CN111089954A - 基础代谢测定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基础代谢测定装置，包括外壳（1）、控制装置（2）以及分别与控制装置（2）相连的氧气浓度测定装置（3）、二氧化碳浓度测定装置（4）、流量测定装置（5）和采集管道（6）；所述流量测定装置（5）设置于测定装置的进气口并与采集管道（6）连接，所述采集管道（6）出气端与氧气浓度测定装置（3）的进气端连接，氧气浓度测定装置（3）的出气端与二氧化碳浓度测定装置（4）的进气端连接，二氧化碳浓度测定装置（4）的出气端与采集管道回流端连接；可实时测定人体的呼出气体流速、呼出气体二氧化碳浓度、呼出氧气浓度，可结合人体体重和身高，计算出呼吸商和代谢率。该装置小巧，非常便于携带，易于操作。

Description

基础代谢测定装置
技术领域
本发明涉及能量代谢测定领域，尤其涉及基础代谢测定装置。
背景技术
对于基础代谢测定，通常通过测定能量代谢来判定，能量代谢测定方法，通常采用间接测定方法，间接测定法的原理，根据能量代谢与气体代谢之间的关系，具有严格的依从关系，所以可以通过测定气体代谢来推算出能量代谢。早期的气体代谢测试比较简单，一般采用道格拉斯气袋法。测试过程中将所有呼出气体全部收集在气袋中，整个测试过程需要几十个气袋。测试完成后，先测量呼出气体的体积，再使用化学方法分析气袋中氧气和二氧化碳浓度，整个过程缓慢而且繁琐，且受试者的呼吸舒适性不好，不可实时测定人体的呼出气体流速、呼出气体二氧化碳浓度、呼出氧气浓度；而随着体育健身的持续发展，多人共用重复式基础代谢测定装置逐渐向小巧易用，便于操作方向发展，而在满足测定准确度的条件下，代谢测定装置的使用和维护成本仍然较高。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提出基础代谢测定装置。包括外壳，设置在外壳内部的控制装置，以及分别与控制装置相连的氧气浓度测定装置、二氧化碳浓度测定装置、流量测定装置和采集管道；所述流量测定装置设置于测定装置的进气口并与采集管道连接，所述采集管道包括有出气端和回流端两个气体输送接口，用于储存受试者呼出气体；所述采集管道出气端与氧气浓度测定装置的进气端连接，氧气浓度测定装置的出气端与二氧化碳浓度测定装置的进气端连接，二氧化碳浓度测定装置的出气端与采集管道回流端连接；控制装置包括电源输入接口和通信接口，可为给各连接装置提供电源，并采集各个测定装置的测定数据，通过通信接口上传至上位机。
进一步的，所述基础代谢测定装置内还设置有第一风泵和第二风泵，所述第一风泵的进气端与采集管道出气端连接，第一风泵出气端通过三通与氧气浓度测定装置连接；所述第一风泵用于将采集管道内受试者的呼出气体，抽取送入氧气浓度测定装置，以测定受试者呼出气体的氧气浓度。
进一步的，所述第二风泵进气端通过软管吸入外部自然空气，出气端通过三通与氧气浓度测定装置、二氧化碳浓度测定装置、采集管道回流端连接；用于排出管道内上一位受试者呼出气体。
进一步的，所述第一风泵和第二风泵均与控制装置连接。
进一步的，所述二氧化碳浓度测定装置用于测定受试者呼出气体的二氧化碳浓度，外包裹加热保温装置；所述加热保温装置用于加热蒸发受试者呼出气体中的水汽；所述二氧化碳浓度测定装置和加热保温装置均固定于安装座。
进一步的，所述外壳包括上盖和下盖；用于封装所有测定装置。
进一步的，所述氧气浓度测定装置为氧传感器。
进一步的，所述二氧化碳浓度测定装置为二氧化碳传感器。
进一步的，所述流量测定装置为流量传感器。
本发明的有益效果：本基础代谢测定装置，采用开放式设计，可有效增加受试者的呼吸舒适性，并实时测定人体的呼出气体流速、呼出气体二氧化碳浓度、呼出氧气浓度，可结合人体体重和身高，计算出呼吸商和代谢率。使用和维护成本较低，且装置小巧，非常便于携带，易于操作。
附图说明
图1是本发明各装置结构图；
图2是本发明整体结构图；
图中：101-上盖，102-下盖，2-控制装置，3-氧气浓度测定装置，4-二氧化碳浓度测定装置，5-流量测定装置，6-采集管道，7-第一风泵，8-第二风泵，9-三通，10-加热保温装置，11-安装座。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2所示的基础代谢测定装置，包括外壳，设置在外壳内部的控制装置2，以及分别与控制装置2相连的氧气浓度测定装置3、二氧化碳浓度测定装置4、流量测定装置5和采集管道6；所述流量测定装置5设置于测定装置的进气口并与采集管道6连接，所述采集管道6包括有出气端和回流端两个气体输送接口，用于储存受试者呼出气体；所述采集管道6出气端与氧气浓度测定装置3的进气端连接，氧气浓度测定装置3的出气端与二氧化碳浓度测定装置4的进气端连接，二氧化碳浓度测定装置4的出气端与采集管道6回流端连接；控制装置2包括有电源输入接口和通信接口，通过连接外部输入电源为给各连接装置提供电源，并采集各各测定装置的测定数据，通过通信接口上传至上位机。
