CN107998508A - 磁刺激仪安全检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种磁刺激仪防爆检测装置，通过将有害气体或粉尘浓度传感单元设置在磁刺激仪内部，实现了对磁刺激仪使用环境中有害气体或粉尘浓度的监测，避免了传感单元的机械损坏。进一步地，采用磁刺激仪内部的风扇作为吸气装置，加快了有害气体或粉尘向磁刺激仪内部检测区扩散的速度的同时，还对检测区进行了冷却。同时，通过对气体或粉尘浓度增加的速率进行监测，克服了磁刺激仪安全检测装置对有害气体或粉尘浓度监测的系统误差。

Description

磁刺激仪安全检测装置

技术领域

本发明涉及一种经颅磁刺激仪，尤其涉及一种经颅磁刺激仪的防爆检测装置。

背景技术

经颅磁刺激仪是一种无痛、无创的绿色治疗方法，经颅刺激仪产生的磁信号可以无衰减地透过颅骨而刺激到大脑神经，实际应用中并不局限于头脑的刺激，外周神经肌肉同样可以刺激. 这种技术是一种利用脉冲磁场作用于中枢神经系统（主要是大脑），改变皮层神经细胞的膜电位，使之产生感应电流，影响脑内代谢和神经电活动，从而引起一系列生理生化反应的磁刺激技术。

磁刺激仪包括主机和插在主机上的手柄，磁刺激仪工作的时候，主机的变压器会产生大于1000V的高压直流电，并向手柄供电，以使手柄中的线圈产生磁场。磁刺激仪通常用于医院环境，而在医院中可能存在潜在的爆炸环境，例如，酒精挥发产生的可燃气体、高浓度氧气以及粉尘，都有可能在磁刺激仪的使用环境中形成潜在的爆炸隐患，如果磁刺激仪在工作中产生的高压电火花出现在这样的爆炸环境，例如在刺激仪的手柄在主机上插拔产生的电火花，均有可能造成爆炸事故，造成人员的伤亡和财产损失。另外，如果刺激仪的使用环境中出现了有害气体，例如某些毒麻药品和特殊药品容器碎裂导致的有毒气体挥发，或者空气中的氧气和氮气在高压电火花的作用下生成有害的一氧化氮和二氧化氮气体（N2分子中有键能很大的N≡N键，化学性质不活泼，氮气不论在空气还是在纯氧中都不可燃.但N2和O2可以直接化合：N2+O2=（火花放电）2NO,而NO可在空气中和O2进一步化合得到NO2：2NO+O2=NO2，另外：由于一氧化氮带有自由基，这使它的化学性质非常活泼。当它与氧气反应后，可形成具有腐蚀性的气体——二氧化氮（NO2），二氧化氮可与水反应生成硝酸，方程式为：3NO2+H2O==2HNO3+NO），在人员不知情的情况下，继续在此有毒环境进行医疗操作，那么这些有毒害的气体对人员会造成伤害甚至死亡，生成的有害酸类也会对主机内部设备造成腐蚀。

发明内容

本发明提出一种磁刺激仪安全检测装置，所述磁刺激仪安全检测装置包括检测口、传感单元、吸气单元、处理单元。所述检测口设置在所述磁刺激仪主机外壳表面，所述吸气单元和所述传感单元设置在磁刺激仪主机内部，所述吸气单元设置在所述检测口之后，所述吸气单元加快磁刺激仪主机外部的空气通过所述检测口流入磁刺激仪主机内部，所述传感单元用于检测磁刺激仪主机外部环境中的有害气体或粉尘的浓度，并将检测信号发送给处理单元。所述处理单元根据所述检测信号计算得到所述有害气体或粉尘的浓度值。

进一步地，所述有害气体或粉尘为有毒性、腐蚀性或爆炸性气体或粉尘，具体包括挥发性有机物、氮氧化物、氧气等。

进一步地，所述磁刺激仪防爆检测装置还包括导气管，所述导气管用于将从磁刺激仪主机外部通过所述检测口流入磁刺激仪主机内部的空气输送到传感单元附近。

进一步地，所述磁刺激仪主机内部具有检测区，所述检测区具有密封壳体将检测区与主机内部其他空间相隔离，使得所述检测区相对封闭，所述吸气单元和传感单元设置在检测区内。

进一步地，所述吸气单元为风扇，所述风扇设置在所述检测口之后，所述风扇用于加快磁刺激仪主机外部的空气通过所述检测口流入磁刺激仪主机内部。优选地，所述风扇的转速可以控制。

