CN117643665A - 呼吸机校准系统及校准方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种呼吸机校准系统及校准方法，涉及呼吸机技术领域。呼吸机校准系统包括气流产生装置、连接管道、压力传感器、气流分析仪及气阻；气流产生装置与连接管道连接；气阻包括第一气孔及第二气孔；连接管道远离气流产生装置的一端与第一气孔连接，气流产生装置产生的气流通过第一气孔向第二气孔传输；当气阻翻转时，连接管道远离气流产生装置的一端与第二气孔连接，气流产生装置产生的气流通过第二气孔向第一气孔传输；压力传感器与气阻连接，气流分析仪与连接管道连接。在上述结构中，通过对气阻进行翻转，可以实现对气阻的正反向流量的校准，从而提高流量检测的准确性。

Description

呼吸机校准系统及校准方法

技术领域

本申请涉及呼吸机技术领域，具体而言，涉及一种呼吸机校准系统及校准方法。

背景技术

在现代临床医学中，呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于治疗患者的阻塞性睡眠呼吸暂停及慢性阻塞性肺疾病(COPD)，在现代医学领域内占有十分重要的位置。呼吸机是一种能够缓解和治疗阻塞性睡眠呼吸的用于家庭或医疗环境的的至关重要的医疗设备。

在呼吸机的使用过程中，通常需要用到正向流量以及负向流量这两个数据。然而，呼吸机的气体只能正向产生，因此，目前只能进行正向流量的校准，难以对反向流量进行校准，这会导致流量测量的准确性较低。

发明内容

为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种呼吸机校准系统及校准方法。

第一方面，本申请实施例提供一种呼吸机校准系统，所述呼吸机校准系统包括：

气流产生装置、连接管道、压力传感器、气流分析仪及气阻；

所述气流产生装置与所述连接管道连接，所述气流产生装置用于向所述连接管道传输气流；

所述气阻包括第一气孔及第二气孔；所述连接管道远离所述气流产生装置的一端与所述第一气孔连接，所述气流产生装置产生的气流通过所述第一气孔向所述第二气孔传输；当所述气阻翻转时，所述连接管道远离所述气流产生装置的一端与所述第二气孔连接，所述气流产生装置产生的气流通过所述第二气孔向所述第一气孔传输；

所述压力传感器与所述气阻连接，所述压力传感器用于对所述气阻内的气流进行测量；

所述气流分析仪与所述连接管道连接，所述气流分析仪用于对所述连接管道内的气流进行测量。

在一种可能的实现方式中，所述呼吸机校准系统还包括呼吸面罩；

当所述连接管道远离所述气流产生装置的一端与所述气阻的所述第一气孔连接时，所述气阻的所述第二气孔与所述呼吸面罩连接，所述气流产生装置产生的气流通过所述第一气孔向所述第二气孔传输；

当所述连接管道远离所述气流产生装置的一端与所述气阻的所述第二气孔连接时，所述气阻的所述第一气孔与所述呼吸面罩连接，所述气流产生装置产生的气流通过所述第二气孔向所述第一气孔传输。

在一种可能的实现方式中，所述呼吸机校准系统还包括主控芯片，所述主控芯片与所述气流产生装置连接，用于控制所述气流产生装置向所述连接管道传输气流。

在一种可能的实现方式中，所述呼吸机校准系统还包括UI界面；所述UI界面用于向所述主控芯片发送校准启动命令。

第二方面，本申请实施例还提供一种呼吸机校准方法，所述方法包括：

当所述连接管道远离所述气流产生装置的一端与所述第一气孔连接时，获取所述气流分析仪测得的第一流量数据以及所述压力传感器测得的第一测试数据；

判断所述气阻的所述第二气孔是否与所述连接管道远离所述气流产生装置的一端连接；

当所述连接管道远离所述气流产生装置的一端与所述第二气孔连接时，获取所述气流分析仪测得的第二流量数据以及所述压力传感器测得的第二测试数据；

对所述第一流量数据以及所述第一测试数据进行曲线拟合处理，以得到第一校准值；对所述第二流量数据以及所述第二测试数据进行曲线拟合处理，以得到第二校准值；

根据所述第一校准值及所述第二校准值得到目标流量数据。

在一种可能的实现方式中，所述判断所述气阻的所述第二气孔是否与所述连接管道远离所述气流产生装置的一端连接的步骤，包括：

设置m个数据采集点，在每个数据采样点，获取所述气流分析仪测得的第三流量数据F1＝{pf₁，pf₂，pf₃，......pf_m}与第一压力数据P1＝{p₁，p₂，p₃，......p_m}以及所述压力传感器测得的第三测试数据Ad1＝{ad₁，ad₂，ad₃，......ad_m}；

