一种温度控制器及治疗仪的制作方法

1.本发明涉及温度控制领域，特别是涉及一种温度控制器及治疗仪。


背景技术：

2.中医熏蒸的治疗效应是通过熏蒸的热能与蒸汽所载入的药物相互影响、共同作用于人体，利用中药蒸汽中产生的药物离子，对皮肤或患者进行直接熏蒸，达到疏通经络，调和气血，肌肤内毒外出，治愈疾病的目的。相关技术中舱式熏蒸治疗机设备体积庞大，对熏蒸舱内部采用独立分区控温方法，存在三个控温曲线不一致问题。此外，在加热锅液位低于设定阈值时，冷水进入加入锅内，会导致加热锅的温度突然下降，导致使得熏蒸舱内温度忽冷忽热，用户使用体验不佳。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种温度控制器及治疗仪，进水管不间断为加热锅填充水，可以避免由于一次性加入过多冷水导致温度骤降，根据各个区域的温度调整加热锅的功率及对应区域的风扇转速使得各个区域的温度相等，提高用户体验。
4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种温度控制器，设置于治疗仪中的温度控制器，所述治疗仪还包括加热锅及蒸汽仓，所述蒸汽仓分为n个区域，每个所述区域均包括风扇及温度检测模块，所述加热锅用于将内部液体加热，所述风扇用于将所述内部液体加热后的水蒸气吹入所述蒸汽仓的对应区域；
5.所述温度控制器包括：
6.存储器，用于存储计算机程序；
7.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如下的步骤：
8.获取所述加热锅的内部液体的实际高度；
9.在所述实际高度不等于设定高度时，根据所述实际高度及所述设定高度控制进水管为所述加热锅填充水的流量，所述进水管不间断为所述加热锅填充水；
10.获取n个区域的n个所述温度检测模块发送的n个所述区域的温度，n为正整数；
11.根据n个所述区域的温度控制所述加热锅的功率，所述加热锅的功率与n个所述区域的温度呈正相关；
12.根据n个所述区域的温度及预设温度一一对应控制n个所述风扇的转速，以便各个区域的温度相等，所述风扇的转速与所述风扇对应的区域的温度呈正相关。
13.另一方面，所述治疗仪还包括称重传感器；
14.实时获取所述加热锅的内部液体的实际高度，包括：
15.获取所述称重传感器发送的所述加热锅与所述内部液体的总质量；
16.根据所述加热锅自身的重量及所述总质量确定所述内部液体的质量；
17.根据所述内部液体的质量及所述加热锅的体积确定所述实际高度。
18.另一方面，所述治疗仪还包括电磁阀，所述电磁阀的控制端与所述温度控制器连
接，所述电磁阀的第一端接进水管，所述电磁阀的第二端接所述加热锅；
19.根据所述实际高度及所述设定高度控制为所述加热锅填充水的流量，包括：
20.根据所述实际高度及所述设定高度控制所述电磁阀的导通角度。
21.另一方面，实时获取所述加热锅的内部液体的实际高度之后，还包括：
22.在所述实际高度不等于设定高度时，判断所述实际高度是否大于液位阈值；
23.若大于所述液位阈值则进行报警。
24.另一方面，根据n个所述区域的温度控制所述加热锅的功率，包括：
25.确定n个所述区域的温度中的最小值；
26.根据所述最小值进行pid确定功率；
27.根据所述功率控制所述加热锅的功率。
28.另一方面，根据n个所述区域的温度控制所述加热锅的功率之后，还包括：
29.判断是否处于预热模式；
30.若处于所述预热模式，则控制电暖风开启，以便蒸汽仓的温度达到预设温度。
31.另一方面，判断是否处于预热模式之后，还包括：
32.若不处于所述预热模式，则判断是否处于治疗模式；
33.若处于所述治疗模式，则进入根据n个所述区域的温度及预设温度一一对应控制n个所述风扇的转速的步骤。
34.另一方面，根据n个所述区域的温度及预设温度一一对应控制n个所述风扇的转速之后，还包括：
35.控制所述加热锅中的热水输出至所述蒸汽仓并控制所述电暖风启动。
36.另一方面，根据n个所述区域的温度及预设温度一一对应控制n个所述风扇的转速，包括：
37.确定n个所述区域的温度与预设温度的差；
