空氧混合器的研制及应用.doc

精选文档 精选文档 . . 精选文档 . 空氧混合器的研制及应用 　　【摘 要】对空氧混合器的设计进行技术分析，探讨空氧混合器技术及临床应用，提出空氧混合器的使用与开展前景。 　　【关键词】空氧混合器、 临床应用。 　　【中图分类号】R529.1 【文献标识码】B 【文章编号】1004-7484〔2021〕04-01158-02 　　前言 　　氧是维持生命的重要物质，机体依赖氧而获得能量，从而确保各组织细胞活动正常，机能发挥自如。人体要获得氧是通过自主呼吸过程来完成。假设在呼吸过程中有一个环节发生障碍，都会造成组织氧合作用失常，出现缺氧症需及时矫正补充。在临床应用中以人的动脉学氧分压值〔PaO2〕与氧饱和度〔SaO2〕进行分析监护的。正常人的动脉血氧分压PaO2 值，青年人一般为12.9kPa〔96.8mmHg〕,60岁以上老年人为11.5 kPa〔86mmHg〕，通常以PaO2 10.7 kPa〔80mmHg〕为支持值的最下限，判断缺氧程度。 　　轻度缺氧PaO2＜10.7 kPa〔80mmHg〕； 　　中度缺氧PaO2＜8.0 kPa〔60mmHg〕； 精选文档 精选文档 . . 精选文档 . 　　重度缺氧PaO2＜5.33 kPa〔40mmHg〕。 　　当PaO2＜4.0 kPa〔30mmHg〕时，生命可能出现危险。 　　在临床应用中，就是以PaO2 值的数值变化而采取适当的措施，来确保人体血液氧的含量。 但吸入高浓度〔＞60％〕大于3小时，肺部和其他组织细胞会引起毒性作用产生氧中毒。通常长时间吸氧的平安浓度为60%以下为宜。因此空氧混合器在此领域具有较大的现实意义。 　　2空氧混合器的工作原理 　　空氧混合器可以按患者临床需要输出不同流量、浓度的的控制部件，其原理是把医用压缩空气源和氧气源通过比例阀混合，输出21％～100％的混合气源。其工作原理如图1。 　　高压空气和氧气两种气源，首先进入过滤器进行净化，再经单向阀进入平衡系统进行第一次平衡〔即粗调〕。如果两个气源压力不平衡，那么气体从溢流孔溢出进入报警系统发出报警信号。假设两气源的压力差超过2*1.013X105帕斯卡〔二个标准大气压〕，那么气体从平安阀流出，到达保护空氧混合器的目的。假设两气源的压力差不超过1.013X105帕斯卡〔一个标准大气压〕，那么两气源的气体分别沿各自的气道进入平衡阀体，进行第二次平衡〔即细调〕。两个气源经第二次平衡。经过二次平衡之后的两种气体压力已相对平衡稳定，便可以供应调节阀进行定量调控之用。通过调节旋钮，调定输出氧浓度的预置量，两压力相对平衡稳定的气体便通过各自的调节阀，按给顶指令进行混合，从主出口输出按预置灵的比例配制特定的氧浓度供使用。这样，与呼吸机连接使用便能到达理想的救护目的。 精选文档 精选文档 . . 精选文档 . 　　3 空氧混合器主要部件的设计 　　3.1 第一次平衡系统 　　第一次系统中滑阀座和滑阀是关键件，从流体力学观点出发，两种不同的气体：压缩空气和高压氧气，如果压力不同或者不稳定，就不能按一定的比例进行混合成为固定氧浓度的气体。因此，空氧混合器的首要任务是解决两种气体压力的平衡问题。滑阀和滑阀座就是为了使两者的压力平衡而设计。按照二个力的平衡规律：作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，且同一条直线上，那么这两个力就平衡。滑阀座和滑阀就是根据这一定律而设计的。滑阀两端的压缩空气和高压氧气同时作用在同一滑阀上，并且方向相反。滑座起限制两种气体压力作用在同一直线上的作用。如果滑阀两端的两个力大小相等，那么滑阀就处在中间的平衡位置上。如果两个力大小不等，那么力较大的一端便将滑阀推向力小的一端。当滑阀位移到溢流孔时，气体便从溢流孔溢出，进入报警室，经喷嘴喷出，冲击震动片使之发出报警声音信号，告诉临床医生此时压力已经不平衡了，需进行相应的调整。又因两个力不平衡而推动滑阀移动，其移动速度受压力差的大小、滑阀自身的重量〔垂直力〕、橡胶圈的磨擦力及滑座外表粗糙度等因素的影响。为了提高或法灵敏度及反响速度，在设计和研制上尽量选用具有防腐蚀、比重轻的材料做滑阀。滑座的加工外表粗糙度达0.8?S，以此降低垂直作用力和磨擦力。 精选文档 精选文档 . . 精选文档 . 　　对密封圈的设计，主要考虑耐摩擦性及长久报质性，因此选用GB1235-76耐热、耐磨、耐腐蚀、防老化、不怕冷、质地柔软的优质“O〞形圈。通过试验，其适应性好，在 1.013X105帕斯卡〔一个标准大气压〕压力差的情况下，活动良好，并且在5X1.013X105帕斯卡〔五个标准大气压〕的情况下，密封性不变，不会漏气，符合空氧混合器的工作要求。 　　根据牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在