CN113029628B - 呼吸模拟装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了呼吸模拟装置及方法，主要涉及制氧机检测技术领域；包括：包括：气泵；空气补偿组件；第一电磁阀，所述第一电磁阀的第一端口通过第一管路与气泵的出气端连通，所述第一电磁阀的第二端口与大气连通，所述第一电磁阀的第三端口设有用于与制氧机的出氧口连接的第二管路；第二电磁阀，所述第二电磁阀的第一端口通过第三管路与气泵的进气端连通，所述第二电磁阀的第二端口与大气连通，所述第二电磁阀的第三端口设有用于与制氧机的出氧口连接的第四管路；所述第二管路、第四管路均与空气补偿组件连通；控制器；本发明能够有效模拟人的呼吸，且设置了大气气流补偿，更符合人体使用制氧机时的真实场景，使得制氧机的性能排查检测更准确。

Description

呼吸模拟装置及方法

技术领域

本发明涉及制氧机检测技术领域，具体是呼吸模拟装置及方法。

背景技术

目前，现有的脉冲式制氧机在使用时常常会出现触发不能的问题，即制氧机的呼吸传感器不能有效检测到用户的呼吸，无法触发制氧机喷氧，导致客户使用体验不佳，因此，制氧机在出厂前，需要对制氧机的呼吸触发性能进行排查检测，以避免出现触发不能的问题，一般是采用模拟人体呼吸的装置检测制氧机的呼吸传感器的灵敏度的方式进行检测，但现有的模拟人体呼吸的装置在使用的过程中往往存在着以下问题：

1)、通常，呼吸传感器感应所能感应到的最低气压值为一个定值，而且是在制氧机软件系统内设置的，根据呼吸传感器检测到的气压进而触发制氧机喷氧的启动气压值也是一个定值。但是，在制氧机的组装过程中，呼吸传感器自身会因为震动等原因产生漂移，或者因为制氧机管道的设置，用户通过鼻氧管传输来的气压，在呼气、吸气的共同作用下，会在特定的制氧机管道内产生相互影响，进而使得呼吸传感器所在环境的气压状况变的不可预测。所以，普通的通过单个微型气泵产生单纯间歇性吸气(提供负压)的方式不能有效的模拟实际用户呼气和吸气两个环节交替的使用状态。

2)、制氧机的呼吸传感器检测用户呼吸时，通常检测数据很微弱，这是因为用户在使用制氧机时，是将鼻氧管放置在鼻腔外侧(即鼻腔和导管有一定的分离，且分离发生在大气中)，在呼气时，有一部分气体进入大气，一部分通过导管进入到制氧机内部，同样吸气时，是一部分气体来自从导管内(即制氧机内)，另一部分来自大气中，导致进入制氧机内的气体比较微弱，因此呼吸传感器检测的气压值是微弱的信号。而现有的模拟人体呼吸的装置，都未考虑大气的参与导致的微弱呼吸信号，而是直接用微型吸气泵来提供负压，微型吸气泵通常无法提供如此微弱的气息，这就导致其不能很好的模拟人的呼吸，进而影响对制氧机的性能检测的检测精度。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种呼吸模拟装置及方法，能够有效模拟人的呼吸，且设置了大气气流补偿，更符合人体使用制氧机时的真实场景，使得制氧机的性能排查检测更准确。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现。

一方面，提供了一种呼吸模拟装置，包括：

气泵；

空气补偿组件；

第一电磁阀，所述第一电磁阀的第一端口通过第一管路与气泵的出气端连通，所述第一电磁阀的第二端口与大气连通，所述第一电磁阀的第三端口设有用于与制氧机的出氧口连接的第二管路；

第二电磁阀，所述第二电磁阀的第一端口通过第三管路与气泵的进气端连通，所述第二电磁阀的第二端口与大气连通，所述第二电磁阀的第三端口设有用于与制氧机的出氧口连接的第四管路；