38.根据n个所述差及所述差的变化率一一对应确定n个pid算法的参数kp、ki及kd；
39.根据n个所述pid算法的参数kp、ki及kd一一对应确定风扇的转速；
40.根据n个所述风扇的转速一一对应控制所述风扇旋转。
41.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种治疗仪，包括上述的温度控制器，还包括加热锅及蒸汽仓，所述蒸汽仓分为n个区域，每个所述区域均包括风扇及温度检测模块，所述加热锅用于将内部液体加热，所述风扇用于将所述内部液体加热后的水蒸气吹入所述蒸汽仓的对应区域。
42.本技术提供了一种温度控制器及治疗仪，涉及温度控制领域，包括获取加热锅的内部液体的实际高度；在实际高度不等于设定高度时，根据实际高度及设定高度控制进水管为加热锅填充水的流量，进水管不间断为加热锅填充水；获取n个区域的n个温度检测模块发送的n个区域的温度；根据n个区域的温度控制加热锅的功率；根据n个区域的温度及预设温度一一对应控制n个风扇的转速，以便各个区域的温度相等。进水管不间断为加热锅填充水，可以避免由于一次性加入过多冷水导致温度骤降，按照液体高度调整进水流量即可。同时根据各个区域的温度调整加热锅的功率及对应区域的风扇转速使得各个区域的温度相等，提高用户体验。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1为本发明提供的一种温度控制器的结构示意图；
45.图2为本发明提供的一种温度控制器执行步骤的流程图；
46.图3为本发明提供的一种治疗仪的结构示意图；
47.图4为本发明提供的一种pid算法的流程图。
具体实施方式
48.本发明的核心是提供一种温度控制器及治疗仪，进水管不间断为加热锅填充水，可以避免由于一次性加入过多冷水导致温度骤降，根据各个区域的温度调整加热锅的功率及对应区域的风扇转速使得各个区域的温度相等，提高用户体验。
49.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.图1为本发明提供的一种温度控制器的结构示意图，图2为本发明提供的一种温度控制器执行步骤的流程图，图3为本发明提供的一种治疗仪的结构示意图；
51.本发明提供了一种温度控制器1，设置于治疗仪中，治疗仪还包括加热锅2及蒸汽仓3，蒸汽仓分为n个区域，每个区域均包括风扇31及温度检测模块32，加热锅用于将内部液体加热，风扇用于将内部液体加热后的水蒸气吹入蒸汽仓的对应区域；
52.中医熏蒸的治疗效应是通过熏蒸的热能与蒸汽所载入的药物相互影响、共同作用于人体，利用中药蒸汽中产生的药物离子，对皮肤或患者进行直接熏蒸，达到疏通经络，调和气血，肌肤内毒外出，治愈疾病的目的。目前在医疗器械智能化，人性化发展的时代背景下，舱式熏蒸产品结构复杂，体积庞大，功率大，在舱内这个复杂的环境，由于每个患者体重、身高不同，因此要实现熏蒸舱内温度均匀分布就显得格外困难，存在用户满意度低的问题日益凸显。
53.现有的舱式熏蒸治疗机设备有床式、座式、太空舱式，是将熏蒸装置与亚克力外壳设计为一体，其中熏蒸蒸汽发生装置的安装方式根据样式不同也是各有不同，为提升患者体验，对舱式熏蒸产品进行分区控温设计，以对人体不同的部位，以图2为例，把熏蒸舱内部空间分为a区、b区、c区独立的控温方法，对应于人体的头颈部、腰部、腿部进行熏蒸治疗。
54.在加热锅将水及药品加热后成为水蒸气，风扇将水蒸气吹入蒸汽仓，用户处于蒸汽仓中进行治疗。
55.温度控制器包括：
56.存储器11，用于存储计算机程序；
57.处理器12，用于执行计算机程序时实现如下的步骤：
58.s21：获取加热锅的内部液体的实际高度；
59.s22：在实际高度不等于设定高度时，根据实际高度及设定高度控制进水管为加热锅填充水的流量，进水管不间断为加热锅填充水；
60.考虑到相关技术中直到内部液体的实际高度低的时候才为加热锅中填充水，那么可以理解的是为加热锅中填充的往往是冷水，冷水会降低加热锅的温度，导致风扇吹到蒸汽仓的水蒸气温度较低，用户处于蒸汽仓中会感受到温度骤降，体验不佳。
