CN108318374A - 口罩静态呼吸阻力测试系统及其工作方法 - Google Patents

口罩静态呼吸阻力测试系统及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种口罩静态呼吸阻力测试系统及其工作方法，本口罩静态呼吸阻力测试系统包括：头模，所述头模包括嘴通道和鼻通道；其中所述嘴通道作为呼吸通道，所述鼻通道作为压力测试通道；所述呼吸通道和压力测试通道均贯穿头模，且分别从头模后侧引出；一呼吸流量控制装置适于从头模后侧连接呼吸通道，以及一压力测试装置适于从头模后侧连接压力测试通道；本发明的口罩静态呼吸阻力测试系统，其通过一种简单的气路设计实现了对口罩的静态呼吸阻力测试，并且结合头模，使测试结果更加贴近真实的人体数据。

Description

口罩静态呼吸阻力测试系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种口罩静态呼吸阻力测试系统及其工作方法。
背景技术
口罩是人们日常使用频率较高的生活用品，口罩的佩戴舒适度对于使用者来说至关重要。
一般舒适度是通过计算大气压与口罩内侧气压的差值来评价口罩佩戴的舒适性。
但是传统是将压力传感器放置在口罩内侧以测量气压，该方法影响测量精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种口罩静态呼吸阻力测试系统及其工作方法，以通过在头模上开设鼻通道，使口罩内侧与头模之间的间隙能够与压力测试装置进行贯通，以获得口罩内侧气压。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种口罩静态呼吸阻力测试系统，包括：头模，所述头模包括嘴通道和鼻通道；其中所述嘴通道作为呼吸通道，所述鼻通道作为压力测试通道；所述呼吸通道和压力测试通道均贯穿头模，且分别从头模后侧引出；一呼吸流量控制装置适于从头模后侧连接呼吸通道，以及一压力测试装置适于从头模后侧连接压力测试通道。
进一步，所述口罩静态呼吸阻力测试系统包括三个头模，
所述呼吸流量控制装置适于单独或同时对三个头模所带口罩进行测试；
所述呼吸流量控制装置包括：适于连接三个头模的呼气回路和吸气回路，
一控制模块适于控制呼气回路、吸气回路交替工作，以对相应头模所带口罩产生模拟呼吸效果。
进一步，所述呼吸流量控制装置包括：由控制模块控制的第一二选一电动阀、第二二选一电动阀和气体流量控制器；其中气源的供气线路接入至第一二选一电动阀的第一输入端，且通过第一二选一电动阀、气体流量控制器进入至第二二选一电动阀的输入端，并由第二二选一电动阀的第一输出端分别通过相应的电动阀门连接各头模的呼吸通道，即构成所述呼气回路。
进一步，所述还呼吸流量控制装置包括：用于控制真空发生器的电磁阀，且所述电磁阀由控制模块控制；
各头模的呼吸通道分别通过相应电动阀门连接第一二选一电动阀的第二输入端，所述第二二选一电动阀的第二输出端接入真空发生器，并且气源的供气线路还通过电磁阀连接真空发生器，以在电磁阀导通时使真空发生器产生负压，即
口罩内的气体通过相应电动阀门依次进入第一二选一电动阀的第二输入端、气体流量控制器、第二二选一电动阀的输入端，由第二二选一电动阀的第二输出端输出至真空发生器，以构成所述吸气回路。
进一步，所述气源适于通过电磁阀连接真空发生器的第一接口，所述真空发生器的第二接口适于连接第二二选一电动阀的第二输出端；
当所述真空发生器接通气源后，气体通过真空发生器的第三接口排除，并在真空发生器内的虹吸室内产生负压，使口罩内的气体被回抽，且从第二接口经虹吸室由第三接口排出，所述呼吸通道处于吸气状态。
进一步，所述第一接口内设有射流器，所述射流器对准第三接口的进气口，以及
