呼吸机流量传感器原理及保护

苏文龙

目前，呼吸机在医院的使用逐年增加，其大量的使用改善了对病人救治的质量。而呼吸机参数的准确程度直接影响医生对病人的诊断治疗，呼吸机上的流量传感器对呼吸机参数的作用尤为重要，其性能的好坏直接影响到呼吸机参数的准确性和可靠性。

現阶段呼吸机的种类和型号很多，采用的流量传感器也各不相同，有热丝式、晶体热膜式、超声式、压差式。

1.热丝式流量传感器，其原理是加热金属丝，当气流通过后，带走一部分热量，使金属丝温度下降，使其阻值发生变化，将金属丝阻值的变化转变为电信号。气体的流速越快，金属丝的降温越快。Drager公司的Savina系列呼吸机采用的是热丝式流量传感器[1]。

2.晶体热膜式流量传感器，与热丝式流量传感器的原理基本相同，都是基于热平衡原理和惠斯登电桥进行检测的。它是将电路制作成电路板，和流量传感器元件一体组成的流量传感器。PB840呼吸机的流量传感器采用的是晶体热膜式流量传感器。

3.超声流量传感器[2]，超声波是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透力强，易于获得较集中的声能，可用于测距、测速等。超声流量传感器采用时差式测量原理，一个探头发射信号穿过介质，到达另一侧管壁后，被另一个探头收到，同时，第二个探头同样发射信号被第一个探头收到，由于受到介质流速的影响，二者存在时间差△t，根据推算可以得出流速V和时间差△t之间的换算关系，进而可以得到流量值Q。超声流量传感器的优点是不会改变流体的流动状态，不对流体产生阻力；它可适应多种管径的流体测量，不会因管径的不同增加成本；它的换能器可设计成夹装式，可作移动性测量。maquet的servoi呼吸机采用的是超声式流量传感器。

4.压差式流量传感器，其原理是气体流过阻力器时会产生压力差，阻力越大压力差也越大，对流量也越敏感[3]。

由于流量传感器的重要性，在呼吸机的使用过程中，要对流量传感器做好保护工作。方法一，在对病人做雾化治疗时，需要在呼气管路末端安装过滤器，其目的就是要保护流量传感器不被病人呼出气中所带的药液所污染。雾化结束后，要先取下雾化装置，待10min后再取下过滤器，因为雾化停止后，病人气道内仍会有一定的药物随呼气排出，降低流量传感器的灵敏度。方法二，每次清洁消毒后都要根据不同品牌呼吸机的要求进行流量传感器的校准。一次性使用的流量传感器在安装使用前也要进行校准。对流量传感器的保护，不仅使呼吸机的使用维护费用降低，更主要是为临床使用的呼吸机提供可靠的保障。

参考文献：

[1]杨强.纽邦E360呼吸机的气路系统介绍及常见故障分析[J].医疗装备，2014，04：130-132.

[2]张世荣.热式气体质量流量测量及补偿算法研究[D].华中科技大学，2007.

[3]彭国勋，邹强强，陈绪龙.一种智能流量测控仪的开发[J].机械工程师，2014，10：105-107.