CN106901420A - 调节送风面罩送风风量的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及个人防护装置控制方法领域，提供了一种调节送风面罩送风风量的方法，包括以下步骤：S10、面罩使用时，通过呼吸检测单元实时检测面罩内侧压力，计算使用者一次完整呼吸气所需时间，确定呼吸周期；S20、根据呼吸周期确定送风面罩的送风风量。本发明调节送风面罩送风风量的方法，通过呼吸检测单元实时检测面罩内侧的压力，由压力变化确定呼吸周期，从而确定相应的送风风量并进行自动调节，有效适应不同的使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及个人防护装置控制方法领域，更具体地说，涉及一种调节送风面罩送风风量的方法及系统。
背景技术
随着城市空气中的雾霾和污染的恶化，送风口罩得到了越来越多消费者的青睐。目前市场上使用的送风口罩大多采用固定送风模式，即风量是固定的，不能随着呼吸频率的变化而改变；部分送风口罩采用主动送风模式，即呼气时风量减小，吸气时风量加大。但针对运动人群，其呼吸周期变化较大，因此需要的多种不同的送风风量，现有的送风口罩不能完全满足需要。
因此，需要一种新的调节送风面罩送风风量的方法，通过对送风面罩送风风量进行的控制，适应不同的呼吸需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种调节送风面罩送风风量的方法，旨在解决现有技术中送风面罩送风风量无法调节的问题。
本发明提供了一种调节送风面罩送风风量的方法，所述方法包括以下步骤：
S10、面罩使用时，通过呼吸检测单元实时检测面罩内侧压力，计算使用者一次完整呼吸气所需时间，确定呼吸周期；
S20、根据呼吸周期确定送风面罩的送风风量。
进一步地，所述S10包括以下步骤：
S11、面罩使用时，通过呼吸检测单元实时检测面罩内侧压力，计算使用者一次完整呼吸气所需时间；
S12、计算连续N次完整呼吸气所需时间的时间差在预设容差范围内时，确定N次完整呼吸气所需时间平均值为呼吸周期；所述N为3至8。
进一步地，所述S11包括以下步骤：
S111、面罩使用时，通过呼吸检测单元实时检测面罩内侧压力、计算呼吸气斜率，
S112、设置呼吸气阈值和呼吸气斜率阈值，判断面罩内侧压力和呼吸气斜率是否达到呼吸气阈值及呼吸气斜率阈值，确定使用者一次完整呼吸气所需时间。
进一步地，所述方法还包括提供标准测试者在M种不同送风风量下的呼吸压力-时间定标曲线，所述标准测试者为所述送风面罩的普通使用者；所述M为10至20。
进一步地，所述步骤S20是根据呼吸周期和所述呼吸压力-时间定标曲线确定相应送风风量。
进一步的，所述送风风量为自动调节。
本发明还提供了一种调节送风面罩送风风量的系统，所述系统包括面罩主体，还包括：
电源，用于提供动力；
送风单元，在电源的驱动下，为送风面罩内侧送风；
呼吸检测单元，用于检测面罩内侧的压力；
风量调节单元，用于调整风扇的送风风量。
进一步地，所述呼吸检测单元包括压力传感器。
进一步地，所述风量调节单元包括3至6个不同的风量档位。
进一步地，所述风量调节单元还包括标准测试者在M种不同送风风量下的呼吸压力-时间定标曲线，所述标准测试者为所述送风面罩的普通使用者；所述M为10至20。
本发明调节送风面罩送风风量的方法，通过呼吸检测单元实时检测面罩内侧的压力，由压力变化确定呼吸周期，从而确定相应的送风风量并进行自动调节，有效适应不同的使用需求。
附图说明
图1为本发明第一实施例中调节送风面罩送风风量的方法。
图2为本发明第一实施例中送风面罩使用过程中的呼吸压力-时间曲线。
图3是本发明第二实施例中调节送风面罩送风风量的系统的原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
此说明书中，术语“内侧”是指送风面罩与使用者面部接触一侧，“外侧”是指送风面罩与外部空气接触一侧。
本发明第一实施方式提供了一种调节送风面罩送风风量的方法，所述方法包括以下步骤：
S10、面罩使用时，通过呼吸检测单元实时检测面罩内侧压力，计算使用者一次完整呼吸气所需时间，确定呼吸周期；
S20、根据呼吸周期确定送风装置的送风风量。
本实施例中，通过呼吸检测单元实时检测面罩内侧压力，并通过压力变化确定呼吸周期，根据呼吸周期确定送风风量，实现送风面罩送风风量的调节，从而使得送风面罩能够适用于多种不同的呼吸需求。
图1示出了调节送风面罩送风风量的具体步骤。开始时，使用者在常压下使用送风面罩，此时送风单元处于未开启状态。
步骤S111，通过呼吸检测单元实时检测面罩内侧压力，并计算呼吸气斜率。如图2所示，曲线A为未对送风面罩内侧进行送风时的呼吸压力-时间曲线，其中，A1为开始吸气时的点，其对应的压力为常压；随着吸气的进行，面罩内侧的压力急剧减小，直至吸气步骤完成达到呼吸短时间的停止，该状态对应曲线A中的A2位置；随后进入呼气步骤，面罩内侧压力增加，直至呼气停止，即对应曲线A中的A3位置，从A1对应的时间到A3对应的时间即为一次完整的呼吸气过程。