61.所以本技术中的进水管是不间断的为加热锅填充水，在实际高度不等于设定高度时，才会去调整进水管为加热锅填充水的流量，以满足实际高度与设定高度相等。由于进水管是不断地填充水，所以不会出现突然向加热锅填充大量的冷水，加热锅的温度不会突然下降，用户体验较好。
62.s23：获取n个区域的n个温度检测模块发送的n个区域的温度，n为正整数；
63.s24：根据n个区域的温度控制加热锅的功率，加热锅的功率与n个区域的温度呈正相关；
64.由于蒸汽仓的体积较大，所以将蒸汽仓分为n个区域，每个区域的温度检测模块都会获取到所在区域的温度，如果各个区域的温度过高证明当前加热锅的功率过大，容易将用户烫伤，应调低功率；如果各个区域的温度过低证明当前加热锅的功率过低，用户会感到寒冷，应调高功率。
65.具体的，根据各个区域的温度及预先设定好的目标温度通过pid(proportional integral derivative，比例—积分—微分)算法对温度进行调整。
66.s25：根据n个区域的温度及预设温度一一对应控制n个风扇的转速，以便各个区域的温度相等，风扇的转速与风扇对应的区域的温度呈正相关。
67.由于蒸汽仓内的水蒸气是由风扇吹入，即风扇的转速越高，吹入的水蒸气越多，蒸汽仓内的温度就越高；反之风扇的转速越低，吹入的水蒸气越少，蒸汽仓内的温度就越低。那么根据各个区域的温度及预设温度采用pid算法对风扇的转速进行确定并控制，最终使得各个区域的温度相等即可。
68.本技术提供了一种温度控制方法，涉及温度控制领域，包括获取加热锅的内部液体的实际高度；在实际高度不等于设定高度时，根据实际高度及设定高度控制进水管为加热锅填充水的流量，进水管不间断为加热锅填充水；获取n个区域的n个温度检测模块发送的n个区域的温度；根据n个区域的温度控制加热锅的功率；根据n个区域的温度及预设温度一一对应控制n个风扇的转速，以便各个区域的温度相等。进水管不间断为加热锅填充水，可以避免由于一次性加入过多冷水导致温度骤降，按照液体高度调整进水流量即可。同时根据各个区域的温度调整加热锅的功率及对应区域的风扇转速使得各个区域的温度相等，提高用户体验。
69.在上述实施例的基础上：
70.在一些实施例中，治疗仪还包括称重传感器4；
71.实时获取加热锅的内部液体的实际高度，包括：
72.获取称重传感器发送的锅与内部液体的总质量；
73.根据加热锅自身的重量及总质量确定内部液体的质量；
74.根据内部液体的质量及加热锅的体积确定实际高度。
75.相关技术中采用液位传感器为加热锅中液体的位置进行测量，然而在熏蒸治疗
时，加热锅内热水处于沸腾翻滚状态，存在液位传感器测量误差大问题，因此把加热锅的液位传感器变为称重传感器，采集称重传感器数据，减去加热锅质量，即为液位重量，根据加热锅内体积，确定出加热锅内液体的实际高度，得到的实际高度更加准确。
76.在一些实施例中，治疗仪还包括电磁阀5，电磁阀的控制端与温度控制器连接，电磁阀的第一端接进水管，电磁阀的第二端接加热锅；
77.根据实际高度及设定高度控制为加热锅填充水的流量，包括：
78.根据实际高度及设定高度控制电磁阀的导通角度。
79.考虑到进水管时不断为加热锅填充水，所以控制进水量的多少需要通过控制进水管的流量，设置了电磁阀作为控制元件，如果电磁阀的导通角度较大时进水量较大，导通角度较小时进水量较小，实现了对水的流量进行控制。
80.还需要说明的是，控制水流量的元件包括但不限于电磁阀，也可以为流量控制阀等能限值流量的元件。
81.在一些实施例中，实时获取加热锅的内部液体的实际高度之后，还包括：
82.在实际高度不等于设定高度时，判断实际高度是否大于液位阈值；
83.若大于液位阈值则进行报警。
84.需要说明的是，设定高度一定低于加热锅整体高度，且处于一个不会溢出水的高度，所以如果实际高度等于设定高度，当前的液体不会溢出。如果实际高度不等于设定高度，如果低于设定高度需要增加水的流量，如果高于设定高度需要减少水的流量，同时还需要判断是否高于液位阈值，如果高于液位阈值那么液体会出现溢出，需要进行报警，以便运维人员进行处理。
85.在一些实施例中，根据n个区域的温度控制加热锅的功率，包括：
86.确定n个区域的温度中的最小值；