根据所述第三流量数据与所述第一压力数据，计算第一阻力数据R1＝{r₁，r₂，r₃，......r_m}；

对所述气阻进行翻转后，设置m个数据采集点，在每个数据采样点，获取所述气流分析仪测得的第四流量数据F2＝{pf₁，pf₂，pf₃，......pf_m}与第二压力数据P2＝{p₁，p₂，p₃，......p_m}以及所述压力传感器测得的第四测试数据Ad2＝{ad₁，ad₂，ad₃，......ad_m}；

根据所述第四流量数据与所述第二压力数据，计算第二阻力数据R2＝{r₁，r₂，r₃，......r_m}；

根据所述第一阻力数据、所述第二阻力数据、所述第三测试数据及所述第四测试数据判断所述气阻的所述第二气孔是否与所述连接管道远离所述气流产生装置的一端连接。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一阻力数据、所述第二阻力数据、所述第三测试数据及所述第四测试数据判断所述气阻的所述第二气孔是否与所述连接管道远离所述气流产生装置的一端连接的步骤，包括：

判断所述第二阻力数据与所述第一阻力数据的差值是否大于第一预设阈值，且所述第四测试数据与所述第三测试数据的差值是否大于第二预设阈值；

若所述第二阻力数据与所述第一阻力数据的差值大于第一预设阈值，且所述第四测试数据与所述第三测试数据的差值大于第二预设阈值，则所述气阻的所述第二气孔与所述连接管道远离所述气流产生装置的一端连接。

在一种可能的实现方式中，所述对所述第一流量数据以及所述第一测试数据进行曲线拟合处理，以得到第一校准值的步骤，包括：

重复多次测量所述第一流量数据以及所述第一测试数据，对多次测量的所述第一流量数据以及所述第一测试数据进行平均值处理，得到第一平均流量数据以及第一平均测试数据；

对所述第一平均流量数据以及所述第一平均测试数据进行曲线拟合处理，以得到第一校准值；

所述对所述第二流量数据以及所述第二测试数据进行曲线拟合处理，以得到第二校准值的步骤，包括：

重复多次测量所述第二流量数据以及所述第二测试数据，对多次测量的所述第二流量数据以及所述第二测试数据进行平均值处理，得到第二平均流量数据以及第二平均测试数据；

对所述第二平均流量数据以及所述第二平均测试数据进行曲线拟合处理，以得到第二校准值。

在一种可能的实现方式中，对所述第一平均流量数据以及所述第一平均测试数据进行曲线拟合处理的拟合模型为：

Flow_positive_measure＝k_positive×Press_positive_measure+b_positive

对所述第二平均流量数据以及所述第二平均测试数据进行曲线拟合处理的拟合模型为：

Flow_negative_measure

＝k_negative×Press_negative_measure+b_negative

其中，k_positive和b_positive表示第一校准值，k_negative和b_negative表示第二校准值。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一校准值及所述第二校准值得到目标流量数据的步骤，包括：

当所述气流产生装置向所述连接管道传输气流时，根据所述第一校准值及所述压力传感器测量的AD值，计算得到第一目标流量数据；

当所述气流产生装置向所述连接管道传输气流时，根据所述第二校准值及所述压力传感器测量的AD值，计算得到第二目标流量数据。

基于上述任意一个方面，本申请实施例提供的呼吸机校准系统及校准方法，通过对气阻进行翻转，可以实现对气阻的正反向流量的校准，从而提高流量检测的准确性，此外，本申请提供的呼吸机校准系统操作简单便捷，成本低，能够提高传感器的重复利用率，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要调用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本实施例提供的呼吸机校准系统的结构示意图；

图2为本实施例提供的气阻的结构示意图；

图3为本实施例提供的呼吸机校准方法的流程示意图；

图4为本实施例提供的S200的子步骤示意图；

图5为本实施例提供的S250的子步骤示意图；

图6为本实施例提供的S400的子步骤示意图之一；

图7为本实施例提供的S400的子步骤示意图之二；

图8为本实施例提供的S500的子步骤示意图。

图标：100-气流产生装置；200-连接管道；300-压力传感器；400-气流分析仪；500-气阻；600-呼吸面罩；700-主控芯片；510-第一气孔；520-第二气孔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的不同特征之间可以相互结合。

