CN107174249A - 一种压差式肺活量测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压差式肺活量测量装置，包括箱体、抽水组件、压强检测组件、控制器、显示屏、排水组件和导气管，压强检测组件和显示屏分别与控制器连接，箱体内设置有隔板，隔板将箱体内分为测量腔和储水腔，隔板上设置有开口，排水组件包括套管、水槽和第一电控阀门，套管设置在开口处，水槽位于储水腔内，第一电控阀门设置在水槽内，第一电控阀门的电控端和控制器连接，第一电控阀门的通道的一端和套管连接，第一电控阀门的通道的侧壁上设置有排水孔，排水孔的高度低于水槽的上端面，第一电控阀门的进水通道内沿竖直方向设置有均压管，均压管的下端面与水槽的上端面平齐，均压管的上端和导气管的一端连接；优点是具有较高的测量精度。

Description

一种压差式肺活量测量装置

技术领域

本发明涉及一种肺活量测量技术，尤其是涉及一种压差式肺活量测量装置。

背景技术

目前，测量肺活量可判断病患某些呼吸机能减低的性质和程度，以及病患疾病恢复后的劳动能力，具有重要意义。排水式的肺活量测量装置因为具有结构简单，制作成本较低和环保的优点，在肺活量测量领域得到了广泛的使用。现有的排水式的肺活量测量装置通常包括储水容器和管道，管道与储水容器的底部连接并与储水容器连通。在使用前，将水装入储水容器和管道内，管道的管口保持水平，储水容器和管道内液面与管道的管口位于在同一水平面上。使用时，被测病患向储水容器内呼气，增大储水容器内的压强，储水容器内的水被压入管道内，管道内水从其管口处排出，由此根据排出水的体积计算该患者的肺活量。

但是，现有的排水式的肺活量测量装置存在以下问题：一、被测患者在呼气过程中，储水容器内液面不断下降，被测病患呼气所受阻力随着储水容器中液面下降而增大，同时呼气后期肺内压强较低，从而导致被测病患无法呼出余气，对测量精度造成不良影响；二、储水容器内气体压强不等于正常大气压，非正常大气压环境下储水容器内的气体体积改变量不等于正常大气压环境中被测对象呼出气体体积，因此，排出水的体积无法客观准确表示呼出气体在正常大气压环境中的体积。

鉴此，设计一种精度较高的压差式肺活量测量装置具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种精度较高的压差式肺活量测量装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种压差式肺活量测量装置，包括箱体、抽水组件、压强检测组件、控制器、显示屏、排水组件和导气管；所述的压强检测组件和所述的显示屏分别与所述的控制器连接，所述的箱体内设置有隔板，所述的隔板将所述的箱体内分为测量腔和储水腔，所述的测量腔位于所述的储水腔之上，所述的储水腔的侧壁上设置有注水口，所述的隔板上设置有用于连通所述的测量腔和所述的储水腔的开口；所述的压强检测组件包括设置在所述的测量腔内的两个压强传感器，一个所述的压强传感器安装在所述的测量腔的上端且用于检测所述的测量腔内的上部气体压强，另一个所述的压强传感器安装在所述的测量腔的下端用于检测所述的测量腔内的下部水底压强，所述的抽水组件用于将所述的储水腔内的水抽到所述的测量腔中，所述的排水组件包括套管、水槽和第一电控阀门，所述的套管设置在所述的开口处，所述的套管的尺寸与所述的开口的尺寸匹配，所述的水槽位于储水腔内，所述的第一电控阀门设置在所述的水槽内，所述的第一电控阀门具有电控端和通道，所述的第一电控阀门的电控端和所述的控制器连接，所述的第一电控阀门的通道的一端和所述的套管连接，所述的第一电控阀门的通道的另一端被所述的水槽的底部封闭，所述的第一电控阀门的通道的侧壁上设置有排水孔，所述的排水孔的高度低于所述的水槽的上端面，所述的第一电控阀门的进水通道内沿竖直方向设置有均压管，所述的均压管的下端面与所述的水槽的上端面平齐，所述的均压管的上端和所述的导气管的一端连接，所述的导气管的另一端伸到所述的箱体外，所述的导气管水平设置。