所述第二管路、第四管路均与空气补偿组件连通；

控制器，所述气泵、第一电磁阀、第二电磁阀均与控制器信号连接。

优选的，所述第一电磁阀与第二电磁阀均采用两位三通阀。

优选的，所述第一管路上设有通向大气的第一支管，所述第三管路上设有通向大气的第二支管。

优选的，所述第一支管上设有第一流量调节组件，所述第二支管上设有第二流量调节组件。

优选的，所述第二管路上设有第一单向阀，所述第四管路上设有第二单向阀。

优选的，所述第二管路上设有第一节流阀，所述第四管路上设有第二节流阀。

优选的，所述呼吸模拟装置还包括连接管，所述连接管的一端通过三通与第二管路、第四管路连接，另一端设有与制氧机的出氧口相适应的连接头。

优选的，所述空气补偿组件为与连接管连通的第三支管，所述第三支管将连接管与大气连通。

优选的，所述第三支管上设有第三流量调节组件。

另一方面，提供了一种呼吸模拟装置的模拟方法，包括步骤：

S1、采集若干人静止时的呼吸状态，取平均值，确定呼吸时间参数，并将呼吸时间参数输入控制器，所述呼吸时间参数包括呼气维持时长t₁、吸气维持时长t₂、呼气结束后到下一次吸气开始之间的状态时间t₃、吸气结束到呼气之间停止的时间t₄；

S2、将第二管路、第四管路与制氧机的出氧口连接；

S3、模拟吸气过程：

通过控制器控制气泵启动以及第一电磁阀与第二电磁阀通断，通过第二电磁阀连通第三管路和第四管路，并断开第三管路与大气之间的连接，同时通过第一电磁阀断开第一管路和第二管路，并连通第一管路和大气，维持时间t₂；

S4、模拟吸气和呼气间停止的时间t₄：

通过控制器控制第一电磁阀、第二电磁阀的通断，通过第一电磁阀连通第一管路和大气，同时通过第二电磁阀连通第三管路和大气，维持时间t₄；

S5、模拟呼气过程：

控制器控制气泵持续转动，通过控制器控制第一电磁阀、第二电磁阀的通断，通过第一电磁阀连通第一管路与第二管路，并连通第一管路和大气，同时通过第二电磁阀断开第三管路和第四管路，并连通第三管路和大气，维持时间t₁；

S6、模拟呼气结束后到下一次吸气开始之间的状态时间t₃：

通过控制器控制第一电磁阀、第二电磁阀的通断，通过第一电磁阀断开第一管路和第二管路，同时连通第一管路与大气，通过第二电磁阀断开第三管路和第四管路，并连通第三管路与大气，维持时间为t₃；

S7、重复步骤S3-步骤S6，并记录或检测制氧机是否能成功以脉冲形式喷氧。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明通过控制器控制气泵的转速和第一电磁阀、第二电磁阀通断，用于模拟人的呼吸过程；气泵的出气通过第一电磁阀所在管路连接到制氧机，用于模拟人的间歇性呼气；气泵的进气端通过第二电磁阀所在的管路连接到制氧机，用于模拟人的间隙性吸气；相比于现有技术中通过微型泵仅仅提供负压模拟用户的吸气的方案，本发明能够更加符合人体的呼吸习惯，在制氧机内部管路中，尤其是感应呼吸状态的呼吸传感器所在的管路中，模拟出更加符合人体使用制氧机时产生的气体流场，使得对制氧机的性能检测更加准确，故障检出率更高。

2、本发明通过空气补偿组件对吸气和呼气进行大气气流补偿，吸气时，不仅吸到管路中的气体，同时吸到了空气中的气体，在呼出气体时，并不是所有的气体都进入到管路中，而是部分进入大气中，更符合人体使用制氧机时的真实场景，使得向制氧机提供的气体能更加有效的模拟人的呼吸，使得制氧机的性能排查检测更准确。

