本发明涉及一种氩气流量控制方法及装置，属于氩气电刀技术领域。
背景技术：
目前市面的上氩气电刀的上功能基本一致，但在氩气流量的控制上性能却参差不齐，使用效果上存在较大差异，具有可概括以下四点缺陷：
(一)市面上许多氩气流量控制装置多采用单路气体流量控制，手术中气体压力小于一定值时，只可采取更换气源的方式继续使用，影响手术进程。
(二)市面上氩气电刀的氩气流量控制装置在气源的压力值较低时无报警功能或者报警的压力值偏低，影响氩气电刀的氩气电凝和电切的临床使用效果。
(三)很多氩气流量控制装置的流量控制范围比较小，在较小气体流量设置下气体流量实际输出值与设置值的误差较大。
(四)市面上存在氩气电刀的氩气流量控制装置采取外置的方式，不在机箱内部，体积较大，影响美观和运输。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种氩气流量控制方法及装置，可实现双路气体控制，气体流量控制范围大，精度准确的内置式氩气流量控制装置，且在气源压力值偏低时可实现报警功能。
本发明所述氩气流量控制方法，应用于氩气流量控制装置中，所述氩气流量控制装置包括电磁阀、与电磁阀常开输入口连通的第一气体入口、与电磁阀常闭输入口连通的第二气体入口、安装在第一气体入口的第一微压传感器、安装在第二气体入口的第二微压传感器，所述方法包括：
获取第一微压传感器、第二微压传感器的实时压力值，获取气体压力最小值；
若第一微压传感器、第二微压传感器的压力值均大于等于所述气体压力最小值时，生成电磁阀控制信号控制电磁阀常开输入口打开；
若第一微压传感器的压力值小于所述气体压力最小值、第二微压传感器的压力值大于等于所述气体压力最小值时，生成电磁阀控制信号控制电磁阀常开输入口关闭、常闭输入口打开；
若第一微压传感器、第二微压传感器的压力值均小于气体压力最小值时，生成电磁阀控制信号控制电磁阀常闭输入口关闭，并生成报警信号报警。
可实现双路气体控制，当任意一路气体的压力值不足时，自动切换至另一路气体，保证氩气凝手术的连续运行，实现手术的安全和高效。可实现当气体压力小于气体压力最小值时，控制氩气不输出，并生成报警信号，保证手术的安全性及氩气凝的效果。
优选地，所述氩气流量控制装置还包括与电磁阀输出口连通的比例阀、安装在比例阀输出口的流量检测器，所述方法还包括：
获取目标流量值，
根据目标流量值生成比例阀的第一控制信号，发送所述比例阀第一控制信号给比例阀，以控制比例阀开启与所述比例阀控制信号值对应的开度；
获取流量检测器的实时流量值，
根据目标流量值确定最大流量值和最小流量值；
根据实时流量值、最大流量值和最小流量值，比较生成第二控制信号；
根据第二控制信号调整比例阀的第一控制信号。
可在0.1l/min～12l/min范围内以0.1l/min步进设置氩气流量，实际输出氩气流量值与设置值的误差可控制在±20％范围内，气体流量控制范围广，实际输出流量误差小，更好的保证氩气电刀的氩气凝效果。
优选地，所述气体压力最小值为0.12mpa。
气体压力最小值根据氩气电刀氩气凝模式的流量设置，当氩气电刀将氩气凝模式的流量为0.1-12l/min之间的任意数值时，气体压力最小值为0.12mpa。
本发明所述氩气流量控制装置，包括电磁阀、与电磁阀常开输入口连通的第一气体入口、与电磁阀常闭输入口连通的第二气体入口、安装在第一气体入口的第一微压传感器、安装在第二气体入口的第二微压传感器、控制电路板。
控制电路板用于传输和转换第一微压传感器、第二微压传感器上压力值的信号，同时传输和转换电磁阀的控制信号，从而控制电磁阀工作状态。当第一微压传感器、第二微压传感器的压力值均大于等于所述气体压力最小值时，生成电磁阀控制信号控制电磁阀常开输入口打开；当第一微压传感器的压力值小于所述气体压力最小值、第二微压传感器的压力值大于等于所述气体压力最小值时，生成电磁阀控制信号控制电磁阀常开输入口关闭、常闭输入口打开；当第一微压传感器、第二微压传感器的压力值均小于气体压力最小值时，生成电磁阀控制信号控制电磁阀常闭输入口关闭，并生成报警信号报警。