进一步地，所述处理单元预设所述气体或粉尘的浓度阈值，当计算得到的相关传感器参数超过所述浓度阈值时，所述处理单元发出警报或提示。

进一步地，所述处理单元预设所述气体或粉尘浓度增加的速率阈值，当所述气体或粉尘浓度增加的速率超过了所述速率阈值，所述处理单元发出警报或提示。

进一步地，所述磁刺激仪防爆检测装置还包括显示单元，对所述处理单元的计算结果进行显示。

本发明的磁刺激仪防爆检测装置将有害气体或粉尘浓度传感单元设置在磁刺激仪内部，实现了对磁刺激仪使用环境中有害气体或粉尘浓度的监测，避免了传感单元的机械损坏。进一步地，采用磁刺激仪内部的风扇作为吸气装置，加快了有害气体或粉尘向磁刺激仪内部检测区扩散的速度的同时，还对检测区进行了冷却。同时，通过对气体或粉尘浓度增加的速率进行监测，克服了磁刺激仪安全检测装置对有害气体或粉尘浓度监测的系统误差。

附图说明

图1为本发明磁刺激仪后视图；

图2为本发明磁刺激仪剖视图；

其中，检测孔1，导气管2，风扇3，气体传感器4 ，排气口5，磁刺激仪主机6。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。

在一个实施例中，本发明的磁刺激仪防爆检测装置包括传感单元、吸气单元、处理单元。所述传感单元设置在主机内部，用于检测磁刺激仪内外环境中的有害气体或粉尘浓度，并将检测信号发送给处理单元。所述处理单元根据所述检测信号计算得到有害气体或粉尘浓度值。所述处理单元可以为磁刺激仪的主机处理器，也可以为小型处理器，例如单片机、DSP或者MCU单元。部分智能传感器的数据处理模块可以直接对检测信号进行处理得到检测参数信息，因此处理单元还可以为传感器的数据处理模块。

由于传感单元用于检测主机外部环境的有害气体或粉尘浓度，如果将传感单元设置在主机外壳的外表面，检测结果更加准确，检测速度也更快，但是传感单元设置在主机外壳外表面时容易遭到机械损坏，因此本发明将传感单元设置在主机内部，但是设置在主机内部的传感单元在检测主机外部环境的有害气体或粉尘浓度时，由于外部环境中的有害气体或粉尘浓度不能很快地扩散到设备内部，并且磁刺激仪在工作时，主机内部温度一般高于外界环境温度，因此主机内部气压略高于外界环境气压，传感单元设置在主机内部，因此外界空气很难通过自然扩散的方式到达磁刺激仪内部的传感器，因此造成检测灵敏度下降以及检测的结果不准。本发明的磁刺激仪包括吸气单元，其作用在于加快磁刺激仪主机外部的空气向磁刺激仪主机内部扩散。

在一个实施例中，在一个实施例中，主机外壳上设置有检测口，优选为检测孔或检测缝，以检测孔为例，所述吸气单元设置的检测孔内，用于将磁刺激仪外部的空气吸入检测孔内，传感单元设置在主机外壳内。采用吸气单元不仅提高了检测的时效性，还可以过滤掉空气扰动（如空调风，人走动、物移动）带来的测量不准确，提高了检测的准确性。所述吸气单元可以为气泵、风扇或者其他抽气装置。所述吸气单元优选采用风扇，并且所述风扇可以采用主机内部用于散热的风扇。

在目前的需要对设备内部进行冷却的风扇解决方案中，为了尽快将设备内部产生的热量排除设备之外，风扇通常设置在散热口附近，如果风扇排气的方向是加快设备外部的空气通过散热口往设备内部扩散，则会将外部空气中的灰尘带到设备内部，不仅散热效率低，而降低设备的性能，因此现有的电器设的其风扇排气的方向均为加快将设备内部的较热空气从散热口排到设备外部。而本发明的传感单元需要检测设备外部的粉尘浓度，因此改变所述散热风扇的安装位置和旋转方向，使得所述风扇的排气方向设置为加快设备外的空气通过检测口流入设备内部。