附图说明

附图1是实施例1中本发明的结构示意图；

附图2是实施例2中本发明的结构示意图；

附图3是实施例3中本发明的结构示意图；

附图4是实施例4中本发明的结构示意图；

附图5是鼻氧管的使用状态示意图；

附图6是实施例5中本发明的结构示意图；

附图7是实施例5中空气补偿组件的结构示意图；

附图8是实施例5中空气补偿组件的剖视图。

附图中标号：1、气泵；2、空气补偿组件；21、动管；22、定管；23、连接杆；24、限位凸起；3、第一电磁阀；31、第一管路；32、第二管路；33、第一支管；34、第一单向阀；35、第一节流阀；4、第二电磁阀；41、第三管路；42、第四管路；43、第二支管；44、第二单向阀；45、第二节流阀；5、连接管；51、连接头。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例1：如附图1所示，本发明所述是呼吸模拟装置，由于人真实的呼吸状态包括呼和吸，并且呼气和吸气共同作用在制氧机内部的管路中，在制氧机内共同作用产生了一个变化的气压环境，所以本发明设置了呼气管路和吸气管路，交替产生与人一样的呼气、吸气的过程，更真实的模拟人的呼吸过程，增加了制氧机性能排查的准确率。

具体的，本发明包括：

气泵1；

空气补偿组件2；

第一电磁阀3，所述第一电磁阀3的第一端口通过第一管路31与气泵1的出气端连通，所述第一电磁阀3的第二端口与大气连通，所述第一电磁阀3的第三端口设有用于与制氧机的出氧口连接的第二管路32，利用气泵1的出气模拟人的呼气过程，利用第一电磁阀3控制第一管路31和第二管路32的通断来控制输出至制氧机内的气流，以模拟人的间歇性呼气；

第二电磁阀4，所述第二电磁阀4的第一端口通过第三管路41与气泵1的进气端连通，所述第二电磁阀4的第二端口与大气连通，所述第二电磁阀4的第三端口设有用于与制氧机的出氧口连接的第四管路42，利用气泵1的进气模拟人的吸气过程；

为便于控制，所述第一电磁阀3与第二电磁阀4均优选为两位三通阀，也可采用其它电磁阀。

所述第二管路32、第四管路42均与空气补偿组件2连通，可在第二管路32、第四管路42上分别设置空气补偿组件2，也可将第二管路32、第四管路42汇聚在一条汇聚管路上后，在该汇聚管路上安装一个空气补偿组件2，空气补偿组件2可采用与第二管路32、第四管路42连通的第三支管，通过空气补偿组件2进行大气气流补偿，当从制氧机管路吸气出来时(模拟吸气)，有部分气体通过空气补偿组件2从大气进入气泵1；模拟呼气时，气体进入制氧机的同时有部分气体通过空气补偿组件2进入大气，使得本发明更加真实的模拟了人使用制氧机时的呼吸状态，进一步增加了对制氧机性能排查的准确性。

控制器，气泵1、第一电磁阀3、第二电磁阀4均与控制器信号连接，控制器依据系统内设置好的程序以及参数控制气泵1的转速、开启，以及第一电磁阀3、第二电磁阀4的通断管路切换，实现呼、吸的交替过程的模拟。

气泵1可以持续运转，通过第一电磁阀3、第二电磁阀4的交替接通气泵1的出气端或者进气端，模拟呼气时，第二管路32喷出气体(来自气泵2)；模拟吸气时，通过第四管路42吸入气体到气泵1。

相比于现有技术中通过微型泵仅仅提供负压模拟用户的吸气的方案，本发明能够更加符合人体的呼吸习惯，在制氧机内部管路中，尤其是感应呼吸状态的呼吸传感器所在的管路中，模拟出更加符合人体使用制氧机时产生的气流流场，使得对制氧机的性能检测更加准确，故障检出率更高。

实施例2：如附图2所示，在实施例1的基础上，由于第二管路32和第四管路42均是与制氧机之间做气体交流，为防止两者相互影响，在所述第二管路32上设有第一单向阀34，第一单向阀34的气流方向是从气泵1到制氧机方向为通路，反向截止；在所述第四管路42上设有第二单向阀44，第二单向阀44的通路方向为从制氧机指向气泵2，反之截止。

进一步的，由于市面上的气泵，包括各种微型气泵，单位时间内产生的气流均较大，所以为了模拟微弱的呼吸状态，可以通过在管道内设置节流件的方式，为了仅影响进入制氧机的以及从制氧机抽出的气流，在所述第二管路32上设有第一节流阀35，所述第四管路42上设有第二节流阀45，气流通过节流件之后将更加微弱，更接近人的真实呼吸。