所述第二接口的进气口与射流管垂直设置；
所述射流器内部气孔的截面积和第二接口内气孔的截面积均小于第三接口内部气孔的截面积。
进一步，所述压力测试装置包括：适于连接压力测试通道的压力传感器；
在进行口罩静态呼吸阻力测试时，所述压力传感器采集头模脸部所戴口罩内的在呼吸状态时的压力值，并将该压力值发送至控制模块。
进一步，所述控制模块还连接一触摸屏；
通过所述触摸屏显示所检测的口罩静态呼吸阻力测试数据；
所述口罩静态呼吸阻力测试系统还包括测试台；
所述测试台上设有至少一个电动伸缩杆，以用于支撑头模。
又一方面，本发明还提供了一种口罩静态呼吸阻力测试系统的工作方法，包括：
头模，所述头模包括嘴通道和鼻通道；其中所述嘴通道作为呼吸通道，所述鼻通道作为压力测试通道；所述呼吸通道和压力测试通道均贯穿头模，且分别从头模后侧引出；一呼吸流量控制装置适于从头模后侧连接呼吸通道，以及一压力测试装置适于从头模后侧连接压力测试通道。
进一步，所述口罩静态呼吸阻力测试系统包括三个头模，
所述呼吸流量控制装置适于单独或同时对三个头模所带口罩进行测试；
所述呼吸流量控制装置包括：适于连接三个头模的呼气回路和吸气回路，
一控制模块适于控制呼气回路、吸气回路交替工作，以对相应头模所带口罩产生模拟呼吸效果。
本发明的有益效果是，本发明的口罩静态呼吸阻力测试系统及其工作方法，通过一种简单的气路设计实现了对口罩的静态呼吸阻力测试，并且结合头模，使测试结果更加贴近真实的人体数据。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的头模的剖面示意图；
图2（a）是本发明的口罩静态呼吸阻力测试系统中呼气回路所对应的原理框图；
图2（b）是本发明的口罩静态呼吸阻力测试系统中吸气回路所对应的原理框图；
图3（a）是在呼气状态时真空发生器内气体方向示意图；
图3（b）是在吸气状态时真空发生器内气体方向示意图；
图4是本发明的测试台的结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种口罩静态呼吸阻力测试系统，包括：
头模100，所述头模包括嘴通道101和鼻通道102；其中所述嘴通道作为呼吸通道，所述鼻通道作为压力测试通道；所述呼吸通道和压力测试通道均贯穿头模，且分别从头模后侧引出；一呼吸流量控制装置适于从头模后侧连接呼吸通道，以及一压力测试装置适于从头模后侧连接压力测试通道。
在本实施例中，所述口罩静态呼吸阻力测试系统包括三个头模，所述呼吸流量控制装置适于单独或同时对三个头模所带口罩进行测试；所述呼吸流量控制装置包括：适于连接三个头模的呼气回路和吸气回路，一控制模块适于控制呼气回路、吸气回路交替工作，以对相应头模所带口罩产生模拟呼吸效果。
所述头模的尺寸适于采用GB/T 32610-2016日常防护型口罩技术规范中关于试验头模尺寸的小号、中号和大号三种尺寸项目来制作。
三个头模可以采用上述技术规范中的小号、中号和大号尺寸。
具体的，鼻通道102包括两个鼻孔，且内部为Y型气孔。
本发明的口罩静态呼吸阻力测试系统，其通过一种简单的气路设计实现了对口罩的静态呼吸阻力测试，并且结合头模，使测试结果更加贴近真实的人体数据。
如图2（a）所示，所述呼吸流量控制装置包括：由控制模块控制的第一二选一电动阀、第二二选一电动阀和气体流量控制器；其中气源的供气线路接入至第一二选一电动阀的第一输入端，且通过第一二选一电动阀、气体流量控制器进入至第二二选一电动阀的输入端，并由第二二选一电动阀的第一输出端分别通过相应的电动阀门（第二、第四和第六电动阀门）连接各头模的呼吸通道，即构成所述呼气回路。
