Принцип работы медицинского кислородного датчика и тестирование его характеристик

Кислородный элемент для вентилятора, называемый медицинским кислородным датчиком, является важной частью вентилятора. Он расположен между соединителем для вдоха пациента и смесителем воздуха с кислородом. Кислородный датчик выполняет функцию контроля в вентиляторе, измеряя концентрацию кислорода в смешанном воздухе, и не связан с уровнем кислорода. Диапазон измерений составляет от 0 до 100% концентрации кислорода, чтобы обеспечить соответствие кислорода, подаваемого пациенту, установленным параметрам и избежать токсичности кислорода из-за длительного вдыхания кислорода высокой концентрации или угрозы жизни из-за низкой концентрации. При постоянном давлении и температуре электрическое напряжение, генерируемое кислородным элементом, пропорционально концентрации кислорода. В течение срока службы он обеспечивает стабильный выходной сигнал давления.

Если уровень концентрации кислорода отличается от установленного, устройство выдаст звуковой сигнал, после чего можно провести калибровку. Невозможность устранить отклонение означает, что кислородный элемент исчерпал ресурс и его необходимо заменить. Срок службы кислородного датчика составляет примерно от 1 до 3 лет.

Проверка работоспособности кислородного элемента

1. Сначала проверьте уровень концентрации кислорода.
Если есть расхождение между измеренным уровнем и установленным значением, можно проверить правильность работы давления, потока воздуха и концентрации кислорода.
2. Проверьте, правильно ли работает смеситель воздуха и кислорода.
3. Убедитесь, что проблема не в кислородном элементе и смесителе. Если отклонение превышает 10% в течение не менее 30 секунд, можно считать, что кислородный датчик вышел из строя.

Производители проверяют выходное напряжение при концентрациях кислорода 21% и 100% (напряжения x и y соответственно), затем анализируют, находится ли отклонение для x/21% и y/100% в пределах 5%. Например, если при 21% кислорода выходное напряжение составляет 13,9%, а при 100% — 66,3%, фактическое отклонение менее 5% (13,9/21% = 66,1%, 66,3/100% = 66,3%). Это означает, что кислородный датчик исправен.

Также можно использовать измеритель концентрации кислорода. Это портативное устройство с экраном, которое позволяет получить показания концентрации кислорода за секунды с точностью 1-2%. При большом отклонении можно приложить измеритель к дыхательному пути, чтобы проверить показания прибора, кислорода и установленного значения и определить, какие из них ближе друг к другу. В нормальном рабочем состоянии отклонение должно быть менее 5%. Это устройство можно использовать для диагностики неисправностей.

Калибровка кислородного датчика

Если при первом измерении фиксируется отклонение в 2%, можно провести калибровку кислородного элемента. Как и любой сенсор, он со временем теряет энергию. Параметры меняются при каждом использовании кислородного датчика, что влияет на контроль кислорода и результаты измерений. Поэтому калибровка необходима. Если кислородный элемент проходит калибровку, он остается пригодным к использованию и может прослужить дополнительно около 1-4 месяцев.

Принцип калибровки

Установите концентрацию кислорода на 21% и 100%, затем отрегулируйте кислородный элемент так, чтобы показания измерения совпадали с установленными значениями. Если показания совпадают с установленными, это обычно означает, что кислородный элемент нужно заменить. После калибровки при 21% и 100% выбирается другая концентрация кислорода для проверки. Если отклонение менее 5%, это свидетельствует об отсутствии проблем с контролем и мониторингом кислородного элемента. Поврежденный кислородный элемент обычно не проходит калибровку. Однако прохождение калибровки только при 21% и 100% не гарантирует, что элемент полностью исправен.

В настоящее время вентиляторы оснащены функцией автоматической калибровки. Обычно при неисправности кислородного элемента появляется сигнал тревоги с сообщениями O2% HIGH, O2% LOW или REPLACE O2 SENSOR.

Выбор совместимого кислородного датчика:

Обычно срок службы кислородных элементов составляет 1-2 года и может достигать 3 лет для высококачественных изделий. Это зависит от условий эксплуатации. Высокая концентрация кислорода и высокая температура сокращают срок службы. Учитывая высокую стоимость оригинальных кислородных датчиков, некоторые больницы выбирают совместимые кислородные элементы.