一種熱敷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種熱敷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]祖醫(yī)學(xué)認(rèn)為使用溫?zé)岬姆绞娇筛纳凭植拷?jīng)絡(luò)氣血的運(yùn)行，消除風(fēng)寒濕邪、氣血郁滯、痰濕凝滯等病邪，達(dá)到邪去正安目的的治療方法，古代稱為熨法，現(xiàn)代稱之為熱敷。中藥熱敷在治療膝骨性關(guān)節(jié)炎、慢性腰肌勞損等慢性骨關(guān)節(jié)疾病方面有較好的療效，但適合于臨床應(yīng)用的治療設(shè)備較少，很多中藥熱敷治療仍使用人工熱敷的方法。
[0003]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)融入中醫(yī)臨床治療，當(dāng)前已有少數(shù)用于臨床中藥熱敷的治療設(shè)備或中藥熱敷儀。雖然這些熱敷儀或熱敷控制器都提到了溫度設(shè)置與控制功能，可為臨床熱敷治療提供40°C?55°C的溫度，但其控溫系統(tǒng)均存在共同的不足或缺陷。第一，目前這些熱敷儀幾乎都采用位式溫度控制，位式控制是一種根據(jù)測(cè)量溫度與設(shè)置溫度的高低進(jìn)行的開/關(guān)加熱控制方式。所以溫度始終是在振蕩中，控制精度低，患者有忽熱忽冷的感覺(jué)；第二，沒(méi)有考慮如果溫度控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，造成燙傷醫(yī)療事故的問(wèn)題，即如何避免當(dāng)溫度控制系統(tǒng)失效或故障導(dǎo)致溫度失控升高如60°C以上時(shí)，造成人體組織產(chǎn)生不可逆的重度燙傷事故發(fā)生問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠連續(xù)高精度調(diào)節(jié)溫度并有效對(duì)抗故障，安全性高的熱敷裝置。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0006]一種熱敷裝置，包括第一控制器、第二控制器、至少一組驅(qū)動(dòng)電路、至少一個(gè)發(fā)熱墊和至少一組溫度傳感器；每個(gè)發(fā)熱墊對(duì)應(yīng)一組溫度傳感器和一組驅(qū)動(dòng)電路；每組所述溫度傳感器包括第一溫度傳感器和第二溫度傳感器；每組所述驅(qū)動(dòng)電路包括第一電控開關(guān)和第二電控開關(guān)，第一電控開關(guān)為無(wú)觸點(diǎn)電控開關(guān)；第一溫度傳感器連接對(duì)應(yīng)的所述發(fā)熱墊與第一控制器，第二溫度傳感器連接對(duì)應(yīng)的所述發(fā)熱墊與第二控制器，以分別將對(duì)應(yīng)的所述發(fā)熱墊的溫度傳送給第一控制器和第二控制器；第一控制器連接第一電控開關(guān)的輸入端，第二控制器連接第二電控開關(guān)的控制端，第一電控開關(guān)、第二電控開關(guān)和對(duì)應(yīng)的所述發(fā)熱墊依次串聯(lián)連接在電源上，以由第一控制器和第二控制器根據(jù)所述發(fā)熱墊的溫度控制第一電控開關(guān)和第二電控開關(guān)工作。
[0007]所述熱敷裝置還包括變壓器，第一電控開關(guān)、第二電控開關(guān)和對(duì)應(yīng)的發(fā)熱墊依次串聯(lián)后通過(guò)所述變壓器連接電源。
[0008]第一電控開關(guān)的一輸出端連接所述變壓器的一輸出端，另一輸出端連接第二電控開關(guān)的一常開觸點(diǎn)，第二電控開關(guān)的另一常開觸點(diǎn)連接對(duì)應(yīng)的所述發(fā)熱墊的一輸入端，所述發(fā)熱墊的另一輸入端連接所述變壓器的另一輸出端。
[0009]第一電控開關(guān)為固態(tài)繼電器。
[0010]第二電控開關(guān)為電磁繼電器。
[0011]所述熱敷裝置還包括人機(jī)界面單元，所述人機(jī)界面單元通過(guò)RS485串口分別與第一控制器和第二控制器組網(wǎng)連接。
[0012]所述熱敷裝置包括八個(gè)發(fā)熱墊、對(duì)應(yīng)的八組溫度傳感器和八組驅(qū)動(dòng)電路。
[0013]第一控制器和第二控制器均為PLC控制器。
[0014]第一控制器和第二控制器通過(guò)I/O接口與所述驅(qū)動(dòng)電路連接。
[0015]第一控制器中集成有PID控制模塊和脈沖寬度調(diào)制模塊，以根據(jù)所述發(fā)熱墊的溫度進(jìn)行PID控制并以脈沖方式實(shí)現(xiàn)對(duì)第一電控開關(guān)的控制。