经发明人研究发现，在现有技术中，在对呼吸机进行流量测量时，可以直接使用能测量正反方向流量的数字流量传感器进行测量。若流量传感器位于远端，靠近呼吸机的一侧，则可以采用数字式流量传感器直接读取流量，或者采用压差式流量校准方法获取流量，然而，由于流量传感器位于远端，可能导致测量结果不准确，而且在压差式流量校准方案中，由于气阻位于呼吸机内部，流量的反向校准难以实施；若流量传感器位于近端，靠近呼吸面罩的一侧，则可以采用数字式流量传感器获取用户端流量，然而，采用这种方式使用不便捷，另外，由于该数字式传感器靠近面罩，用户呼吸带来的水汽会污染传感器，影响数据的读取结果，且该数字式传感器也不便于用户消毒二次使用，传感器的重复利用性较低。

下面结合附图，对本申请的具体实施方式进行详细说明。

请参照图1，本实施例提供一种呼吸机校准系统，所述呼吸机校准系统可以包括气流产生装置100、连接管道200、压力传感器300、气流分析仪400及气阻500。

所述气流产生装置100与所述连接管道200连接，所述气流产生装置100可以用于向所述连接管道200传输气流。具体地，所述气流产生装置100设置有出气口，所述气流产生装置100可以通过该出气口与所述连接管道200连接。

请参照图2，所述气阻500可以包括第一气孔510及第二气孔520。当进行所述气阻500的正向流量的校准时，所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端可以与所述第一气孔510连接，所述气流产生装置100产生的气流可以通过所述第一气孔510向所述第二气孔520传输，此时，所述气阻500内的气流为正向气流。当进行所述气阻500的反向流量的校准时，所述气阻500翻转，所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端可以与所述第二气孔520连接，所述气流产生装置100产生的气流可以通过所述第二气孔520向所述第一气孔510传输，此时，所述气阻500内的气流为反向气流。

在本实施例中，所述气阻500设置于所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端，因此，可以实现所述气阻500的翻转，从而对所述气阻500的正反向流量进行检测。

请再次参照图1，所述压力传感器300与所述气阻500连接，具体地，所述压力传感器300与所述气阻500的压力采集口相连接，所述压力传感器300可以用于测量所述气阻500内的气流的AD值。

所述气流分析仪400与所述连接管道200连接，所述气流分析仪400可以用于对所述连接管道200内的气流进行测量，可以测量气流的流量值以及压力值。示例性地，所述气流分析仪400可以为PF300流速仪。PF300流速仪是一种标准的气体校准设备，包括对气体的压力、流量、大气压指标等进行校准。所述气流分析仪400也可以是其他流量测量装置，如数字式流量传感器等，本申请对此不做限制。

在上述结构中，通过对所述气阻500进行翻转，可以实现对所述气阻500的正反向流量的校准，从而提高流量检测的准确性，此外，本申请提供的呼吸机校准系统操作简单便捷，成本低，能够提高传感器的重复利用率，可靠性高。

在一种可能的实现方式中，请再次参照图1，所述呼吸机校准系统还可以包括呼吸面罩600。

当所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端与所述气阻500的所述第一气孔510连接时，所述气阻500的所述第二气孔520与所述呼吸面罩600连接，所述气流产生装置100产生的气流通过所述气阻500传输至所述呼吸面罩600，此时，所述气阻500内的气流为正向气流，所述气阻500中的气流从所述第一气孔510向所述第二气孔520传输。

当所述气阻500翻转时，所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端与所述气阻500的所述第二气孔520连接，所述气阻500的所述第一气孔510与所述呼吸面罩600连接，所述气流产生装置100产生的气流通过所述气阻500传输至所述呼吸面罩600，此时，所述气阻500内的气流为反向气流，所述气阻500中的气流从所述第二气孔520向所述第一气孔510传输。

在上述结构中，所述气阻500设置于所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端，且所述气阻500与所述呼吸面罩600连接，因此，可以对所述气阻500进行翻转，从而实现对所述气阻500的正反向流量的检测。

在一种可能的实现方式中，请再次参照图1，所述呼吸机校准系统还可以包括主控芯片700(MCU)，所述主控芯片700可以与所述气流产生装置100连接，用于控制所述气流产生装置100向所述连接管道200传输气流。