可实现双路气体控制，当任意一路气体的压力值不足时，自动切换至另一路气体，保证氩气凝手术的连续运行，实现手术的安全和高效。可实现当气体压力小于气体压力最小值时，控制氩气不输出，并生成报警信号，保证手术的安全性及氩气凝的效果。
优选地，还包括与电磁阀输出口连通的比例阀、安装在比例阀输出口的流量检测器，比例阀输出口作为气体出口，控制电路板还用于根据氩气刀的流量设置值和流量检测器的流量值控制比例阀的开度。
控制电路板还用于根据氩气刀的流量设置值和流量检测器的流量值控制比例阀的开度。控制电路板根据氩气刀的流量设置值生成比例阀的第一控制信号，发送所述比例阀第一控制信号给比例阀，以控制比例阀开启与所述比例阀控制信号值对应的开度；根据实时流量值、最大流量值和最小流量值，比较生成第二控制信号；根据第二控制信号调整比例阀的第一控制信号。
在此，第一控制信号为幅度为15v不同占空比的矩形波，该矩形波的频率与氩气刀的流量设置值为一一对应关系可在0.1l/min～12l/min范围内以0.1l/min步进设置氩气流量。最大流量值＝1.2*目标流量值，最小流量值＝0.8*目标流量值，以保证输出输出流量精度在±20％之内。
可在0.1l/min～12l/min范围内以0.1l/min步进设置氩气流量，实际输出氩气流量值与设置值的误差可控制在±20％范围内，气体流量控制范围广，实际输出流量误差小，更好的保证氩气电刀的氩气凝效果。
优选地，电磁阀、比例阀固定在控制电路板一侧，第一气体入口、第二气体入口、气体出口、第一微压传感器、第二微压传感器、流量检测器固定在控制电路板另一侧。
优选地，控制电路板通过固定柱和螺母固定在固定盒内部。
优选地，控制电路板包括：第一微压传感器控制及反馈电路、第二微压传感器控制及反馈电路、电磁阀和比例阀控制电路、流量检测模块及反馈电路、信号通讯口。
优选地，第一微压传感器、第二微压传感器的检测灵敏度为11mv/psi，检测范围为0.12-0.25mpa。
可实现当气体压力小于0.12mpa时，控制氩气不输出，并生成报警信号，保证手术的安全性及氩气凝的效果。
优选地，流量检测器的型号为2n4401。
用于检测氩气输出实时流量值。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、可实现双路气体控制，当任意一路气体的压力值不足时，自动切换至另一路气体，保证氩气凝手术的连续运行，实现手术的安全和高效。可实现当气体压力小于气体压力最小值时，控制氩气不输出，并生成报警信号，保证手术的安全性及氩气凝的效果。
2、可在0.1l/min～12l/min范围内以0.1l/min步进设置氩气流量，实际输出氩气流量值与设置值的误差可控制在±20％范围内，气体流量控制范围广，实际输出流量误差小，更好的保证氩气电刀的氩气凝效果。
3、本发明所述氩气流量控制装置采用固定盒安装牢固，结构紧凑小巧，拆卸方便，造型美观，能够有效防止运输过程的颠簸和碰撞造成的元器件损坏。
4、本发明所述氩气流量控制装置小巧轻便，可安装在氩气电刀机箱内部，采用一体式设计，以方便氩气电刀的使用和运输。
附图说明
图1为本发明所述第一控制信号3l/min时的14:56时段波形图；
图2为本发明所述第一控制信号3l/min时的14:57时段波形图；
图3为本发明所述第一控制信号6l/min时的14:58时段波形图；
图4为本发明所述第一控制信号6l/min时的15:01时段波形图；
图5为本发明所述氩气流量控制装置结构示意图；
图6为本发明所述第一微压传感器控制及反馈电路图；
图7为本发明所述第二微压传感器控制及反馈电路图；
图8为本发明所述电磁阀和比例阀控制电路图；
图9为本发明所述流量检测模块及反馈电路图。