流量测定装置5，用于实时测定呼出气体流速及流量，其可为流量传感器。
所述基础代谢测定装置内还设置有第一风泵7和第二风泵8，所述第一风泵7的进气端与采集管道6出气端连接，第一风泵7出气端通过三通9与氧气浓度测定装置3连接；所述第一风泵7用于将采集管道6内受试者的呼出气体，抽取送入氧气浓度测定装置3，以测定受试者呼出气体的氧气浓度。
二氧化碳浓度测定装置4，该装置进气端与氧气浓度测定装置3连接，出气端与采集管道6回流端连接，用于测定受试者呼出气体的二氧化碳浓度；该二氧化碳浓度测定装置4外包裹加热保温装置10，用于加热蒸发受试者呼出气体中的水汽，所述二氧化碳浓度测定装置4和加热保温装置10均固定于安装座11
第二风泵8进气端通过软管吸入外部自然空气，出气端通过三通9与氧气浓度测定装置3、二氧化碳浓度测定装置4、采集管道6回流端连接；用于排出管道内上一位受试者呼出气体。
控制装置2连接流量测定装置5、采集管道6、第一风泵7、第二风泵8、氧气浓度测定装置3、二氧化碳浓度测定装置4，并给所连接装置提供电源，采集各传感器测定数据，并将数据进行计算、整合，再输送给计算机系统。
外壳用于封装所有测定装置，并将产品形成一个便于携带的产品，该外壳包括上盖101和下盖102。
该基础代谢测定装置通过采集人体呼出气体，人体呼出气体通过流量测定装置5，进入采集管道6，管道上设置有两个气孔，气孔1连接到第一风泵7，通过第一风泵7抽取采集管道6的呼出气体，通过三通9输送给氧气浓度测定装置3，气体再流经二氧化碳浓度测定装置4，气体再回到采集管道6。三通9的另一端连接第二风泵8，第二风泵8的进气端连接到装置外部，用于吸入外部自然空气，第二风泵8出气端与三通9连接，输送至氧气浓度测定装置3和二氧化碳浓度测定装置4，再回到采集管道6，第二风泵8抽入自然空气，为了排出氧气浓度测定装置3、二氧化碳浓度测定装置4，以及采集管道6内上一位受试者所呼出气体，确保测试准确性。氧气浓度测定装置3和二氧化碳浓度测定装置4均与控制装置2连接，用于控制各测定装置和泵有序运行，以及采集测定数据，输送给计算机系统，用于计算呼吸商和代谢率，其中所述氧气浓度测定装置3可包括氧传感器，二氧化碳浓度测定装置4可包括二氧化碳传感器。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.基础代谢测定装置，其特征在于，包括外壳，设置在外壳内部的控制装置（2），以及分别与控制装置（2）相连的氧气浓度测定装置（3）、二氧化碳浓度测定装置（4）、流量测定装置（5）和采集管道（6）；所述流量测定装置（5）设置于测定装置的进气口并与采集管道（6）连接，所述采集管道（6）包括有出气端和回流端两个气体输送接口，用于储存受试者呼出气体；所述采集管道（6）出气端与氧气浓度测定装置（3）的进气端连接，氧气浓度测定装置（3）的出气端与二氧化碳浓度测定装置（4）的进气端连接，二氧化碳浓度测定装置（4）的出气端与采集管道（6）回流端连接；控制装置（2）包括电源输入接口和通信接口，可为各连接装置提供电源，并采集各测定装置的测定数据，通过通信接口上传至上位机。
2.根据权利要求1所述的基础代谢测定装置，其特征在于，所述基础代谢测定装置内还设置有第一风泵（7）和第二风泵（8），所述第一风泵（7）的进气端与采集管道（6）出气端连接，第一风泵（7）出气端通过三通（9）与氧气浓度测定装置（3）连接；所述第一风泵（7）用于将采集管道（6）内受试者的呼出气体，抽取送入氧气浓度测定装置（3），以测定受试者呼出气体的氧气浓度。
3.根据权利要求2所述的基础代谢测定装置，其特征在于，所述第二风泵（8）进气端通过软管吸入外部自然空气，出气端通过三通（9）与氧气浓度测定装置（3）、二氧化碳浓度测定装置（4）、采集管道（6）回流端连接；用于排出管道内上一位受试者呼出气体。
4.根据权利要求2所述的基础代谢测定装置，其特征在于，所述第一风泵（7）和第二风泵（8）均与控制装置（2）连接。
5.根据权利要求1所述的基础代谢测定装置，其特征在于，所述二氧化碳浓度测定装置（4）用于测定受试者呼出气体的二氧化碳浓度，外包裹加热保温装置（10）；所述加热保温装置（10）用于加热蒸发受试者呼出气体中的水汽；所述二氧化碳浓度测定装置（4）和加热保温装置（10）均固定于安装座（11）。
6.根据权利要求1所述的基础代谢测定装置，其特征在于，所述外壳包括上盖（101）和下盖（102）；用于封装所有测定装置。
7.根据权利要求1所述的基础代谢测定装置，其特征在于，所述氧气浓度测定装置（3）为氧传感器。
8.根据权利要求1所述的基础代谢测定装置，其特征在于，所述二氧化碳浓度测定装置（4）为二氧化碳传感器。
9.根据权利要求1所述的基础代谢测定装置，其特征在于，所述流量测定装置（5）为流量传感器。
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