在本实施例中，所述主控芯片700还可以与所述压力传感器300及所述气流分析仪400连接，用于采集所述压力传感器300及所述气流分析仪400测量的数据并进行保存。

在一种可能的实现方式中，所述呼吸机校准系统还可以包括UI界面。所述UI界面可以用于向所述主控芯片700发送校准启动命令。

具体地，当所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端与所述气阻500的所述第一气孔510连接，所述气阻500的所述第二气孔520与所述呼吸面罩600连接时，所述UI界面可以向所述主控芯片700发送校准启动命令，所述主控芯片700接收到校准启动命令后，可以控制所述气流产生装置100向所述连接管道200传输气流，此时，通过所述气阻500的气流为正向气流，可以实现所述气阻500的正向校准。当所述气阻500完成翻转后，所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端与所述气阻500的所述第二气孔520连接，所述气阻500的所述第一气孔510与所述呼吸面罩600连接时，所述UI界面可以向所述主控芯片700发送校准启动命令，所述主控芯片700接收到校准启动命令后，可以控制所述气流产生装置100向所述连接管道200传输气流，此时，通过所述气阻500的气流为反向气流，可以实现所述气阻500的反向校准。

本申请实施例还提供一种呼吸机校准方法，请参照图3，所述呼吸机校准方法可以包括以下步骤。

步骤S100，当所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端与所述第一气孔510连接时，获取所述气流分析仪400测得的第一流量数据以及所述压力传感器300测得的第一测试数据。

在本实施例中，当所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端与所述气阻500的所述第一气孔510连接，所述气阻500的所述第二气孔520与所述呼吸面罩600连接时，所述气阻500内的气流为正向气流，此时，可以通过所述主控芯片700采集所述气流分析仪400测得的第一流量数据以及所述压力传感器300测得的第一测试数据并保存。

具体地，可以通过控制涡轮转速以设置n个数据采样点，不同的涡轮转速对应不同的数据采样点，n个数据采样点的流量输出从小到大，在每个数据采样点的平稳阶段，采集所述气流分析仪400测得的第一流量数据Flow_positive＝{flow₁，flow₂，flow₃，......flow_n}以及所述压力传感器300测得的第一测试数据Ad_positive＝{ad₁，ad₂，ad₃，......ad_n}，并将所述第一流量数据以及所述第一测试数据进行存储。

步骤S200，判断所述气阻500的所述第二气孔520是否与所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端连接。

在本实施例中，在完成所述第一流量数据以及所述第一测试数据的采集之后，可以根据提示信息手动对所述气阻500进行翻转，并判断所述气阻500的所述第二气孔520是否与所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端连接，所述气阻500的第一气孔510是否与所述呼吸面罩600连接。其中，提示信息可以包括但不仅限于动画、语音、提示语等。

步骤S300，当所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端与所述第二气孔520连接时，获取所述气流分析仪400测得的第二流量数据以及所述压力传感器300测得的第二测试数据。

在本实施例中，当所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端与所述气阻500的所述第二气孔520连接，所述气阻500的所述第一气孔510与所述呼吸面罩600连接时，所述气阻500内的气流为反向气流，此时，可以通过所述主控芯片700采集所述气流分析仪400测得的第二流量数据以及所述压力传感器300测得的第二测试数据并保存。

具体地，可以通过控制涡轮转速以设置n个数据采样点，不同的涡轮转速对应不同的数据采样点，n个数据采样点的流量输出从小到大，在每个数据采样点的平稳阶段，采集所述气流分析仪400测得的第二流量数据Flow_negative＝{flow₁，flow₂，flow₃，......flow_n}以及所述压力传感器300测得的第二测试数据Ad_negative＝{ad₁，ad₂，ad₃，......ad_n}，并将所述第一流量数据以及所述第一测试数据进行存储。

步骤S400，对所述第一流量数据以及所述第一测试数据进行曲线拟合处理，以得到第一校准值；对所述第二流量数据以及所述第二测试数据进行曲线拟合处理，以得到第二校准值。

在本实施例中，可以对步骤S100采集的所述第一流量数据以及所述第一测试数据进行最小二乘法曲线拟合处理，以得到所述第一校准值。同时，对步骤S300采集的所述第二流量数据以及所述第二测试数据进行最小二乘法曲线拟合处理，以得到所述第二校准值。并将得到的所述第一校准值及所述第二校准值存储于所述主控芯片700(MCU)中。

步骤S500，根据所述第一校准值及所述第二校准值得到目标流量数据。

在实际测量中，可以根据步骤S400得到的所述第一校准值及所述第二校准值进行计算，得到目标流量数据。具体地，可以根据所述第一校准值计算得到正向的目标流量数据，可以根据所述第二校准值计算得到负向的目标流量数据。

