本实用新型涉及人工气道加湿设备技术领域，特别是涉及人工气道自动加湿器。
背景技术：
气管切开术后患者其呼吸道内每日水分流失会比正常人群增加约900ml,因此做好气道湿化对患者尤其重要。现有的人工气道加湿装置，例如人工鼻出气孔和入气孔比较小，通常会出现湿化不足；输液调节器或注射泵采用持续气道湿化的方式，研究显示持续气道湿化更接近气道的生理湿化状态，但人工气道内部温湿度很难控制，不仅容易造成湿化过度，而且入口容易脱出，造成污染。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
技术实现要素：
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人工气道自动加湿器。
其解决的技术方案是，人工气道自动加湿器，包括加热湿化装置和人工气道，还包括设置在所述人工气道内部的温湿度传感器和用于控制加热湿化装置工作的控制器，所述温湿度传感器的输出端连接信号检测处理模块，所述信号检测处理模块包括依次连接的滤波电路、放大电路和快速输出电路，所述滤波电路的输入端连接温湿度传感器的输出端，所述快速输出电路的输出端连接所述控制器的输入端。
优选的，所述滤波电路包括电阻r1，电阻r2的一端连接温湿度传感器的输出端，电阻r2的另一端连接电阻r2、电容c1的一端和放大电路的输入端，电阻r2、电容c1的另一端接地。
优选的，所述放大电路包括运放器ar1，运放器ar1的同相输入端连接电容c1的一端，运放器ar1的反相输入端连接电阻r3、电容c2的一端，电阻r3的另一端连接mos管q1的漏极、三极管vt1的集电极和电阻r6的一端，电阻r6的另一端接地，运放器ar1的输出端连接电容c2的另一端和mos管q1的栅极，mos管q1的源极连接三极管vt1的基极，并通过并联的电阻r4、电容c3接地，三极管vt1的发射极通过电阻r5接地。
优选的，所述快速输出电路包括运放器ar2，运放器ar2的反相输入端连接电阻r6、r7的一端，运放器ar2的同相输入端连接三极管vt1的发射极，运放器ar2的输出端连接电阻r7的另一端和电阻r8的一端，电阻r8的另一端连接电容c4的一端和控制器的输入端，电容c4的另一端接地。
优选的，所述控制器选用型号为arduinouno的单片机。
优选的，所述加热湿化装置的壳体上还设置有显示器，所述显示器通过数据总线连接所述控制器。
优选的，所述加热湿化装置选用型号为mr370加热湿化器。
通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：
1.本实用新型采用温湿度传感器实时检测人工气道内部的温湿度，并设计信号检测处理模块对温湿度传感器的输出信号进行处理，有效地提高了人工气道内部温湿度检测的精确度；
2.单片机根据接信号检测处理模块的输出信号来调节加热湿化装置的工作状态，使人工气道内的气体温度适中维持在28-32℃之间，以维持支气管纤毛运动的最佳状态，同时保证人工气道内部湿度始终处于人体最佳吸收状态，有效地避免湿化不足或湿化过度的情形。
附图说明
图1为本实用新型的系统连接框图。
图2为本实用新型信号检测处理模块连接图。
图3为本使用新型信号检测处理模块电路原理图。
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3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所示，人工气道自动加湿器，包括加热湿化装置和人工气道，还包括设置在人工气道内部的温湿度传感器和用于控制加热湿化装置工作的控制器，温湿度传感器的输出端连接信号检测处理模块。具体设置时，温湿度传感器选用型号为lct27011，用于检测人工气道内部的温湿度，并转换为与温湿度值相应大小的电流模拟量信号输出。加热湿化装置选用型号为mr370加热湿化器，给患者提供具有适当温度和湿度的气体。控制器选用型号为arduinouno的单片机，加热湿化装置的壳体上还设置有显示器，显示器用于显示人工气道内部的温度和湿度，便于观察，显示器通过数据总线连接单片机。
为了确保人工气道内部温湿度检测的准确度，设计信号检测处理模块对lct27011温湿度传感器的输出信号进行处理。如图2所示，信号检测处理模块包括依次连接的滤波电路、放大电路和快速输出电路，滤波电路的输入端连接温湿度传感器的输出端，快速输出电路的输出端连接控制器的输入端。
温湿度传感器的输出信号首先送入滤波电路中进行降噪处理，如图3所示，滤波电路包括电阻r1，电阻r2的一端连接温湿度传感器的输出端，电阻r2的另一端连接电阻r2、电容c1的一端和放大电路的输入端，电阻r2、电容c1的另一端接地。其中电阻r2、电容c1形成rc滤波对温湿度传感器的输出信号进行低通滤波处理，减少因外界环境带来的高频杂波干扰。