[0016]由于采用上述方案，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明熱敷裝置能夠以PID控制進(jìn)行連續(xù)溫度調(diào)節(jié)，控制精度高，最終溫度趨于穩(wěn)定在設(shè)定的治療溫度，借助PWM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)輸出控制，即能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的恒溫控制，解決了患者有忽冷忽熱的感覺(jué)的問(wèn)題；同時(shí)，該熱敷裝置具備雙重溫度防護(hù)功能，解決了臨床中藥熱敷時(shí)由于溫控系統(tǒng)故障或失效造成燙傷事故發(fā)生的難題。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中熱敷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1中熱敷裝置的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖中:1、人機(jī)界面單元；2、RS485串口 ；3、第一控制器；4、第二控制器；51、固態(tài)繼電器；52、電磁繼電器；6、發(fā)熱墊；71、第一溫度傳感器；72、第二溫度傳感器；8、變壓器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]本發(fā)明提出了一種熱敷裝置，該熱敷裝置包括人機(jī)界面單元1、與人機(jī)界面單元1通過(guò)RS485串口 2組網(wǎng)連接的第一控制器3和第二控制器4、與第一控制器3和第二控制器4通過(guò)I/O接口連接的至少一組驅(qū)動(dòng)電路、變壓器8、至少一個(gè)發(fā)熱墊和至少一組溫度傳感器。
[0022]每個(gè)發(fā)熱墊對(duì)應(yīng)一組溫度傳感器和一組驅(qū)動(dòng)電路。每組溫度傳感器包括第一溫度傳感器和第二溫度傳感器；每組驅(qū)動(dòng)電路包括第一電控開關(guān)和第二電控開關(guān)，第一電控開關(guān)為無(wú)觸點(diǎn)電控開關(guān)。
[0023]圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例中熱敷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了該熱敷裝置的驅(qū)動(dòng)電路連接示意圖。如圖1和圖2中的省略號(hào)所示，該熱敷裝置能夠包括多個(gè)發(fā)熱墊、多組與之對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路和溫度傳感器。
[0024]本實(shí)施例中，第一控制器3和第二控制器4均為PLC控制器，分別為PLC(A)和PLC(B);并且第一控制器3中集成有PID控制模塊和脈沖寬度調(diào)制模塊。第一電控開關(guān)為固態(tài)繼電器51，第二電控開關(guān)為電磁繼電器52。以下以包括固態(tài)繼電器51、電磁繼電器52、第一溫度傳感器71、第二溫度傳感器72和發(fā)熱墊6的一個(gè)熱敷終端來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0025]第一溫度傳感器71連接對(duì)應(yīng)的發(fā)熱墊6與第一控制器3，第二溫度傳感器72連接對(duì)應(yīng)的發(fā)熱墊6與第二控制器4，以分別將對(duì)應(yīng)的發(fā)熱墊6的溫度傳送給第一控制器3和第二控制器4。
[0026]第一控制器3連接固態(tài)繼電器51的輸入端，第二控制器4連接電磁繼電器52的控制端。固態(tài)繼電器51、電磁繼電器52和對(duì)應(yīng)的發(fā)熱墊6依次串聯(lián)，并通過(guò)變壓器8連接電源，以由第一控制器3和第二控制器4根據(jù)第一溫度傳感器71和第二溫度傳感器72采集和發(fā)送的發(fā)熱墊6的溫度控制固態(tài)繼電器51和電磁繼電器52工作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱墊6的供電狀態(tài)和電路的通斷的控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱墊6的溫度控制。具體為:固態(tài)繼電器51的一輸出端連接變壓器8的一輸出端，另一輸出端連接電磁繼電器52的一常開觸點(diǎn)，電磁繼電器52的另一常開觸點(diǎn)連接發(fā)熱墊6的一輸入端，發(fā)熱墊6的另一輸入端連接變壓器8的另一輸出端。
[0027]該熱敷裝置中，第一控制器3、固態(tài)繼電器51和第一溫度傳感器71構(gòu)成以第一控制器3為核心的溫度控制加熱系統(tǒng)。在運(yùn)行時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)人機(jī)界面單元(即觸摸屏)1設(shè)置治療溫度(即目標(biāo)溫度)后啟動(dòng)該熱敷裝置，第一控制器3將根據(jù)從第一溫度傳感器71得到的發(fā)熱墊6的溫度與溫度設(shè)置值比較得出偏差值，經(jīng)過(guò)PID控制模塊的計(jì)算，輸出PID計(jì)算結(jié)果并換算成0?1000之間的數(shù)值，該0?1000之間的數(shù)值即為PWM控制需要的脈沖寬度時(shí)間參數(shù)，第一控制器3的I/O輸出端一個(gè)脈沖周期為1000毫秒，脈沖寬度為PID控制模塊計(jì)算得到的0?1000脈沖寬度時(shí)間參數(shù)的PWM脈沖信號(hào)，固態(tài)繼電器51接收第一控制器3的I/O脈沖指令同步驅(qū)動(dòng)輸出脈沖24VAC，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱墊6的溫度的精確連續(xù)控制。第一控制器3中的PID+PWM模塊在進(jìn)行恒溫控制時(shí)，溫度控制精度能夠達(dá)到±0.7°C。如設(shè)置治療溫度為49°C，經(jīng)過(guò)該溫度控制加熱系統(tǒng)進(jìn)行的PID+PWM控制，發(fā)熱墊的溫度趨于穩(wěn)定在49°C ±0.7°C，給予中藥熱敷裝