在一种可能的实现方式中，请参照图4，步骤S200可以包括以下子步骤。

步骤S210，设置m个数据采集点，在每个数据采样点，获取所述气流分析仪400测得的第三流量数据F1＝{pf₁，pf₂，pf₃，......pf_m}与第一压力数据P1＝{p₁，p₂，p₃，......p_m}以及所述压力传感器300测得的第三测试数据Ad1＝{ad₁，ad₂，ad₃，......ad_m}。

在本实施例中，可以通过控制涡轮转速以设置m个数据采集点，不同的涡轮转速对应不同的数据采样点，并分别采集不同涡轮转速下所述气流分析仪400测得的第三流量数据F1＝{pf₁，pf₂，pf₃，......pf_m}与第一压力数据P1＝{p₁，p₂，p₃，......p_m}以及所述压力传感器300测得的第三测试数据Ad1＝{ad₁，ad₂，ad₃，......ad_m}。

示例性地，m可以为3。当m为3时，可以控制涡轮转速为out₁、out₂、out₃，此时，可以分别采集在涡轮转速out₁、out₂、out₃下所述气流分析仪400测得的第三流量数据F1＝{pf₁，pf₂，pf₃}与第一压力数据P1＝{p₁，p₂，p₃}以及所述压力传感器300测得的第三测试数据Ad1＝{ad₁，ad₂，ad₃}。

步骤S220，根据所述第三流量数据与所述第一压力数据，计算第一阻力数据R1＝{r₁，r₂，r₃，......r_m}。

在本实施例中，可以根据步骤S210中采集的所述第三流量数据与所述第一压力数据，计算所述第一阻力数据。其中，阻力r＝p/pf，所述第一阻力数据R1＝{r₁，r₂，r₃，......r_m}＝{p₁/pf₁，p₂/pf₂，p₃/pf₃，......p_m/pf_m}。

示例性地，当m为3时，所述第一阻力数据R1＝{r₁，r₂，r₃}。

步骤S230，对所述气阻500进行翻转后，设置m个数据采集点，在每个数据采样点，获取所述气流分析仪400测得的第四流量数据F2＝{pf₁，pf₂，pf₃，......pf_m}与第二压力数据P2＝{p₁，p₂，p₃，......p_m}以及所述压力传感器300测得的第四测试数据Ad2＝{ad₁，ad₂，ad₃，......ad_m}。

在本实施例中，在正向校准完成后，可以根据提示信息对所述气阻500进行翻转，可以通过控制涡轮转速以设置m个数据采集点，不同的涡轮转速对应不同的数据采样点，并分别采集不同涡轮转速下所述气流分析仪400测得的第四流量数据F2＝{pf₁，pf₂，pf₃，......pf_m}与第二压力数据P2＝{p₁，p₂，p₃，......p_m}以及所述压力传感器300测得的第四测试数据Ad2＝{ad₁，ad₂，ad₃，......ad_m}。

示例性地，当m为3时，可以控制涡轮转速为out₁、out₂、out₃，此时，可以分别采集在涡轮转速out₁、out₂、out₃下所述气流分析仪400测得的第四流量数据F2＝{pf₁，pf₂，pf₃}与第二压力数据P2＝{p₁，p₂，p₃}以及所述压力传感器300测得的第四测试数据Ad2＝{ad₁，ad₂，ad₃}。

步骤S240，根据所述第四流量数据与所述第二压力数据，计算第二阻力数据R2＝{r₁，r₂，r₃，......r_m}。

在本实施例中，可以根据步骤S230中采集的所述第四流量数据与所述第二压力数据，计算所述第二阻力数据。其中，阻力r＝p/pf，所述第二阻力数据R2＝{r₁，r₂，r₃，......r_m}＝{p₁/pf₁，p₂/pf₂，p₃/pf₃，......p_m/pf_m}。

示例性地，当m为3时，所述第二阻力数据R2＝{r₁，r₂，r₃}。

步骤S250，根据所述第一阻力数据、所述第二阻力数据、所述第三测试数据及所述第四测试数据判断所述气阻500的所述第二气孔520是否与所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端连接。

在本实施例中，可以根据计算得到的所述第一阻力数据、所述第二阻力数据以及所述压力传感器300测量的所述第三测试数据及所述第四测试数据判断所述气阻500是否已经手动翻转，即，所述气阻500的所述第二气孔520是否与所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端连接，所述气阻500的第一气孔510是否与所述呼吸面罩600连接。若所述气阻500未完成翻转，则清空计算得到的所述第二阻力数据，并重新手动翻转所述气阻500，设置涡轮转速以重新计算所述第二阻力数据。

在上述设计中，通过正反向条件下的阻力及所述压力传感器300测量的AD值不同可以判断所述气阻500是否翻转，并且，由于在检测的过程中同时考虑到AD值及阻力的影响，因此，检测的准确性高且识别速度快。

