呼吸末监护仪

大家对心电监护仪知多少？http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/03/201403031518_491675_1841898_3.jpg

[font=仿宋][size=16.0000pt] 多参数监护仪是能够对病人的多种生命体征参数进行实时监测和记录的仪器，一般包括心电、无创血压、脉搏血氧饱和度和呼末二氧化碳等生命体征参数。并于2019年11月纳入计量器具强制检定目录。国家计量检定规程JJG1163-2019《多参数监护仪》已于2020年3月实施。国家计量检定规程的实施统一了多参数监护仪检定的方式，解决了先前部分省市执行地方检定规程、部分省市依据JJG760-2003 《心电监护仪》检定规程和JJG 692-2010《 无创自动测量血压计》检定规程分功能检定，造成的检定项目和判定准则不统一的问题，但在实际执行过程中部分条款仍值得商榷。[/size][/font][font=仿宋][size=16.0000pt][font=仿宋] [b]一、[/b][/font][font=仿宋][b]检定项目设置的问题[/b][/font][font=仿宋] [b] 1、检定规程规定的检定项目[/b][/font][font=仿宋] JJG1163-2019《多参数监护仪》规定的检定项目包括：[/font][font=仿宋] a)电压测量误差：最大允许误差±10%；[/font][font=仿宋] b)扫描速度误差：最大允许误差±10%；[/font][font=仿宋] c)幅频特性：在监护模式下，以10Hz正弦波为参考值，在(1～25)Hz频率范围内，幅度变化应在+5%～-30%；[/font][font=仿宋] d)心律示值误差：在(30～200)次/min范围内，最大允许误差为±(示值的5%+1)次/min；[/font][font=仿宋] e）静态压力测量范围：(0.0～34.7)kPa；[/font][font=仿宋] f)静态压力示值误差：±0.4kPa或者±2%读数(两者取其大)；[/font][font=仿宋] g)血压示值重复性：不大于0.4kPa；[/font][font=仿宋] h)气密性：压力泄露率不大于0.8kPa/min；[/font][font=仿宋] i)脉搏血氧饱和度：(70～84)%范围内，示值重复性不大于3%；在(85～100)%测量范围内示值重复性不大于2%；[/font][font=仿宋] j)脉率：在(30～200)次/min范围内，最大允许误差为±(示值的5%+1)次/min；[/font][font=仿宋] k)呼末二氧化碳浓度：最大允许误差±(示值的8%+0.43)kPa，或±(示值的8%+0.43%)体积百分比，或±(示值的8%+3.2)mmHg。[/font][/size][/font][size=16.0000pt][font=仿宋][size=16.0000pt] [b]2、检定项目设置中存在的问题[/b] JJG1163-2019《多参数监护仪》检定规程的检定项目虽然包含了多参数监护仪的心电、无创血压、脉搏血氧饱和度和呼末二氧化碳参数，但在检定项目设置上却存在如下问题： a）未考虑报警功能的检定 多参数监护仪是实时监控病人生命体征的监测型仪器，其对病人生命体征的预警性能，相对于诊断功能更为重要。在医护人员或家属不能时刻观察病人生命体征的情况下，特别是对危重症病人，在生命体征发生明显变化时，特别是心率大幅升高或下降时的及时报警就显得由为重要。而检定规程规定的电压测量误差、幅频特性主要体现了对心电信号幅度的测量结果的准确性，其性能更偏重于诊断功能，也是用于诊断使用的心电图机的重要技术参数。但在JJG1163-2019《多参数监护仪》在心电监护功能检定项目参数设定上却忽略了监护报警功能的检定。所以建议对多参数监护仪心电功能在原有检定项目上，参考JJG760-2003 《心电监护仪》检定规程增加心率报警发生时间、心率报警预置值的检定项目。 b）回避血氧饱和度示值误差的检定 脉搏血氧饱和度是血液中被氧结合的[url=https://baike.baidu.com/item/%E6%B0%A7%E5%90%88%E8%A1%80%E7%BA%A2%E8%9B%8B%E7%99%BD/9824362]氧合血红蛋白[/url](HbO2)的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb，hemoglobin)容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的重要生理参数。正常人体动脉血的血氧饱和度为98% ，静脉血为75%。所以可见血氧饱和度应是一个定量确定的参数。而JJG1163-2019《多参数监护仪》应该是为了回避血氧饱和度标准器提供的模拟曲线无法溯源，不同多参数监护仪生产厂家采用的校准曲线（R曲线）各不相同等问题，未加入血氧饱和度准确度的检定项目，仅是规定了血氧饱和度测量的重复性。对于血氧饱和度标准器提供的模拟曲线无法溯源的问题，可以通过组织全国或区域性比对的方式进行解决，不同多参数监护仪生产厂家采用的校准曲线（R曲线）各不相同但不是不能确认，只要能够确认R曲线种类就能够选择与之相匹配的模拟曲线进行检定。所以在条件允许的情况下，还是应该增加血氧饱和度示值误差的检定项目。[/size][/font][/size][font=仿宋][size=16.0000pt][font=仿宋] [b] 二、计量性能准确度和标准器的配备要求的问题 1、血压示值重复性[/b] JJG1163-2019《多参数监护仪》检定规程规定，多参数监护仪血压测量功能的血压示值重复性：不大于0.4kPa，根据量值传递的要求，就对上一级计量标准的重复性提出了更高的要求。所以检定规程规定，用于检定血压项目的无创血压模拟仪模拟的动态血压的重复性需小于0.13kPa。而一般用于诊断，并逐步代替传统血压计的的电子血压计的重复性依据JJG692-2010《无创自动测量血压计》检定规程规定，电子血压计示值重复性不大于0.7kPa。可见JJG1163-2019《多参数监护仪》检定规程规定的血压示值重复性要求明显高于JJG692-2010《无创自动测量血压计》检定规程的规定。而JJG692-2010《无创自动测量血压计》检定规程的适用范围明确规定适用于：多参数监护仪(无创血压部分)的型式评价、首次检定、后续检定和使用中检验。两部规程明显冲突，而且因JJG692-2010《无创自动测量血压计》检定规程颁布于2010年，大量多参数监护仪(无创血压部分)已按照JJG692-2010《无创自动测量血压计》进行了型式评价和检定，此次颁布的JJG1163-2019《多参数监护仪》检定规程突然大幅提高技术要求，极易造成大量在用多参数监护仪无法通过检定。而且监护设备的技术指标设置高于诊断类设备也是完全没有必要的。[/font][/size][/font][font=仿宋][font=仿宋][size=16.0000pt] 同时因该检定规程对血压示值重复性要求相对JJG692-2010《无创自动测量血压计》检定规程要求更高，所以对检定设备的选择也带来了一些问题。目前市面常用的无创血压模拟器设计参数多按照JJG692-2010《无创自动测量血压计》、和JJF1626-2017《血压模拟器》校准规范设计，对动态血压模拟的重复性要求均为：不大于0.3kPa。明显无法满足JJG1163-2019《多参数监护仪》检定规程对标准器的要求，易造成部分无创血压模拟器无法用于多参数监护仪的检定。所以建议对血压示值重复性的要求进行适当调整，与JJG692-2010《无创自动测量血压计》检定规程为不大于0.7kPa，血压模拟仪的动态血压重复性要求调整为不大于0.3kPa。