其中：1、控制电路板；2、比例阀；3、电磁阀；4、流量检测器；5、气体出口；6、第一气体入口；7、第二气体入口；8、第一微压传感器；9、第二微压传感器；10、固定柱；11、螺母；12、固定盒；13、信号通讯口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
本发明公开了一种氩气流量控制方法，应用于氩气流量控制装置中，所述氩气流量控制装置包括电磁阀3、与电磁阀3常开输入口连通的第一气体入口6、与电磁阀3常闭输入口连通的第二气体入口7、安装在第一气体入口6的第一微压传感器8、安装在第二气体入口7的第二微压传感器9。
该方法的步骤包括：
步骤1：获取第一微压传感器8、第二微压传感器9的实时压力值，获取气体压力最小值；
步骤2：比较第一微压传感器8、第二微压传感器9的压力值与气体压力最小值；
若第一微压传感器8、第二微压传感器9的压力值均大于等于所述气体压力最小值时，生成电磁阀3控制信号控制电磁阀3常开输入口打开、常闭输入口关闭；
若第一微压传感器8的压力值小于所述气体压力最小值、第二微压传感器9的压力值大于等于所述气体压力最小值时，生成电磁阀3控制信号控制电磁阀3常开输入口关闭、常闭输入口打开；
若第一微压传感器8、第二微压传感器9的压力值均小于气体压力最小值时，生成电磁阀3控制信号控制电磁阀3常闭输入口关闭，并生成报警信号报警。
在此，气体压力最小值根据氩气电刀氩气凝模式的流量设置，当氩气电刀将氩气凝模式的流量为0.1-12l/min之间的任意数值时，气体压力最小值为0.12mpa。
实施例2
与实施例1不同的是，所述氩气流量控制装置还包括与电磁阀3输出口连通的比例阀2、安装在比例阀2输出口的流量检测器4。
该方法的步骤还包括：
步骤1：获取目标流量值，
步骤2：根据目标流量值生成比例阀2的第一控制信号，发送所述比例阀2第一控制信号给比例阀2，以控制比例阀2开启与所述比例阀2控制信号值对应的开度；
步骤3：获取流量检测器4的实时流量值；
步骤4：根据目标流量值确定最大流量值和最小流量值，
步骤5：根据实时流量值、最大流量值和最小流量值，比较生成第二控制信号；
步骤6：根据第二控制信号调整比例阀2的第一控制信号。
在步骤1、步骤2，目标流量值为氩气刀的流量设置值，通过氩气刀主控装置的当前工作参数获取，第一控制信号为幅度为15v不同占空比的矩形波，该矩形波的频率与氩气刀的流量设置值为一一对应关系，例3l/min的波形图，如图1和图2所示，6l/min时的波形图，如图3和图4所示，可在0.1l/min～12l/min范围内以0.1l/min步进设置氩气流量。
在步骤4，最大流量值＝1.2*目标流量值，最小流量值＝0.8*目标流量值，以保证输出输出流量精度在±20％之内。当然也可以修改为其他精度，比如最大流量值＝1.3*目标流量值，最小流量值＝0.7*目标流量值，以保证输出输出流量精度在±30％之内。
在步骤5、步骤6，当实时流量值大于最大流量值时，第二控制信号调整比例阀2的第一控制信号增加发出矩形波占空比，减小加比例阀2的开度，实现流量值的减小；当实时流量值小于最小流量值时，第二控制信号调整比例阀2的第一控制信号减小发出矩形波占空比，增加比例阀2的开度，实现流量值的增加。
实施例3
如图5所示，本发明还公开了一种氩气流量控制装置，包括电磁阀3、与电磁阀3常开输入口连通的第一气体入口6、与电磁阀3常闭输入口连通的第二气体入口7、安装在第一气体入口6的第一微压传感器8、安装在第二气体入口7的第二微压传感器9、控制电路板1。还包括与电磁阀3输出口连通的比例阀2、安装在比例阀2输出口的流量检测器4，比例阀2输出口作为气体出口5，电磁阀3、比例阀2固定在控制电路板1一侧，第一气体入口6、第二气体入口7、气体出口5、第一微压传感器8、第二微压传感器9、流量检测器4固定在控制电路板1另一侧。控制电路板1用于传输和转换第一微压传感器8、第二微压传感器9上压力值的信号，同时传输和转换电磁阀3的控制信号，从而控制电磁阀3工作状态；控制电路板1还用于根据氩气刀的流量设置值和流量检测器4的流量值控制比例阀2的开度。
