概述:
正負壓差/變送器采用純進口(美國)電容式差壓芯片(美國)組裝而成,外殼為鋁合金、不銹鋼結構。兩個壓力接口為M10螺紋和旋塞、Ф6塔頭結構,可直接安裝在測量管道上或通過引壓管連接
特點:
■小體積,高精度,高性價比,高穩定性
■0~0.05~100KPA
■多種標準信號輸出選擇,用戶調試方便
■防雷擊,抗電磁/射頻干擾
■供電電源范圍寬(5~40V)
■無灌充液體,受溫度影響極小
典型應用:
樓宇自控
鍋爐送風
井下通風
電力煤炭行業壓力過程控制領域。
主要技術參數:
量 程: ±(50Pa~200Pa~1KPa~10KPa ~100KPa)
耐 壓:量程值的三倍
綜 合 精 度: 0.5%FS、1.0%FS
輸 出 信 號: 4~20mA(二線制)、0~5V、1~5V、0~10V(三線制)
供 電 電 壓: 24DCV(9~36DCV)
介 質 溫 度: -20~85℃
環 境 溫 度:常溫(-20~85℃)
零 點溫漂移:≤±0.05%FS℃
量程溫度漂移:≤±0.05%FS℃
補 償 溫 度:0~70℃
安 全 過 載:150%FS
極 限 過 載:200%FS
響 應 時 間:5 mS(上升到90%FS)
負 載 電 阻:電流輸出型:最大800Ω;電壓輸出型:大于50KΩ
絕 緣 電 阻:大于2000MΩ (100VDC)
密 封 等 級: IP65
長期穩定性能: 0.1%FS/年
振 動 影 響:在機械振動頻率20Hz~1000Hz內,輸出變化小于0.1%FS
電 氣 接 口(信號接口):引出導線
機 械 連 接(螺紋接口): M10×1、Φ8塔頭,可按用戶要求設計生產
今年初爆發的新型冠狀病毒引發的肺炎疫情牽動著全世界每個人的心,治療新冠肺炎離不開醫護人員的無私付出,同樣也離不開呼吸機等醫療設備,呼吸機是如何工作的?它的制造有哪些難點?中國制造的呼吸機究竟是怎樣一種存在?今天我們就來給大家科普下呼吸機,這種此前鮮少被人關注的專業醫療設備。
(一)呼吸機如何挽救新冠肺炎患者的生命?
在介紹呼吸機之前,我們先來簡單說說新冠病毒。
冠狀病毒,是自然界廣泛存在的一個病毒種類,因其球形外側布滿“皇冠”的形態而得名。在新型冠狀病毒之前,科學家們共發現6種可感染人類的冠狀病毒,例如我們熟悉的中東呼吸綜合征(MERS)和嚴重急性呼吸綜合征(SARS),都是由冠狀病毒感染所引起。
新冠病毒感染人體后,會首先向呼吸道和肺部細胞“進攻”,引發炎癥,炎癥本身是我們人體的免疫系統對抗病毒的表現。舉個例子,如果手被門夾了,夾到的地方很快會產生腫脹,這種腫脹就是一種炎癥,它和新冠肺炎一樣,本質上是大量富含蛋白質的液體從細胞滲出,進入組織空間中。
夾了手的時候,這些液體進入你的手指組織空間,撐大了組織間隙,讓手指腫起來;而在感染“新冠肺炎”后,這些液體滲透到了肺泡和血管之間,阻塞了呼吸膜,并滲透進肺泡,阻礙了氧氣的正常交換,從而嚴重影響患者的正常呼吸。
在新冠肺炎患者體內,他們的肺已經遭到了破壞,肺泡無法行使正常功能,大量液體充滿了肺的組織間隙,氧氣無法進入到血液中,最后患者會“淹死”在自己的體液中,他們的肺部也會面目全非。
(這是一張新冠感染者的胸透圖片,我們可以看到,原本正常的肺部出現了大量陰影,這意味著為數眾多的肺泡無法進行正常的呼吸,肺的一部分被“堵”住了)
肺是人體進行呼吸的主要器官,血液循環到這里,流入肺泡的毛細血管中,將血液中的二氧化碳排出體外,將氧氣注入血液中。
對于輕癥新冠患者來說,他們的部分肺泡被破壞,肺的效率降低,血液中二氧化碳含量變大,氧氣含量減少,這會引起人體缺氧窒息和血液酸中毒,進而影響全身細胞的正常運轉,這時就需要呼吸機來協助肺的呼吸,配合抗病毒治療措施,給免疫系統消滅病毒留出時間。
呼吸機是一種能代替、控制或改變人的正常生理呼吸,增加肺通氣量,改善呼吸功能,節約心臟儲備能力的醫療設備,可用來預防和治療呼吸衰竭,減少并發癥,挽救及延長病人岌岌可危的生命。
(二)制造一臺合格的呼吸機有多難?
