CN103622696B - 水力倍比呼压测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水力倍比呼压测量装置，包括进气装置和往复U形管，往复U形管由多个依次衔接的U形通道组成，每个U形通道具有两个相互贴靠的竖直段和连接在两个竖直段底部的弯曲段，且相邻两个U形通道的竖直段相互贴靠，所述的进气装置与第一个U形通道的一端连接，每个U形通道内均装有水，且其中一个U形通道竖直段的壁面上刻有显示压力大小的刻度值。本发明结构简单，制造成本低，占用空间小，可精确测量人类呼出气体的压力，方便实用，精确度高。
Description
技术领域
本发明涉及用于测量人类呼吸压力的装置，尤其涉及一种水力倍比呼压测量装置。
背景技术
国内外有关测量人类呼吸的装置，主要是测量肺活量的装置，如：
公开号为1248154的发明专利提供了一种用于测量人肺吸入空气的体积和流速的轻重量、小型的肺活量计，包括一对与呼吸管连通的一对透明的筒腔；呼吸管包括特别适宜于将吸入空气分成两个固定的部分，一部分来自于第一腔，另一部分来自于第二腔；呼吸管的长度可缩短到大约等于肺活量计的高度并放在把手附近与肺活量计包装在一起；使用时，呼吸管可伸展到它收缩长度的三倍。
公开号为101243525的发明专利提供了一种自作用气缸，所述气缸包括气缸壳体和活塞，所述气缸壳体包括电磁力发生装置，以产生电磁力，所述活塞位于气缸壳体内，其中，电磁力直接作用在活塞上，以使活塞在气缸壳体内移动，自作用气缸可以用作振动肺活量计，以确定气流、输入阻抗或强制振动的肺力学。
上述两个设备，其目的是测量人体肺一次最大的机能活动量，即一次性吸气后呼出的最大气体的体积，所测量的都是肺活量，且构造较为复杂，费用较高。
另外，公开号为202339243U的发明专利也提供了一种便于测量、便于读数的U形管差压计，可以减少读数次数，缩短读数时间，提高测量准确度；它包括U形管，U形管固定在背板上，所述背板上设有沿液柱高度方向移动的至少一个刻度尺，刻度尺的0刻度线在测量时与液柱底端对准，由液柱顶端对准的刻度尺刻度即为所测压力。
上述的U形管差压计只能用于测量数值较小的压力，不能适用于测量人体呼出气体的压力。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种结构简单、造价便宜的水力倍比呼压测量装置，可用于测量人体呼出气体的压力，具有方便实用、测量数据精确度高的特点。
一种水力倍比呼压测量装置，包括进气装置和往复U形管，往复U形管由多个依次衔接的U形通道组成，每个U形通道具有两个相互贴靠的竖直段和连接在两个竖直段底部的弯曲段，且相邻两个U形通道的竖直段相互贴靠，所述的进气装置与第一个U形通道的一端连接，每个U形通道内均装有水，且其中一个U形通道竖直段的壁面上刻有显示压力大小的刻度值。
人体呼出的气体通过进气装置进入往复U形管的第一个U形通道内，第一个U形通道与进气装置衔接的一端的液面下降，同时第一个U形通道的另一端液面上升，同时带动其他U形通道内两端的液面呈现相应的高度差。往复U形管将人体呼出气体压力均匀分摊给每个U形通道，所有U形通道内液面高度差之和等于人体呼出气体的压力。
若采用单个U形通道，人体呼出气体的压力会形成较大的液面高度差，为满足测量的需要，单个U形通道必须具备足够的高度，使得整个装置的体积和占用空间较大，便携性较差。往复U形管相对单一的U形通道来说，往复U形管内单个U形通道液面变化高度较小，能合理控制单个U形通道的高度尺寸，实现测量装置的小型化、简单化。
同时，在每个U形通道内，当液面处于稳定状态时，液面的高度应大致为该U形通道竖直段的1/2，且当U形通道一端的液面上升到最高处时，另一端的液面不能越过竖直段的最低处。
作为改进，所述的U形通道为4个。
作为改进，所述的往复U形管包括依次衔接的第一U形通道、第二U形通道、第三U形通道和第四U形通道，第一U形通道一端与所述进气装置连通，第二U形通道和第四U形通道分布在第一U形通道的两侧，第四U形通道的一端与所述第三U形通道衔接，第三U形通道的一端与所述第二U形通道衔接，第四U形通道的另一端带有所述的刻度值。