所述的抽水组件包括第二电控阀门、抽水管和水泵，所述的第二电控阀门设置在所述的箱体的顶部，所述的第二电控阀门具有电控端和两个通道，两个通道分别为进水通道和进出气通道，所述的第二电控阀门的电控端和所述的控制器连接，所述的第二电控阀门的进水通道和所述的抽水管的一端通过所述的水泵连接，所述的第二电控阀门的进水通道和所述的测量腔连通，所述的第二电控阀门的进出气通道将所述的测量腔和所述的箱体外部连通，所述的抽水管的另一端与所述的储水腔连通。

所述的储水腔的侧壁上设置有用于观测所述的储水腔内水位的观察窗，在测量前，所述的储水腔内的水位位于所述的观察窗的下端和上端之间。

所述的套管与所述的开口的连接处做密封处理，所述的箱体与所述的隔板的连接处也做密封处理。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过箱体、抽水组件、压强检测组件、控制器、显示屏、排水组件和导气管组成肺活量测量装置，压强检测组件和显示屏分别与控制器连接，箱体内设置有隔板，隔板将箱体内分为测量腔和储水腔，测量腔位于储水腔之上，储水腔的侧壁上设置有注水口，隔板上设置有与连通测量腔和储水腔的开口；压强检测组件用于检测测量腔内上部气体压强和下部水底部压强，抽水组件用于将储水腔内的水抽到测量腔中，排水组件包括套管、水槽和第一电控阀门，套管设置在开口处，套管的尺寸与开口的尺寸匹配，水槽位于储水腔内，第一电控阀门设置在水槽内，第一电控阀门具有电控端和通道，第一电控阀门的电控端和控制器连接，第一电控阀门的通道的一端和套管连接，第一电控阀门的通道的另一端被水槽的底部封闭，第一电控阀门的通道的侧壁上设置有排水孔，排水孔的高度低于水槽的上端面，第一电控阀门的进水通道内沿竖直方向设置有均压管，均压管的下端面与水槽的上端面平齐，均压管的上端和导气管的一端连接，导气管的另一端伸到箱体外，导气管水平设置；在初始状态，排水组件和第一电控阀门分别处于关闭状态，控制器内设置有参考水位，开始测量时，控制器控制抽水组件开启将储水腔的水抽到测量腔中，并控制两个压强传感器开始工作，安装在测量腔下端的压强传感器实时检测测量腔内的下部水底压强发送给控制器，安装在测量腔上端的压强传感器实时检测测量腔内的上部气体压强发送给控制器，控制器根据实时接收到的测量腔内的下部水底压强计算测量腔内实时水位，在抽水过程中，测量腔与箱体外部大气相通，当测量腔中的实时水位达到参考水位时，控制器控制抽水组件关闭停止向测量腔内抽水，并将测量腔封闭与箱体外部大气隔离，此时，控制器控制第一电控阀门开启，储水腔内的气压为大气压p₀，测量腔内的水在重力作用下通过套管流入第一电控阀门的通道中，再经由排水孔进入水槽中，当测量腔内的水位保持平衡时，当前测量腔内的上部气体压强为p₂₀，当前测量腔内的下部水底压强为p₁₀，控制器记录p₂₀和p₁₀的值，此时待测人员通过与导气管连接的一次性吹嘴向导气管内吹气，吹出的气体经由均压管进入第一电控阀门的通道中形成气泡，气泡沿着第一电控阀门的通道和套管进入测量腔内并向上移动至水面，测量腔内的气压增加，水位平衡被打破，测量腔内的水再次通过套管流入第一电控阀门的通道中，再经由排水孔进入水槽中，水槽内的水流入储水腔内，在吹气过程中，安装在测量腔下端的压强传感器实时检测测量腔内的下部水底压强发送给控制器，安装在测量腔上端的压强传感器实时检测测量腔内的上部气体压强发送给控制器，当控制器10秒内收到的测量腔内的下部水底压强上部气体压强都没有变化时，认定为待测人员吹气结束，此时测量腔内的水位再次保持平衡，当前测量腔内的上部气体压强为p₂₁，当前测量腔内的下部水底压强为p₁₁，控制器记录p₂₁和p₁₁的值，控制器根据公式：计算肺活量Δv，式中ρ为水的密度，g为重力常数，h为测量腔内顶部到底部的距离，s为测量腔内横截面积，并通过显示屏显示，完成测量，由此克服了测量腔内水位下降对待测人员吹气造成的阻力，一方面待测人员可以不受阻碍的完成吹气，另一方面通过压强检测组件精确的获取测量腔内气体压强和水底部压强信息，根据玻意耳定律准确计算标准大气压下待测人员呼出气体体积，保证本发明的肺活量测量装置具有较高的精度；

