：电磁铁触点传感器、单片机及电路、移动应用程序（APP）
电磁铁触电传感器：
功用：
主要参数：电压 DC 6/12 V
通过控制其通断电来间接
功率 3W
控制斜盘角度，实现进气
吸力 25N
量的调节
研发内容
仪器的终端控制系统，接受单片机发送的数 字信号，将数字信号以图形或数值的模式呈 现出来。可以更直观更快捷的显示呼气吸气 状态，以及气体的流速流量。
特点：采用APP做为控制系统出了便捷的可
以读取信息外，还可以人为设置安全值，当 分钟流速超过上下限时发出报警，并自动向 安全值靠拢，等待下一步指令。
APP应适应所有手机系统，电脑平板等（面板如图)
研发内容
三种模式稳定时进气频率：
1.患者有脉搏无呼吸时： 成人：10~12次/分 婴儿：35~40次/分 2.患者无脉博无呼吸时： 建立人工气道后，8~10次/分 3.患者有自主呼吸时： 尽量在病人吸气时输入气体
稳定时每一次压入氧气时间应该与电机转速有关因此我们有两个泵 压入氧气时间要小于等于t=1\2n
再此过程中病人的呼吸系统不能满足身体 机能需求，需要医护人员不断按压复苏球提 供病人一定比例的空氧混合气，辅助病人呼 吸。
研发背景
通过按压复苏球提供一定的空氧混合气在我国应 用普遍，适用于一些病人转送场合和抢救过程。
但是在长距离转送的时候增加医生的劳动量并 且只能使医生固定在此工作岗位上，对医生的身 体造成一定的伤害以及浪费医护资源，因此只适 合在较短距离（短时间）内使用。
（斜盘式柱塞泵）
研发内容
四、报警系统
概述：在这个系统中，我们用到了超声式氧浓度与流量传感器、压力传感器
超声式氧浓度与流量传感器和压力传感器将吸入和呼出的气体流量转换 成电信号，送到手机APP完成对吸入和呼出潮气量、分钟通气量、流速 的监测。
组成：超声波氧浓度与流量传感器、压力传感器
超声波氧浓度与流量传感器： 功用：超声波氧气传感器系列用于测量二元气体中气体流量和氧气浓度的传感器。
缺点：气动电控急救呼吸机体积和质量大，不便于携带
且价格昂贵。
本次发明装置采用435*330*305（单位mm）结构解决 了体积大的文艺，采用聚碳酸酯可以解决质量大的问题。
研发背景
电动电控呼吸机：
电动电控呼吸机小巧轻便，通气监测、报警等功能齐全， 适用范围较广。
缺点：触发灵敏度低和快速响应通气需求慢，价格昂贵
采用超声波检测技术，优于电化学及其它氧气传感器。具有数值，具有数值 显示、在线监控、状态报警等功能。
研发内容
压力传感器：检测输出系统的压力大小，当压力值超过安全压力时自动排气，
保护气道。（成人压力安全阀的设定压力为60cmH2O，婴儿压 力安全阀的设定压力为 40cmH2O）
超声波氧浓度传 气体浓度检测范围：20%~100% 感器主要参数 ： 气体流量检测范围：0~10 L/min
电磁开关：当ECU发出信号时通电或断电以控制气体的进入量
特点：使用电磁开关可以精确调节氧气（空气）输送量，可以调节混合比例，
使空氧混合室保持一定范围的压力。
空氧混合室是先进空气再压入氧气量，所以我们的氧气浓度是由压入氧气量的 多少决定的。总体过程为，先向混合室中通入空气，然后通入一定量的氧气，达 到一定氧浓度后停止，再由柱塞吸入。此后再使空气进入混合室，再压入相应的 氧气浓度。
单片机及电路：
功用：单片机主要功用是将超声式氧浓度与流
量传感器发送的电信号转化为数字信号，再将 数字信号传送给移动应用程序。
特点：由于80C51的系统性能满足精度的要求，
而且产品产量丰富来源广，应用也很成熟，故采 用来作为控制核心（如图所示）
（80C51单片机)
研发内容
移动应用程序（APP）
功用:移动应用程序（以下简称APP）做为
三维模型：
（爆炸草图）
（组装图）
南华大学机械工程学院
研发内容
医用便携式呼吸辅助系统
一
二
三
四
五
供
混
输
报
控
氧
Baidu Nhomakorabea
合
送
警
制
系
系
系
系
系
统
统
统
统
统
流程图如下：
研发背景
一、供氧系统：
组成： 氧气瓶 、单向阀
研发内容
原理： 通过制造一定的压力差，使便携式氧气瓶
中的氧气输送出来，单向阀控制氧气输出的方向， 使氧气和空气在空氧混合室进行混合。
连接，通过改变柱塞泵斜盘的转速与倾角调节进气频率与进 气量。
当病人的呼吸频率发生变化时，电机驱动斜盘式柱塞泵转速 发生变化与呼吸频率一致，进而调节斜盘式柱塞泵的倾角适 应病人不同的呼吸频率和进气量，进气量在400与600ml可 选
特点：斜盘式柱塞泵具有高精度、易调节、密封性能好
等优点；采用斜盘式柱塞泵作为输送原件，便于控制，可 适应不同的工作需求。
4、与现有的高端呼吸机相比，采用APP作为显示控制终端，降低了成本、易控制， 可以适应任何场合，满足需求。总成体积小、质量小。
感谢 您的聆听！
工作温度 ：5~55℃ 最大压力：150 kPa 工作电源：DC 6.5~12V 50mA
压力传感器主要参数：压力检测范围：300~1200 mBar
工作温度：-40~85℃ 精确度：2mBar 工作电源：1.8-3.6V
研发内容
五、控制系统
概述：反馈是根据系统输出变化的信息来进行控制，即通过比较系统行为（输
简易急救呼吸机装置研究简医易急用救呼便吸机携装式置研呼究 吸辅助系统
汇报人：
研究背景 汇报目录
技术创新
研发内容
研发背景
在野外及家庭等医疗条件不足的场合，当出 现紧急情况时，如煤气中毒、溺水等意外伤 害或突发疾病。
在医护人员紧急抢救下病情稳定，但需要 向医疗条件较好的地方转移，或下级医院向 上级医院的转送过程。