实施例3：制氧机的呼吸传感器检测用户呼吸时，通常检测数据很微弱，这是因为用户在使用制氧机时，是将鼻氧管放置在鼻腔外端(即鼻腔和导管并非完全的直接连接，同时还和大气连接)，在呼气时，有一部分气体进入大气，一部分通过导管进入到制氧机内部，同样吸气时，是一部分气体来自从导管内(即制氧机内)，另一部分来自大气中，导致进入制氧机内的气体比较微弱，因此呼吸传感器检测的气压值是微弱的信号。而现有的模拟人体呼吸的装置，都未考虑大气的参与导致的微弱呼吸信号，而是直接用微型吸气泵来提供负压，微型吸气泵通常无法提供如此微弱的气息，且提供的气息也并不稳定，这是因为气泵的驱动源通常为步进电机式运转导致。而在使用中，为了用微型吸气泵提供尽可能小的气压变化，以模仿人的微弱呼吸，往往是通过降低微型吸气泵的转速的方式来实现，这时气泵因动力源的问题提供的气流的不稳定将更加明显，对于高度敏感的呼吸传感器来说，这种不稳定的波动带来的影响是非常明显的，这就导致其不能很好的模拟人的呼吸，进而影响对制氧机的性能检测的检测精度。

为了改善气泵在过低转速时产生的气流不稳定的问题，即为了让气泵能够以相对正常转速运行时，提供较小的气流，在所述第一管路31上设有通向大气的第一支管33，气泵1输出的气流可以有一部分进入大气，一部分进入与制氧机相连的管路；在所述第三管路41上设有通向大气的第二支管43，气泵1吸入的气流有一部分来自大气，一部分来自与制氧机相连的管路。

进一步的，为了能够更好的控制气泵与制氧机之间的气流交流，以及配合气泵的转速，在所述第一支管33与大气接口端设置用于调节流量的第一流量调节组件，在所述第二支管43与大气接口端设置用于调节流量的第二流量调节组件，第一流量调节组件、第二流量调节组件均可采用能够控制管路开孔的开关或直接采用流量调节阀。

通过设置第一支管33、第二支管43，使得气泵1在进气的过程中，第四管路42内的气体只是气泵1进气总量的一部分，同时，第二管路32内的气体也仅仅是气泵1出气总量的其中一部分，这就对气泵的功率要求较低，在模拟用户的微弱呼吸时，不需要将气泵的转速调节至很低，因为气泵转速过低时，其因为步进电机带动转动时其转动的不连续性就被放大，进而会形成不连续、恒定的气流。而本发明通过设置第一支管33、第二支管43增加了与大气的气体交流之后，减弱了气泵1与制氧机之间交流的气流，这样气泵1可以以较高的转动，提供较微弱的气流，减弱了气泵1的电机运转不连续性带来的影响，气流恒定，故更加真实的模拟人的呼吸，提升了检测的准确性。

实施例4，在以上实施例的基础上，为了方便与制氧机的连接，本发明的呼吸模拟装置还包括连接管5，所述连接管5的一端通过三通与第二管路32、第四管路42连接，另一端设有与制氧机的出氧口相适应的连接头51。

同时为了方便空气补偿组件的安装，可将空气空气补偿组件2直接设置于连接管5上，为降低成本，所述空气补偿组件2可采用与连接管5连通的第三支管，所述第三支管将连接管5与大气连通。

进一步的，为了更好的模拟人体使用制氧机时的场景，所述第三支管上设有第三流量调节组件，通过第三流量调节组件对经第三支管排出或吸入的气体的流量进行调节，使得经第三支管排出或吸入的气体的流量符合人呼吸时的气体的流量。