[/size][/font][/font][font=仿宋][font=仿宋][size=16.0000pt] [b]2、气压计的配备[/b] 根据JJG1163-2019《多参数监护仪》检定规程要求，需配备0.1级的气压计，用于测量大气压力。该气压计主要用于呼末二氧化碳浓度示值误差的检定。根据检定规程给出的计算公式：[/size][/font][/font][font=仿宋][font=仿宋][size=16.0000pt][img=,481,220]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/07/202007031122168313_6478_1638093_3.png!w481x220.jpg[/img][/size][/font][/font][font=仿宋][font=仿宋][size=16.0000pt][img=,616,333]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/07/202007031123352917_6408_1638093_3.png!w616x333.jpg[/img][/size][/font][/font][font=仿宋][font=仿宋][size=16.0000pt][img=,615,351]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/07/202007031124199872_1089_1638093_3.png!w615x351.jpg[/img][/size][/font][/font][font=仿宋][font=仿宋][size=16.0000pt] JJG1163-2019《多参数监护仪》检定规程的颁布实施，解决了一直以来多参数监护仪没有专用检定规程的问题。在心电功能、血压功能的检定中，相对先前执行的JJG760-2003 《心电监护仪》检定规程和JJG 692-2010《 无创自动测量血压计》检定规程有了一定简化，更便于现场检定的开展，同时填补了多参数监护仪脉搏血氧功能和呼末二氧化碳浓度检测功能缺少检定依据的问题。但在检定项目，计量技术要求方面还需要进一步完善。[/size][/font][/font]

[color=#cc0000]　　摘要：针对泌尿系统动态监护仪器，对国内外主流品牌及其产品进行了介绍，并对各自的特点进行了详细分析。同时针对泌尿系统动态监护仪器的模块化和多功能化，对相应的关键技术进行了分析。[/color][align=center][img=,690,297]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252044057127_514_3384_3.jpg!w690x297.jpg[/img][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][b][color=#cc0000]1.前言[/color][/b]　　在泌尿系统的治疗、监护和康复过程中，需要对膀胱压力、尿管压力、尿量、尿流率等基础生理特征参数进行全智能化动态监测、安全监护和远程数据管理，甚至需要可穿戴形式的监护装置以提高生活质量。随着目前社会的飞速发展，人工成本逐渐升高，互联网技术及其基础建设的日趋完善，都将促使全球医疗市场对泌尿系统动态监护仪器和装备在近些年内形成庞大需求，因此开发研制智能化、网络化、多功能集成化的泌尿系统动态监护终端设备将有十分重要的社会价值和经济价值。　　泌尿系统动态监护仪器应为模块式结构，是集多功能为一体的监护仪器，既能实时动态测量泌尿系统相关参数，并将监测数据无线传输到云数据库，又能用于防止尿失禁发生而进行的膀胱功能维护和恢复训练，同时也可以拆分模块构成独立仪器进行使用。另外，泌尿系统动态监护仪器还应廉价且硬件不复杂，从而保证长期连续工作的可靠性，可满足临床实时监测、网络化数据管理、病患临床及家庭可穿戴式康复训练的需要。　　本文针对泌尿系统动态监护仪器，对国内外主流品牌及其产品进行了介绍，并对各自的特点进行了详细分析。同时针对泌尿系统动态监护仪器的模块化和多功能化，对相应的关键技术进行了分析。[b][color=#cc0000]2.国内外主要品牌[/color][/b]　　泌尿系统动态监测将逐渐成为临床监护设备的新成员，在欧美各国已在一定范围内得到应用，并整合进各医疗中心的临床重症信息系统，成为ICU、CCU、手术室、重症观察室的必备监护设备。　　目前的各种泌尿系统监护仪基本都是基于多年来成熟的插入人体膀胱内的导尿管技术而衍生出的各种监护功能，这就势必涉及到医疗行业诸多特殊的检测条件，要求尽可能采用与尿液不直接接触的测试方法，监护仪器要尽可能简便耐用以利于护理人员和病患操作和使用。总之，临床条件下的复杂性对泌尿系统动态监护仪提出了很高的要求。尽管多年来的相关研究一直不断，但真正能用于临床的成熟技术极少并一直被国外个别公司掌握。随着近几年微电子技术的发展和资本市场对医疗仪器行业的重点关注，特别是新型微电子传感器技术的突破和互联网技术的广泛应用，泌尿系统动态监护仪器市场呈现十分活跃的趋势，出现了一些新公司和新产品。　　总之，在技术层面，目前市场上泌尿系统动态监护设备还远不能满足临床需求，特别是综合监护多功能化和网络终端化有待进一步提高，整个市场处于一个技术突破和应用爆发的前夜。　　目前国内外有多个尿液动态监测仪器品牌，主要品牌如表2-1所示。[align=center][color=#cc0000]表2-1 国内外泌尿系统动态监测仪器厂家[/color][/align][align=center][img=,500,617]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252016591867_942_3384_3.png!w690x852.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#cc0000][img=,500,686]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252017337237_5181_3384_3.png!w690x947.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#cc0000][img=,500,322]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252017575887_2440_3384_3.png!w690x445.jpg[/img][/color][/b][/align][b][color=#cc0000]3.市场主流产品分析[/color][/b]　　由于临床条件下对泌尿系统动态监护的要求很高，真正技术成熟并能成功用于临床的动态监护仪器品牌并不多，下面对目前市场上最具代表性的三种泌尿系统动态监测设备进行技术分析。[color=#cc0000]3.1.以色列FlowSence Medical公司尿液计量仪[/color]　　以色列FlowSence医疗公司在2009年就推出了尿液计量仪，多年来一直是泌尿系统监护仪器的主要生产厂商。该公司目前的主打产品是URINFO 2000尿液监控仪，如图3-1所示，此仪器将一次性使用的配套尿袋（耗材）和精密的电子监测系统集成在一起，在尿袋上设计有特殊的尿液滴头使得导尿管流入的尿液形成尿滴，尿滴在重力作用下做自由落体滴入集尿袋。