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靈活的傳感器設計對呼吸機及麻醉系統研發人員的好處

【?2013-05-30 發布?】 美迪醫訊
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通過靈活設計氣流和壓力傳感器,麻醉機及呼吸機制造商能夠簡化產品制造、維護及產品使用培訓過程。傳感裝置的平臺化處理為客戶提供了數千種選擇以滿足其不同的封裝形式、外形及尺寸要求。另外,它還能夠讓設計人員在不同的產品線內使用同一種基礎型傳感器設計。例如,新生兒呼吸機和成人呼吸機就可以使用同一種基礎型傳感器進行設計,只需在校準上稍作改變即可。

在任何類型呼吸機的設計過程中,一個主要的挑戰就是由不同制造商提供的不同種類的空氣泵的運用。這意味著每種設備的同一輸出實際上會有所差異,因此需要靈活的傳感器性能。此外,每種設備的氣流通道尺寸和長度也會有所不同,這將影響到封裝要求以及感測氣流。

麻醉機用于將藥物輸送至病人體內,讓病人感覺不到醫療過程中的不適或降低和消除病人的疼痛。在麻醉機應用中,氣體質量流量傳感器用于測量空氣、氧氣及一氧化二氮氣體流,從而將規定量的氣體輸送至病人體內。同樣地,呼吸機則是用于將空氣和氧氣的混合氣體輸入和抽出病人的肺部,幫助病人呼吸。測量空氣和氧氣流的氣體質量流量傳感器需要能夠比較容易地進行校準,確保輸入病人體內的氧氣量是準確的。傳感器還要具有調整和校準的能力,以便測量出精確的流量。

氣體質量流量傳感器,如霍尼韋爾傳感與控制部的Zephyr? HAF系列傳感器,具有寬廣的氣流測量范圍,設計人員可選擇其中一部分來優化應用的整體性能。HAF系列產品采用模塊化搭建設計,能夠在軟件中進行微調校準,使得設計人員可以根據具體設計縮放氣流測量范圍(+/ - 50 SCCM到200 SLPM)。這一功能是非常重要的,因為呼吸機等呼吸設備經常會為了實現不同功能而使用多個氣體質量流量傳感器,這些功能的實現需要傳感器有不同的氣流范圍和靈敏度。

在麻醉機上使用電路板安裝型和不銹鋼介質隔離型壓力傳感器同樣可實現類似的好處,這些傳感器可用于測量空氣和氧氣壓力,確保壓力不會大于設定限度。這些傳感器需要具有高精確度和穩定性,以確保讀數精確且不會隨時間變化而改變,并減少錯誤的發生。呼吸機同樣使用了多個電路板板安裝型低壓傳感器,可用來測量病人吸入或呼出的空氣和氧氣壓力,保證壓力不會大于設定水平。這些傳感器需要具有高穩定性和高精度以確保每次測量的可重復性及可靠性,提高了病人的安全性。

電路板安裝型壓力傳感器,如霍尼韋爾TruStability? HSC/SSC系列傳感器,為用戶提供了多種選擇,包括封裝形式、安裝方式、電源、信號輸出模式以及在產品平臺上可實現的自定義校準功能,簡化了產品制造及供應鏈。

TruStability傳感器平臺能夠提供具有高穩定性和高精確度的傳感器,這些傳感器的壓力測量范圍為+/-1inH2O到150 psi,并具有兩種總誤差(+/-1%或+/-2%)。此外,這些傳感器還經過了充分的補償、校準和放大,使用起來非常簡單,縮短了設計時間,降低了成本,增加了可靠性。

產品要針對全球市場進行設計是另一個需要考慮的重要因素。在不同的國家,呼吸設備的設計可能完全不同。這就導致了基于世界地區而不同的大量的封裝要求。靈活性強的傳感器應能夠提供多種封裝選項,既可滿足常用于發達地區的集成歧管設計,又可滿足常用于發展中地區的包含許多導管與接線的陳舊設計。
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