在一种可能的实现方式中，请参照图5，步骤S250可以包括以下子步骤。

步骤S251，判断所述第二阻力数据与所述第一阻力数据的差值是否大于第一预设阈值，且所述第四测试数据与所述第三测试数据的差值是否大于第二预设阈值。

在本实施例中，可以判断所述第二阻力数据与所述第一阻力数据的差值R2-R1是否大于第一预设阈值R_thr＝{r₁_thr，r₂_thr，r₃_thr，......r_m_thr}，并判断所述第四测试数据与所述第三测试数据的差值Ad2-Ad1是否大于第二预设阈值ad_thr＝{ad₁_thr，ad₂_thr，ad₃_thr，......ad_m_thr}。

步骤S252，若所述第二阻力数据与所述第一阻力数据的差值大于第一预设阈值，且所述第四测试数据与所述第三测试数据的差值大于第二预设阈值，则所述气阻500的所述第二气孔520与所述连接管道200远离所述气流产生装置100的一端连接。

在本实施例中，若所述第二阻力数据与所述第一阻力数据的差值大于第一预设阈值，且所述第四测试数据与所述第三测试数据的差值大于第二预设阈值，则说明所述气阻500已完成翻转，若所述气阻500未完成翻转，则重新手动翻转所述气阻500，并设置涡轮转速以重新计算所述第二阻力数据。

在一种可能的实现方式中，请参照图6，步骤S400可以包括以下子步骤。

步骤S410，重复多次测量所述第一流量数据以及所述第一测试数据，对多次测量的所述第一流量数据以及所述第一测试数据进行平均值处理，得到第一平均流量数据以及第一平均测试数据。

在本实施例中，在完成一次正向校准以及一次反向校准后，可以自动翻转所述气阻500以重新进行正向校准以及反向校准，例如，在正向校准时，可以重复x次测量所述第一流量数据以及所述第一测试数据，以得到第一流量数据校准表Flow_positive₁、Flow_positive₂、.......Flow_positive_x以及第一测试数据校准表Press_positive₁、Press_positive₂、.......Press_positive_x，对重复x次测量的所述第一流量数据以及所述第一测试数据进行平均值处理，可以得到所述第一平均流量数据以及所述第一平均测试数据。在计算得到所述第一平均流量数据以及所述第一平均测试数据后，可以将所述第一平均流量数据以及所述第一平均测试数据发送给所述UI界面并进行显示。

其中，所述第一平均流量数据Flow_positive_measure可以通过以下计算方式得到：

所述第一平均测试数据Press_positive_measure可以通过以下计算方式得到：

步骤S420，对所述第一平均流量数据以及所述第一平均测试数据进行曲线拟合处理，以得到第一校准值。

在本实施例中，可以对步骤S410得到的所述第一平均流量数据Flow_positive_measure以及所述第一平均测试数据Press_positive_measure进行最小二乘法曲线拟合处理，以得到所述第一校准值，并将所述第一校准值存储于所述主控芯片700中。

在上述设计中，通过对多次测量的所述第一流量数据以及所述第一测试数据进行平均值处理，可以消除数据采集的干扰影响，提高流量转换精度，减小误差，使校准数据更加准确。

请参照图7，步骤S400还可以包括以下子步骤。

步骤S430，重复多次测量所述第二流量数据以及所述第二测试数据，对多次测量的所述第二流量数据以及所述第二测试数据进行平均值处理，得到第二平均流量数据以及第二平均测试数据。

在本实施例中，在完成一次正向校准以及一次反向校准后，可以自动翻转所述气阻500以重新进行正向校准以及反向校准，例如，在反向校准时，可以重复x次测量所述第二流量数据以及所述第二测试数据，以得到第二流量数据校准表Flow_negative₁、Flow_negative₂、.......Flow_negative_x以及第二测试数据校准表Press_negative₁、

Press_negative₂、.......Press_negative_x，对重复x次测量的所述第二流量数据以及所述第二测试数据进行平均值处理，可以得到所述第二平均流量数据以及所述第二平均测试数据。在计算得到所述第二平均流量数据以及所述第二平均测试数据后，可以将所述第二平均流量数据以及所述第二平均测试数据发送给所述UI界面并进行显示。