在尿液滴头的下方有红外传感器进行尿滴计数而最终获得尿液容积。[align=center][img=,690,230]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252037453064_4373_3384_3.png!w690x230.jpg[/img][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-1 以色列FlowSence医疗公司URINFO 2000尿液监控仪[/color][/align][color=#cc0000]3.1.1.尿流率和尿量测量功能[/color]　　URINFO 2000尿液监控仪通过测量规定形状的尿滴数量和数据处理来进行尿流率和尿量的测量。如图3-2所示，首先通过一次性尿袋上方的专用滤芯，滤除尿液内的浓稠物质，使达到液滴口处的尿液比重基本接近清水状态，即对不同密度的尿液进行归一化处理，然后处理过的尿滴在重力作用下做自由落体滴入集尿袋。　　URINFO 2000是首次使用红外光电技术监测尿液的尿液监控仪器，即在液滴口的下方采用红外传感器进行液滴计数而最终获得尿液容积，并设定每个液滴的体积控制为已知常数，按照清水密度和尿液容积计算得到尿液量。这种红外光电技术在后续的多家型号尿液监控仪上都有采用。[align=center][color=#cc0000][img=,690,493]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252038052474_2064_3384_3.png!w690x493.jpg[/img][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-2 URINFO 2000尿液监控仪原理图[/color][/align][color=#cc0000]3.1.2.远程监护和数据管理功能[/color]　　URINFO 2000尿液监控仪最早由以色列Medynamixt公司首次在2009年推出，当时仅能对设定的单一间隔时间内的尿量数据进行回访，没有尿液流量的记录波形图，当时并不具有远程监护和数据管理功能。后续改进的型号已经可以达到了九天数据存储，并逐步完善了远程监护和数据管理功能。　　目前Medynamixt公司已被以色列Flowsense公司收购，据报道URINFO 2000尿液监控仪的改进工作已经停止，以色列Flowsense公司网站也无法进入。[color=#cc0000]3.1.3.特点分析[/color]　　URINFO 2000尿液监控仪是国际上临床应用的典型产品，并有大量文献进行过相关的研究报道。Hersh等人将URINFO 2000监控仪与标准人工操作的DK-3460尿液计进行了测量精度对比，如图3-3所示，从护士得到的测量结果中可以看出自动测量仪器的精度为8%，而人工测量精度为23%。另外，通过对大量护士的调查证明，自动测量仪器的使用非常便利。[align=center][img=3-03.人工和监控仪测量对比,690,459]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252020332846_5486_3384_3.png!w690x459.jpg[/img][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-3 新旧测试方法对比，人工测量（左），自动测量（右）[/color][/align][color=#cc0000]3.1.4.优点[/color]（1） 只进行尿流率和尿量测量，监护仪结构简单，没有任何动力机械装置。（2） 测量精度高，在全量程范围内都具有很高精度。（3） 低功耗，使用电池供电可连续使用3年以上。（4） 重量轻，没有交流电源线等外围的牵连，所以移动方便。（5） 使用专门的一次性集尿袋，保证了耗材供应的垄断性。[color=#cc0000]3.1.5.缺点[/color]（1） 功能单一，只能进行尿流率和尿量测量，并没有充分发挥出膀胱内插入导尿管的全部作用，特别是不具备防止尿失禁的护理康复训练功能。（2） 滤芯在临床使用中极易堵塞，一旦发生堵塞只能更换尿袋，增加了使用成本和护理工作量。（3） 采用光电液滴计数法，液滴是在重力作用下通过检测光路。因为经常会产生连滴现象，测量精度很难做到很高。（4） 光电液滴计数法抗干扰能力差，在较大外界干扰时，如更换尿袋、患者翻身、咳嗽和护理时，都会产生很大的测量误差。为了在较大外力干扰下不产生误动作和测量出错，只能采取暂停测量的方法进行处理。（5） 需使用定制的集尿袋，作为耗材价格偏高，限制了医院使用的范围。[color=#cc0000]3.2.西安汇智医疗集团有限公司尿流监护系统[/color]　　西安汇智医疗集团有限公司历经五年研发了全球独家尿流监护系统，无论在结构设计方面，还是在多功能性，都有非常独到的特点。西安汇智的发展目标是根据护理领域的需求，量身定制智能监护平台，逐步实现患者血氧、脉率、体温、尿量等基础生命特征的全程智能化检测、安全监护与远程数据管理，而尿流监护系统则是智能监护平台的重要终端之一。如图3-4所示为西安汇智尿流监护系统。[align=center][color=#cc0000][img=3-04.西安汇智尿流监护系统,690,243]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252021266269_8104_3384_3.png!w690x243.jpg[/img][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-4 西安汇智尿流监护系统[/color][/align]　　西安汇智尿流监护系统的工作原理如图3-5所示。[align=center][color=#cc0000][img=3-05.西安汇智尿流监护系统工作原理图,690,381]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252021566937_7905_3384_3.png!w690x381.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#cc0000]图3-5 西安汇智尿流监护系统工作原理[/color][/align]　　从原理图可以看出，尿流监护系统的设计思路是各种参数检测过程中尽可能不与尿液发生直接接触，以保证尿流监护系统的多次重复使用。同时还需在普通一次性使用的导尿管和集尿袋基础上进行改进，嵌入功能性部件，形成特制和专属性质的一次性使用的导尿管和集尿袋，控制尿流监护系统的整个产品链，保证了尿袋耗材供应的垄断性。　　西安汇智尿流监护系统集尿量、尿流率、膀胱内压、尿管压力等基础生理特征参数监测、膀胱收缩功能护理和远程数据通讯功能为一体的新型医疗仪器。这些功能的实现分别采用了相应的传感器和电子模块，并由微处理器进行整体控制，这些功能介绍如下。[color=#cc0000]3.2.1.尿流率测量功能[/color]　　如图3-5所示，基于动态液滴红外光电感应测试技术，将红外测量模块布置在透明或半透明导尿管的两侧。尿液液滴穿过红外测量模量光束区域时引起红外探测信号的变化，红外感应器由此获取尿液动态液滴数量等信息，信息经微控制器处理最终计算出患者的尿流率。[color=#cc0000]3.2.2.尿量测量和收集功能[/color]　　如图3-5所示，尿量的测量采用了称重法，即通过集尿袋实时收集尿液，而集尿袋悬挂在重量传感器上实时测量集尿袋中尿液的重量变化。