控制电路板1包括第一微压传感器控制及反馈电路、第二微压传感器控制及反馈电路、电磁阀和比例阀控制电路、流量检测模块及反馈电路、信号通讯口13。
如图6所示，第一微压传感器控制及反馈电路外部与第一微压传感器8相连，内部与信号通讯口13相连，包括集成芯片lm324、稳压二极管bzx3v0、二极管in4007及电阻。工作原理：集成芯片lm324的1、2引脚形成固定电压源给第一微压传感器8的1、3脚供电，第一微压传感器8的2、4脚通过检测的实时压力值，生成不同的电压信号，通过集成芯片lm324的运算放大器对信号进行放大，并将第一微压传感器8的2、4脚的电压差通过信号通讯口13的10号引脚，发送至氩气电刀控制系统。第一微压传感器8的检测范围为0.12-0.25mpa，当压力值小于0.12mpa时，第一微压传感器8的2、4脚无相应的电压信号，此时氩气电刀控制系统判定第一气体入口6的气体压力小于气体压力最小值，第一气体入口6关闭。
如图7所示，第二微压传感器控制及反馈电路与第一微压传感器控制及反馈电路的电路原理及连接方式相同，也是外部与第二微压传感器9相连、内部与与信号通讯口13相连，包括集成芯片lm324、稳压二极管bzx3v0、二极管in4007及电阻。工作原理：集成芯片lm324的1、2引脚形成固定电压源给第二微压传感器9的1、3脚供电，第二微压传感器9的2、4脚通过检测的实时压力值，生成不同的电压信号，通过集成芯片lm324的运算放大器对信号进行放大，并将第二微压传感器9的2、4脚的压差通过信号通讯口13的9号引脚，发送至氩气电刀控制系统。第二微压传感器9的检测范围为0.12-0.25mpa，当压力值小于0.12mpa时，第二微压传感器9的2、4脚无相应的电压信号，此时氩气电刀控制系统判定第二气体入口7的气体压力小于气体压力最小值，第二气体入口7关闭。
在此处，第一微压传感器8和第二微压传感器9的2、4脚均无相应的电压信号，此时氩气电刀控制系统判定第一气体入口6、第二气体入口7的气体压力均小于气体压力最小值，第一气体入口6、第二气体入口7均关闭，系统发出报警，此时无气体输出。
如图8所示，电磁阀和比例阀控制电路外部与比例阀2、电磁阀3相连，内部与信号通讯口13相连。包括场效应管q900和q901、缓冲器cd4049。工作原理：氩气电刀控制系统由信号通讯口13的13号脚，传输不同占空比的矩形波信号，通过缓冲器cd4049控制场效应管q901的开闭，从而间接控制比例阀2开闭的大小；信号通讯口13的14号脚，传输不同的高低电平，通过缓冲器cd4049控制场效应管q900的开闭，从而间接选择电磁阀3常开输入口和常闭输入口的开闭。
如图9所示，流量检测模块及反馈电路外部与流量检测器4相连，内部与信号通讯口13的16号引脚相连。包括双路比较器ka319、三极管2n3904、三极管2n3906、三极管4、极性电容和电阻。工作原理：通过流量检测器4实时检测流量值的大小，由双路比较器ka319形成的比较电路、三极管2n3906和三极管2n3904组成的放大电路，将信号变换为电压信号，通过信号通讯口13的16号脚，传输给氩气电刀控制系统。
具体的，第一微压传感器8、第二微压传感器9的检测灵敏度为11mv/psi，检测范围为0.12-0.25mpa，可以选型为honeywell24pcdfa6g。流量检测器4可以选型为2n4401，比例阀2可以选型为burkert2871，电磁阀3可以选型为mac35a-aca-ddaa-1ba。
双路气体控制原理如下：
气体由第一气体入口6和第二气体入口7进入电磁阀3内，通过第一微压传感器8和第二微压传感器9对第一气体入口6和第二气体入口7的气体压力进行实时检测，传输给氩气电刀控制系统；氩气电刀控制系统通过输出不同的高低电平控制电磁阀3的工作状态。
