CN109288524B - 便携式鼻气流采集监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种便携式鼻气流采集监测装置，包括：壳体、信号处理器、一对压电陶瓷片传感器以及一对曲形隔板，所述壳体的一对相对侧面上设置有一对气流通道，气流通道的前段与一对鼻孔相对应；信号处理器和一对压电陶瓷片传感器电连接，信号处理器设置在壳体内，一个曲形隔板与一个压电陶瓷片传感器光滑连接，一个曲形隔板将其所在的气流通道的前段分割成相等的两半，该曲形隔板用于过度以使其对应的压电陶瓷片传感器将该气流通道的后段分隔成不对等的两半。本发明的便携式鼻气流采集监测装置设计简单便于随时携带使用，能够实现在剧烈运动下实时准确完整的监测；而且不受时间空间的影响，实时监测。

Description

便携式鼻气流采集监测装置
技术领域
本发明涉及可穿戴智能健康领域，特别涉及一种便携式鼻气流采集监测装置。
背景技术
鼻气流采集装置是检查阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合症的关键装置。目前的鼻气流采集监测装置主要依靠热丝式、晶体热膜式、压力感应式、压差式传感器进行鼻气流信号采集。目前的鼻气流采集装置采用鼻氧管的鼻塞插在人体鼻孔内，鼻氧管的氧源接头与鼻气流监测端连接，对于不同使用者更换新的鼻氧管，但长期对于同一鼻气流监测端使用存在交叉感染的风险；而且，鼻气流经过鼻氧管到达氧源接头才能进行监测，监测有时间差，无法实现实时监测。
发明内容
为解决现有技术中鼻气流采集装置无法实时监测且长期使用存在交叉感染的问题，本发明提出一种便携式鼻气流采集监测装置。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种便携式鼻气流采集监测装置，包括：壳体、信号处理器、一对压电陶瓷片传感器以及一对曲形隔板，所述壳体的一对相对侧面上设置有一对气流通道，一对气流通道的前段与一对鼻孔相对应；信号处理器和一对压电陶瓷片传感器电连接，信号处理器设置在壳体内，一个曲形隔板与一个压电陶瓷片传感器光滑连接，一个曲形隔板将其所在的气流通道的前段分割成相等的两半，该曲形隔板用于过度以使其对应的压电陶瓷片传感器将该气流通道的后段分隔成不对等的两半。
优选的是，还包括两个空心的柔性鼻塞，两个柔性鼻塞的一端分别塞入两个气流通道内，另一端用于塞入鼻孔内。
优选的是，还包括两个空心的刚性鼻塞；所述壳体前侧的两个气流通道内设置有螺纹部，每个刚性鼻塞的一端设置有螺纹部，一个刚性鼻塞的螺纹部与一个气流通道的螺纹部连接。
优选的是，每一个压电陶瓷片将其所在的气流通道分隔的一半的截面积是另一半的截面积的三倍至八倍。
优选的是，所述信号处理器包括：电池模块、管理模块、控制模块、AD采样模块、存储模块和无线模块，管理模块分别与电池模块和控制模块电连接，且电池模块的充电接口延伸出壳体外，控制模块分别与AD采样模块、存储模块和无线模块电连接；AD采样模块与一对压电陶瓷片传感器电连接。
优选的是，还包括双面贴片，双面贴片设置在壳体的底部；所述壳体包括可活动连接的上壳体和下壳体，所述一对气流通道设置在所述下壳体的前侧，双面贴片设置在下壳体的底部。
优选的是，所述一个压电陶瓷片传感器和与其连接的曲形隔板倾斜、水平或竖直的将该气流通道分隔，每个压电陶瓷片传感器将其所在的气流通道的后段完全分隔成不对等的两半。
优选的是，所述气流通道为直段通道或弧形通道，弧形通道的两端为直段中间为弯段。
优选的是，所述每个压电陶瓷片传感器的后端设置有一个直段隔板，该直段隔板和其所在的压电陶瓷片传感器将所在的气流通道的后段完全分隔成不对等的两半，该压电陶瓷片传感器位于气流通道内的中心处。
优选的是，所述气流通道为弧形通道时，该气流通道的弯段与气流通道的两端均具有预设的距离。