其中，所述第二平均流量数据Flow_negative_measure可以通过以下计算方式得到：

所述第二平均测试数据Press_negative_measure可以通过以下计算方式得到：

步骤S440，对所述第二平均流量数据以及所述第二平均测试数据进行曲线拟合处理，以得到第二校准值。

在本实施例中，可以对步骤S430得到的所述第二平均流量数据Flow_negative_measure以及所述第二平均测试数据Press_negative_measure进行最小二乘法曲线拟合处理，以得到所述第二校准值，并将所述第二校准值存储于所述主控芯片700中。

在上述设计中，通过对多次测量的所述第二流量数据以及所述第二测试数据进行平均值处理，可以消除数据采集的干扰影响，提高流量转换精度，减小误差，使校准数据更加准确。

在一种可能的实现方式中，对所述第一平均流量数据Flow_positive_measure以及所述第一平均测试数据Press_positive_measure进行最小二乘法曲线拟合处理的拟合模型可以为：

Flow_positive_measure＝k_positive×Press_positive_measure+b_positive

对所述第二平均流量数据Flow_negative_measure以及所述第二平均测试数据Press_negative_measure进行最小二乘法曲线拟合处理的拟合模型可以为：

Flow_negative_measure

＝k_negative×Press_negative_measure+b_negative

其中，k_positive和b_positive表示第一校准值，k_negative和b_negative表示第二校准值。

在一种可能的实现方式中，请参照图8，步骤S500可以包括以下子步骤。

步骤S510，当所述气流产生装置100向所述连接管道200传输气流时，根据所述第一校准值及所述压力传感器300测量的AD值，计算得到第一目标流量数据。

具体地，所述第一目标流量数据Flow_positive可以通过以下计算方式得到：

Flow_positive＝k_positive×AD_measure+b_positive

其中，k_positive和b_positive表示第一校准值，AD_measure表示压力传感器300测量的AD值。

步骤S520，当所述气流产生装置100向所述连接管道200传输气流时，根据所述第二校准值及所述压力传感器300测量的AD值，计算得到第二目标流量数据。

具体地，所述第二目标流量数据Flow_negative_measure可以通过以下计算方式得到：

Flow_negative＝k_negative×AD_measure+b_negative

其中，k_negative和b_negative表示第二校准值，AD_measure表示压力传感器300测量的AD值。

综上所述，本实施例提供一种呼吸机校准系统及校准方法，通过对气阻进行翻转，可以实现对气阻的正反向流量的校准，从而提高流量检测的准确性，此外，本申请提供的呼吸机校准系统操作简单便捷，成本低，能够提高传感器的重复利用率，可靠性高。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种呼吸机校准系统，其特征在于，包括：气流产生装置、连接管道、压力传感器、气流分析仪及气阻；

所述气流产生装置与所述连接管道连接，所述气流产生装置用于向所述连接管道传输气流；

所述气阻包括第一气孔及第二气孔；所述连接管道远离所述气流产生装置的一端与所述第一气孔连接，所述气流产生装置产生的气流通过所述第一气孔向所述第二气孔传输；当所述气阻翻转时，所述连接管道远离所述气流产生装置的一端与所述第二气孔连接，所述气流产生装置产生的气流通过所述第二气孔向所述第一气孔传输；

所述压力传感器与所述气阻连接，所述压力传感器用于对所述气阻内的气流进行测量；

所述气流分析仪与所述连接管道连接，所述气流分析仪用于对所述连接管道内的气流进行测量。

2.根据权利要求1所述的呼吸机校准系统，其特征在于，所述呼吸机校准系统还包括呼吸面罩；

当所述连接管道远离所述气流产生装置的一端与所述气阻的所述第一气孔连接时，所述气阻的所述第二气孔与所述呼吸面罩连接，所述气流产生装置产生的气流通过所述第一气孔向所述第二气孔传输；

当所述连接管道远离所述气流产生装置的一端与所述气阻的所述第二气孔连接时，所述气阻的所述第一气孔与所述呼吸面罩连接，所述气流产生装置产生的气流通过所述第二气孔向所述第一气孔传输。

3.根据权利要求1所述的呼吸机校准系统，其特征在于，所述呼吸机校准系统还包括主控芯片，所述主控芯片与所述气流产生装置连接，用于控制所述气流产生装置向所述连接管道传输气流。