由于温湿度传感器的输出信号的强度较弱，需进行放大处理提高信号强度使检测信号变化值更加明显。放大电路中运放器ar1首先利用同相比例放大原理对rc滤波后的信号进行放大，然后mos管q1利用自身良好的温度特性将运放器ar1的输出信号进行改善，mos管q1的输出信号最后送入三极管vt1中放大输出，极大地提高了信号放大效率。其中运放器ar1的同相输入端连接电容c1的一端，运放器ar1的反相输入端连接电阻r3、电容c2的一端，电阻r3的另一端连接mos管q1的漏极、三极管vt1的集电极和电阻r6的一端，电阻r6的另一端接地，运放器ar1的输出端连接电容c2的另一端和mos管q1的栅极，mos管q1的源极连接三极管vt1的基极，并通过并联的电阻r4、电容c3接地，三极管vt1的发射极通过电阻r5接地。在信号放大过程中，电容c2在运放器ar1的反馈端起到信号补偿的作用，保证信号的正常输出，电阻r4、电容c3对三极管vt1基极的输入信号起到稳定的作用，保证三极管vt1信号输出的稳定性。
快速输出电路包括运放器ar2，运放器ar2的反相输入端、同相输入端运放器ar2的反相输入端连接电阻r6、r7的一端，运放器ar2的同相输入端连接三极管vt1的发射极，运放器ar2的输出端连接电阻r7的另一端和电阻r8的一端，电阻r8的另一端连接电容c4的一端和控制器的输入端，电容c4的另一端接地。根据运放器原理，运放器ar1的同相输入端信号电位值与其反相输入端电位值相等，因此将运放器ar1的反相输入端的信号一部分输出到运放器ar2的反相输入端，同时将三极管vt1的输出信号输出到运放器ar2的同相输入端，从而使运放器ar2形成双通道对放大电路的放大信号进行快速输出，提高了信号处理的速度，从而保证温湿度检测的及时性。最后运放器ar2的输出信号经电容c4滤波后送入单片机中。
本实用新型在具体使用时，采用温湿度传感器实时检测人工气道内部的温湿度，并设计信号检测处理模块对温湿度传感器的输出信号进行处理，有效地提高了人工气道内部温湿度检测的精确度。单片机根据接信号检测处理模块的输出信号来调节加热湿化装置的工作状态，具体工作流程如下：由于气体温度在人工气道的输送过程中会部分散失，因此单片机根据接收到的信号值调节加热湿化器的加热功率，使人工气道内的气体温度适中维持在28-32℃之间，以维持支气管纤毛运动的最佳状态；同时单片机在人工气道内的气体湿度小于50％时启动加热湿化器，湿度大于80％关闭加热湿化器，保证人工气道内部湿度始终处于人体最佳吸收状态，有效地避免湿化不足或湿化过度的情形。其中单片机控制加热湿化器为常规的现有技术，在此不再详述。
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。
1.人工气道自动加湿器，包括加热湿化装置和人工气道，其特征在于：还包括设置在所述人工气道内部的温湿度传感器和用于控制加热湿化装置工作的控制器，所述温湿度传感器的输出端连接信号检测处理模块，所述信号检测处理模块包括依次连接的滤波电路、放大电路和快速输出电路，所述滤波电路的输入端连接温湿度传感器的输出端，所述快速输出电路的输出端连接所述控制器的输入端。
2.如权利要求1所述人工气道自动加湿器，其特征在于：所述滤波电路包括电阻r1，电阻r2的一端连接温湿度传感器的输出端，电阻r2的另一端连接电阻r2、电容c1的一端和放大电路的输入端，电阻r2、电容c1的另一端接地。
3.如权利要求2所述人工气道自动加湿器，其特征在于：所述放大电路包括运放器ar1，运放器ar1的同相输入端连接电容c1的一端，运放器ar1的反相输入端连接电阻r3、电容c2的一端，电阻r3的另一端连接mos管q1的漏极、三极管vt1的集电极和电阻r6的一端，电阻r6的另一端接地，运放器ar1的输出端连接电容c2的另一端和mos管q1的栅极，mos管q1的源极连接三极管vt1的基极，并通过并联的电阻r4、电容c3接地，三极管vt1的发射极通过电阻r5接地。
4.如权利要求3所述人工气道自动加湿器，其特征在于：所述快速输出电路包括运放器ar2，运放器ar2的反相输入端连接电阻r6、r7的一端，运放器ar2的同相输入端连接三极管vt1的发射极，运放器ar2的输出端连接电阻r7的另一端和电阻r8的一端，电阻r8的另一端连接电容c4的一端和控制器的输入端，电容c4的另一端接地。
5.如权利要求1-4任一所述人工气道自动加湿器，其特征在于：所述控制器选用型号为arduinouno的单片机。
6.如权利要求5所述人工气道自动加湿器，其特征在于：所述加热湿化装置的壳体上还设置有显示器，所述显示器通过数据总线连接所述控制器。
7.如权利要求6所述人工气道自动加湿器，其特征在于：所述加热湿化装置选用型号为mr370加热湿化器。
技术总结