当抽水组件包括第二电控阀门、抽水管和水泵，第二电控阀门设置在箱体的顶部，第二电控阀门具有电控端和两个通道，两个通道分别为进水通道和进出气通道，第二电控阀门的电控端和控制器连接，第二电控阀门的进水通道和抽水管的一端通过水泵连接，第二电控阀门的进水通道和测量腔连通，第二电控阀门的进出气通道将测量腔和箱体外部大气连通，抽水管的另一端与储水腔连通时，在初始状态，控制器控制第二电控阀门的两个通道封闭，开始测量时，控制器控制压强检测组件、第二电控阀门和水泵开启，此时第二电控阀门的进水通道和进出气通道均处于打开状态，水泵将储水腔的水通过抽水管和进水通道抽到测量腔中，进出气通道将测量腔和箱体外部大气连通，当测量腔中的实时水位达到参考水位时，控制器控制抽水泵和第二电控阀门关闭，此时进水通道和进出气通道均进入关闭状态，测量腔被封闭与箱体外部大气隔离，测量腔内的当前气压为大气压，由此通过第二电控阀门、抽水管和水泵构成抽水组件，控制器仅需要控制第二电控阀门和水泵即可实现测量腔的抽水、与箱体外部大气连通以及与箱体外部大气隔离，结构简单，生产成本较低，操作过程也简单；

当储水腔的侧壁上设置有用于观测储水腔内水位的观察窗，在测量前，储水腔内的水位位于观察窗的下端和上端之间时，使用者可以直观的通过观察窗来观察储水腔内的水位，保证储水腔内注入的水量在适当的范围内，操作简单；

当套管与开口的连接处做密封处理，箱体与隔板的连接处也做密封处理时，由此在测量过程中，保证测量腔的绝对密封，进一步提高测量精度。

附图说明

图1为本发明的压差式肺活量测量装置的结构示意图；

图2为本发明的压差式肺活量测量装置中隔板和排水组件的分解图；

图3为本发明的压差式肺活量测量装置的水箱顶部的放大示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种压差式肺活量测量装置，以下结合附图实施例对本发明的压差式肺活量测量装置作进一步详细描述。

实施例一：如图1-图3所示，一种压差式肺活量测量装置，包括箱体1、抽水组件、压强检测组件、控制器、显示屏2、排水组件和导气管3；压强检测组件和显示屏2分别与控制器连接，箱体1内设置有隔板4，隔板4将箱体1内分为测量腔5和储水腔6，测量腔5位于储水腔6之上，储水腔6的侧壁上设置有注水口61，隔板4上设置有用于连通测量腔5和储水腔6的开口41；压强检测组件包括设置在测量腔5内的两个压强传感器，一个压强传感器安装在测量腔5的上端且用于检测测量腔5内的上部气体压强，另一个压强传感器安装在测量腔5的下端用于检测测量腔5内的下部水底压强，抽水组件用于将储水腔6内的水抽到测量腔5中，排水组件包括套管7、水槽8和第一电控阀门9，套管7设置在开口41处，套管7的尺寸与开口41的尺寸匹配，水槽8位于储水腔6内，第一电控阀门9设置在水槽8内，第一电控阀门9具有电控端和通道，第一电控阀门9的电控端和控制器连接，第一电控阀门9的通道的一端和套管7连接，第一电控阀门9的通道的另一端被水槽8的底部封闭，第一电控阀门9的通道的侧壁上设置有排水孔91，排水孔91的高度低于水槽8的上端面，第一电控阀门9的进水通道内沿竖直方向设置有均压管10，均压管10的下端面与水槽8的上端面平齐，均压管10的上端和导气管3的一端连接，导气管3的另一端伸到箱体1外，导气管3水平设置；