87.根据最小值进行pid确定功率；
88.根据功率控制加热锅的功率。
89.考虑到蒸汽仓中有n个区域，各个区域的温度可能会出现不相等，如果以最高的温度作为控制标准，那么较低的温度的区域不会达到预设的温度。如果以最低的温度作为控制标准，那么最高的温度也会达到预设温度，满足各个区域的需求。
90.在一些实施例中，根据n个区域的温度控制加热锅的功率之后，还包括：
91.判断是否处于预热模式；
92.若处于预热模式，则控制电暖风开启，以便蒸汽仓的温度达到预设温度。
93.在一些实施例中，判断是否处于预热模式之后，还包括：
94.若不处于预热模式，则判断是否处于治疗模式；
95.若处于治疗模式，则进入根据n个区域的温度及预设温度一一对应控制n个风扇的转速的步骤。
96.在一些实施例中，根据n个区域的温度及预设温度一一对应控制n个风扇的转速之后，还包括：
97.控制加热锅中的热水输出至蒸汽仓并控制电暖风启动。
98.首先是预热阶段，电暖风运行及加热锅升温，按开始键进行预热，此时加热锅内药物液体没有沸腾，熏蒸舱内温度较低，主要靠电暖风的热量来为蒸汽仓升温，等待电热锅温
度逐渐升高，电暖风功率逐渐下降，直至完全停止，预热阶段完成，程序跳转至加热锅pid控温治疗阶段，采集蒸汽仓内三个温度传感器数据，执行相对应空间的模糊pid控温运算，调节风扇转速，减少蒸汽仓内由于密封及内部结构空间，所带来的热量对流、传导环境条件变化影响，给患者提供一个良好的治疗环境；最后熏蒸完毕后，程序执行水流冲洗、电暖风烘干阶段，加热锅停止加热，由于人体熏蒸时间较长、舱内温度较高，身体排汗，排除体内毒素，熏蒸舱内的淋浴水柱冲洗掉这些污物及药物残渣，当冲洗完成后，电暖风吹干身体上的水珠，给身体一个逐步降温过程，适应房间温度环境。
99.即本技术的治疗仪包括三个模式，预热模式、治疗模式及烘干模式。
100.图4为本发明提供的一种pid算法的流程图；
101.在一些实施例中，根据n个区域的温度及预设温度一一对应控制n个风扇的转速，包括：
102.确定n个区域的温度与预设温度的差；
103.根据n个差及差的变化率一一对应确定n个pid算法的参数kp、ki及kd；
104.根据n个pid算法的参数kp、ki及kd一一对应确定风扇的转速；
105.根据n个风扇的转速一一对应控制风扇旋转。
106.传统的pid算法使用的时固定参数的kp、ki及kd，虽然可以解决确定风扇转速进而控制温度稳定的问题，但是由于用户的个体差异，导致了在控制的过程中对转速的确定并不够准确，所以本技术采用模糊pid算法，即pid算法的参数kp、ki及kd根据n个区域的温度input与预设温度的差e及差的变化率de/dt共同确定，模糊控制输出根据差及差的变化率确定得到的参数，进而进行pid确定得到风扇的转速output，进而根据得到的风扇转速去控制风扇旋转。将控制风扇旋转后温度再确定与预设温度的差，进而实现实施控制温度。
107.图3为本发明提供的一种治疗仪的结构示意图；
108.本发明还提供了一种治疗仪包括上述温度控制器1，还包括加热锅2及蒸汽仓3，蒸汽仓分为n个区域，每个区域均包括风扇31及温度检测模块32，加热锅用于将内部液体加热，风扇用于将内部液体加热后的水蒸气吹入蒸汽仓的对应区域。
109.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
110.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
