CN208833636U - 一种便携式pm2.5及呼吸功能检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式PM2.5及呼吸功能检测装置，包括主机、呼吸通道组件和PM2.5检测模块，所述呼吸通道组件设置在所述主机，所述主机通过所述呼吸通道组件进行呼吸检测和训练，并获取呼吸检测和训练数据；所述主机通过PM2.5检测模块进行PM2.5检测并获取PM2.5数据；所述PM2.5检测模块通过所述呼吸通道组件进行呼气、吸气PM2.5检测。本实用新型的便携式PM2.5及呼吸功能检测装置，集呼吸检测、呼吸训练和PM2.5检测为一体，设备体积小，操作简单方便，互动性强。

Description

一种便携式PM2.5及呼吸功能检测装置

技术领域

本实用新型涉及医疗保健领域，尤其涉及一种便携式PM2.5及呼吸功能检测装置。

背景技术

慢性呼吸疾病是一种常见病、多发病，是三大慢性病之一严重影响人体身体健康，在城市的死亡率占第3位，而在农村则占首位。由于大气污染、吸烟、工业经济发展导致的理化因子、生物因子吸入以及人口年龄老化等因素，使近年来呼吸系统疾病如肺癌、支气管哮喘的发病率明显增加，慢性阻塞性肺疾病居高不下。

肺功能检查是发现与预防呼吸疾病重要手段之一，特别是早筛查早预防。国家政策也越来越重视呼吸疾病对国民健康的影响，民众也越来越关注自身的呼吸健康。现有大医院才配有肺功能仪且体积庞大、携带不方便，大众筛查及基层人群肺功能检测筛查使用受限。近来空气PM2.5是呼吸疾病主要危险因数之一，通常所得到PM2.5数据是通过气象部门所公布的针对整个城市或地区的空气指标，不能真实体现用户实际所处环境空气质量,不能帮忙医生进行准确诊断或者数据统计分析PM2.5对于呼吸患者的真实影响。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结合了呼吸功能检测和PM2.5检测功能便携式检测装置，能准确测定用户所处环境PM2.5数据，以及用户在使用本装置检测肺功能时同时检测肺部呼出气体的PM2.5和吸入肺部的实时空气指标，方便医生或者研究机构分析判断PM2.5对人体呼吸疾病影响。

为实现上述目的，本实用新型提供一种便携式PM2.5及呼吸功能检测装置，包括主机、呼吸通道组件和PM2.5检测模块，所述呼吸通道组件设置在所述主机顶部，所述主机通过所述呼吸通道组件进行呼吸检测和训练，并获取呼吸检测和训练数据；所述PM2.5检测模块，设置在主机上，所述主机通过PM2.5检测模块进行PM2.5检测并获取PM2.5数据；所述PM2.5检测模块通过所述呼吸通道组件进行呼气、吸气PM2.5检测。

进一步的，所述呼吸通道包括依次连通的通气孔、阀门组件和咬嘴。

进一步的，所述PM2.5检测模块包括有进气口，所述进气口和所述通气孔为相互邻近设置。

进一步的，所述通气孔的轨迹延长线朝向所述进气口。

进一步的，所述通气孔是多个，呈阵列排布。

进一步的，所述PM2.5检测模块是激光或红外式PM2.5检测模块。

进一步的，所述PM2.5检测模块包括有风扇，所述风扇将气体从所述PM2.5检测模块的进气口进入。

进一步的，所述呼吸通道组件为一可插拔组件，便于更换、清洗。

进一步的，所述主机设置有通讯模块，所述通讯模块至少包含WIFI、蓝牙或移动通讯的一种，便于和智能终端或云服务器等外部设备进行数据交互。

本实用新型和现有技术相比，其显著特点为：本实用新型的便携式PM2.5及呼吸功能检测装置，集呼吸检测和PM2.5检测为一体，设备体积小，操作简单方便，互动性强。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的原理框图；

其中：1-输入输出装置；2-步进电机；3-阀门组件；4-电机驱动芯片；5-微处理器；6-咬嘴；7-环境大气通道；8-嘴部气压通道；9-压差传感器；10-传感器信号处理电路；11-天线；12-中央处理器；13-WIFI/蓝牙模块；14-电源管理系统；15-存储单元；16-电池；17-PM2.5检测模块；18-通气孔，19-进气口。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种便携式PM2.5及呼吸功能检测装置包括主机、呼吸通道组件和PM2.5检测模块17。其中，主机包括输入输出装置1、步进电机2、微处理器5、中央处理器12、电机驱动芯片4、压差传感器9、传感器信号处理电路10、WIFI/蓝牙模块13、天线11、存储单元15、电源管理系统14和电池16。呼吸通道组件设置在主机的顶部，呼吸通道组件包括前面的咬嘴6阀门组件3、背部的通气孔18的后盖、环境大气通道7和嘴部气压通道8，在呼吸检测及训练时，用户嘴部通过咬嘴6、阀门组件3的阀门及通气孔18形成的呼吸阻尼通道进行呼吸。阀门组件3靠近咬嘴6的嘴部气压通道8连接压差传感器9的一端口，压差传感器9的另一端口经环境大气通道7连接到通气孔18，连通环境大气压。用户最大限度地吸入空气，空气以一定流速流经阀门组件3阀门，嘴部气压通道8与环境大气通道7形成气压差。通气孔18设有多个，以提供大的通气量。