实施例5：如附图5所示，目前，鼻氧管通常为一条总管道上开出两个支管插入人的鼻孔较浅处，且两个支管与鼻氧管的总管道相互垂直，制氧机在生活中做氧疗使用时，通常不会像病人在医院中有严重疾病时，将总管用胶带黏贴固定在鼻腔附近，而只是稍微搭置在鼻子附近并将两个支管插入鼻腔即可，这种情况下，吸气时，因为鼻腔内产生了负压，空气中的气体也会从支管与鼻腔的缝隙之间流入鼻腔，在气流的带动下，总管道也会更加靠近鼻腔，进而减小了鼻腔与大气之间连通的空隙，即，减少了大气进入鼻腔的气体量；相反，当人呼气时，鼻腔内相对于大气有较高的气压，气体不仅从支管进入总管道，同时也从鼻腔与鼻氧管之间的缝隙进入到大气，因为气体从鼻腔出去，会带动总管道向远离鼻腔的方向移动，进而增大了鼻腔与外界大气连通的空间，所以若人体一个周期中呼气量等于吸气量时，因为两个阶段对应的缝隙有变化，所以鼻腔内气体与大气之间流通的气体量在两个阶段不同，鉴于制氧机要采集的呼吸信息很弱，虽然这个变化很小，但也会对呼吸信息采集的准确性带来较大影响。

所以为了更好的模拟人在使用鼻氧管时所形成的呼气气流场，本实施例对上述实施例中的空气补偿组件2作出改进，具体如附图6-8所示，可以以实施例4作为基础，如附图6所示，空气补偿组件2直接接在连接管5中，即连接管5的其中一段是空气补偿组件2，空气补偿组件2包括相互固定在一起但不相互完全连通的动管21和定管22，固定件可以是跨置在动管21和定管22之间的连接杆23，动管21和定管22的相互远离端与连接管5的导管连接，相互靠近端分离且相互靠近端之间的距离根据气流方向和气压变化大小可调，定管22靠近制氧机的出氧口，动管21远离制氧机的出氧口。

具体的，动管21的一端设置为管接口，其上靠近定管22一端的管道为硅胶材质可伸缩波纹管，该波纹管的末端绕管口向外设置有翼缘，如附图7，所述翼缘的形状可以为锥形，所述定管22的靠近动管21的管口端设置有翼缘，所述翼缘为锥形开口，所述锥形开口朝向动管21的翼缘，两者的翼缘开口方向一致，且能够相互配合，倾斜角度相同，且大小完全相同，因为可伸缩波纹管的存在，当呼吸模拟装置在连接管5中产生负压模拟人的吸气时，即气体从定管22到动管21被抽走，因为动管21、定管22之间有缝隙，所以也有空气从大气中被抽到动管21内，受到该大气的带动作用，动管21的翼缘有向定管定管22的翼缘靠近的趋势，动管21和定管22之间的缝隙变小，从大气中吸入的气体减小。

因为制氧机的内部管道不是通往大气的，所以会在气泵1模拟呼气时，连接管5内能产生正压(即比大气压高的气压)，模拟吸气时，连接管5内产生负压(比大气压低的气压)。

当气泵1在连接管5中产生正压，用于模拟人的呼气时，气体从动管21处吹出，进入大气同时进入定管22，此时，因为气体的推动作用，动管21与定管22之间的缝隙变大，单位时间内气体从管道进入大气的量大于模拟人的吸气时气体从大气进入管道的量。这就很好的模拟了人在使用鼻氧管时，呼气和吸气两个动作中，管道与大气之间气流量的差别。

综上，通过本实施例中的空气补偿组件2，更加真实的模拟人通过鼻氧管与氧气机相连时，在呼气和吸气过程中，因为鼻氧管受到呼吸气流的带动导致的人体的呼吸气体与大气之间的气体交流的变化，即，当气泵和电磁阀配合模拟人的呼气过程时，空气补偿组件受到管道内高压的影响与大气连通的缝隙变大，气体交流变多，有效模拟了人体呼气时，鼻氧管受到鼻腔呼出气体的推动向鼻腔外移动，使得鼻腔与大气之间的缝隙变大，进入制氧机的气体量因此减少的情况。同样当气泵配合电磁阀从制氧机吸气以模拟人的吸气状态时，空气补偿组件内相对于大气变成负压，受到气流带动作用，空气补偿组件与外界大气之间的缝隙变小，气泵从制氧机内抽到的气体相比于呼气阶段向制氧机内输送的气体量要多，很好的模拟了人在吸气时，因为鼻腔内相对于外界产生负压，鼻氧管在气流的带动下向鼻腔口处移动，更进一步堵住了鼻腔与大气之间气体交流的空间，即，因为呼、吸阶段鼻氧管对鼻孔处遮挡的效果不同，导致相比于呼气阶段人往制氧机内喷入的气体的量，吸气时人从制氧机内吸气的量将更多，使得制氧机的性能测试更加准确。