实时尿量测量数据上传到微处理器后进行显示、存储和报警。[color=#cc0000]3.2.3.膀胱压力测量功能[/color]　　在泌尿系统护理过程中，通常会通过测定膀胱内压力，根据患者膀胱内尿液量增加、膀胱内压力达到正常排尿压力时控制尿液导管开通，由此保持膀胱一张一弛能力，防止长时间留置导尿管后膀胱功能减弱而引起的排尿困难甚至失禁现象发生。　　如图3-5所示，西安汇智尿流监护系统中在导尿管路中设计了一个“贮液空腔”来充当膀胱来贮存尿液。在“贮液空腔”的侧壁上还设计了一个用弹性薄膜材料制成的压力探测窗口，用外部压力探测器检测此窗口处的压力来监测膀胱内压力的变化。这种压力探测窗口设计方式的优点是可以避免压力探测器直接与尿液接触，但压力探测窗口的弹性材料张力的一致性、成型松紧的工艺一致性和环境温度等对压力测量精度影响很大。在实际应用中发现，通过“贮液空腔”和压力探测窗口外部监测膀胱内压力时误差很大而基本无法使用。　　为提高“贮液空腔”侧壁压力测量的准确性，西安汇智提出了将压力传感器直接植入“贮液空腔”内部侧壁上的技术方案，如图3-6所示。由于密闭导尿管内的液体具有很好的压力传递作用，在导尿管内尿液充盈时监测导尿管内压力便能直接感知膀胱内压力，压力稳定不易被干扰，因此这种导尿管植入式压力传感器的压力测量方式一般会非常准确和稳定，但目前还未看到西安汇智采用此技术的产品面世。[align=center][img=,600,554]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252044262827_6225_3384_3.png!w657x607.jpg[/img][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-6 西安汇智尿流监护系统植入式压力传感器结构示意图[/color][/align][color=#cc0000]3.2.4. 导尿管电动闭合和开启功能[/color]　　结合压力测量功能，自动控制导尿管的闭合和开启以模拟人体憋尿和排尿功能，相应的尿管截止阀则是一种能够代替尿道括约肌实现自主控制尿管启闭的装置。为此西安汇智尿流监护系统中配备了一种微型低压电动截止阀，其工作原理如图3-7所示。这种形式电动截止阀的特点是从导管外部来控制导尿管的闭合和开启，避免了执行机构与尿液的直接接触。同时这种截止阀的工作方式可以设定为开关模式，即只在开关操作时通电执行，其他时刻则处于断电状态，使得电动截止阀的耗电量极小，非常便于可穿戴监护仪器的使用。[align=center][img=3-07.电动截止阀原理图,690,368]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252023285407_4798_3384_3.png!w690x368.jpg[/img][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-7 电动截止阀工作原理图[/color][/align][color=#cc0000]3.2.5. 远程监护和数据管理功能[/color]　　具有无线传输功能，可实现远程监护和数据管理。[color=#cc0000]3.2.6. 优点[/color]（1） 结构和功能设计非常巧妙和独到，将多个功能巧妙的设计在一台监护仪中，这种多功能性设计思路代表了泌尿系统监护仪的发展方向。（2） 在具备尿流率和尿量测量功能的同时，还具备动态监测膀胱压力的功能，由此使患者在留置尿管期间膀胱功能得到良好的维护和锻炼，可有效减小留置导尿管期间引发膀胱功能性障碍等不良反应的发生率。（3） 使用专门的集尿袋，保证了耗材供应的垄断性。[color=#cc0000]3.2.7. 缺点[/color]　　尽管在结构和功能设计上非常的巧妙和独到，但在工程实现上还存在很多实际问题，整体表现为功能齐全但实际应用效果较差。（1） 针对不同的尿液流动形式，尽管西安汇智尿流监护系统分别采用了红外光栅扫描测量和称重测量两个功能模块来获取尿流率信息，以期满足不同尿液计量精度的要求，但总的测量精度整体还是比较低，并未达到设计要求。尽管模仿以色列技术也采用了非接触红外技术测量尿滴，但由于并未像以色列技术那样首先对尿液进行过滤和尿滴规范化处理，自然测量精度会打折扣。另外，在采用称重法测量时，一方面是称重传感器精度不够，另一方面是未考虑尿液比重与清水的不同，也造成称重法测量存在较大误差。这种采用称重法时存在的问题也是目前其他品牌仪器所面临的共同问题。（2） 尽管很独到的将导管截止阀应用到了监护仪上，但并未考虑引入导管截止阀所带来的相应问题，如截止阀失效无法开启造成病患憋尿严重时如何处理，导尿管多次打开闭合后因尿液中的杂物造成导尿管粘连无法导通时如何处理，截止阀的功耗能否满足监护仪电池长期正常工作要求等。（3） 由于压力测量的不准确，限制了此仪器在膀胱功能维护和锻炼方面的应用。[color=#cc0000]3.3. 以色列RenalSense公司[/color]　　以色列RenalSense公司出品的Clarity RMS监护系统，可持续测量尿流量，自动向医务人员传送实时数据和发出波动警报。这些信息反映了肾脏功能的变化，提供了急性肾损伤（AKI）风险的早期信号，并有助于快速干预，此外对治疗效果监测和体液平衡管理有重要价值。　　Clarity RMS监护系统如图3-8所示，此系统首次将流量传感器和温度传感器直接植入到导管中与导尿管相连接，在不需要已知尿液物理化学特性的前提下能够精确测量尿液流量和膀胱温度，从而得到准确的尿流率、尿量和体内温度的实时变化数据。可以这样说，以色列RenalSense公司的Clarity RMS监护系统基本代表了目前国际上泌尿系统监护设备的最新技术水平和发展趋势。[align=center][color=#cc0000][img=,690,306]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252044526261_6310_3384_3.png!w690x306.jpg[/img][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-8 以色列RenalSense公司Clarity RMS?监护系统[/color][/align]　　Clarity RMS监护系统首次将尿量、尿流率和膀胱温度这些基础生理特征参数监测和远程数据通讯功能集成为一体，这些功能的实现分别采用了最新的MEMS传感器技术，并由微处理器进行整体控制，这些功能介绍如下。[color=#cc0000]3.3.1. 尿流率和尿量测量功能[/color]　　为了实现临床低速尿流的测量，以色列RenalSense公司采用了微型热式流量传感器及其封装技术。如图3-9所示，将微型流量传感器直接封装在一个探测导管中，探测导管串接在导尿管路上来监测尿流率和尿流量。[align=center][color=#cc0000][img=3-09.量热式微流量质量流量计原理图,500,274]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252025241424_6598_3384_3.png!w690x379.jpg[/img][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图3-9 封装有热式流量计的一次性使用探测导管[/color][/align]　　探测导管将快速的微型热式流量测量传感元件与高精度信号处理电路集成在一个微芯片上，微芯片上的加热器将极少量热量加载到被测介质上。