氧气罐多功能指示器
技术领域
本实用新型涉及输氧设备指示技术领域，特别是涉及氧气罐多功能指示器。
背景技术
医用氧气罐作为医院的常用医疗设备，广泛应用于监护室、急诊室等，用于因缺氧引起的呼吸系统疾病(如哮喘、支气管炎、肺心病等)、心脏及脑血管系统疾病(如：冠心病、心肌梗塞、脑溢血、脑梗塞)的辅助治疗，以缓解其缺氧症状；也可用于保健吸氧或紧张脑力劳动及体力劳动后疲劳的快速解除。但罐装的氧气使用时，由于输氧过程中氧气流动会使罐体内部的气体形成环流，影响氧气浓度传感器检测信号的稳定性，且外界环境温度也会对氧气浓度的检测带来干扰，造成氧气剩余量显示值与实际值存在较大偏差。另外在输氧过程中需要对氧气罐进行间歇性开闭操作时，通常只能通过拧动开关阀门才能完成操作，操作不便且费时费力。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供氧气罐多功能指示器。
其解决的技术方案是：氧气罐多功能指示器，包括罐体，所述罐体内壁设置氧气浓度传感器，所述罐体的出口设置用于控制输氧开闭的电磁阀，所述罐体的出口一侧设置指示盒，所述指示盒内部设置氧气检测信号处理模块和控制器，所述指示盒顶部设置电子触控屏，所述指示盒侧壁设置预警模块，所述电子触控屏通过数据总线连接所述控制器，所述电磁阀和所述预警模块的控制端分别连接所述控制器的输出端；所述氧气检测信号处理模块包括依次连接的初级稳定电路、快速放大调节电路和隔离输出电路，所述初级稳定电路的输入端连接所述氧气浓度传感器的信号输出端，所述隔离输出电路的输出端连接所述控制器的输入端。
优选的，所述初级稳定电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的栅极连接氧气浓度传感器的信号输出端，并通过电阻R1接地，MOS管Q1的漏极连接+5V电源，并通过电容C1接地，MOS管Q1的源极连接电阻R2、R3的一端和稳压二极管DZ1的阴极，电阻R2的另一端与稳压二极管DZ1的阳极并联接地，电阻R3的另一端连接电阻R4、电容C2的一端，电阻R4、电容C2的另一端并联接地。
优选的，所述快速放大调节电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端连接电阻R4、电容C2的一端和电容C3的一端，运放器AR1的同相输入端连接滑动变阻器RP1的滑动端，运放器AR1的输出端连接电容C3的一端，并通过电阻R5连接三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接+5V电源，三极管VT1的发射极连接电阻R6、电容C4的一端，电阻R6的另一端连接滑动变阻器RP1的一端，滑动变阻器RP1的另一端与电容C4的另一端接地。
优选的，所述隔离输出电路包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端通过电阻R7连接电容C4的一端，运放器AR2的反相输入端通过电阻R8连接运放器AR2的输出端和控制器的输入端。
优选的，所述预警模块包括三极管VT2，三极管VT2的基极连接控制器的输出端，三极管VT2的集电极连接+5V电源，三极管VT2的发射极连接电阻R9、R10的一端，电阻R9的另一端连接指示灯LED1的正极，电阻R10的另一端连接报警器LS1的正极，指示灯LED1与报警器LS1的负极接地。
优选的，所述氧气浓度传感器选用超声波氧气浓度传感器。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为:
1.本实用新型采用超声波氧气浓度传感器对罐体内部氧气浓度进行实时检测，并设计氧气检测信号处理模块对检测信号进行处理，电路设计简单巧妙，可以有效地消除环流对氧气浓度检测的干扰，降低环境影响，提高检测信号的稳定性和精确度，使检测结果更加准确可靠；
2.在输氧过程中需要对氧气罐进行间歇性开闭操作时，仅需操作电子触控屏上的输氧开启键和输氧关闭键即可完成，操作更加简单方便。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的控制原理图。
图3为本实用新型氧气检测信号处理模块的电路原理图。
图4为本实用新型预警模块的电路原理图。
图中：1-罐体，2-氧气浓度传感器，3-指示盒，4-电磁阀。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图4对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
如图1、2所示，氧气罐多功能指示器，包括罐体1，罐体1内壁设置氧气浓度传感器2，罐体1的出口设置用于控制输氧开闭的电磁阀4，罐体1的出口一侧设置指示盒3，指示盒3内部设置氧气检测信号处理模块和控制器，指示盒3顶部设置电子触控屏，电子触控屏上设置有输氧开启键和输氧关闭键。指示盒3侧壁设置预警模块，电子触控屏通过数据总线连接控制器，电磁阀4和预警模块的控制端分别连接控制器的输出端，具体使用时，控制器选用单片机。