本发明的有益效果为：本发明的便携式鼻气流采集监测装置，壳体可直接利用双面贴片贴在鼻孔前，双面贴片可以更换，提高使用的便利性，壳体也可使用其它胶带黏贴，非常方便使用，提高便携性；利用曲形隔板和压电陶瓷片传感器将对应的气流通道的前段分割成对等的两半，将气流通道的后段分隔成不对等的两半，气流通道的前段与鼻孔对应，两个鼻孔的鼻气流等流量的进入一对气流通道内，在等流量的情况下，一对压电陶瓷片传感器两侧的截面积不同，使每个气流通道内的不对等的两部分通道产生流速差，根据伯努利方程，在每个压电陶瓷片的两端产生压差。整个结构设计简单便于随时携带使用，能够实现在剧烈运动下实时准确完整的监测；而且不受时间空间的影响，实时监测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种便携式鼻气流采集监测装置的结构示意图；
图2为气流通道内的结构示意图；
图3为信号处理器的结构示意图。
图中：
1、壳体；2、双面贴片；3、信号处理器；4、压电陶瓷片传感器；5、曲形隔板；6、柔性鼻塞；11、气流通道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一、如图1所示的一种便携式鼻气流采集监测装置，包括：壳体1、双面贴片2、信号处理器3、一对压电陶瓷片传感器4以及一对曲形隔板5，壳体1的一对相对侧面上设置有一对气流通道11，一对气流通道的前段与一对鼻孔相对应；双面贴片2设置在壳体1的底部；信号处理器3和一对压电陶瓷片传感器4电连接，信号处理器3设置在壳体内，一个曲形隔板5与一个压电陶瓷片传感器4光滑连接，一个曲形隔板5将其所在的气流通道11的前段分割成相等的两半，该曲形隔板用于过度以使其对应的压电陶瓷片传感器将该气流通道的后段分隔成不对等的两半。壳体1包括可活动连接的上壳体和下壳体，一对气流通道设置在下壳体的前侧；双面贴片设置在下壳体的底部。壳体的结构便于信号处理器和压电陶瓷片传感器的装拆。一对气流通道的前段与两个鼻孔对应，两个鼻孔的鼻气流等流量的进入一对气流通道内，在等流量的情况下，一对压电陶瓷片传感器两侧的截面积不同，使每个气流通道内的不对等的两部分通道产生流速差，根据伯努利方程，在每个压电陶瓷片的两端产生压差。鼻气流壳体也可用胶带黏贴，而利用双面贴黏贴更稳定，使用更方便。
如图2所示，每一个压电陶瓷片将其所在的气流通道分隔的一半B的截面积是另一半A的截面积的三倍至八倍。气流通道B的截面积大于整个气流通道的截面积的一半，故而气流通道B的实际流量ρB等于整个气流通道口的流量ρ，ρB＝ρ，气流通道A的实际流量等于整个气流通道口的流量乘以反射系数：ρA＝kρ，k小于1；假设整个气流通道分为x份，S为横截面积，每一份的横截面积为
Figure GDA0002904886200000041
k∝a-bx，x≥2；通常以10倍举例说明，
Figure GDA0002904886200000042
那么气流通道A的流速为：
Figure GDA0002904886200000043
气流通道B的流速为：
Figure GDA0002904886200000044
则
Figure GDA0002904886200000045
该公式是二次方程，存在极值X；根据实际环境下的检测，每一个压电陶瓷片将其所在的气流通道分隔的一半B的截面积是另一半A的截面积的三倍至八倍。
如图3所示的信号处理器包括：电池模块、管理模块、控制模块、AD采样模块、存储模块和无线模块，管理模块分别与电池模块和控制模块电连接，且电池模块的充电接口延伸出壳体外，控制模块分别与AD采样模块、存储模块和无线模块电连接；AD采样模块与一对压电陶瓷片传感器电连接。