在初始状态，排水组件和第一电控阀门9分别处于关闭状态，控制器内设置有参考水位，开始测量时，控制器控制抽水组件开启将储水腔6的水抽到测量腔5中，并控制两个压强传感器开始工作，安装在测量腔5下端的压强传感器实时检测测量腔5内的下部水底压强发送给控制器，安装在测量腔5上端的压强传感器实时检测测量腔5内的上部气体压强发送给控制器，控制器根据实时接收到的测量腔5内的下部水底压强计算测量腔5内实时水位，在抽水过程中，测量腔5与箱体1外部大气相通，当测量腔5中的实时水位达到参考水位时，控制器控制抽水组件关闭停止向测量腔5内抽水，并将测量腔5封闭与箱体1外部大气隔离，此时，控制器控制第一电控阀门9开启，储水腔6内的气压为大气压p₀，测量腔5内的水在重力作用下通过套管7流入第一电控阀门9的通道中，再经由排水孔91进入水槽8中，当测量腔5内的水位保持平衡时，当前测量腔5内的上部气体压强为p₂₀，当前测量腔5内的下部水底压强为p₁₀，控制器记录p₂₀和p₁₀的值，此时待测人员通过与导气管3连接的一次性吹嘴向导气管3内吹气，吹出的气体经由均压管10进入第一电控阀门9的通道中形成气泡，气泡沿着第一电控阀门9的通道和套管进入测量腔5内并向上移动至水面，测量腔5内的气压增加，水位平衡被打破，测量腔5内的水再次通过套管7流入第一电控阀门9的通道中，再经由排水孔91进入水槽8中，水槽8内的水流入储水腔6内，在吹气过程中，安装在测量腔5下端的压强传感器实时检测测量腔5内的下部水底压强发送给控制器，安装在测量腔5上端的压强传感器实时检测测量腔5内的上部气体压强发送给控制器，当控制器10秒内收到的测量腔5内的下部水底压强上部气体压强都没有变化时，认定为待测人员吹气结束，此时测量腔5内的水位再次保持平衡，当前测量腔5内的上部气体压强为p₂₁，当前测量腔5内的下部水底压强为p₁₁，控制器记录p₂₁和p₁₁的值，控制器根据公式：计算肺活量Δv，式中ρ为水的密度，g为重力常数，h为测量腔5内顶部到底部的距离，s为测量腔5内横截面积，并通过显示屏2显示，完成测量。

实施例二：如图1-图3所示，一种压差式肺活量测量装置，包括箱体1、抽水组件、压强检测组件、控制器、显示屏2、排水组件和导气管3；压强检测组件和显示屏2分别与控制器连接，箱体1内设置有隔板4，隔板4将箱体1内分为测量腔5和储水腔6，测量腔5位于储水腔6之上，储水腔6的侧壁上设置有注水口61，隔板4上设置有与连通测量腔5和储水腔6的开口41；压强检测组件包括设置在测量腔5内的两个压强传感器，一个压强传感器安装在测量腔5的上端且用于检测测量腔5内的上部气体压强，另一个压强传感器安装在测量腔5的下端用于检测测量腔5内的下部水底压强，抽水组件用于将储水腔6内的水抽到测量腔5中，排水组件包括套管7、水槽8和第一电控阀门9，套管7设置在开口41处，套管7的尺寸与开口41的尺寸匹配，水槽8位于储水腔6内，第一电控阀门9设置在水槽8内，第一电控阀门9具有电控端和通道，第一电控阀门9的电控端和控制器连接，第一电控阀门9的通道的一端和套管7连接，第一电控阀门9的通道的另一端被水槽8的底部封闭，第一电控阀门9的通道的侧壁上设置有排水孔91，排水孔91的高度低于水槽8的上端面，第一电控阀门9的进水通道内沿竖直方向设置有均压管10，均压管10的下端面与水槽8的上端面平齐，均压管10的上端和导气管3的一端连接，导气管3的另一端伸到箱体1外，导气管3水平设置；