参见图2，所述磁刺激仪6内部具有检测区，所述检测区具有密封壳体将检测区与主机内部其他空间相隔离，使得所述检测区相对封闭，所述检测区具有排气口5、风扇3、传感器4，所述磁刺激仪主机外壳上设有检测孔1，所述磁刺激仪主机外部的空气从检测孔1进入所述磁刺激仪内部，并通过一个导气管2进入所述设备区，所述风扇3设置在所述导气管2与检测区外壳连接处附近，风扇3的旋转加快主机外部空气通过检测孔1、导气管2进入检测区，并从排气口5流出刺激仪主机之外。所述相对封闭的检测区可以有效防止从检测孔1和导气管2进入检测区的空气不会扩散到刺激仪内部其他空间。

在其他的可替代实施例中，风扇还可以设置在检测孔后，或者设置在导气管中部，本领域技术人员可以理解，这些可替换的实施例都是可以实现将风扇的排气方向设置为加快设备外的空气通过检测口流入设备内部的技术效果。导气管的作用在于可以自定义检测区在主机内部的位置，使得在磁刺激仪主机内部整体设计时拥有更多自由度。在更简单的实施例中，导气管可以被省略，风扇设置在检测孔后的主机内部，主机外部的空气可以直接从检测孔流入检测区或达到传感单元。因此，将吸气单元设置在检测口后包括将吸气单元（例如风扇）设置在检测口附近，也可以设置在额外的导气管的中部或端部附近，本领域技术人员可以理解，气泵或者真空装置也可以达到风扇相同的技术效果，实现加快设备外的空气通过检测口流入设备内部的目的。

进一步地，所述风扇的功率设置为使得传感单元附近的气流处于合适的速率，如果气流太缓慢，空气扩散速度不足，检测的灵敏度不足，如果气流太强，检测的结果与设备外有害气体或粉尘浓度真实值偏差较大，容易造成误报。在一个实施例中，吸气单元的功率可以调整，以利于调整空气的流速，例如对风扇的转速进行控制。

在一个实施例中，所述刺激仪还包括显示单元，例如液晶显示器，显示单元展示处理单元根据所述检测信号计算得到有害气体或粉尘浓度值。

在一个实施例中，所述处理单元预设相关气体或粉尘浓度阈值，当计算得到的相关传感器参数超过阈值浓度，则向用户发出警报或提示。警示信息可以采用屏幕显示、声音提示、光学提示、指示灯提示。

在一个实施例中，所述屏幕显示是将气体浓度或粉尘浓度在磁刺激仪主机上的显示器上进行文字显示。

在一个实施例中，所述声音提示是语音提示或者警报声提示。

在一个实施例中，所述光学提示是警示灯提示。

在很多情况下，设置在设备内部的传感器测量的气体或粉尘浓度值与设备外部待测真实的气体或粉尘浓度值是存在误差的。调整吸气单元的功率可以在一定程度上减少误差值，但是并不能完全地克服误差。另外，在实际的操作中，阈值的设定是不容易的，容易产生频繁的误报或者设备外部气体或粉尘浓度超标却未检测出的情况，而气体或粉尘浓度值的检测还会受到空气流动速率、气压、温度、湿度等环境参数的变化的影响。例如，设备外部的粉尘浓度保持不变，但是湿度的变化可能造成传感单元的检测信号和处理单元计算出的浓度参数发生改变；又如，设备外部的挥发性有机物浓度保持不变，但是设备内部的温度的改变也会造成传感单元的检测信号和处理单元计算出的浓度参数发生微小的改变。这样因为环境参数的变化造成检测到的参数值的改变可能幅度比较小，但是如果待测真实的气体或粉尘浓度值刚好在阈值附近就可能因为微小的改变值而发生误报，甚至在阈值附近波动就会发生不间断的误报，而这时真实的气体或粉尘浓度值并没有发生大幅的增加（解释为发生药品、氧气泄漏等事件并没有发生）。在另外一种情况下，采用的传感器可能存在检测不准的情况，例如气体酒精在空气中的含量超过3.5%即可能发生爆炸事故，但是由于传感器固有的误差或者检测装置的系统误差，设备内部相应的传感器检测出的气体酒精在空气中的含量可能始终比真实值低50%，在这样的情况下，当气体酒精在空气中的含量已经超过预设的危险阈值时，相应的传感器检测出的参数值仍然处于安全范围，这样预设阈值的方式对酒精浓度的监测就失去了作用。

