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医用分子筛吸附制氧机的设计与开发
沸石分子筛是一种具有微孔结构的立方晶格型硅铝酸盐化合物，它对极性分子和饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度不同、饱和程度不同、分子大小不同及沸点不同的分子分离开来。分子筛在制氧行业中的应用主要是利用其变压吸附（Pressure Swing Adsorption 简称PSA）特性，即在常温常压下，以空气为原料，以沸石分子筛为吸附剂，利用沸石分子筛加压时对氮气的吸附容量增加，减压时对氮气的吸附容量减少的特性，形成加压吸附、减压解吸的循环过程，使空气中21％的氧与78％的氮及1％的其他气体分离而制取氧气，产品氧气完全满足医用氧的要求。目前，国外的医院也已大量使用各型分子筛制氧机作为医院的氧源。
我国在分子筛制氧机研制方面起步上世纪80年代，但是目前大型医院使用双塔交替吸附工作的PSA 分子筛制氧系统多为分立式、体积大、占地面积大、噪音较高，不适于中小型医院推广，且须有工作人员职守，定时记录数据，不能远程监控。中小型医院所使用的一体式ATF 型分子筛制氧机多为香港尚健医疗科技发展有限公司上世纪90年代推出的产品，但它不能实现各个机组的单独控制，致使设备检修的不便，且价格较高。
在此背景之下，本课题来源于四川省计算机研究院四川省科技支撑项目，是在传统PSA 分子筛吸附制氧技术的基础上，通过深入分析传统PSA 分子筛制氧系统结构，合理的选择设备部件、控制器件及创新的结构设计，自主研发出一套体积小、便于操作、检修、运行稳定、噪声低，用于手术室、抢救室、治疗室和各个病房终端处氧气供应、供医疗使用的医用分子筛制氧机。
系统应用6 台ATF 分子筛吸附塔为核心制氧器件，完成了分子筛制氧机的主体设计；采用低功耗MCU--MSP430F149 作为核心控制器，完成了分子筛吸附制氧机控制系统的硬件设计和软件设计。系统应用MSP430F149 内部集成的12 位ADC 完成了产品氧气的流量、压力、浓度信号的实时采集，应用MSP430F149 单片机I/O数量较多的特点完成了对6个机组的单独控制，同时，系统应用串口转以太网技术完成了远程数据的传输和远程监控系统的设计。系统经四川省食品药品监督管理局检测合格，并得到了四川省泸州医学院附属医院和成都中医药大学药物临床试验中心的临床推广。
我国在分子筛制氧机研制方面起步上世纪80年代，但是目前大型医院使用双塔交替吸附工作的PSA 分子筛制氧系统多为分立式、体积大、占地面积大、噪音较高，不适于中小型医院推广，且须有工作人员职守，定时记录数据，不能远程监控。中小型医院所使用的一体式ATF 型分子筛制氧机多为香港尚健医疗科技发展有限公司上世纪90年代推出的产品，但它不能实现各个机组的单独控制，致使设备检修的不便，且价格较高。
在此背景之下，本课题来源于四川省计算机研究院四川省科技支撑项目，是在传统PSA 分子筛吸附制氧技术的基础上，通过深入分析传统PSA 分子筛制氧系统结构，合理的选择设备部件、控制器件及创新的结构设计，自主研发出一套体积小、便于操作、检修、运行稳定、噪声低，用于手术室、抢救室、治疗室和各个病房终端处氧气供应、供医疗使用的医用分子筛制氧机。
系统应用6 台ATF 分子筛吸附塔为核心制氧器件，完成了分子筛制氧机的主体设计；采用低功耗MCU--MSP430F149 作为核心控制器，完成了分子筛吸附制氧机控制系统的硬件设计和软件设计。系统应用MSP430F149 内部集成的12 位ADC 完成了产品氧气的流量、压力、浓度信号的实时采集，应用MSP430F149 单片机I/O数量较多的特点完成了对6个机组的单独控制，同时，系统应用串口转以太网技术完成了远程数据的传输和远程监控系统的设计。系统经四川省食品药品监督管理局检测合格，并得到了四川省泸州医学院附属医院和成都中医药大学药物临床试验中心的临床推广。
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耿正波
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应用地球物理 |
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硕士 |
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成都理工大学 |
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庹先国 |
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2010 |
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chi |
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R318.6 |
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沸石分子筛
微孔结构
制氧机
变压吸附
临床试验
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2011年4月27日 |
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