为了提高对罐体1内部氧气浓度检测的准确度，选用超声波氧气浓度传感器2对氧气浓度进行检测，并将检测信号送入氧气检测信号处理模块进行调节处理。氧气检测信号处理模块包括依次连接的初级稳定电路、快速放大调节电路和隔离输出电路，初级稳定电路的输入端连接超声波氧气浓度传感器2的信号输出端，隔离输出电路的输出端连接控制器的输入端。
首先，超声波氧气浓度传感器2的输出信号送入初级稳定电路中进行处理。如图3所示，初级稳定电路包括MOS管Q1，MOS管Q1的栅极连接超声波氧气浓度传感器2的信号输出端，并通过电阻R1接地，MOS管Q1的漏极连接+5V电源，并通过电容C1接地，MOS管Q1的源极连接电阻R2、R3的一端和稳压二极管DZ1的阴极，电阻R2的另一端与稳压二极管DZ1的阳极并联接地，电阻R3的另一端连接电阻R4、电容C2的一端，电阻R4、电容C2的另一端并联接地。其中，MOS管Q1对超声波氧气浓度传感器2的输出信号进行初级放大，利用MOS管良好的温度特性，可有效提高检测信号的抗干扰性，稳压二极管DZ1对MOS管Q1的输出信号进行幅值稳压后送入由电阻R4、电容C2形成的RC低通滤波处理，很好地提高了检测信号的稳定性。
初级稳定电路的输出信号送入快速放大调节电路中进一步放大，快速放大调节电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端连接电阻R4、电容C2的一端和电容C3的一端，运放器AR1的同相输入端连接滑动变阻器RP1的滑动端，运放器AR1的输出端连接电容C3的一端，并通过电阻R5连接三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接+5V电源，三极管VT1的发射极连接电阻R6、电容C4的一端，电阻R6的另一端连接滑动变阻器RP1的一端，滑动变阻器RP1的另一端与电容C4的另一端接地。其中运放器AR1与三极管VT1形成射极跟随器对初级稳定电路的输出信号进行快速放大，电容C3在放大过程中起到信号补偿的作用，有效消除环流对检测信号的影响，保证检测信号的精确度。同时三极管VT1的输出信号一部分送入运放器AR1的同相输入端形成反馈补偿，防止信号放大失调，保证信号放大的稳定性，最后经电容C4滤波后送入隔离输出电路中。
为了保证控制器可以精确稳定地接收到检测信号，采用隔离输出电路对快速放大调节电路的输出信号进行处理后再送入控制器中。隔离输出电路包括运放器AR2，运放器AR2的同相输入端通过电阻R7连接电容C4的一端，运放器AR2的反相输入端通过电阻R8连接运放器AR2的输出端和控制器的输入端。其中，运放器AR2利用电压跟随器原理对快速放大调节电路的输出信号进行隔离输出，保证控制器接收到的检测信号与前级电路形成电气隔离，防止电路内部扰动干扰信号检测的准确性，最大限度提高检测信号的精确度。
本实用新型在具体使用时，超声波氧气浓度传感器2对罐体1内部氧气浓度进行实时检测，初级稳定电路利用MOS管Q1对超声波氧气浓度传感器2的输出信号进行初级放大，提高检测信号的抗干扰性，并通过稳压后进行RC低通滤波处理，很好地提高了检测信号的稳定性。快速放大调节电路形成射极跟随器对初级稳定电路的输出信号进行快速放大，并在放大过程中采用电容补偿以消除环流对检测信号的影响，保证检测信号的精确度，同时防止信号放大失调，保证信号放大的稳定性，最后经隔离输出电路隔离输出后送入控制器中。
控制器根据接收到的检测信号电位大小计算出罐体1内部氧气浓度大小，并将计算结果在电子触控屏上进行显示，方便使用者及时查看。在使用过程中，使用者还可以随时根据自身需求来操作电子触控屏上的输氧开启键和输氧关闭键来下发开闭指令，控制器根据接收到的开闭指令控制电磁阀4进行相应的动作，从而控制输氧状态，使输氧过程中的开闭操作更加简单方便。上述控制器的控制原理和控制过程均为成熟的现有技术，在此不再详述。
进一步的，当罐体1内部的氧气浓度低于安全范围值时，控制器发出控制指令驱动预警模块工作。具体工作原理为：当控制器接收到的检测信号电位大小低于其内部预设安全值时，控制器会发出高电平信号使预警模块中的三极管VT2导通，从而使指示灯LED1与报警器LS1同时得电导通发出声光报警信号，及时通知医护人员进行更换处理。如图4所示，三极管VT2的基极连接控制器的输出端，三极管VT2的集电极连接+5V电源，三极管VT2的发射极连接电阻R9、R10的一端，电阻R9的另一端连接指示灯LED1的正极，电阻R10的另一端连接报警器LS1的正极，指示灯LED1与报警器LS1的负极接地。
综上所述，本实用新型采用超声波氧气浓度传感器2对罐体1内部氧气浓度进行实时检测，并设计氧气检测信号处理模块对检测信号进行处理，电路设计简单巧妙，可以有效地消除环流对氧气浓度检测的干扰，降低环境影响，提高检测信号的稳定性和精确度，使检测结果更加准确可靠。另外在输氧过程中需要对氧气罐进行间歇性开闭操作时，仅需操作电子触控屏上的输氧开启键和输氧关闭键即可完成，操作更加简单方便。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
