CN211187252U - 一种基于压差法的无线肺活量检测仪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于压差法的无线肺活量检测仪器，包括控制装置、长颈喷管和喷管套筒；所述长颈喷管的排气端为收缩管，且所述收缩管的管径沿长颈喷管内气流方向减小；所述喷管套筒套装于所述收缩管上；所述控制装置包括传感电路、第一通道和第二通道；所述第一通道的一端连通于所述喷管套筒，另一端连通于所述传感电路的第一检测端；所述第二通道的一端连通于所述长颈喷管，另一端连通于传感电路的第二检测端。本实用新型一种基于压差法的无线肺活量检测仪器，通过设置上述结构，实现了通过简单结构即可实现肺活量的检测，有利于大规模推广，并且精度可以满足大部分使用需求。

Description

一种基于压差法的无线肺活量检测仪器

技术领域

本实用新型涉及检测技术，具体涉及一种基于压差法的无线肺活量检测仪器。

背景技术

肺活量计是一种用于测量由肺部吸气和呼气的空气量的装置，是用于基本肺功能测试(PFT)的主要设备。可以排除试验中的哮喘，支气管炎和肺气肿等肺部疾病。此外，肺活量计通常用于查找呼吸短促的原因，评估污染物对肺功能的影响，药物的效果以及评估疾病治疗的进展。

现市面上肺活量仪分机械式、电子式两种。其中，机械式肺活量仪一般采用排水法或叶轮法实现，体积庞大，不便携带，不适合家庭使用；电子式肺活量仪对文丘里管精度要求较高，并且随着环境温度和湿度变化，电子式肺活量仪也会产生较大误差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中电子式肺活量仪对文丘里管精度要求较高，并且随着环境温度和湿度变化，电子式肺活量仪也会产生较大误差，目的在于提供一种基于压差法的无线肺活量检测仪器，解决上述问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于压差法的无线肺活量检测仪器，包括控制装置、长颈喷管和喷管套筒；所述长颈喷管的排气端为收缩管，且所述收缩管的管径沿长颈喷管内气流方向减小；所述喷管套筒套装于所述收缩管上；所述控制装置包括传感电路、第一通道和第二通道；所述第一通道的一端连通于所述喷管套筒，另一端连通于所述传感电路的第一检测端；所述第二通道的一端连通于所述长颈喷管，另一端连通于传感电路的第二检测端；

所述传感电路包括可调电阻RS1、可调电阻RS2、压敏电阻R10、压敏电阻R20、压敏电阻R30、压敏电阻R40和放大器U10；所述压敏电阻R10和压敏电阻R30作为所述传感电路的第一检测端连通于所述第一通道；所述压敏电阻R20和压敏电阻R40作为所述传感电路的第二检测端连通于所述第二通道；

所述压敏电阻R30、压敏电阻R10、压敏电阻R20和压敏电阻R40依次串联，且压敏电阻R30远离压敏电阻R10的一端连接于激振电源地GND，所述压敏电阻R30靠近压敏电阻R10的一端连接于所述放大器U10的同相输入端；所述压敏电阻R10远离压敏电阻R30的一端连接于激振电源VDD；所述压敏电阻R20远离压敏电阻R10的一端连接于所述放大器U10的反相输入端；所述压敏电阻R40远离压敏电阻R20的一端连接于激振电源地GND；

所述可调电阻RS2并联于所述压敏电阻R20；所述可调电阻RS1的一端连接于激振电源地GND，所述可调电阻RS1的另一端连接于激振电源VDD；所述放大器U10的输出端作为所述传感电路的信号输出端。

本实用新型应用时，本实用新型首先采用长颈喷管和喷管套筒组合的方式替代了文丘里管，长颈喷管进气端作为使用者的吹气端。文丘里管的气压检测时，对检测处管径精度要求很高，不然很难对肺活量进行准确检测，而本实用新型中，第二检测端可以设置于长颈喷管任意一处，尤其是当长颈喷管设置于长颈喷管的非渐变段时，长颈喷管的管径是可以准确的得到的，并且该管径受到环境影响会非常小，而文丘里管中在收缩段设置检测时，受到环境温度影响很大，并且极易被异物降低精度。本实用新型中的第一检测端同样只需要检测喷管套筒内的压力信号，就可以通过第一检测端和第二检测端检测到的信号获取气体流量。

同时，本实用新型中的长颈喷管、喷管套筒以及检测设备也会受到温度湿度的影响，所以本申请中特意采用了一种特有的可调试的电路对精度进行校准；在使用时，压敏电阻R10和压敏电阻R30可以在第一通道压力变化时改变激励电流，压敏电阻R20和压敏电阻R40可以在第二通道压力变化时改变激励电流，而通过对可调电阻RS2的调整就可以对温度漂移进行调整，而通过RS1的调整就可以对测量精度进行微调。当需要使用时，向长颈喷管内输送一个定量的空气流量，然后调整可调电阻RS1对测量精度进行校核，校核完成后，当环境发生变化，就可以通过可调电阻RS2对温度漂移进行调整至完全补偿实现提高精度的目的。本实用新型通过设置上述结构，实现了通过简单结构即可实现肺活量的检测，有利于大规模推广，并且精度可以满足大部分使用需求。