如图2（b）所示，所述还呼吸流量控制装置包括：用于控制真空发生器的电磁阀，且所述电磁阀由控制模块控制；各头模的呼吸通道分别通过相应电动阀门连接第一二选一电动阀的第二输入端，所述第二二选一电动阀的第二输出端接入真空发生器，并且气源的供气线路还通过电磁阀连接真空发生器，以在电磁阀导通时使真空发生器产生负压，即口罩内的气体通过相应电动阀门（第二、第四和第六电动阀门）依次进入第一二选一电动阀的第二输入端、气体流量控制器、第二二选一电动阀的输入端，由第二二选一电动阀的第二输出端输出至真空发生器，以构成所述吸气回路。
如图3（a）所示，所述呼吸流量控制装置包括：真空发生器200；其中所述气源适于连接真空发生器的第一接口201，所述真空发生器的第二接口202适于连接呼吸通道，以及所述真空发生器的第三接口203适于排出气体；所述气源可以采用空气压缩机，以输出恒定气体。
如图3（b）所示，当电动阀接通第三接口203的气路时，气体通过第三接口203排除，并在真空发生器内的虹吸室204内产生负压，使口罩内的气体被回抽，且由第二接口202经过虹吸室204由第三接口203排出，所述呼吸通道处于吸气状态。
通过真空发生器200的虹吸原理，极大的精简了系统结构，省去了抽气泵，仅需一个电动阀即可实现口罩静态呼吸阻力测试。
所述控制模块可以采用单片机或者ARM模块来实现；并且各头模的压力测试通道分别通过第一、第三和第五电动阀连接压力传感器；在本实施例中第二、第四和第六电动阀门，以及第一、第三和第五电动阀均由控制模块控制。
进一步，为了更好的提供虹吸环境，所述第一接口201内设有射流器201a，所述射流器对准第三接口203的进气口，以及所述第二接口202的进气口与射流管201a垂直设置；所述射流器201a内部气孔的截面积和第二接口202内气孔的截面积均小于第三接口203内部气孔的截面积。
所述压力测试装置包括：适于连接压力测试通道的压力传感器；在进行口罩静态呼吸阻力测试时，所述压力传感器采集头模脸部所戴口罩内的在呼吸状态时的压力值，并将该压力值发送至控制模块。
所述控制模块连接一触摸屏305；通过所述触摸屏305显示所检测的口罩静态呼吸阻力测试数据。
如图4所示，在本实施例中，所述口罩静态呼吸阻力测试系统还包括测试台300；所述测试台上设有至少一个电动伸缩杆301，电动伸缩杆用于支撑相应规格的头模，在测试任一头模时，所述控制模块可以控制相应电动伸缩杆将该头模升起。
具体的，在本实施例中，当头模由电动伸缩杆顶出后，电动伸缩杆一侧设有导杆，位于测试台上设有导杆引导孔302，以使头模沿导杆直线升降，位于测试台上还设有第一连接口303和第二连接口304，在测试台300内部，第一连接口303与第一电动阀门连通，第二连接口304与第二电动阀门连通；在外部，上述第一连接口303和第二连接口304分别通过对应的气管连接头模后侧的呼吸通道和压力测试通道接口。
实施例2
在实施例1基础上，本实施例2提供了一种如实施例1所述的口罩静态呼吸阻力测试系统的工作方法，包括：头模，所述头模包括嘴通道和鼻通道；其中所述嘴通道作为呼吸通道，所述鼻通道作为压力测试通道；所述呼吸通道和压力测试通道均贯穿头模，且分别从头模后侧引出；一呼吸流量控制装置适于从头模后侧连接呼吸通道，以及一压力测试装置适于从头模后侧连接压力测试通道。
关于呼吸流量控制装置和压力测试装置的具体结构详见实施例1所述，此处不再赘述。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种口罩静态呼吸阻力测试系统，其特征在于，包括：
头模，所述头模包括嘴通道和鼻通道；其中
所述嘴通道作为呼吸通道，所述鼻通道作为压力测试通道；
所述呼吸通道和压力测试通道均贯穿头模，且分别从头模后侧引出；