两个温度传感器对称放置在加热器两侧以检测微小温度差异从而提供相应的热传递信息，该信息直接与液体流量相关。微芯片集成了敏感的传感器模拟信号放大电路和数字化处理电路，可实现非常高的测量重复性，并有助于线性、校准、温度补偿流量测量信号，同时实现高速数据输出。[color=#cc0000]3.3.2. 体温测量功能[/color]　　以色列RenalSense公司在标准的硅橡胶导尿管内置体温传感器，传感器置于导尿管的管内顶端球囊前。临床使用时可在导尿的同时监测体温。膀胱温度与肺动脉有关，需要这个体温探头来测体温，特别是在体外循环后的快速复温时。对危急病人可以使用PA 导管测温，但如果PA管被取走，或测温失败，那么就无法监测温度。由于这些病人通常都插有导尿管，所以带有体温探头的导尿管是最好的选择，特别是在PA管被除去时。[color=#cc0000]3.3.3. 远程监护和数据分析及管理功能[/color]　　具有网络化远程监护和数据管理，实现了人体“体液平衡”的出入量和“肾脏预警”的监测及数据信息化。[color=#cc0000]3.3.4. 优点[/color]（1） 采用微型传感器技术的最大优势是可实现超低质量流量测量，可在每分钟几毫升范围内精确测量流量，甚至低至纳升以下都无问题。（2） 基于热式流量测量原理的传感器速度快，小巧轻便，适合大批量生产。（3） 集成了体温测试功能，为多功能化做了很有意义的尝试，导尿管既导尿又测温，增加了安全性和减少了病患痛苦。（4） 采用特制的导尿管，可以直接应用在所有型号的集尿袋，兼容性强。[color=#cc0000]3.3.5. 缺点[/color]（1） 由于采用了植入式流量传感器和温度传感器，还需经过大量临床考核以证明技术成熟度。（2） 植入式流量传感器和温度传感器是直接制作在导尿管中，这势必会在集尿袋基础上增加成本。[color=#cc0000]3.4. 技术总结[/color]　　现代医学的不断发展，在重症医学疾病诊断中，人体“体液平衡”的出入量和“肾脏预警”的监测及数据信息化越来越受到重视，在重症医学诊断中不仅对患者的入量液体有明确的要求，特别在心外科、急诊科、重症监护、肾脏、器官移植、泌尿系统、循环系统、烧伤科等疾病中进行预防诊断、疗效观察及预后尤为重要。　　未来泌尿系统监护设备一定是数字化、实时化、连续动态化、多功能集成化和网络化的床旁监测和床旁诊断，所要集成的具体监测功能包括：　　（1）实时的动态尿流率和尿量监测；　　（2）实时的动态体温、动态膀胱压、动态腹内压监测；　　（3）膀胱功能的维护和训练恢复；　　（4）尿常规和尿生化的实时监测。　　上述各厂家泌尿系统监护系统的功能和技术应用，也都明显证明了以上的技术发展方向，这也为泌尿系统监护系统的进一步发展指明了方向。[color=#cc0000][b]4. 泌尿系统动态监护仪器的功能和架构[/b][/color]　　目前理想中的泌尿系统动态监护仪器应为模块式结构，可构成多功能泌尿系统监护仪器，既能实时动态测量泌尿系统相关参数，并将监测数据无线传输到云数据库，也能用于防止尿失禁发生而进行的膀胱功能维护和恢复训练，同时也可以拆分模块构成独立仪器进行使用。整机应模块化构成、廉价、硬件简单和多种应用场景，可满足临床实时监测、网络化数据管理、病患临床及家庭可穿戴式康复训练的需要。[color=#cc0000]4.1. 泌尿系统监护仪应实现的功能[/color]　　泌尿系统监护仪主要功能应包括以下三项内容：　　（1）尿流率和尿量实时监测功能；　　（2）膀胱功能维护和训练功能；　　（3）远程数据管理功能。　　其中这三项功能以模块形式实现，即可组合成一体进行多功能使用，也可拆分为单独模块进行单项功能使用，选择更加灵活，可满足不同使用场景的需要。[color=#cc0000]4.2. 泌尿系统监护仪器的架构[/color]　　泌尿系统监护仪器的整体架构如图4-1所示。[align=center][color=#cc0000][img=4-01.泌尿系统监护仪结构示意图,690,290]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252026415024_3909_3384_3.png!w690x290.jpg[/img][/color][/align][color=#cc0000][/color][align=center][color=#cc0000]图4-1 泌尿系统监护仪器的整体架构[/color][/align]　　其中传感器与执行器所构成的膀胱维护和训练恢复功能模块，可单独进行使用。[b][color=#cc0000]5. 关键技术分析[/color][/b]　　根据图41所示的泌尿系统监护仪构架，将对相应的关键技术进行分析。[color=#cc0000]5.1. 称重法尿流量测试技术[/color]　　泌尿系统监护仪所需监测的一个重要指标是尿流量和尿流率，采用重量法测量的是尿液实时尿流量（重量）。目前国内外尿液实时重量测量普遍采用的重力传感器技术，重力传感器技术目前已经非常成熟，测量精度高和体积小，且可以非常方便的进行校准和考核。[color=#cc0000]5.2. 红外光电法尿流率测试技术[/color]　　泌尿系统监护仪器所需监测的另外一个重要指标是尿流率，单位为毫升/小时（ml/hours），因此必须实时测量尿液体积准确得到尿流率。目前国内普遍采用的方法是通过重量法测量尿量后，再用人为设定尿液密度值来计算尿液体积，这样设定的尿液密度比较随意且误差大。　　国外在尿流率测量方面普遍采用的是非接触红外光电法，即将尿液设法调制为规则形状的液滴形式，通过光电法对液滴进行计数来准确得到尿液体积，如果再结合称重法得到尿液重量，就可以准确得到尿液密度这个重要参数。　　目前国内只有西安汇智公司采用了红外光电法技术，但并未采用尿液成滴措施，测量准确性到底如何无法判断。目前有更先进的红外光电液滴测试技术，可以对液滴进行准确的计数，而且制造成本低廉。　　红外光电法测量尿流率的技术难点之一是尿液成滴技术，即需要将尿液调制成规则下落尿滴，而尿滴形状会受到尿液粘度、密度、滴口大小和表面张力等多种因素影响，这些都需要开展相应的研究和试验进行解决。[color=#cc0000]5.3. 尿管压力测试技术[/color]　　尿管压力是临床膀胱功能维护和训练时的关键测量参数，西安汇智公司曾经尝试在导尿管路上增加特制的“贮液空腔”加“压力感知窗口”来进行尿管压力测量，但证明此方法不可行。随后西安汇智提出了在导尿管内壁上直接植入压力传感器的技术方案，但未见真正工程实现。　　根据目前所掌握的多种细管内部压力测试技术，尿管压力测量主要采用以下两种形式：　　（1）一次性使用的液体压力测试管：即将一个特制导管串接在导尿管路中，特制导管内植入压力传感器测量导管中的液体压力，。　　（2）可重复使用的液体压力探测装置：即通过对导尿管进行特殊结构设计，将导尿管中的液体压力准确传递给安装在导尿管外部的压力传感器。　　这两种压力测试技术都可以保证测量精度，技术成熟度较高，但还需要进行工程考核验证，还需要考虑传感器材料的卫生等级以及制作成本能否满足实际要求。[color=#cc0000]5.4. 流量和压力校准及考核技术[/color]　　上述尿流量、尿流率和压力的测量，都需要建立相应的装置进行校准和考核。采用清水来模拟尿液，采用流体领域内的成熟技术可以建立液体流量和压力的校准和考核装置。[color=#cc0000]5.5. 尿管截止阀技术[/color]　　单纯的导尿管截止阀就是从外部用电控的方式来夹紧和松开导尿管，这种电控方式很容易采用步进电极形式予以实现，在这方面西安汇智已经有了成功的技术方案。