CN105571909B - 一种呼出气采集稳压流速控制装置及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种呼出气采集稳压流速控制装置。本发明利用压力传感器反馈和通过旋转气体通路口径的大小，实现相应设定恒压下不同流速呼出气的采集，该装置主要针对于需要控制呼气流速或压力采集呼出气，用于分析测量或其他用途。
Description
技术领域
本发明涉及一种呼出气采集稳压流速控制装置，具体地说是利用压力传感器反馈和通过旋转气体通路口径的大小，实现不同设定恒压下不同流速呼出气的采集，该装置主要针对需要控制呼气流速或压力的呼出气采集。
背景技术
人体呼出气中含有多种人体代谢产物，即生物标志物，包括挥发性有机物如丙酮、异戊二烯，一氧化氮，一氧化碳等物质。分析呼出气中的物质作为对应疾病的非侵入式诊断手段具有重要意义，也是目前临床研究的热点课题。但是呼出气中有些生物标志物的测量具有一定的流速依赖性，不同流速下就有不同的含量也代表不同疾病含义，因此规范呼出气的采集具有重要意义。在这我们提出了一种可以控制呼出气采集流速和压力的装置。
发明内容
本发明涉及一种呼出气采集稳压流速控制装置，具体地说是利用压力传感器反馈和通过旋转气体通路口径的大小，实现不同设定恒压下不同流速呼出气的采集，该装置主要针对需要控制呼气流速或压力的呼出气采集。
本发明采用的技术方案如下：
呼出气由接口进入第一圆筒状容器内，通过压力传感器进行压力反馈，调节呼出气的流速大小维持压力恒定，通过旋转外磨口和内磨口带动第一半圆形挡片和第二半圆形挡片转动，改变第一圆筒状容器与第二圆筒状容器相接处气体通路口径的大小，实现在控制恒压条件下出气口导管内呼出气体流速的变化。
一种呼出气采集稳压流速控制装置，包括左侧密闭、右侧开口的第一
圆筒状容器，第一圆筒状容器的左侧密闭端设有用于与一次性呼气嘴
的出口相连接的接口，接口与一次性呼气嘴的出口相连接；于第一圆
筒状容器的侧壁上设有用于测定第一圆筒状容器内气体压力的压力传
感器；
还包括右侧密闭、左侧开口的第二圆筒状容器，第二圆筒状容器的右侧密闭端设有通孔，通孔处设有出气口导管；
于第一圆筒状容器开口端的端口处设有第一半圆形挡片，第一半圆形挡片与第一圆筒状容器开口端端口密闭连接，第一半圆形挡片将第一圆筒状容器开口端端口二分之一的面积封闭；
于靠近开口端的第二圆筒状容器内沿径向设有第二半圆形挡片，第二半圆形挡片的侧壁面与第二圆筒状容器的内壁面密闭连接，第二半圆形挡片占据第二圆筒状容器内的径向二分之一的面积；
第一圆筒状容器开口端的侧壁外表面设有圆环状磨砂面、作为外磨口，第二圆筒状容器开口端的侧壁内表面设有圆环状磨砂面、作为内磨口，外磨口的外径与内磨口的内径相匹配，外磨口穿套于内磨口中，相互磨合密封，穿套后第一半圆形挡片可与第二半圆形挡片相互贴合、且第一半圆形挡片与第二半圆形挡片间可相互转动。
于第二圆筒状容器的右侧通孔与第二半圆形挡片间沿径向设有筛网，于第二半圆形挡片与筛网间设有脱脂棉垫。
于第一圆筒状容器外壁面上、外磨口与接口之间设有密封圈，外磨口穿套于内磨口中，穿套后第二圆筒状容器开口端的端面与密封圈密封贴合。
压力传感器含三个指示灯，包括红灯、绿灯和黄灯，分别代表压力不足、压力在设定值范围内、压力过大；另外还包含一个阈值设定屏，用于改变设定值的数值。
该装置适用于需要控制呼出气流速大小的分析测量或呼出气采集，出气口导管与分析测量仪器如离子迁移谱的入口相连或与呼出气采集容器相连。
呼出气由接口进入第一圆筒状容器内，通过压力传感器进行压力反馈，调节呼出气的流速大小维持压力恒定，通过旋转外磨口和内磨口带动第一半圆形挡片和第二半圆形挡片转动，改变第一圆筒状容器与第二圆筒状容器相接处气体通路口径的大小，实现在控制恒压条件下出气口导管内呼出气体流速的变化。
通过脱脂棉垫过滤可以初步除去呼出气中的唾液和大颗粒物质。
本发明的优点如下：
1.利用压力传感器维持恒定压力，并通过两个半圆形挡片的旋转实现气体通路口径的大小变化，能够大范围的改变呼出气采集时的呼气压力和流速。
2.该装置简单，易操作，成本低。