当第一气体入口6和第二气体入口7的压力值都大于等于气体压力最小值时，氩气电刀控制系统通过信号通讯口13的14号脚生成高电平信号，控制电磁阀3常开输入口打开、常闭输入口关闭，使用第一气体入口6；当第一气体入口6的气体压力小于气体压力最小值、第二气体入口7的气体压力大于等于气体压力最小值时，氩气电刀控制系统通过信号通讯口13的14号脚生成低电平信号，控制电磁阀3常开输入口关闭、常闭输入口打开，使用第二气体入口7；当第一气体入口6和第二气体入口7的气体压力都小于气体压力最小值时，氩气电刀控制系统通过信号通讯口13的14号脚生成高电平信号，控制电磁阀3常闭输入口关闭。当第一气体入口6和第二气体入口7的气体压力都小于体压力最小值时气体无法输出，控制电路板1生成报警信号通过信号通讯口13的9号和10号引脚的pra和prb信号，传输给氩气电刀控制系统，氩气电刀控制系统发出报警信号。
在此，气体压力最小值根据氩气电刀氩气凝模式的流量设置，当氩气电刀将氩气凝模式的流量为0.1-12l/min之间的任意数值时，气体压力最小值为0.12mpa。
流量控制如下：
氩气刀的流量设置值通过氩气电刀屏幕设置的流量值发送给氩气电刀控制系统作为目标流量值，氩气电刀控制系统根据目标流量值生成比例阀2的第一控制信号，氩气电刀控制系统通过信号通讯口13的13号引脚发送所述比例阀2第一控制信号给比例阀2，以控制比例阀2开启与所述比例阀2控制信号值对应的开度；
流量检测器4的实时流量值通过信号通讯口13的16号引脚，发送给氩气电刀控制系统，控制系统根据设定目标流量值，生成与最大流量值和最小流量值相对应的电压范围信号，即对应的电压值最大值和最小值，并与信号通讯口13的16号脚的反馈电压信号做对比生成第二控制信号；当反馈信号在电压范围内时，第一控制信号按照设定矩形波发出；当反馈信号小于电压值最小值时，第一控制信号减小发出矩形波占空比，增加比例阀2的开度，实现流量值的增加；当反馈信号大于电压值最大值时，第一控制信号增加发出矩形波占空比，减小加比例阀2的开度，实现流量值的减小。
在此，第一控制信号为幅度为15v不同占空比的矩形波，该矩形波的频率与氩气刀的流量设置值为一一对应关系，例3l/min的波形图，如图1和图2所示，6l/min时的波形图，如图3和图4所示，可在0.1l/min～12l/min范围内以0.1l/min步进设置氩气流量。第二控制信号为流量检测器4的实时流量值由ka319形成的比较电路、2n3906和2n3904组成的放大电路，将信号变换为电压信号。
具体的，氩气电刀控制系统可以为由infineon(英飞凌)saf－c161jc－32ffce主控芯片及外围电路组成的嵌入式控制系统。
最大流量值＝1.2*目标流量值，最小流量值＝0.8*目标流量值，以保证输出输出流量精度在±20％之内。当然也可以修改为其他精度，比如最大流量值＝1.3*目标流量值，最小流量值＝0.7*目标流量值，以保证输出输出流量精度在±30％之内。
如图5所示，组装时使用固定盒12的方式安装，控制电路板1通过固定柱10和螺母11固定在固定盒12内部，电磁阀3、比例阀2固定在控制电路板1一侧，第一气体入口6、第二气体入口7、气体出口5、第一微压传感器8、第二微压传感器9、流量检测器4固定在控制电路板1另一侧。固定盒12靠近信号通讯口13一侧开有进线孔，用于进线接线。固定盒12为方形结构，可以采用螺丝紧固。安装牢固，结构紧凑小巧，拆卸方便，造型美观，能够有效防止运输过程的颠簸和碰撞造成的元器件损坏。
本发明所述氩气流量控制装置小巧轻便，可安装在氩气电刀机箱内部，采用一体式设计，以方便氩气电刀的使用和运输。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而己，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的均等修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的专利涵盖范围内。