特别需要考虑的是尿管截止阀在使用过程中是一种常闭状态，这就要求需要考虑以下两种突发情况时的应对方法：　　（1）尿管截止阀出现故障无法打开而导致病患无法排尿，造成病患膀胱压力上升；　　（2）导尿管壁出现粘连，在尿管截止阀打开后，导尿管粘连无法使尿液导通。[color=#cc0000]5.6. 截止阀试验和考核技术[/color]　　截止阀控制参数优化和考核需要建立计算机控制的导尿管截止阀检测装置和膀胱模拟器，这些都可以采用蓄水箱、水泵、液位计、数据采集器和计算机控制系统进行组建。截止阀检测装置和膀胱模拟器需要与上述压力和流量校准和考核装置一并设计和组建。　　[color=#cc0000]5.7. 微控制器技术[/color]　　微控制器技术目前已经非常成熟，需要在众多微控制器平台中选择合适的微控制器以满足数据采集、控制、通信和网络连接的需求。[color=#cc0000]5.8. 通信技术分析[/color]　　目前国内互联网通信技术已经非常发达，医院临床系统一般都具有自己独立的网络信息系统和护士站网络化监视系统，未来还将随着物联网的发展而不断扩展，泌尿系统监护仪器作为一个临床终端，需要在标准化和规范化基础上进行入网连接，这也就是说，泌尿系统监护仪器是一个非常典型的物联网应用。[color=#cc0000]5.9. 数据显示和分析技术可行性分析[/color]　　泌尿系统监护仪所采集的数据除了存储在监护仪自带存储器内之外，还需显示在医院信息化系统终端上，并具有数据分析功能，这就需要泌尿系统监护仪器的数据按照医院信息化系统的格式进行实时传输。这方面需要与医院进行协调按照标准格式进行传输外，还需与医院医生进行协调，采用他们认可的数据分析技术。[b][color=#cc0000]6. 结论[/color][/b]　　泌尿系统动态监护仪器应为模块式结构，可构成多功能泌尿系统监护仪器，既能实时动态测量泌尿系统相关参数，并将监测数据无线传输到云数据库，也能用于防止尿失禁发生而进行的膀胱功能维护和恢复训练，同时也可以拆分模块构成独立仪器进行使用。整机应廉价且硬件不复杂，长期运行可靠性高，操作简便，可满足临床实时监测、网络化数据管理、病患临床及家庭可穿戴式康复训练的需要。　　泌尿系统动态监护仪器作为一种临床仪器，会受到医疗条件（可能需要非接触测量）、造价成本（可能一次性使用和低价）等众多因素的限制，其技术难度体现在众多限制条件下还要保证长时间连续运行的准确性和可靠性。随着当代技术的飞速发展，特别是目前微电子技术、互联网基础建设和相应的社会配套能力的日新月异，泌尿系统动态监护仪器将会很快得到实质性的技术突破和广泛应用。[align=center]=======================================================================[/align][align=center][img=泌尿系统动态监护仪器-上海依阳,690,482]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812252117243615_2937_3384_3.png!w690x482.jpg[/img][/align][align=center] [/align]

[size=24px][b][font=宋体][size=16.0000pt]多参数生理模拟仪主要用于模拟人体生命体征，主要用于多参数监护仪的等医疗设备的质量控制和检测，可输出正弦波、方波、三角波等参考波形，提供标准气压源，并能模拟人体心电、呼吸、无创血压（示波法）、有创血压、血氧饱和度、人体脉率等多项生理参数。目前主要使用的设备包括：Uni Sim、PROSIM 8/8P等。此类模拟仪在提供模拟信号用于多参数监护仪质量控制和检测的同时，其技术性能也满足JJG1163-2019 《多参数监护仪检定规程》、JJG 692-2010 《无创自动测量血压计检定规程》中对计量标准器的要求，可满足多参数监护仪、电子血压计的检定需要。而且由于多参数生理模拟仪体积小、功能多，也被计量技术机构多选择用于执行多参数监护仪强制检定工作。[/size][/font][/b][/size][font=宋体][size=16pt]目前多参数生理模拟仪校准的依据为JJF1470-2014《多参数生理模拟仪校准规范》[/size][/font][font=宋体][size=16pt]，此部校准规范制定于2014年，校准项目能够涵盖[/size][/font][font=宋体][size=16.0000pt]JJG1163-2019 [font=宋体]《多参数监护仪检定规程》对心电功能检定所需计量标准器的要求，但因制定较早，当时并未考虑将模拟仪应用于多参数监护仪的检定，其它参数的校准更偏重于生命体征参数的模拟，不能适应[/font][font=Times New Roman]JJG1163-2019 [/font][font=宋体]《多参数监护仪检定规程》对无创血压功能和脉搏血氧功能、及[/font][font=Times New Roman]JJG 692-2010 [/font][font=宋体]《无创自动测量血压计检定规程》中所用计量标准器计量性能的校准。具体参数如下：[/font][/size][/font][font=宋体][size=16.0000pt][font=宋体][img=,599,458]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011427477578_6652_1638093_3.png!w599x458.jpg[/img][/font][/size][/font][font=宋体][size=16.0000pt][font=宋体][img=,591,402]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011429083852_1085_1638093_3.png!w591x402.jpg[/img][/font][/size][/font][font=宋体][size=16.0000pt][font=宋体][img=,580,283]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006011429521839_4663_1638093_3.png!w580x283.jpg[/img][/font][/size][/font][font=宋体][size=16.0000pt][font=宋体]通过比较JJG1163-2019 《多参数监护仪检定规程》和 JJG 692-2010 《无创自动测量血压计检定规程》对标准器的要求，可以发现JJF 1470-2014《多参数生理模拟仪校准规范》所涉及的计量性能能够覆盖多参数监护仪检定过程中对心电模拟仪计量性能参数的校准要求，但并未涉及检定无创血压项目所需的标准压力计、血压模拟器对压力示值误差和血压示值重复性计量性能的校准，而且并未包含血氧饱和度模拟仪功能部分的校准。目前常用的多参数生理模拟仪一般均具备无创血压模拟、血氧饱和度模拟功能，而且血压检定项目、血氧检定项目也是多参数监护仪的必检项目，所以建议在多参数生理模拟仪校准规范依据检定多参数监护仪、无创自动测量血压计的需要，丰富校准项目。其中血压部分可参照JJF 1626-2017 《血压模拟器校准规范》，血氧饱和度部分可参照JJF 1542-2015《血氧饱和度模拟仪校准规范》。[/font][/size][/font]