在一个实施例中，所述处理单元通过预设待测参数增加的速率阈值监测敏感参数的增加，具体地，所述速率阈值为检测参数值变化的导数值。当设备外部的敏感参数值发生显著变化时，例如，酒精容器的翻倒导致大量酒精的泄漏，空气中的气体酒精含量显著增加，磁刺激仪内部用于检测刺激仪外部酒精浓度的传感器虽然检测到的气体酒精的绝对浓度值并没有达到危险的浓度阈值范围，但是可以检测到气体酒精在空气中的浓度值增加的速率出现了阶跃式的增长，因此处理单元可以判断磁刺激仪外部可能发生了酒精泄漏的事件，将酒精浓度增加的速率在显示屏上显示，如果气体酒精浓度增加的速率超过了速率阈值范围，则向用户发出警报或提示。

在一个实施例中，所述传感单元包括气体有机物浓度传感器，可以检测气体中挥发性有机物的浓度，所述有机物浓度传感器可以有效检测空气中酒精气体。具体地，可以采用韩国ogamtech公司的型号为MS1100的传感器进行测量。

在一个实施例中，传感单元包括氧气浓度传感器，可以检测气体中由于病房中氧气泄漏造成的氧气的浓度升高。具体地，可以使用英国Alphasense公司的型号为O2-A2的传感器进行测量。

在一个实施例中，所述传感单元包括粉尘浓度传感器，所述浓度传感器可以检测气体中固体粉尘的浓度。具体地，可以采用攀藤科技的型号为HK-5003的传感器进行测量。

在一个实施例中，所述传感单元包括氮氧化物浓度传感器，氮氧化物浓度传感器可以检测气体中二氧化氮、一氧化氮的浓度。具体地，可以采用英国CITY的型号为3ND和3NF/F的气体传感器进行测量。

以上仅为本发明优选的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可想到变化或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁刺激仪安全检测装置，其特征在于，所述磁刺激仪安全检测装置包括检测口、传感单元、吸气单元、处理单元，所述检测口设置在所述磁刺激仪主机外壳表面，所述吸气单元和所述传感单元设置在磁刺激仪主机内部，所述吸气单元设置在所述检测口之后，所述吸气单元加快磁刺激仪主机外部的空气通过所述检测口流入磁刺激仪主机内部，所述传感单元用于检测磁刺激仪主机外部环境中的有害气体或粉尘的浓度，并将检测信号发送给处理单元，所述处理单元根据所述检测信号计算得到所述有害气体或粉尘的浓度值。

2.如权利要求1所述的磁刺激仪安全检测装置，其特征在于，所述有害气体或粉尘为有毒性、腐蚀性或爆炸性的气体或粉尘。

3.如权利要求1所述的磁刺激仪安全检测装置，其特征在于，所述磁刺激仪防爆检测装置还包括导气管，所述导气管用于将从磁刺激仪主机外部通过所述检测口流入磁刺激仪主机内部的空气输送到传感单元附近。

4.如权利要求1所述的磁刺激仪安全检测装置，其特征在于，所述磁刺激仪主机内部具有检测区，所述检测区具有密封壳体将检测区与主机内部其他空间相隔离，使得所述检测区相对封闭，所述吸气单元和传感单元设置在检测区内。

5.如权利要求1所述的磁刺激仪安全检测装置，其特征在于，所述吸气单元为风扇，所述风扇设置在所述检测口之后，所述风扇用于加快磁刺激仪主机外部的空气通过所述检测口流入磁刺激仪主机内部。

6.如权利要求5所述的磁刺激仪安全检测装置，其特征在于，所述风扇的转速可调。

7.如权利要求1所述的磁刺激仪安全检测装置，其特征在于，所述处理单元预设所述气体或粉尘浓度阈值，当计算得到的相关传感器参数超过所述浓度阈值时，所述处理单元发出警报或提示。

8.如权利要求1所述的磁刺激仪安全检测装置，其特征在于，所述处理单元预设所述气体或粉尘浓度增加的速率阈值，当所述气体或粉尘浓度增加的速率超过了所述速率阈值，所述处理单元发出警报或提示。

9.如权利要求1所述的磁刺激仪安全检测装置，其特征在于，所述磁刺激仪防爆检测装置还包括显示单元，对所述处理单元的计算结果进行显示。

10.一种磁刺激仪，其特征在于，其包括上述任一权利要求所述的安全检测装置。