作为进一步改进，所述的第一U形通道、第二U形通道、第三U形通道和第四U形通道为一体结构，在同一U形通道中两个竖直段的贴靠处具有共用的壁面，且在相邻两个U形通道的两个竖直段的贴靠处具有共用的侧壁。
在本申请中，往复U形管由四个依次衔接的单体U形通道组成，第一U形通道的一端与进气装置连通，第二U形通道和第四U形通道分布在第一U形通道的两侧，第四U形通道的一端与所述第三U形通道衔接，同时四个U形通道为一体结构，往复U形管可采用玻璃一体制成，每个U形通道的尺寸大小完全相同，使得每个U形通道的液面高度差相同，并可通过第四U形通道的液面高度上升所对应的刻度值，读出人体呼出气体的压力。
作为改进，还包括用于放置所述往复U形管的支撑座。
作为进一步改进，所述的支撑座包括底座和位于底座上的支架，支架内设有放置所述往复U形管的容置腔，容置腔的侧壁与所述刻度值对应的位置设有观察窗。
支撑座包括底座和支架，支架内设有放置往复U形管的容置腔，避免往复U形管裸露在外，防止往复U形管的意外碰撞，具有保护往复U形管的作用。
作为改进，每个U形通道内的水面上均漂浮有滑动活塞，且每个U形通道的竖直段顶部设有限定所述滑动活塞上升高度的凸环。
作为进一步改进，所述滑动活塞的顶面设有环形槽，所述凸环底面带有与所述环形槽配合的密封圈。
往复U形管和水均为透明状，不便于观察液面变化的高度差以及液面上升所对应的刻度值，滑动活塞相对颜色较深，较容易观察滑动活塞在往复U形管内的位置；同时，滑动活塞与凸环相互配合，用于限定液面的最大上升高度，当滑动活塞随液面上升并抵住凸环底面后，为防止漏液，在滑动活塞的顶面设置环形槽，凸环底面带有与环形槽配合的密封圈，用于增加滑动活塞和凸环之间的密封性。
作为改进，所述的进气装置包括呼气管和呼气面罩，所述的呼气管与第一个U形通道的一端连接。
在测量人体呼出气体的压力时，呼气面罩套设在嘴巴外部，并与面部紧密贴合，防止在测量过程中漏气，影响测量的准确度。
作为改进，所述的往复U形管还包括与外部连通的最后一个U形通道，所述最后一个U形通道与外部连通的一端内设有填充海绵。
由于最后一个U形通道的一端与外部连通，外部灰尘很容易进入U形通道内并粘附在壁面上，增加滑动活塞的滑动阻力，并影响测量的精确度，因此，设置的填充海绵可有效防止外部灰尘进入最后一个U形通道内。
本发明结构简单，制造成本低，占用空间小，可精确测量人类呼出气体的压力，方便实用，精确度高。
附图说明
图1为本发明水力倍比呼压测量装置的结构示意图。
图2为本发明水力倍比呼压测量装置的剖面图。
图3为图1中的支撑座的剖面图。
图4为刻度值的读取示意图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，一种水力倍比呼压测量装置，包括支撑座1，放置在支撑座1内的往复U形管4，以及与往复U形管4连通的进气装置。
支撑座1用于固定往复U形管4的位置和保持其竖直，同时避免往复U形管4裸露在外，防止其受到意外的碰撞，具有保护往复U形管4的作用。支撑座1包括底座10和位于底座10上的支架12，支架12内设有放置往复U形管4的容置腔，容置腔的壁面上设有出气口7，该出气口7与外部空间连通，保持容置腔与外部空气压力的平衡。容置腔的壁面上还设有用于读取压力数值的透明观察窗11，且出气口7处放置有海绵，可防止外部灰尘进入容置腔内，同时也不影响容置腔与外部之间的空气流通。
往复U形管4由多个依次衔接的U形通道组成，每个U形通道具有两个相互贴靠的竖直段和连接在两个竖直段底部的弯曲段，且相邻两个U形通道的竖直段相互贴靠，每个U形通道内均装有水8，在平衡状态时，水位高度大体等于整个竖直段高度的1/2，通过水8的液面变化反映出呼出气体压力的大小，在不考虑成本的情况下，水8还可以更换为水银或酒精等其他液态物质。
在本实施中，往复U形管由四个单体U形通道组成，第一U形通道的一端9与进气装置连通，第二U形通道和第四U形通道分别位于第一U形通道的两侧。四个U形通道为一体结构，在同一U形通道中两个竖直段的贴靠处具有共用的壁面，且在相邻两个U形通道的两个竖直段的贴靠处具有共用的侧壁，每个U形通道的管内尺寸完全相同，使得每个U形通道的液面变化高度差相同。第四U形通道的一端与第三U形通道连接，其另一端与外部连通并设有显示压力数值的刻度表，详见图4，通过液面上升高度所对应的刻度值，可读取人体呼出气体的压力。