在初始状态，排水组件和第一电控阀门9分别处于关闭状态，控制器内设置有参考水位，开始测量时，控制器控制抽水组件开启将储水腔6的水抽到测量腔5中，并控制两个压强传感器开始工作，安装在测量腔5下端的压强传感器实时检测测量腔5内的下部水底压强发送给控制器，安装在测量腔5上端的压强传感器实时检测测量腔5内的上部气体压强发送给控制器，控制器根据实时接收到的测量腔5内的下部水底压强计算测量腔5内实时水位，在抽水过程中，测量腔5与箱体1外部大气相通，当测量腔5中的实时水位达到参考水位时，控制器控制抽水组件关闭停止向测量腔5内抽水，并将测量腔5封闭与箱体1外部大气隔离，此时，控制器控制第一电控阀门9开启，储水腔6内的气压为大气压p₀，测量腔5内的水在重力作用下通过套管7流入第一电控阀门9的通道中，再经由排水孔91进入水槽8中，当测量腔5内的水位保持平衡时，当前测量腔5内的上部气体压强为p₂₀，当前测量腔5内的下部水底压强为p₁₀，控制器记录p₂₀和p₁₀的值，此时待测人员通过与导气管3连接的一次性吹嘴向导气管3内吹气，吹出的气体经由均压管10进入第一电控阀门9的通道中形成气泡，气泡沿着第一电控阀门9的通道和套管进入测量腔5内并向上移动至水面，测量腔5内的气压增加，水位平衡被打破，测量腔5内的水再次通过套管7流入第一电控阀门9的通道中，再经由排水孔91进入水槽8中，水槽8内的水流入储水腔6内，在吹气过程中，安装在测量腔5下端的压强传感器实时检测测量腔5内的下部水底压强发送给控制器，安装在测量腔5上端的压强传感器实时检测测量腔5内的上部气体压强发送给控制器，当控制器10秒内收到的测量腔5内的下部水底压强上部气体压强都没有变化时，认定为待测人员吹气结束，此时测量腔5内的水位再次保持平衡，当前测量腔5内的上部气体压强为p₂₁，当前测量腔5内的下部水底压强为p₁₁，控制器记录p₂₁和p₁₁的值，控制器根据公式：计算肺活量Δv，式中ρ为水的密度，g为重力常数，h为测量腔5内顶部到底部的距离，s为测量腔5内横截面积，并通过显示屏2显示，完成测量。

本实施例中，抽水组件包括第二电控阀门、抽水管11和水泵12，第二电控阀门设置在箱体1的顶部，第二电控阀门具有电控端和两个通道，两个通道分别为进水通道和进出气通道，第二电控阀门的电控端和控制器连接，第二电控阀门的进水通道和抽水管11的一端通过水泵连接，第二电控阀门的进水通道和测量腔5连通，第二电控阀门的进出气通道将测量腔5和箱体1外部连通，抽水管11的另一端与储水腔6连通。第二电控阀门设置在箱体1的顶部，第二电控阀门与箱体1的连接处做密封处理。

实施例三：如图1-图3所示，一种压差式肺活量测量装置，包括箱体1、抽水组件、压强检测组件、控制器、显示屏2、排水组件和导气管3；压强检测组件和显示屏2分别与控制器连接，箱体1内设置有隔板4，隔板4将箱体1内分为测量腔5和储水腔6，测量腔5位于储水腔6之上，储水腔6的侧壁上设置有注水口61，隔板4上设置有与连通测量腔5和储水腔6的开口41；压强检测组件包括设置在测量腔5内的两个压强传感器，一个压强传感器安装在测量腔5的上端且用于检测测量腔5内的上部气体压强，另一个压强传感器安装在测量腔5的下端用于检测测量腔5内的下部水底压强，抽水组件用于将储水腔6内的水抽到测量腔5中，排水组件包括套管7、水槽8和第一电控阀门9，套管7设置在开口41处，套管7的尺寸与开口41的尺寸匹配，水槽8位于储水腔6内，第一电控阀门9设置在水槽8内，第一电控阀门9具有电控端和通道，第一电控阀门9的电控端和控制器连接，第一电控阀门9的通道的一端和套管7连接，第一电控阀门9的通道的另一端被水槽8的底部封闭，第一电控阀门9的通道的侧壁上设置有排水孔91，排水孔91的高度低于水槽8的上端面，第一电控阀门9的进水通道内沿竖直方向设置有均压管10，均压管10的下端面与水槽8的上端面平齐，均压管10的上端和导气管3的一端连接，导气管3的另一端伸到箱体1外，导气管3水平设置；