在实施例一中，一个压电陶瓷片传感器4和与其连接的曲形隔板5倾斜、水平或竖直的将该气流通道分隔，每个压电陶瓷片传感器将其所在的气流通道的后段完全分隔成不对等的两半，这种倾斜、水平或竖直的方式便于装拆。一个压电陶瓷片传感器的后端设置有一个直段隔板，该直段隔板和其所在的压电陶瓷片传感器将所在的气流通道的后段完全分隔成不对等的两半，该压电陶瓷片传感器位于气流通道内的中心处，既能将整个气流通道完全隔成两半，又能使压电陶瓷片传感器更精确的监测。气流通道11为直段通道或弧形通道。气流通道为弧形通道时，该弧形通道的两端为直段中间为弯段，该气流通道的弯段与气流通道的两端均具有预设的距离，才能实现对鼻气流的精准监测。
实施例二：在实施例一的基础上，在一个气流通道内增加一个空心的柔性鼻塞6，两个柔性鼻塞的一端分别塞入两个气流通道内，另一端用于塞入鼻孔内。
实施例三：在实施例一的基础上，在一个气流通道内增加一个空心的刚性鼻塞，壳体前侧的两个气流通道内设置有螺纹部，每个刚性鼻塞的一端设置有螺纹部，一个刚性鼻塞的螺纹部与一个气流通道的螺纹部连接。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式鼻气流采集监测装置，其特征在于，包括：壳体、信号处理器、一对压电陶瓷片传感器以及一对曲形隔板，所述壳体的一对相对侧面上设置有一对气流通道，一对气流通道的前段与一对鼻孔相对应；信号处理器和一对压电陶瓷片传感器电连接，信号处理器设置在壳体内，一个曲形隔板与一个压电陶瓷片传感器光滑连接，一个曲形隔板将其所在的气流通道的前段分割成相等的两半，所述曲形隔板用于过渡以使其对应的压电陶瓷片传感器将该气流通道的后段分隔成不对等的两半。
2.根据权利要求1所述的便携式鼻气流采集监测装置，其特征在于，还包括两个空心的柔性鼻塞，两个柔性鼻塞的一端分别塞入两个气流通道内，另一端用于塞入鼻孔内。
3.根据权利要求1所述的便携式鼻气流采集监测装置，其特征在于，还包括两个空心的刚性鼻塞；所述壳体前侧的两个气流通道内设置有螺纹部，每个刚性鼻塞的一端设置有螺纹部，每一个刚性鼻塞的螺纹部与对应的气流通道的螺纹部连接。
4.根据权利要求1所述的便携式鼻气流采集监测装置，其特征在于，每一个压电陶瓷片将其所在的气流通道分隔的一半的截面积是另一半的截面积的三倍至八倍。
5.根据权利要求1所述的便携式鼻气流采集监测装置，其特征在于，所述信号处理器包括：电池模块、管理模块、控制模块、AD采样模块、存储模块和无线模块，管理模块分别与电池模块和控制模块电连接，且电池模块的充电接口延伸出壳体外，控制模块分别与AD采样模块、存储模块和无线模块电连接；AD采样模块与一对压电陶瓷片传感器电连接。
6.根据权利要求1所述的便携式鼻气流采集监测装置，其特征在于，还包括双面贴片，双面贴片设置在壳体的底部；所述壳体包括可活动连接的上壳体和下壳体，所述一对气流通道设置在所述下壳体的前侧，双面贴片设置在下壳体的底部。
7.根据权利要求1所述的便携式鼻气流采集监测装置，其特征在于，所述一个压电陶瓷片传感器和与其连接的曲形隔板倾斜、水平或竖直的将该气流通道分隔，每个压电陶瓷片传感器将其所在的气流通道的后段完全分隔成不对等的两半。
8.根据权利要求1所述的便携式鼻气流采集监测装置，其特征在于，所述气流通道为直段通道或弧形通道，弧形通道的两端为直段中间为弯段。
9.根据权利要求6所述的便携式鼻气流采集监测装置，其特征在于，所述每个压电陶瓷片传感器的后端设置有一个直段隔板，该直段隔板和其所在的压电陶瓷片传感器将所在的气流通道的后段完全分隔成不对等的两半，该压电陶瓷片传感器位于气流通道内的中心处。
10.根据权利要求7所述的便携式鼻气流采集监测装置，其特征在于，所述气流通道为弧形通道时，该气流通道的弯段与气流通道的两端均具有预设的距离。
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