每个U形通道内的水面上均漂浮有滑动活塞5，U形通道的竖直段顶部还设有限定滑动活塞5上升高度的凸环6，同时滑动活塞5的顶面设有环形槽，凸环6底面带有与环形槽配合的密封圈。往复U形管与水均为透明的，不便于观察液面变化以及液面上升所对应的刻度值，滑动活塞5相对颜色较深，较容易观察到滑动活塞5在往复U形管4内的高度；同时，滑动活塞5与凸环6相互配合，用于限定液面的最大上升高度。当滑动活塞5随液面上升并抵住凸环底面后，为防止漏液，密封圈就位于环形槽内，以增加滑动活塞5和凸环6之间的密封性。
由于第四U形通道的一端与外部连通，外部灰尘很容易进入第四U形通道内并粘附在壁面上，增加滑动活塞5的滑动阻力，影响测量的精确度，可同样在第四U形通道与外部连通的一端内设置阻挡灰尘的填充海绵。
进气装置包括呼气管3和呼气面罩2，呼气面罩2套设在嘴巴外部，并与面部紧密贴合，可防止漏气，且呼气管3与第一U形通道衔接，用于向往复U形管4内输入呼出的气体。
如图4所示，本申请的装置未使用时，滑动活塞5与刻度表上的零刻度值持平，在测量时，人体呼出的气体通过呼气管3进入往复U形管4的第一U形通道内，第一U形通道与呼气管3衔接的一端内的液面下降，同时第一U形通道的另一端液面上升，并带动其他两个U形通道内的液面呈现相应的高度差，往复U形管4将人体呼出气体压力均匀分摊给四个U形通道，使得三个U形通道内液面高度差之和等于人体呼出气体的压力，第四U形通道内的滑动活塞5在刻度表上的位置发生变化，待滑动活塞5的上升到最高位置并稳定后，即可读取对应的刻度值，表示人体呼出压力的大小。
Claims (8)
1.一种水力倍比呼压测量装置，其特征在于，包括进气装置和往复U形管(4)，往复U形管(4)由多个依次衔接的U形通道组成，每个U形通道具有两个相互贴靠的竖直段和连接在两个竖直段底部的弯曲段，且相邻两个U形通道的竖直段相互贴靠，所述的进气装置与第一个U形通道的一端连接，每个U形通道内均装有水(8)，且其中一个U形通道竖直段的壁面上刻有显示压力大小的刻度值；
所述的往复U形管(4)包括依次衔接的第一U形通道、第二U形通道、第三U形通道和第四U形通道，第一U形通道一端与所述进气装置连通，第二U形通道和第四U形通道分布在第一U形通道的两侧，第四U形通道的一端与所述第三U形通道衔接，第三U形通道的一端与所述第二U形通道衔接，第四U形通道的另一端带有所述的刻度值。
2.如权利要求1所述的水力倍比呼压测量装置，其特征在于，所述的第一U形通道、第二U形通道、第三U形通道和第四U形通道为一体结构，在同一U形通道中两个竖直段的贴靠处具有共用的壁面，且在相邻两个U形通道的两个竖直段的贴靠处具有共用的侧壁。
3.如权利要求1所述的水力倍比呼压测量装置，其特征在于，还包括用于放置所述往复U形管(4)的支撑座(1)。
4.如权利要求3所述的水力倍比呼压测量装置，其特征在于，所述的支撑座(1)包括底座(10)和位于底座(10)上的支架(12)，支架(12)内设有放置所述往复U形管(4)的容置腔，容置腔的侧壁与所述刻度值对应的位置设有观察窗(11)。
5.如权利要求1所述的水力倍比呼压测量装置，其特征在于，每个U形通道内的水面上均漂浮有滑动活塞(5)，且每个U形通道的竖直段顶部设有限定所述滑动活塞(5)上升高度的凸环(6)。
6.如权利要求5所述的水力倍比呼压测量装置，其特征在于，所述滑动活塞(5)的顶面设有环形槽，所述凸环(6)底面带有与所述环形槽配合的密封圈。
7.如权利要求1所述的水力倍比呼压测量装置，其特征在于，所述的进气装置包括呼气管(3)和呼气面罩(2)，所述的呼气管(3)与第一个U形通道的一端连接。
8.如权利要求7所述的水力倍比呼压测量装置，其特征在于，所述的往复U形管(4)还包括与外部连通的最后一个U形通道，所述最后一个U形通道与外部连通的一端内设有填充海绵。
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