基于嵌入式Web 的医用变压吸附制氧装置控制系统设计

魏士杰，高龙琴，王志伟

（扬州大学 机械工程学院，江苏 扬州 225127）

0 引 言

地球上氧气占空气的20%，是地球上不可或缺的生命之源，是维持人类生命活动的必需物质之一，同时氧气在医疗、军事、工业等领域也有着极为重要的作用[1-3]。随着国内制造业、航空航天领域尤其是医疗产业的不断发展，氧气的需求量不断提高。疫情形势下，充足的氧气供应可以为中症或重症患者提供很好的辅助治疗手段。因此，医用制氧装置远程控制系统有着很好的发展前景。本样机所采用的变压吸附制氧法利用了分子筛在高压下对氮气等气体的吸附性能，以及低压下解吸附这些气体的特性，达到对氧气和空气中氮气等其他气体分离的作用。该装置具有结构简单、自动化程度高、操作方便灵活、投资少、能耗低等优点。本研究结合变压吸附制氧装置的工艺流程，开发设计了一套以STM32 单片机为主控制器，基于嵌入式Web 的高自动化、智能化的医用制氧装置远程控制系统，为医用变压吸附制氧装置进一步发展提供了技术支持。

1 变压吸附制氧工艺流程

结合变压吸附制氧的工作原理[4]，研究开发变压吸附医用制氧装置的控制系统，首先需要确定变压吸附制氧的工艺流程。本样机采用了两塔式变压吸附制氧法，相对于常见的三塔式制氧法，具有成本低、控制方便、体积小等优点[5]。具体工艺流程如图1 所示。进气电机打开，空气被吸入制氧装置内部，再经由鼓风机吹入筛塔中，分子筛在高压条件下会吸附氮气等气体，仅氧气可以通过。……