[size=16px]　　土壤呼吸测定仪有哪些作用　　土壤呼吸测定仪(Soil Respirometers)是用于测量土壤中微生物活动产生的二氧化碳的仪器。它们在土壤生态学和生态系统研究中起到关键作用，具有以下作用：　　评估土壤微生物活动：土壤呼吸测定仪可以帮助科学家和研究者评估土壤中微生物的活动水平。通过测量土壤中产生的二氧化碳量，可以了解微生物代谢的速率，从而研究土壤生态系统的健康和功能。　　研究土壤碳循环：土壤呼吸是土壤碳循环的重要组成部分。通过测量土壤呼吸，可以了解土壤中有机碳的分解和释放情况，有助于研究土壤中碳的存储和释放过程。　　生态系统健康评估：土壤呼吸测定仪可以用于评估生态系统的健康状况。生态系统中的土壤呼吸水平通常与生态系统的生产力和功能密切相关，因此可以用作生态系统健康的指标。　　研究土壤管理效果：土壤呼吸测定仪可用于评估不同土壤管理实践对土壤微生物活动的影响。这有助于农业和土地管理者选择最佳的土壤管理策略，以提高土壤质量和减少碳排放。　　环境监测：土壤呼吸测定仪也可用于环境监测，例如监测废弃物处理场地或其他潜在的土壤污染源，以了解土壤中是否存在有害物质的分解和影响。　　总之，土壤呼吸测定仪在研究土壤生态学、生态系统健康和土壤管理方面具有重要作用，它们提供了有关土壤微生物活动的关键信息，有助于更好地理解土壤系统的功能和动态。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310301018185998_2332_6098850_3.jpg!w690x690.jpg[/img][/size]

空气呼吸器是消防员进入浓烟、毒气、粉尘或缺氧的环境中进行灭火作战、抢险和救护时使用的一种防护装备，具有“消防战斗员的生命屏障”之称。随着社会的发展，各种灾害事故也日益增多，灾害环境纷繁复杂，空气呼吸器的使用频率也在不断增大，在基层中队中配备数量也日益增多。如何搞好空气呼吸器的维护和保养，充分发挥其作用是抢险救援特别是化学灾害事故能否成功处置的关键。对空气呼吸器的维护和保养，笔者有如下看法： 一、面罩的维护保养 面罩由面镜、网状胶质快速着装系带、双重传声器和供气阀连接口组成。 1、面镜的维护保养，注意摩擦和撞击到粗糙、坚硬的物质，防止把面镜磨花和影响透光性和清晰度甚至损坏。 2、着装系带（传声器、供气阀连接口）的保养。着装系带的材质为橡胶，平时在配戴时要按要求松紧，不能用力过大，同时防止一些腐蚀性物质的损坏，发现损坏及时修复。 3、传声器和供气阀连接口的保养。不能让一些物质进入内部，堵塞里边的小孔和撞击使塑胶材料破裂损坏，导致通话不清晰或与供气阀的连接不牢固。 全面罩尽量在每次使用后用消毒剂进行消毒，避免各种疾病的交叉传染，待晾干后用专用布套存放。 二、背架的维护和保养 背架由背托、肩带、腰带、气瓶固定带和减压器、中压软导管、快速插头、压力表、报警哨和供给阀等各种部件组成。 1、背托、肩带、气瓶固定带的维护保养。在使用时轻拿轻放，防止碰撞和与尖锐物质磨擦造成损坏。每次使用结束后，如被水浸湿，需拿到干燥通风处阴干，忌暴晒。保存的时候要把各收紧带置于最大位置，确保能更好的把空气呼吸器缚在战斗员的身上。 2、供气阀和中压软导管的维护保养。它的主要作用是用来向使用者提供空气，供气阀的作用在于开关供气阀，而应急冲泄阀的作用是用来辅助供气，除却面镜积雾和排放余气的。在使用时，要按说明书中的操作要求正确使用，不要把各连接口的“O型”圈损坏或丢失，不能在阳光下暴晒和与腐蚀物品接触，以免损坏。 3、减压阀、报警哨、快速插头和压力表的维护保养。减压阀，报警哨，快速插头，在使用前后必须作认真的检查，观其装置是否完好，还能不能发挥其作用，特别是被水浸湿后，要在干燥通风处晾干。对于快速插头还得加注一定的润滑油，保证完整好用。压力表的保养：在检查气瓶气压时也是对它的一个检查，在检查完后，要释放内存余气，确保压力表和中压软管不会在常时间受压情况下损坏；同时也不能用它测量超值压，避免超负荷。 三、压缩空气瓶和气瓶阀的保养 1、气瓶阀是用来控制气瓶开关的组件，对其要正确开关，平时需加注一定的润滑油。 2、压缩气瓶主要用来存放压缩空气，目前有钢质和碳纤维两种。在冲气时应注意：冲入空气不能超过额定的安全气压，空气湿度不能太大，会导致钢瓶内壁氧化；在使用时不能激烈碰撞和与尖锐物磨擦，轻则导致气瓶损坏，重则导致爆炸；必要时给气瓶（尤其是碳纤维气瓶）制作一个保护套，防上磨擦损坏。钢制气瓶还应涮一层防锈漆，避免气瓶外部受到氧化；充满气体的气瓶不能在阳光下暴晒和高温处存放，避免损坏或引起爆炸。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/01/201001031723_193880_1784320_3.jpg[/img]

[img=,610,506]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231450241982_1731_1638093_3.jpg!w610x506.jpg[/img][img=,618,367]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231450358671_6760_1638093_3.jpg!w618x367.jpg[/img][img=,573,459]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231450507259_115_1638093_3.jpg!w573x459.jpg[/img][img=,474,303]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211231450598248_6901_1638093_3.jpg!w474x303.jpg[/img]

[size=14px][color=#ff0000]摘要：本文针对目前国内呼吸阀在线检验装置中存在的正负压连续校准自动化能力差等问题，详细介绍呼吸阀检验过程中正负压连续精密控制的解决方案，并详细介绍其中的各种调节阀和控制器配置，由此可实现各种规格尺寸呼吸阀在连续正负压条件下的全自动化检验。[/color][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#ff0000]一、问题的提出[/color][/size][size=14px]呼吸阀是指既保证密闭容器和贮罐空间在一定压力范围内与大气隔绝、又能在超过或低于此压力范围时与大[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]通（呼吸）的一种阀门。其作用是防止容器和贮罐因超压或真空导致破坏，同时可减少贮液的蒸发损失。[/size][size=14px]呼吸阀作为石油、化工、燃气行业常压储罐的重要附件，对安全生产及环保等都起着至关重要的作用，对运输危险物品罐式车辆的年检中对呼吸阀的检验也是其中重要一环，对于保有量大的呼吸阀在线检测装置及方法提出了越来越高的要求，需要免拆装、方便、快捷、高效的呼吸阀在线检测装置及方法。目前在用的各种呼吸阀检验装置还存在以下问题：[/size][size=14px]（1）现有方法中，一般都是现场安装一块压力表，仅能在正压条件下测量阀门的密封性能和正压开启值，无法确定阀门负压开启功能是否完好，这对于埋地油罐运行存在安全风险。[/size][size=14px]（2）为安全起见，呼吸阀的呼吸与泄放压力范围较小，如-30.0Kpa至+50Kpa，常规检测装置难以在高精度条件下完成检验和校准。[/size][size=14px]（3）呼吸阀的规格种类很多，口径不一，通经范围一般为DN20~DN300mm，现有的呼吸阀检测校准装置很难覆盖如此宽泛的呼吸阀。