醫(yī)用分子篩吸附制氧機的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、沸石分子篩是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的立方晶格型硅鋁酸鹽化合物，它對極性分子和飽和分子具有優(yōu)先吸附能力，因而能把極性程度不同、飽和程度不同、分子大小不同及沸點不同的分子分離開來。分子篩在制氧行業(yè)中的應(yīng)用主要是利用其變壓吸附（Pressure Swing Adsorption 簡稱PSA）特性，即在常溫常壓下，以空氣為原料，以沸石分子篩為吸附劑，利用沸石分子篩加壓時對氮氣的吸附容量增加，減壓時對氮氣的吸附容量減少的特性，形成加壓吸附、減壓解吸的循

2、環(huán)過程，使空氣中21％的氧與78％的氮及1％的其他氣體分離而制取氧氣，產(chǎn)品氧氣完全滿足醫(yī)用氧的要求。目前，國外的醫(yī)院也已大量使用各型分子篩制氧機作為醫(yī)院的氧源。
　　 我國在分子篩制氧機研制方面起步上世紀80年代，但是目前大型醫(yī)院使用雙塔交替吸附工作的PSA 分子篩制氧系統(tǒng)多為分立式、體積大、占地面積大、噪音較高，不適于中小型醫(yī)院推廣，且須有工作人員職守，定時記錄數(shù)據(jù)，不能遠程監(jiān)控。中小型醫(yī)院所使用的一體式ATF 型分子篩制氧機

3、多為香港尚健醫(yī)療科技發(fā)展有限公司上世紀90年代推出的產(chǎn)品，但它不能實現(xiàn)各個機組的單獨控制，致使設(shè)備檢修的不便，且價格較高。
　　 在此背景之下，本課題來源于四川省計算機研究院四川省科技支撐項目，是在傳統(tǒng)PSA 分子篩吸附制氧技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過深入分析傳統(tǒng)PSA 分子篩制氧系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，合理的選擇設(shè)備部件、控制器件及創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計，自主研發(fā)出一套體積小、便于操作、檢修、運行穩(wěn)定、噪聲低，用于手術(shù)室、搶救室、治療室和各個病房終端處氧氣供

4、應(yīng)、供醫(yī)療使用的醫(yī)用分子篩制氧機。
　　 系統(tǒng)應(yīng)用6 臺ATF 分子篩吸附塔為核心制氧器件，完成了分子篩制氧機的主體設(shè)計；采用低功耗MCU--MSP430F149 作為核心控制器，完成了分子篩吸附制氧機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。系統(tǒng)應(yīng)用MSP430F149 內(nèi)部集成的12 位ADC 完成了產(chǎn)品氧氣的流量、壓力、濃度信號的實時采集，應(yīng)用MSP430F149 單片機I/O數(shù)量較多的特點完成了對6個機組的單獨控制，同時，系統(tǒng)應(yīng)用串