平台化传感器助力呼吸机和麻醉系统开发商

作者：霍尼韦尔传感与控制部全球产品总监AJ Smith

灵活的传感器设计，给研究设计呼吸机和麻醉机的工程师带来福音。
通过使用模块化的气体质量流量传感器与压力传感器，麻醉设备和呼吸机厂商能够简化制造、维护和产品使用培训。为传感设备构建平台化方式，创建了数千种选项，不仅可快速满足各种封装类型、产品外形和尺寸的需要，还实现了设计者在整个产品线使用相同的传感器设计的想法。举例来说，设计新生儿和成人呼吸机，便可使用相同的传感器，它们之间的唯一区别在于校准。

各种类型呼吸设备的设计都面临一个共同的重大挑战，即使用来自不同厂商的气泵。这意味着每件设备在相同的输出设置下，其实际输出都将有所偏差，因此需要灵活的传感器功能。另外，设计也会互有差异，其气流通道的尺寸和长度会有所不同，这会影响封装要求和感应气流的方式。

霍尼韦尔 TruStability HSC/SSC – 26PC液体介质兼容传感器，允许客户使用传感器的一个端口接触凝露环境或去离子水等非腐蚀性液体介质，免去了为保护传感器不受此类介质侵蚀而造成的额外成本。

麻醉设备用于向患者施用麻醉药物，使患者在药物生效后，感受不到医学临床操作的不适，减少或消除痛感。麻醉设备使用的气体质量流量传感器必须能精确测量空气、氧气和氧化亚氮气流的流量，以确保正确的给气量。呼吸机可将空气与氧气的混合物送入和抽离患者的肺部，以帮助他们呼吸。因此，在呼吸机中使用的气体质量流量传感器不仅需要能准确测量空气和氧气气流，还要能便于操作人员进行校准，从而保证提供正确的供氧量，并且具备可在提供精确流速的条件下进行调节或校准。

正是因为有了可测量宽气流范围的气体质量流量传感器的出现，设计者便可以选择优化应用整体性能的零部件。通过搭积木的方式，我们可以通过软件实行微调校准，因此设计人员能够针对具体设计修改气流测量范围。这一点非常重要，因为像呼吸机这样的呼吸设备常常使用多个气体质量流量传感器，以针对不同功能要求提供特定气流范围和灵敏度。

在麻醉设备中使用电路板安装型和不锈钢介质隔离型压力传感器同样可以实现灵活测量空气和氧气压力。这些传感器需要在长期实际使用中提供精确稳定的操作性能，所以必须具备读数稳定，误差小的使用要求。呼吸机中也有多个低压电路板安装型压力传感器，用于测量患者吸入和呼出的空气与氧气压力，保证压力不会超过设定值。这些传感器必须具备高稳定性和精确性，确保每一次测量均可获得可重复和可靠的测量结果，帮助提高患者的安全性。

电路板安装型压力传感器不仅可提供广泛的封装类型、安装方式、电源和信号输出选项，还具有定制化的校准功能。这些选项和功能可以跨平台，大大精简了制造工艺和供应链。

在传感器平台化过程中还需要考虑另一个重要事项，即产品设计符合全球化市场。呼吸设备的设计在国与国之间会有显著的差异，也就是说世界不同地区会有不同的封装要求。传感器既应提供在发达地区经常使用的集成管路设计，也应提供在不发达国家和地区普遍使用的整合大量管路连接的传统设计。