在初始状态，排水组件和第一电控阀门9分别处于关闭状态，控制器内设置有参考水位，开始测量时，控制器控制抽水组件开启将储水腔6的水抽到测量腔5中，并控制两个压强传感器开始工作，安装在测量腔5下端的压强传感器实时检测测量腔5内的下部水底压强发送给控制器，安装在测量腔5上端的压强传感器实时检测测量腔5内的上部气体压强发送给控制器，控制器根据实时接收到的测量腔5内的下部水底压强计算测量腔5内实时水位，在抽水过程中，测量腔5与箱体1外部大气相通，当测量腔5中的实时水位达到参考水位时，控制器控制抽水组件关闭停止向测量腔5内抽水，并将测量腔5封闭与箱体1外部大气隔离，此时，控制器控制第一电控阀门9开启，储水腔6内的气压为大气压p₀，测量腔5内的水在重力作用下通过套管7流入第一电控阀门9的通道中，再经由排水孔91进入水槽8中，当测量腔5内的水位保持平衡时，当前测量腔5内的上部气体压强为p₂₀，当前测量腔5内的下部水底压强为p₁₀，控制器记录p₂₀和p₁₀的值，此时待测人员通过与导气管3连接的一次性吹嘴向导气管3内吹气，吹出的气体经由均压管10进入第一电控阀门9的通道中形成气泡，气泡沿着第一电控阀门9的通道和套管进入测量腔5内并向上移动至水面，测量腔5内的气压增加，水位平衡被打破，测量腔5内的水再次通过套管7流入第一电控阀门9的通道中，再经由排水孔91进入水槽8中，水槽8内的水流入储水腔6内，在吹气过程中，安装在测量腔5下端的压强传感器实时检测测量腔5内的下部水底压强发送给控制器，安装在测量腔5上端的压强传感器实时检测测量腔5内的上部气体压强发送给控制器，当控制器10秒内收到的测量腔5内的下部水底压强上部气体压强都没有变化时，认定为待测人员吹气结束，此时测量腔5内的水位再次保持平衡，当前测量腔5内的上部气体压强为p₂₁，当前测量腔5内的下部水底压强为p₁₁，控制器记录p₂₁和p₁₁的值，控制器根据公式：计算肺活量Δv，式中ρ为水的密度，g为重力常数，h为测量腔5内顶部到底部的距离，s为测量腔5内横截面积，并通过显示屏2显示，完成测量。

本实施例中，抽水组件包括第二电控阀门、抽水管11和水泵12，第二电控阀门设置在箱体1的顶部，第二电控阀门具有电控端和两个通道，两个通道分别为进水通道和进出气通道，第二电控阀门的电控端和控制器连接，第二电控阀门的进水通道和抽水管11的一端通过水泵连接，第二电控阀门的进水通道和测量腔5连通，第二电控阀门的进出气通道将测量腔5和箱体1外部连通，抽水管11的另一端与储水腔6连通。第二电控阀门设置在箱体1的顶部，第二电控阀门与箱体1的连接处做密封处理。

本实施例中，储水腔6的侧壁上设置有用于观测储水腔6内水位的观察窗62，在测量前，储水腔6内的水位位于观察窗62的下端和上端之间。

实施例四：如图1-图3所示，一种压差式肺活量测量装置，包括箱体1、抽水组件、压强检测组件、控制器、显示屏2、排水组件和导气管3；压强检测组件和显示屏2分别与控制器连接，箱体1内设置有隔板4，隔板4将箱体1内分为测量腔5和储水腔6，测量腔5位于储水腔6之上，储水腔6的侧壁上设置有注水口61，隔板4上设置有与连通测量腔5和储水腔6的开口41；压强检测组件包括设置在测量腔5内的两个压强传感器，一个压强传感器安装在测量腔5的上端且用于检测测量腔5内的上部气体压强，另一个压强传感器安装在测量腔5的下端用于检测测量腔5内的下部水底压强，抽水组件用于将储水腔6内的水抽到测量腔5中，排水组件包括套管7、水槽8和第一电控阀门9，套管7设置在开口41处，套管7的尺寸与开口41的尺寸匹配，水槽8位于储水腔6内，第一电控阀门9设置在水槽8内，第一电控阀门9具有电控端和通道，第一电控阀门9的电控端和控制器连接，第一电控阀门9的通道的一端和套管7连接，第一电控阀门9的通道的另一端被水槽8的底部封闭，第一电控阀门9的通道的侧壁上设置有排水孔91，排水孔91的高度低于水槽8的上端面，第一电控阀门9的进水通道内沿竖直方向设置有均压管10，均压管10的下端面与水槽8的上端面平齐，均压管10的上端和导气管3的一端连接，导气管3的另一端伸到箱体1外，导气管3水平设置；