3.可以通过脱脂棉垫过滤初步除去呼出气中的唾液和大颗粒物质。
附图说明
图1呼出气采集稳压流速控制装置图；
图2气体通路口径的大小控制在4mm大小时，呼出气流速和呼气压力的曲线；
具体实施方式
如图1所示：该装置包括连接一次性呼气嘴的接口2、压力传感器3、密封圈5、外磨口6和内磨口8、第一半圆形挡片7、第二半圆形挡片10、脱脂棉垫9、出气口导管11；呼出气1由接口2进入第一圆筒状容器，通过已设定阈值的压力传感器进行反馈，维持恒定压力，通过旋转外磨口和内磨口带动第一半圆形挡片和第二半圆形挡片转动，改变第一圆筒状容器与第二圆筒状容器相接处气体通路口径的大小，实现在控制恒压条件下出气口导管内呼出气体12流速的变化。其中外磨口6和内磨口8通过密封圈磨合密封。
实施例1
通过通过旋转外磨口和内磨口带动第一半圆形挡片和第二半圆形挡片转动，将第一圆筒状容器与第二圆筒状容器相接处气体通路口径的大小控制在4mm大小时，改变呼气压力阈值能够得到不同流速的呼出气，如图2所示。
Claims (7)
1.一种呼出气采集稳压流速控制装置，其特征在于：
包括左侧密闭、右侧开口的第一圆筒状容器，第一圆筒状容器的左侧密闭端设有用于与一次性呼气嘴的出口相连接的接口(2)，接口(2)与一次性呼气嘴的出口相连接；于第一圆筒状容器的侧壁上设有用于测定第一圆筒状容器内气体压力的压力传感器(3)；
还包括右侧密闭、左侧开口的第二圆筒状容器，第二圆筒状容器的右侧密闭端设有通孔，通孔处设有出气口导管(11)；
于第一圆筒状容器开口端的端口处设有第一半圆形挡片(7)，第一半圆形挡片(7)与第一圆筒状容器开口端端口密闭连接，第一半圆形挡片(7)将第一圆筒状容器开口端端口二分之一的面积封闭；
于靠近开口端的第二圆筒状容器内沿径向设有第二半圆形挡片(10)，第二半圆形挡片(10)的侧壁面与第二圆筒状容器的内壁面密闭连接，第二半圆形挡片(10)占据第二圆筒状容器内的径向二分之一的面积；
第一圆筒状容器开口端的侧壁外表面设有圆环状磨砂面、作为外磨口(6)，第二圆筒状容器开口端的侧壁内表面设有圆环状磨砂面、作为内磨口(8)，外磨口(6)的外径与内磨口(8)的内径相匹配，外磨口(6)穿套于内磨口(8)中，相互磨合密封，穿套后第一半圆形挡片(7)可与第二半圆形挡片(10)相互贴合、且第一半圆形挡片(7)与第二半圆形挡片(10)间可相互转动。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于：
于第二圆筒状容器的右侧通孔与第二半圆形挡片(10)间沿径向设有筛网，于第二半圆形挡片(10)与筛网间设有脱脂棉垫(9)。
3.根据权利要求1所述装置，其特征在于：于第一圆筒状容器外壁面上、外磨口(6)与接口(2)之间设有密封圈( 5) ，外磨口(6)穿套于内磨口(8)中，穿套后第二圆筒状容器开口端的端面与密封圈(5)密封贴合。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：压力传感器含三个指示灯，包括红灯、绿灯和黄灯，分别代表压力不足、压力在设定值范围内、压力过大；另外还包含一个阈值设定屏，用于改变设定值的数值。
5.一种权利要求1、2、3或4所述装置的应用，其特征在于：
该装置适用于需要控制呼出气流速大小的分析测量或呼出气采集，出气口导管(11)与分析测量仪器如离子迁移谱的入口相连或与呼出气采集容器相连。
6.根据权利要求5所述装置的应用，其特征在于：呼出气(1)由接口(2)进入第一圆筒状容器内，通过压力传感器进行压力反馈，调节呼出气的流速大小维持压力恒定，通过旋转外磨口(6)和内磨口(8)带动第一半圆形挡片(7)和第二半圆形挡片(10)转动，改变第一圆筒状容器与第二圆筒状容器相接处气体通路口径的大小，实现在控制恒压条件下出气口导管(11)内呼出气体流速的变化。
7.根据权利要求5所述装置的应用，其特征在于：通过脱脂棉垫过滤可以初步除去呼出气中的唾液和大颗粒物质。
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