111.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种温度控制器，其特征在于，设置于治疗仪中，所述治疗仪还包括加热锅及蒸汽仓，所述蒸汽仓分为n个区域，每个所述区域均包括风扇及温度检测模块，所述加热锅用于将内部液体加热，所述风扇用于将所述内部液体加热后的水蒸气吹入所述蒸汽仓的对应区域；所述温度控制器包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如下的步骤：获取所述加热锅的内部液体的实际高度；在所述实际高度不等于设定高度时，根据所述实际高度及所述设定高度控制进水管为所述加热锅填充水的流量，所述进水管不间断为所述加热锅填充水；获取n个区域的n个所述温度检测模块发送的n个所述区域的温度，n为正整数；根据n个所述区域的温度控制所述加热锅的功率，所述加热锅的功率与n个所述区域的温度呈正相关；根据n个所述区域的温度及预设温度一一对应控制n个所述风扇的转速，以便各个区域的温度相等，所述风扇的转速与所述风扇对应的区域的温度呈正相关。2.如权利要求1所述的温度控制器，其特征在于，所述治疗仪还包括称重传感器；实时获取所述加热锅的内部液体的实际高度，包括：获取所述称重传感器发送的所述加热锅与所述内部液体的总质量；根据所述加热锅自身的重量及所述总质量确定所述内部液体的质量；根据所述内部液体的质量及所述加热锅的体积确定所述实际高度。3.如权利要求2所述的温度控制器，其特征在于，所述治疗仪还包括电磁阀，所述电磁阀的控制端与所述温度控制器连接，所述电磁阀的第一端接进水管，所述电磁阀的第二端接所述加热锅；根据所述实际高度及所述设定高度控制为所述加热锅填充水的流量，包括：根据所述实际高度及所述设定高度控制所述电磁阀的导通角度。4.如权利要求1所述的温度控制器，其特征在于，实时获取所述加热锅的内部液体的实际高度之后，还包括：在所述实际高度不等于设定高度时，判断所述实际高度是否大于液位阈值；若大于所述液位阈值则进行报警。5.如权利要求1所述的温度控制器，其特征在于，根据n个所述区域的温度控制所述加热锅的功率，包括：确定n个所述区域的温度中的最小值；根据所述最小值进行pid确定功率；根据所述功率控制所述加热锅的功率。6.如权利要求1所述的温度控制器，其特征在于，根据n个所述区域的温度控制所述加热锅的功率之后，还包括：判断是否处于预热模式；若处于所述预热模式，则控制电暖风开启，以便蒸汽仓的温度达到预设温度。7.如权利要求6所述的温度控制器，其特征在于，判断是否处于预热模式之后，还包括：
若不处于所述预热模式，则判断是否处于治疗模式；若处于所述治疗模式，则进入根据n个所述区域的温度及预设温度一一对应控制n个所述风扇的转速的步骤。8.如权利要求1所述的温度控制器，其特征在于，根据n个所述区域的温度及预设温度一一对应控制n个所述风扇的转速之后，还包括：控制所述加热锅中的热水输出至所述蒸汽仓并控制所述电暖风启动。9.如权利要求1至8任一项所述的温度控制方法，其特征在于，根据n个所述区域的温度及预设温度一一对应控制n个所述风扇的转速，包括：确定n个所述区域的温度与预设温度的差；根据n个所述差及所述差的变化率一一对应确定n个pid算法的参数kp、ki及kd；根据n个所述pid算法的参数kp、ki及kd一一对应确定风扇的转速；根据n个所述风扇的转速一一对应控制所述风扇旋转。10.一种治疗仪，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的温度控制器，还包括加热锅及蒸汽仓，所述蒸汽仓分为n个区域，每个所述区域均包括风扇及温度检测模块，所述加热锅用于将内部液体加热，所述风扇用于将所述内部液体加热后的水蒸气吹入所述蒸汽仓的对应区域。

技术总结
本发明公开了一种温度控制器及治疗仪，涉及温度控制领域，包括获取加热锅的内部液体的实际高度；在实际高度不等于设定高度时，根据实际高度及设定高度控制进水管为加热锅填充水的流量，进水管不间断为加热锅填充水；获取N个区域的N个温度检测模块发送的N个区域的温度；根据N个区域的温度控制加热锅的功率；根据N个区域的温度及预设温度一一对应控制N个风扇的转速，以便各个区域的温度相等。进水管不间断为加热锅填充水，可以避免由于一次性加入过多冷水导致温度骤降，按照液体高度调整进水流量即可。同时根据各个区域的温度调整加热锅的功率及对应区域的风扇转速使得各个区域的温度相等，提高用户体验。提高用户体验。提高用户体验。


技术研发人员：何永正 赵勇 赵正帅 陈永胜 席超超
受保护的技术使用者：河南翔宇医疗设备股份有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/8/13