[/size][size=14px]（4）目前已有的呼吸阀校验装置自动化水平较低，正负压不能连续自动精密控制，很多装置现场调压依靠人的经验，容易发生超压，损坏设备，严重时对油罐的运行安全造成影响；此外，很多测试记录依靠人工填写，容易出错，不利于归档保存。[/size][size=14px]本文将针对上述国内目前呼吸阀在线检验装置中存在的问题，详细介绍呼吸阀检验过程中正负压连续精密控制的解决方案，并详细介绍其中的各种调节阀和控制器配置，由此可实现各种规格尺寸呼吸阀在连续正负压条件下的全自动化检验。[/size][size=18px][color=#ff0000]二、解决方案[/color][/size][size=14px]呼吸阀的检验校准原理是完全模拟呼吸阀的真空压力使用工况，在呼吸阀的测量端口处准确模拟出相应的正压和负压，同时监测呼吸阀动作时所处的真空压力值。多次重复此测试过程，由此来检验和校准呼吸阀。[/size][size=14px]为实现呼吸阀的全自动化检验，最好使正负压的模拟变化是一连续精密可控的往返过程，如在-30.0Kpa至+50Kpa真空压力范围内，从负压至正压，再从正压至负压，如此自动循环往复，由此可得到呼吸阀重复性检验结果。另外，呼吸阀的检验装置能满足各种规格尺寸呼吸阀的检验需要和精度要求。根据此设计要求，本文提出的解决方案基本原理如图1所示。[/size][align=center][size=14px][img=呼吸阀正负压控制,550,344]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206201647139497_1994_3384_3.png!w690x432.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图1 呼吸阀检验装置正负压控制系统原理示意图[/align][size=14px]呼吸阀正负压精密连续控制的基本原理具体内容为：[/size][size=14px]（1）控制原理基于密闭容器进气和出去的动态平衡法，这是一个典型的闭环控制回路。 PID控制器采集真空压力传感器信号并与设定值进行比较并调节进气和抽气调节阀的开度，最终使传感器测量值与设定值相等而实现真空压力的准确控制。[/size][size=14px]（2）控制回路分别配备了真空泵（负压源）和气源（正压源），以提供足够的低压和高压能力。[/size][size=14px]（3）为了覆盖负压到正压的整个真空压力范围（如-30.0Kpa至+50Kpa），可以配置一个测试量程在要求范围内的高精度绝对压力传感器，绝对压力传感器对应上述真空压力范围输出数值从小到大的直流模拟信号（如0~10VDC）。此模拟信号输入给PID控制器，由PID控制器调节进气阀和排气阀的开度而实现压力精确控制。采用绝对压力传感器的优势是不受当地大气气压变化的影响，也不用采取气压修正，更能保证检验的准确性。[/size][size=14px]（4）当控制是从负压到正压进行变化时，一开始的进气调节阀开度（进气流量）要远小于抽气调节阀开度（抽气流量），通过自动调节进出气流量达到不同的平衡状态来实现不同的负压控制，最终进气调节阀开度逐渐要远大于抽气调节阀开度，由此实现负压到正压范围内一系列设定点或斜线的连续精密控制。对于从正压到负压压的变化控制，上述过程正好相反。[/size][size=18px][color=#ff0000]三、方案具体内容[/color][/size][size=14px]本文方案的具体实施内容如图2所示，主要包括高压气源、电动针阀、密闭容器或管路、压力传感器、高精度PID控制器和真空泵或真空发生器几个部分。[/size][align=center][size=14px][img=呼吸阀正负压控制,550,392]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206201647374707_7821_3384_3.png!w690x492.jpg[/img][/size][/align][size=14px][/size][align=center]图2 呼吸阀在线检验校准装置正负压控制系统结构示意图[/align][size=14px]在图2所示的控制系统中，密闭容器或管路可以直接采用现场容器和管理，也可以采用独立的密闭容器或管路并安装上被检呼吸阀。独立的密闭容器尺寸以满足最大口径呼吸阀为准，由此同时可用来进行其他小口径呼吸阀的检验校准。[/size][size=14px]正负压精密控制采用了两个NCNV系列的电动针阀，此电动针阀本身就是正负压两用调节阀，其绝对真空压力范围为0.01Pa~0.7MPa，完全能满足绝大多数呼吸阀的正负压检验要求。[/size][size=14px]在图2所示的控制系统中使用了两个电动针阀来实现正负压的连续调节和控制，如可以从正压到负压的压力线性变化控制，也可以从负压到正压的压力线性变化控制。如果在真空压力线性变化过程中，呼吸阀的反应动作都会在压力控制曲线上产生突变而得到体现，由此可根据突变点位置自动判断出呼吸阀是否满足使用要求。[/size][size=14px]对于很多在用的呼吸阀，其工作压力基本都在一个标准大气压附近。对于标准大气压附近的真空压力精确控制，如控制精度为±1%甚至更小，一般都需要采用调节抽气阀的双向动态模式，即通过双通道PID控制器，一个通道用来恒定进气口处电动针阀的开度基本不变，另一个通道根据PID算法来调节排气口处的电动针阀开度。[/size][size=14px]呼吸阀检验校准过程中的正负压控制精度，主要由压力传感器、PID控制器和电动针阀的精度决定。其中的PID控制器采用的是24位AD和16位的DA，电动针阀则是高精度步进电机，因此此解决方案的测试精度主要取决于压力传感器精度。压力传感器可根据呼吸阀检验校准要求进行选择。[/size][size=14px]对于呼吸阀的检验校准，要实现密闭容器内正负压范围内的多次往复变化，可以在PID控制器中进行程序设定，设定程度是一条从正压到负压（或负压到正压）的斜线以及重复次数，由此可实现正负压往复变化的自动控制。[/size][size=14px]在本文所述的解决方案中，为实现正负压的精密控制，如图2所示，针对负压的形成配置了真空泵。真空泵相当于一个负压源，但采用真空发生器同样可以达到负压源的效果，因此图2中也给出了真空发射器的具体配置。负压源采用真空发生器的优点是整个系统只需配备一个高压气源，减少了整个系统的造价、体积和重量，真空发生器连接高压气源即可达到相同的抽气效果。[/size][size=18px][color=#ff0000]四、总结[/color][/size][size=14px]本文所述解决方案，完全可以实现呼吸阀检验校准过程中正负压范围内真空压力的连续控制和往复交变控制，并且可以达到很高的控制精度和速度，全程完全自动化。[/size][size=14px]本方案除了正负压的自动精密控制之外，另外一个特点是可以满足多种规格尺寸呼吸阀的检验校准，真空压力范围也比较宽泛，整个系统小巧和集成化，便于形成便携式在线检验装置。[/size][size=14px]本文解决方案的技术成熟度很高，方案中所涉及的电动针阀和PID控制器，都是目前上海依阳实业有限公司特有的标准产品，其他的压力传感器、真空泵、真空发生器和高压气源等也是目前市场上常见的标准产品。[/size][size=14px]本文所述解决方案，同样可以适用于各种管端式呼吸阀、管道式呼吸阀、单呼阀和单吸阀等多种形式呼吸阀和安全阀。[/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=14px][/size]