需要说明的是，在送风面罩的使用过程中，当使用者在送风面罩内侧进行吸气时，设置吸气过程中某一小于常压下的压力值P1为吸气压力阈值，当呼吸检测单元检测到面罩内侧压力值达到吸气压力阈值时，送风面罩向面罩内侧输送较小风量的风，压力升高；设置呼气过程中某一大于常压下的压力值P2为呼气压力阈值，呼吸检测单元检测到面罩内侧压力值达到呼气压力阈值时，停止向面罩内侧送风。因此，实际呼吸压力-时间曲线如B所示，其中在曲线B上，吸气压力阈值P1对应曲线下降阶段的斜率为吸气斜率阈值；呼气压力阈值P2对应的曲线上升阶段的斜率为呼气斜率阈值。
步骤S112，以吸气作为起点，当实时检测到的压力≥吸气压力阈值，且呼吸压力-时间曲线斜率≥吸气斜率阈值时，记录吸气时间，并切换至呼气模式；呼气过程中，当实时检测到的压力≤呼气压力阈值且呼吸压力-时间曲线斜率≤呼气斜率阈值时，记录呼气时间；即可计算出一次完整呼吸气所需时间，从而确定呼吸周期。
可选的，所述方法还包括步骤S12，连续计算N次完整呼吸气所需时间，若每次完整呼吸气所需时间差在预设容差范围内时，则根据N次完整呼吸所需时间平均值确定呼吸周期。优选的，所述容差范围通常在0至1秒。采用本方案确定的呼吸周期更准确，从而使得后续对送风风量的确定更准确，有效提升了使用者对送风面罩的使用体验。
步骤S20，根据呼吸周期，确定送风风量。
较佳实施例中，所述方法还包括提供标准测试者在M种不同送风风量下的呼吸压力-时间定标曲线；其中标准测试者为所述送风面罩的普通使用者；所述M为10至20。本方案选取面罩常用人群作为标准测试者，测试多组不同风量下的呼吸压力-时间定标曲线，从而对呼吸周期和送风风量之间的对应关系。
较佳实施例中，所述步骤S20是根据呼吸周期和M种呼吸压力-时间定标曲线确定相应送风风量。
针对本实施例的送风风量调节方式，可以是手动调节，也可以是软件自动调节。优选的，所述送风风量为自动调节，本方案调节送风风量的方法简化了送风面罩的操作步骤，能够带来更好的用户体验。
本发明提供了第二实施例，一种调整送风面罩的系统，如图3所示，包括：电源，用于提供动力；
送风单元，在电源的驱动下，为送风面罩内侧送风；
呼吸检测单元，用于实时检测面罩内侧的压力；
风量调节单元，用于调整风扇的送风风量。
本实施例通过呼吸检测单元实时检测面罩内侧的压力，根据压力变化，采用风量调节单元自动或手动调节送风单元的送风风量，从而能够根据实际需求调整送风风量，使得适用人群更广泛。
进一步的，所述送风单元包括设于送风面罩主体上的风扇，本方案通过风扇，可以直接对送风面罩内侧进行送风，改善了面罩内侧的空气流通情况。
进一步的，所述电源可以是直接设于面罩主体上的锂电池，也可以是与面罩采用分体式连接的外接电源。
进一步的，所述呼吸检测单元为压力传感器，本方案的呼吸检测单元能够直接检测面罩内侧的压力变化情况。
进一步的，所述风量调节单元包括3至6个不同的风量档位，可以根据使用者的需求调整送风单元的送风风量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种调节送风面罩送风风量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S10、面罩使用时，通过呼吸检测单元实时检测面罩内侧压力，计算使用者一次完整呼吸气所需时间，确定呼吸周期；
S20、根据呼吸周期确定送风面罩的送风风量。
2.根据权利要求1所述的调节送风面罩送风风量的方法，其特征在于，所述S10包括以下步骤：
S11、面罩使用时，通过呼吸检测单元实时检测面罩内侧压力，计算使用者一次完整呼吸气所需时间；
S12、计算连续N次完整呼吸气所需时间的时间差在预设容差范围内时，确定N次完整呼吸气所需时间平均值为呼吸周期；所述N为3至8。
3.根据权利要求1所述的调节送风面罩送风风量的方法，其特征在于，所述S11包括以下步骤：
S111、面罩使用时，通过呼吸检测单元实时检测面罩内侧压力、计算呼吸气斜率，
S112、设置呼吸气阈值和呼吸气斜率阈值，判断面罩内侧压力和呼吸气斜率是否达到呼吸气阈值及呼吸气斜率阈值，确定使用者一次完整呼吸气所需时间。
4.根据权利要求1所述的调节送风面罩送风风量的方法，其特征在于，所述方法还包括提供标准测试者在M种不同送风风量下的呼吸压力-时间定标曲线，所述标准测试者为所述送风面罩的普通使用者；所述M为10至20。
5.根据权利要求4所述的调节送风面罩送风风量的方法，其特征在于，所述步骤S20是根据呼吸周期和所述呼吸压力-时间定标曲线确定相应送风风量。
6.根据权利要求1所述的调节送风面罩送风风量的方法，其特征在于，所述送风风量为自动调节。
7.一种调节送风面罩送风风量的系统，包括面罩主体，其特征在于，所述系统还包括：
电源，用于提供动力；
送风单元，在电源的驱动下，为送风面罩内侧送风；
呼吸检测单元，用于检测面罩内侧的压力；
风量调节单元，用于调整风扇的送风风量。
8.根据权利要求7所述的调节送风面罩送风风量的系统，其特征在于，所述呼吸检测单元包括压力传感器。
9.根据权利要求7所述的调节送风面罩送风风量的系统，其特征在于，所述风量调节单元包括3至6个不同的风量档位。
10.根据权利要求7所述的调节送风面罩送风风量的系统，其特征在于，所述风量调节单元还包括标准测试者在M种不同送风风量下的呼吸压力-时间定标曲线，所述标准测试者为所述送风面罩的普通使用者；所述M为10至20。
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