在初始状态，排水组件和第一电控阀门9分别处于关闭状态，控制器内设置有参考水位，开始测量时，控制器控制抽水组件开启将储水腔6的水抽到测量腔5中，并控制两个压强传感器开始工作，安装在测量腔5下端的压强传感器实时检测测量腔5内的下部水底压强发送给控制器，安装在测量腔5上端的压强传感器实时检测测量腔5内的上部气体压强发送给控制器，控制器根据实时接收到的测量腔5内的下部水底压强计算测量腔5内实时水位，在抽水过程中，测量腔5与箱体1外部大气相通，当测量腔5中的实时水位达到参考水位时，控制器控制抽水组件关闭停止向测量腔5内抽水，并将测量腔5封闭与箱体1外部大气隔离，此时，控制器控制第一电控阀门9开启，储水腔6内的气压为大气压p₀，测量腔5内的水在重力作用下通过套管7流入第一电控阀门9的通道中，再经由排水孔91进入水槽8中，当测量腔5内的水位保持平衡时，当前测量腔5内的上部气体压强为p₂₀，当前测量腔5内的下部水底压强为p₁₀，控制器记录p₂₀和p₁₀的值，此时待测人员通过与导气管3连接的一次性吹嘴向导气管3内吹气，吹出的气体经由均压管10进入第一电控阀门9的通道中形成气泡，气泡沿着第一电控阀门9的通道和套管进入测量腔5内并向上移动至水面，测量腔5内的气压增加，水位平衡被打破，测量腔5内的水再次通过套管7流入第一电控阀门9的通道中，再经由排水孔91进入水槽8中，水槽8内的水流入储水腔6内，在吹气过程中，安装在测量腔5下端的压强传感器实时检测测量腔5内的下部水底压强发送给控制器，安装在测量腔5上端的压强传感器实时检测测量腔5内的上部气体压强发送给控制器，当控制器10秒内收到的测量腔5内的下部水底压强上部气体压强都没有变化时，认定为待测人员吹气结束，此时测量腔5内的水位再次保持平衡，当前测量腔5内的上部气体压强为p₂₁，当前测量腔5内的下部水底压强为p₁₁，控制器记录p₂₁和p₁₁的值，控制器根据公式：计算肺活量Δv，式中ρ为水的密度，g为重力常数，h为测量腔5内顶部到底部的距离，s为测量腔5内横截面积，并通过显示屏2显示，完成测量。

本实施例中，抽水组件包括第二电控阀门、抽水管11和水泵12，第二电控阀门设置在箱体1的顶部，第二电控阀门具有电控端和两个通道，两个通道分别为进水通道和进出气通道，第二电控阀门的电控端和控制器连接，第二电控阀门的进水通道和抽水管11的一端通过水泵连接，第二电控阀门的进水通道和测量腔5连通，第二电控阀门的进出气通道将测量腔5和箱体1外部连通，抽水管11的另一端与储水腔6连通。第二电控阀门设置在箱体1的顶部，第二电控阀门与箱体1的连接处做密封处理。

本实施例中，储水腔6的侧壁上设置有用于观测储水腔6内水位的观察窗62，在测量前，储水腔6内的水位位于观察窗62的下端和上端之间。

本实施例中，套管7与开口41的连接处做密封处理，箱体1与隔板4的连接处也做密封处理。

Claims (4)

1.一种压差式肺活量测量装置，其特征在于包括箱体、抽水组件、压强检测组件、控制器、显示屏、排水组件和导气管；所述的压强检测组件和所述的显示屏分别与所述的控制器连接，所述的箱体内设置有隔板，所述的隔板将所述的箱体内分为测量腔和储水腔，所述的测量腔位于所述的储水腔之上，所述的储水腔的侧壁上设置有注水口，所述的隔板上设置有用于连通所述的测量腔和所述的储水腔的开口；所述的压强检测组件包括设置在所述的测量腔内的两个压强传感器，一个所述的压强传感器安装在所述的测量腔的上端且用于检测所述的测量腔内的上部气体压强，另一个所述的压强传感器安装在所述的测量腔的下端用于检测所述的测量腔内的下部水底压强，所述的抽水组件用于将所述的储水腔内的水抽到所述的测量腔中，所述的排水组件包括套管、水槽和第一电控阀门，所述的套管设置在所述的开口处，所述的套管的尺寸与所述的开口的尺寸匹配，所述的水槽位于储水腔内，所述的第一电控阀门设置在所述的水槽内，所述的第一电控阀门具有电控端和通道，所述的第一电控阀门的电控端和所述的控制器连接，所述的第一电控阀门的通道的一端和所述的套管连接，所述的第一电控阀门的通道的另一端被所述的水槽的底部封闭，所述的第一电控阀门的通道的侧壁上设置有排水孔，所述的排水孔的高度低于所述的水槽的上端面，所述的第一电控阀门的进水通道内沿竖直方向设置有均压管，所述的均压管的下端面与所述的水槽的上端面平齐，所述的均压管的上端和所述的导气管的一端连接，所述的导气管的另一端伸到所述的箱体外，所述的导气管水平设置；