呼吸機的原理看似簡單,但作為一種有重要用途的醫療設備,與人的生命維持息息相關,其技術含量實際上是很高的。
一臺合格的呼吸機,不僅僅是要產生壓力差那么簡單,還需要防止過度充氣可能導致的氣壓傷害(barotrauma),以及一套可靠的正壓保持機制。
肺泡是脆弱的,如果呼吸機提供的氣壓過大,抑或是肺泡內正壓難以保持,那么肺泡就極有可能破裂或塌陷,造成額外的傷害。
另外,呼吸機的本質是輔助病人的自主呼吸,它還需要與病人的呼吸節奏密切配合。
(一臺呼吸機通常由氣源、供氣和驅動裝置、空氧混合器、控制模塊、呼氣模塊、檢測報警系統、呼吸回路、濕化和霧化裝置八個部分組成)
從技術實現的角度來講,呼吸機的制造非常容易,但作為作為醫療器械的代表,醫用呼吸機的生產制造涉及到上千個零部件的供應。此外,由于被視作拯救臨床患者生命般的存在,呼吸機任何制造流程都不敢有絲毫差池,極其考驗一國精細化制造產品的能力。
為了保證可靠性,一臺呼吸機需要優秀的通氣閥門、壓縮機,傳感器和微電子控制元件,以及高性能的濾網材料。這幾個元件便是一臺呼吸機的核心部件,也是長期以來國產化呼吸機的難點,其制造技術長期以來被外國企業把控著,這導致了過去中國長期依賴昂貴的進口呼吸機,國內的呼吸機制造領域空白一片的局面。
隨著中國向制造業強國的一步步轉變,中國醫療器械行業也在2018年實現了全產業鏈的打造,逐步具備了生產呼吸機的能力。
不過,當時的“生產”,更類似于組裝。我們想生產一臺高端呼吸機,需要德國的比例閥和比例閥控制器、從美國和瑞士進口的傳感器、臺灣的電磁閥以及日本進口的夏普顯示器。
這種模式生產出的國產呼吸機,成本高、產量少,核心技術被外國“卡脖子”,無法滿足國人價廉質優的要求。
而我們并不甘心于此,中國一直在尋求技術的突破。得益于祖國精密加工和微電子技術的進步,科研人員也以此為基礎研制出了符合要求的閥門和傳感器等曾經嚴重依賴進口的部件,實現了呼吸機100%的國產率。
正如中國制造業從組裝到自研的發展軌跡一樣,國產呼吸機也在近年的生產中逐漸掌握了優勢,實現了從受制于人到自主生產的重要轉變。
(三)呼吸機——疫情之下中國醫療設備產業的縮影
目前市場上的呼吸機主要分為兩種:無創呼吸機和有創呼吸機。
無創呼吸機主要家用,用于治療睡眠呼吸暫停綜合征及相關疾病,而有創呼吸機主要用于醫用搶救呼吸系統受損的重癥患者,技術要求高于無創呼吸機。
近年來,在國家政策的支持下,中國的醫療器械產業蓬勃發展,涌現了一大批國產呼吸機品牌。目前,無創呼吸機已經完全國產化并進入到家庭之中,而部分高端醫用有創呼吸機的核心部件仍需要從歐洲進口。
全球呼吸機市場中,歐洲品牌占有四分之一,其余市場被中美兩國占據。由于中國呼吸機產業起步較晚,在掌握有限的核心技術下,在國際上僅處于中低端水平。就國內市場來說,中國還長期處于外資企業一家獨大的局面,留給國產品牌的市場份額較少。
然而,2020年初爆發的新冠疫情為中國呼吸機帶來了難得的“機遇”。如今各國無法復工,呼吸機需求猛增。而中國作為唯一一個擁有正在運轉的全產業鏈的國家,各國呼吸機的訂單如雪片般飛來,一躍成為國際份額的最大占據者。
近幾年來,隨著推進分級診療,優化全國的醫療資源配置,中國醫療設備消費需求持續飆升。數據顯示,2014年-2018年,中國呼吸機市場規模從的55.8億元增長至116.1億元。而早在新冠疫情尚未顯露以前,2015年中國在《中國制造2025》中明確把生物醫藥及高性能醫療器械作為重點發展的十大領域之一。
總體來說,在當前突發公共事件的機遇下,國產呼吸機雖有可能在上述三大利好條件下占領國際市場,但也必須清楚一點,中國距離造出國產高端呼吸機還有一段路程。
4月8日當天,中國工信部代表人士的發言指出,防疫過程中也凸顯了行業發展存在的一些短板和弱項,比如中國企業還無法生產ECOM等高端醫療裝備。中國企業能否把握時機,補齊中國高端醫療裝備短板,加快關鍵核心技術攻關,突破技術裝備瓶頸,實現高端醫療裝備自主可控,我們的態度是樂觀的。
中國醫療設備產業在近幾年的持續發展下,從無到有,已經取得了不俗的成績,在全球市場占據了重要份額。最近的疫情便是最好的證明——國產呼吸機協助抗疫,不僅扭轉了國內疫情的爆發,還遠銷海外,支援了歐美國家,中國呼吸機已經成了各國爭相搶購的資源;ECMO的關鍵技術接連突破,完全國產指日可待;口罩防護服產能飆升,支撐全球抗疫前線……
我們也相信,在祖國科研人員的努力下,中國醫療設備能再接再厲,沖擊高端,進而引領世界醫學發展。