呼吸通道组件为可插拔组件，可进行清洗、更换，避免交叉感染。

PM2.5检测模块17设置在便携式主机的背部，PM2.5检测模块17是激光或红外式的PM2.5检测模块17，利用光的散射原理，得到气体中0.3～10微米悬浮颗粒物的PM2.5和PM10的浓度。PM2.5检测模块17的进气口19和呼吸通道组件的通气孔18邻近，呼吸通道组件的通气孔18的出气方向朝向进气口19，使得从通气孔18呼出的气体更易于进入到PM2.5检测模块17中。PM2.5检测模块17内部还包括有风扇，该风扇引导气体从所述PM2.5检测模块17的进气口19进入。

主机通过WIFI/蓝牙模块13与天线11可连接智能终端，如通过智能终端的APP进行交互。用户的训练、测试数据通过无线网络上传云服务器，医生通过云平台进行远程判读诊断及康复性指导，数据统计分析。

在具体应用中，主机设有的通讯模块，可以包括WIFI、蓝牙，或移动通讯中的GSM、GPRS、3G、4G的一种或多种，以便于和智能终端、云服务器等外部设备交互。

主机装有电池16，电池16通过电源管理系统14给主机供电。在具体应用中，根据产品功能需求可选择锂电池、干电池等进行供电。

主机还设有USB接口，用于和PC等外部设备进行数据交互，及提供外部供电和给电池充电。

如图1和图2所示，本具体实施例的便携式PM2.5及呼吸功能检测装置可单独进行PM2.5检测或在呼吸检测或训练的同时进行PM2.5检测。

PM2.5检测流程：

1)呼气PM2.5检测，人体肺部呼出的气体流经咬嘴6、阀门组件3、从通气孔18呼出，再从进气口19进入PM2.5检测模块17，PM2.5检测模块17采集、分析人体肺部呼出气体的PM2.5和PM10浓度，并在主机上实时显示检测结果。

2)环境PM2.5检测，周围环境空气从PM2.5检测模块17的进气口19进入PM2.5检测模块17，PM2.5检测模块17采集、分析周围环境的PM2.5和PM10浓度，并在主机上实时显示检测结果。

呼吸检测或训练操作流程：

1)用户通过输入输出装置1与本装置进行交互，其中输入装置触摸屏，输出装置是液晶显示屏。检测、训练序列是由用户通过图形用户界面发起，中央处理器12根据用户输入信息加载相应训练、测试配置文件。中央处理器12下发命令给微处理器5等待响应用户开始一个训练序列。阀门组件3带有两片阀片，其中一片固定，另一通过齿轮连接步进电机2，主机控制步进电机2调节阀门开口大小，通过对阀门开口大小的调整可实现在呼吸训练过程中保持预定的负载阻抗。

2)呼吸检测及训练时用户嘴部通过咬嘴6快速呼、吸气，在嘴部气压通道8和环境大气通道7之间形成气压差。

3)压差传感器9检测到气压差，通过传感器信号处理电路10进行处理，然后发送给微处理器5。

4)微处理器5每隔几个毫秒检测该气压差，通过算法运算后决定阀门组件3的阀门继续打开还是关小，微处理器5送出信号控制电机驱动芯片4，驱动步进电机2前进或后退几个步进以控制阀门组件3的阀门开口面积的大小，从而实现在呼吸训练过程保持一个预定的负载阻抗。

5)中央处理器12运行android操作系统，通过串口连接微处理器5，微处理器5将本装置训练或测试数据(压差、流速)通过串口传送中央处理器12进一步运算主要包括气体流量积分、计算呼吸功率及呼吸做功等等，显示装置液晶屏1显示最终训练、测试数据图表，例如：最大吸气压力、肺容积、最高吸气流速、呼吸做功等等便于用户查看结果。这些数据可存储于存储单元15，方便用户查阅历史数据。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种便携式PM2.5及呼吸功能检测装置，包括主机、呼吸通道组件和PM2.5检测模块，其特征在于：所述呼吸通道组件设置在所述主机顶部，所述主机通过所述呼吸通道组件进行呼吸检测和训练，并获取呼吸检测和训练数据；所述PM2.5检测模块，设置在主机上，所述主机通过PM2.5检测模块进行PM2.5检测并获取PM2.5数据；所述PM2.5检测模块通过所述呼吸通道组件进行呼气、吸气PM2.5检测。

2.如权利要求1所述的便携式PM2.5及呼吸功能检测装置，其特征在于：所述呼吸通道包括依次连通的通气孔、阀门组件和咬嘴。

3.如权利要求2所述的便携式PM2.5及呼吸功能检测装置，其特征在于：所述PM2.5检测模块包括有进气口，所述进气口和所述通气孔为相互邻近设置。

4.如权利要求3所述的便携式PM2.5及呼吸功能检测装置，其特征在于：所述通气孔的轨迹延长线朝向所述进气口。

5.如权利要求4所述的便携式PM2.5及呼吸功能检测装置，其特征在于：所述通气孔是多个，呈阵列排布。

6.如权利要求1-5任意一项所述的便携式PM2.5及呼吸功能检测装置，其特征在于：所述PM2.5检测模块是激光或红外式PM2.5检测模块。

7.如权利要求6所述的便携式PM2.5及呼吸功能检测装置，其特征在于：所述PM2.5检测模块包括有风扇，所述风扇引导气体从所述PM2.5检测模块的进气口进入。

8.如权利要求2所述的便携式PM2.5及呼吸功能检测装置，其特征在于：所述呼吸通道组件为一可插拔组件。

9.如权利要求1所述的便携式PM2.5及呼吸功能检测装置，其特征在于：所述主机设置有通讯模块，所述通讯模块至少包含WIFI、蓝牙或移动通讯的一种。