在初始状态，所述的排水组件和所述的第一电控阀门分别处于关闭状态，所述的控制器内设置有参考水位，开始测量时，所述的控制器控制所述的抽水组件开启将所述的储水腔的水抽到所述的测量腔中，并控制两个所述的压强传感器开始工作，安装在所述的测量腔下端的压强传感器实时检测所述的测量腔内的下部水底压强发送给所述的控制器，安装在所述的测量腔上端的压强传感器实时检测所述的测量腔内的上部气体压强发送给所述的控制器，所述的控制器根据实时接收到的测量腔内的下部水底压强计算所述的测量腔内实时水位，在抽水过程中，所述的测量腔与所述的箱体外部大气相通，当所述的测量腔中的实时水位达到参考水位时，所述的控制器控制所述的抽水组件关闭停止向所述的测量腔内抽水，并将所述的测量腔封闭与所述的箱体外部大气隔离，此时，所述的控制器控制第一电控阀门开启，所述的储水腔内的气压为大气压p₀，所述的测量腔内的水在重力作用下通过所述的套管流入所述的第一电控阀门的通道中，再经由所述的排水孔进入所述的水槽中，当所述的测量腔内的水位保持平衡时，当前所述的测量腔内的上部气体压强为p₂₀，当前所述的测量腔内的下部水底压强为p₁₀，所述的控制器记录p₂₀和p₁₀的值，此时待测人员通过与所述的导气管连接的一次性吹嘴向所述的导气管内吹气，吹出的气体经由所述的均压管进入所述的第一电控阀门的通道中形成气泡，气泡沿着所述的第一电控阀门的通道和所述的套管进入所述的测量腔内并向上移动至水面，所述的测量腔内的气压增加，水位平衡被打破，所述的测量腔内的水再次通过所述的套管流入所述的第一电控阀门的通道中，再经由所述的排水孔进入所述的水槽中，所述的水槽内的水流入所述的储水腔内，在吹气过程中，安装在所述的测量腔下端的压强传感器实时检测所述的测量腔内的下部水底压强发送给所述的控制器，安装在所述的测量腔上端的压强传感器实时检测所述的测量腔内的上部气体压强发送给所述的控制器，当所述的控制器10秒内收到的测量腔内的下部水底压强上部气体压强都没有变化时，认定为待测人员吹气结束，此时测量腔内的水位再次保持平衡，当前所述的测量腔内的上部气体压强为p₂₁，当前所述的测量腔内的下部水底压强为p₁₁，所述的控制器记录p₂₁和p₁₁的值，所述的控制器根据公式：计算肺活量Δv，式中ρ为水的密度，g为重力常数，h为测量腔内顶部到底部的距离，s为测量腔内横截面积，并通过显示屏显示，完成测量。

2.根据权利要求1所述的一种压差肺活量测量装置，其特征在于所述的抽水组件包括第二电控阀门、抽水管和水泵，所述的第二电控阀门设置在所述的箱体的顶部，所述的第二电控阀门具有电控端和两个通道，两个通道分别为进水通道和进出气通道，所述的第二电控阀门的电控端和所述的控制器连接，所述的第二电控阀门的进水通道和所述的抽水管的一端通过所述的水泵连接，所述的第二电控阀门的进水通道和所述的测量腔连通，所述的第二电控阀门的进出气通道将所述的测量腔和所述的箱体外部连通，所述的抽水管的另一端与所述的储水腔连通。

3.根据权利要求1所述的一种压差肺活量测量装置，其特征在于所述的储水腔的侧壁上设置有用于观测所述的储水腔内水位的观察窗，在测量前，所述的储水腔内的水位位于所述的观察窗的下端和上端之间。

4.根据权利要求1所述的一种压差肺活量测量装置，其特征在于所述的套管与所述的开口的连接处做密封处理，所述的箱体与所述的隔板的连接处也做密封处理。