为了防止在模拟人体吸气时，连接管5内产生负压，导致动管21和定管22的翼缘之间缝隙为0，在动管21和/或者定管22上设置限位凸起，具体地，如图7和图8所示,设置在定管22上的两个限位凸起24。

实施例6：人的呼吸是分为多个过程，比如呼—停—吸—停—呼，如此循环往复，所以本装置在具体使用的过程中，在系统内需要设置上述循环过程各阶段的时间，并通过控制器根据程序和参数设置，对第一、二电磁阀的通路的开闭进行控制，具体的：

一种呼吸模拟装置的模拟方法，包括步骤：

S1、采集若干人静止时的呼吸状态，取平均值，确定呼吸时间参数，并将呼吸时间参数输入控制器，所述呼吸时间参数包括呼气维持时长t₁、吸气维持时长t₂、呼气结束后到下一次吸气开始之间的状态时间t₃、吸气结束到呼气之间停止的时间t₄；

S2、将第二管路32、第四管路42与制氧机的出氧口连接；

S3、模拟吸气过程：

通过控制器控制气泵2启动以及第一电磁阀3与第二电磁阀4通断，通过第二电磁阀4连通第三管路41和第四管路42，并断开第三管路41与大气之间的连接，同时通过第一电磁阀3断开第一管路31和第二管路，并连通第一管路31和大气，维持时间t₂；

S4、模拟吸气和呼气间停止的时间t₄：

通过控制器控制第一电磁阀3、第二电磁阀4的通断，通过第一电磁阀3连通第一管路31和大气，同时通过第二电磁阀4连通第三管路41和大气，维持时间t₄；

S5、模拟呼气过程：

控制器控制气泵2持续转动，通过控制器控制第一电磁阀3、第二电磁阀4的通断，通过第一电磁阀3连通第一管路31与第二管路32，并连通第一管路31和大气，同时通过第二电磁阀4断开第三管路41和第四管路42，并连通第三管路41和大气，维持时间t₁；

S6、模拟呼气结束后到下一次吸气开始之间的状态时间t₃：

通过控制器控制第一电磁阀3、第二电磁阀4的通断，通过第一电磁阀3断开第一管路31和第二管路32，同时连通第一管路31与大气，同时通过第二电磁阀断开第三管路41和第四管路42，并连通第三管路41与大气，维持时间为t₃；

S7、重复步骤S3-步骤S6，并记录或检测制氧机是否能成功以脉冲形式喷氧。

气泵1的转速的设定可以是根据在连接管5处设置气压检测装置，与人呼、吸两个过程产生的气压作为标准进行调节得出。

同样，为了测试制氧机是否能在人的不同运动状态时，均可以有效的实现对人体呼吸频率的检测(即呼吸跟随)，还可以采集人的不同状态的呼吸时的气压参数，并根据该参数对气泵1进行不同档位的设置，检测过程可以是设定一段时间内持续进行，以观察制氧机的性能是否在持续运行中均能良好。

综上，通过本发明所提供的装置，能够很好的模拟人的呼吸过程，在将该装置与制氧机的出氧口相连接时，能够很好的模拟出人在使用制氧机进行氧疗时的过程，同时还可以根据需要模拟人的不同运动状态时的呼吸状态，进而对制氧机在多种不同状态下进行呼吸跟随性能检测或排查，具有良好的实用效果。

Claims (8)

1.呼吸模拟装置，其特征在于，包括：

气泵（1）；

空气补偿组件（2）；

第一电磁阀（3），所述第一电磁阀（3）的第一端口通过第一管路（31）与气泵（1）的出气端连通，所述第一电磁阀（3）的第二端口与大气连通，所述第一电磁阀（3）的第三端口设有用于与制氧机的出氧口连接的第二管路（32）；