一呼吸流量控制装置适于从头模后侧连接呼吸通道，以及
一压力测试装置适于从头模后侧连接压力测试通道。
2.根据权利要求1所述的口罩静态呼吸阻力测试系统，其特征在于，
所述口罩静态呼吸阻力测试系统包括三个头模，
所述呼吸流量控制装置适于单独或同时对三个头模所带口罩进行测试；
所述呼吸流量控制装置包括：适于连接三个头模的呼气回路和吸气回路，
一控制模块适于控制呼气回路、吸气回路交替工作，以对相应头模所带口罩产生模拟呼吸效果。
3.根据权利要求2所述的口罩静态呼吸阻力测试系统，其特征在于，
所述呼吸流量控制装置包括：
由控制模块控制的第一二选一电动阀、第二二选一电动阀和气体流量控制器；其中
气源的供气线路接入至第一二选一电动阀的第一输入端，且通过第一二选一电动阀、气体流量控制器进入至第二二选一电动阀的输入端，并由第二二选一电动阀的第一输出端分别通过相应的电动阀门连接各头模的呼吸通道，即构成所述呼气回路。
4.根据权利要求3所述的口罩静态呼吸阻力测试系统，其特征在于，
所述还呼吸流量控制装置包括：用于控制真空发生器的电磁阀，且所述电磁阀由控制模块控制；
各头模的呼吸通道分别通过相应电动阀门连接第一二选一电动阀的第二输入端，所述第二二选一电动阀的第二输出端接入真空发生器，并且气源的供气线路还通过电磁阀连接真空发生器，以在电磁阀导通时使真空发生器产生负压，即
口罩内的气体通过相应电动阀门依次进入第一二选一电动阀的第二输入端、气体流量控制器、第二二选一电动阀的输入端，由第二二选一电动阀的第二输出端输出至真空发生器，以构成所述吸气回路。
5.根据权利要求4所述的口罩静态呼吸阻力测试系统，其特征在于，
所述气源适于通过电磁阀连接真空发生器的第一接口，所述真空发生器的第二接口适于连接第二二选一电动阀的第二输出端；
当所述真空发生器接通气源后，气体通过真空发生器的第三接口排除，并在真空发生器内的虹吸室内产生负压，使口罩内的气体被回抽，且从第二接口经虹吸室由第三接口排出，所述呼吸通道处于吸气状态。
6.根据权利要求5所述的口罩静态呼吸阻力测试系统，其特征在于，
所述第一接口内设有射流器，所述射流器对准第三接口的进气口，以及
所述第二接口的进气口与射流管垂直设置；
所述射流器内部气孔的截面积和第二接口内气孔的截面积均小于第三接口内部气孔的截面积。
7.根据权利要求1-6任一项所述的口罩静态呼吸阻力测试系统，其特征在于，
所述压力测试装置包括：适于连接压力测试通道的压力传感器；
在进行口罩静态呼吸阻力测试时，所述压力传感器采集头模脸部所戴口罩内的在呼吸状态时的压力值，并将该压力值发送至控制模块。
8.根据权利要求7所述的口罩静态呼吸阻力测试系统，其特征在于，
所述控制模块还连接一触摸屏；
通过所述触摸屏显示所检测的口罩静态呼吸阻力测试数据；
所述口罩静态呼吸阻力测试系统还包括测试台；
所述测试台上设有至少一个电动伸缩杆，以用于支撑头模。
9.一种口罩静态呼吸阻力测试系统的工作方法，其特征在于，包括：
头模，所述头模包括嘴通道和鼻通道；其中
所述嘴通道作为呼吸通道，所述鼻通道作为压力测试通道；
所述呼吸通道和压力测试通道均贯穿头模，且分别从头模后侧引出；
一呼吸流量控制装置适于从头模后侧连接呼吸通道，以及
一压力测试装置适于从头模后侧连接压力测试通道。
10.根据权利要求9所述的工作方法，其特征在于，
所述口罩静态呼吸阻力测试系统包括三个头模，
所述呼吸流量控制装置适于单独或同时对三个头模所带口罩进行测试；
所述呼吸流量控制装置包括：适于连接三个头模的呼气回路和吸气回路，
一控制模块适于控制呼气回路、吸气回路交替工作，以对相应头模所带口罩产生模拟呼吸效果。
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