4.根据权利要求1所述的呼吸机校准系统，其特征在于，所述呼吸机校准系统还包括UI界面；所述UI界面用于向所述主控芯片发送校准启动命令。

5.一种呼吸机校准方法，其特征在于，所述方法包括：

当所述连接管道远离所述气流产生装置的一端与所述第一气孔连接时，获取所述气流分析仪测得的第一流量数据以及所述压力传感器测得的第一测试数据；

判断所述气阻的所述第二气孔是否与所述连接管道远离所述气流产生装置的一端连接；

当所述连接管道远离所述气流产生装置的一端与所述第二气孔连接时，获取所述气流分析仪测得的第二流量数据以及所述压力传感器测得的第二测试数据；

对所述第一流量数据以及所述第一测试数据进行曲线拟合处理，以得到第一校准值；对所述第二流量数据以及所述第二测试数据进行曲线拟合处理，以得到第二校准值；

根据所述第一校准值及所述第二校准值得到目标流量数据。

6.根据权利要求5所述的呼吸机校准方法，其特征在于，所述判断所述气阻的所述第二气孔是否与所述连接管道远离所述气流产生装置的一端连接的步骤，包括：

设置m个数据采集点，在每个数据采样点，获取所述气流分析仪测得的第三流量数据F1＝{pf₁，pf₂，pf₃，......pf_m}与第一压力数据P1＝{p₁，p₂，p₃，......p_m}以及所述压力传感器测得的第三测试数据Ad1＝{ad₁，ad₂，ad₃，......ad_m}；

根据所述第三流量数据与所述第一压力数据，计算第一阻力数据R1＝{r₁，r₂，r₃，......r_m}；

对所述气阻进行翻转后，设置m个数据采集点，在每个数据采样点，获取所述气流分析仪测得的第四流量数据F2＝{pf₁，pf₂，pf₃，......pf_m}与第二压力数据P2＝{p₁，p₂，p₃，......p_m}以及所述压力传感器测得的第四测试数据Ad2＝{ad₁，ad₂，ad₃，......ad_m}；

根据所述第四流量数据与所述第二压力数据，计算第二阻力数据R2＝{r₁，r₂，r₃，......r_m}；

根据所述第一阻力数据、所述第二阻力数据、所述第三测试数据及所述第四测试数据判断所述气阻的所述第二气孔是否与所述连接管道远离所述气流产生装置的一端连接。

7.根据权利要求6所述的呼吸机校准方法，其特征在于，所述根据所述第一阻力数据、所述第二阻力数据、所述第三测试数据及所述第四测试数据判断所述气阻的所述第二气孔是否与所述连接管道远离所述气流产生装置的一端连接的步骤，包括：

判断所述第二阻力数据与所述第一阻力数据的差值是否大于第一预设阈值，且所述第四测试数据与所述第三测试数据的差值是否大于第二预设阈值；

若所述第二阻力数据与所述第一阻力数据的差值大于第一预设阈值，且所述第四测试数据与所述第三测试数据的差值大于第二预设阈值，则所述气阻的所述第二气孔与所述连接管道远离所述气流产生装置的一端连接。

8.根据权利要求5所述的呼吸机校准方法，其特征在于，所述对所述第一流量数据以及所述第一测试数据进行曲线拟合处理，以得到第一校准值的步骤，包括：

重复多次测量所述第一流量数据以及所述第一测试数据，对多次测量的所述第一流量数据以及所述第一测试数据进行平均值处理，得到第一平均流量数据以及第一平均测试数据；

对所述第一平均流量数据以及所述第一平均测试数据进行曲线拟合处理，以得到第一校准值；

所述对所述第二流量数据以及所述第二测试数据进行曲线拟合处理，以得到第二校准值的步骤，包括：

重复多次测量所述第二流量数据以及所述第二测试数据，对多次测量的所述第二流量数据以及所述第二测试数据进行平均值处理，得到第二平均流量数据以及第二平均测试数据；

对所述第二平均流量数据以及所述第二平均测试数据进行曲线拟合处理，以得到第二校准值。

9.根据权利要求8所述的呼吸机校准方法，其特征在于，对所述第一平均流量数据以及所述第一平均测试数据进行曲线拟合处理的拟合模型为：Flow_positive_measure＝k_positive×Press_positive_measure+b_positive对所述第二平均流量数据以及所述第二平均测试数据进行曲线拟合处理的拟合模型为：

Flow_negative_measure＝k_negative×Press_negative_measure+b_negative

其中，k_positive和b_positive表示第一校准值，k_negative和b_negative表示第二校准值。

10.根据权利要求5所述的呼吸机校准方法，其特征在于，所述根据所述第一校准值及所述第二校准值得到目标流量数据的步骤，包括：

当所述气流产生装置向所述连接管道传输气流时，根据所述第一校准值及所述压力传感器测量的AD值，计算得到第一目标流量数据；

当所述气流产生装置向所述连接管道传输气流时，根据所述第二校准值及所述压力传感器测量的AD值，计算得到第二目标流量数据。