第二电磁阀（4），所述第二电磁阀（4）的第一端口通过第三管路（41）与气泵（1）的进气端连通，所述第二电磁阀（4）的第二端口与大气连通，所述第二电磁阀（4）的第三端口设有用于与制氧机的出氧口连接的第四管路（42）；

所述第二管路（32）、第四管路（42）均与空气补偿组件（2）连通；

所述呼吸模拟装置还包括连接管（5），所述连接管（5）的一端通过三通与第二管路（32）、第四管路（42）连接，另一端设有与制氧机的出氧口相适应的连接头（51）；

所述空气补偿组件（2）为与连接管（5）连通的第三支管，所述第三支管将连接管（5）与大气连通；

控制器，所述气泵（1）、第一电磁阀（3）、第二电磁阀（4）均与控制器信号连接。

2.根据权利要求1所述的呼吸模拟装置，其特征在于：所述第一电磁阀（3）与第二电磁阀（4）均采用两位三通阀。

3.根据权利要求1所述的呼吸模拟装置，其特征在于：所述第一管路（31）上设有通向大气的第一支管（33），所述第三管路（41）上设有通向大气的第二支管（43）。

4.根据权利要求3所述的呼吸模拟装置，其特征在于：所述第一支管（33）上设有第一流量调节组件，所述第二支管（43）上设有第二流量调节组件。

5.根据权利要求1所述的呼吸模拟装置，其特征在于：所述第二管路（32）上设有第一单向阀（34），所述第四管路（42）上设有第二单向阀（44）。

6.根据权利要求1所述的呼吸模拟装置，其特征在于：所述第二管路（32）上设有第一节流阀（35），所述第四管路（42）上设有第二节流阀（45）。

7.根据权利要求1所述的呼吸模拟装置，其特征在于：所述第三支管上设有第三流量调节组件。

8.一种权利要求1-7任一项所述的呼吸模拟装置的模拟方法，其特征在于，包括步骤：

S1、采集若干人静止时的呼吸状态，取平均值，确定呼吸时间参数，并将呼吸时间参数输入控制器，所述呼吸时间参数包括呼气维持时长t₁、吸气维持时长t₂、呼气结束后到下一次吸气开始之间的状态时间t₃、吸气结束到呼气之间停止的时间t₄；

S2、将第二管路（32）、第四管路（42）与制氧机的出氧口连接；

S3、模拟吸气过程：

通过控制器控制气泵（1）启动以及第一电磁阀（3）与第二电磁阀（4）通断，通过第二电磁阀（4）连通第三管路（41）和第四管路（42），并断开第三管路（41）与大气之间的连接，同时通过第一电磁阀（3）断开第一管路（31）和第二管路，并连通第一管路（31）和大气，维持时间t₂；

S4、模拟吸气和呼气间停止的时间t₄：

通过控制器控制第一电磁阀（3）、第二电磁阀（4）的通断，通过第一电磁阀（3）连通第一管路（31）和大气，同时通过第二电磁阀（4）连通第三管路（41）和大气，维持时间t₄；

S5、模拟呼气过程：

控制器控制气泵（1）持续转动，通过控制器控制第一电磁阀（3）、第二电磁阀（4）的通断，通过第一电磁阀（3）连通第一管路（31）与第二管路（32），并连通第一管路（31）和大气，同时通过第二电磁阀（4）断开第三管路（41）和第四管路（42），并连通第三管路（41）和大气，维持时间t₁；

S6、模拟呼气结束后到下一次吸气开始之间的状态时间t₃：

通过控制器控制第一电磁阀（3）、第二电磁阀（4）的通断，通过第一电磁阀（3）断开第一管路（31）和第二管路（32），同时连通第一管路（31）与大气，同时通过第二电磁阀（4）断开第三管路（41）和第四管路（42），并连通第三管路（41）与大气，维持时间为t₃；

S7、重复步骤S3-步骤S6，并记录或检测制氧机是否能成功以脉冲形式喷氧。

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