进一步的，还包括主控模块和蓝牙模块；所述主控模块连接于蓝牙模块，且所述主控模块连接于所述传感电路的信号输出端。

本实用新型应用时，主控模块用于信号处理，通过气压差获取流量的处理过程属于现有技术，对现有的文丘里流量计都是采用这种方式进行处理的，本实用新型的主要发明点在于使用了特别的结构和校准电路实现了高精度的数据采集。蓝牙模块用于远程通信使用，有利于本实用新型的适用性。

进一步的，所述主控模块中主控芯片采用ATMEGA328P-AU。

进一步的，所述蓝牙模块采用HC06-Bluetooth。

进一步的，还包括电源模块和变压电路；所述电源模块连接于变压电路，且所述变压电路向控制装置供电。

进一步的，所述变压电路中的主控芯片采用AMS1117CM-3.3。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型一种基于压差法的无线肺活量检测仪器，通过设置上述结构，实现了通过简单结构即可实现肺活量的检测，有利于大规模推广，并且精度可以满足大部分使用需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型传感电路原理图；

图3为本实用新型主控模块电路原理图；

图4为本实用新型蓝牙模块电路原理图；

图5为本实用新型实施例变压电路原理图；

图6为本实用新型实施例变压电路原理图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-控制装置，2-长颈喷管，3-喷管套筒，4-第一通道，5-第二通道。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示，本实用新型一种基于压差法的无线肺活量检测仪器，包括控制装置1、长颈喷管2和喷管套筒3；所述长颈喷管2的排气端为收缩管，且所述收缩管的管径沿长颈喷管2内气流方向减小；所述喷管套筒3套装于所述收缩管上；所述控制装置1包括传感电路、第一通道4和第二通道5；所述第一通道4的一端连通于所述喷管套筒3，另一端连通于所述传感电路的第一检测端；所述第二通道5的一端连通于所述长颈喷管2，另一端连通于传感电路的第二检测端；

如图2所示，所述传感电路包括可调电阻RS1、可调电阻RS2、压敏电阻R10、压敏电阻R20、压敏电阻R30、压敏电阻R40和放大器U10；所述压敏电阻R10和压敏电阻R30作为所述传感电路的第一检测端连通于所述第一通道4；所述压敏电阻R20和压敏电阻R40作为所述传感电路的第二检测端连通于所述第二通道5；

所述压敏电阻R30、压敏电阻R10、压敏电阻R20和压敏电阻R40依次串联，且压敏电阻R30远离压敏电阻R10的一端连接于激振电源地GND，所述压敏电阻R30靠近压敏电阻R10的一端连接于所述放大器U10的同相输入端；所述压敏电阻R10远离压敏电阻R30的一端连接于激振电源VDD；所述压敏电阻R20远离压敏电阻R10的一端连接于所述放大器U10的反相输入端；所述压敏电阻R40远离压敏电阻R20的一端连接于激振电源地GND；

所述可调电阻RS2并联于所述压敏电阻R20；所述可调电阻RS1的一端连接于激振电源地GND，所述可调电阻RS1的另一端连接于激振电源VDD；所述放大器U10的输出端作为所述传感电路的信号输出端。

本实施例实施时，首先采用长颈喷管2和喷管套筒3组合的方式替代了文丘里管，长颈喷管进气端作为使用者的吹气端。文丘里管的气压检测时，对检测处管径精度要求很高，不然很难对肺活量进行准确检测，而本实用新型中，第二检测端可以设置于长颈喷管2任意一处，尤其是当长颈喷管2设置于长颈喷管2的非渐变段时，长颈喷管2的管径是可以准确的得到的，并且该管径受到环境影响会非常小，而文丘里管中在收缩段设置检测时，受到环境温度影响很大，并且极易被异物降低精度。本实用新型中的第一检测端同样只需要检测喷管套筒内的压力信号，就可以通过第一检测端和第二检测端检测到的信号获取气体流量。

同时，本实用新型中的长颈喷管2、喷管套筒3以及检测设备也会受到温度湿度的影响，所以本申请中特意采用了一种特有的可调试的电路对精度进行校准；在使用时，压敏电阻R10和压敏电阻R30可以在第一通道压力变化时改变激励电流，压敏电阻R20和压敏电阻R40可以在第二通道压力变化时改变激励电流，而通过对可调电阻RS2的调整就可以对温度漂移进行调整，而通过RS1的调整就可以对测量精度进行微调。当需要使用时，向长颈喷管内输送一个定量的空气流量，然后调整可调电阻RS1对测量精度进行校核，校核完成后，当环境发生变化，就可以通过可调电阻RS2对温度漂移进行调整至完全补偿实现提高精度的目的。本实用新型通过设置上述结构，实现了通过简单结构即可实现肺活量的检测，有利于大规模推广，并且精度可以满足大部分使用需求。

如图3和图4所示，本实施例还包括主控模块和蓝牙模块；所述主控模块连接于蓝牙模块，且所述主控模块连接于所述传感电路的信号输出端。

本实施例中所述主控模块中主控芯片采用ATMEGA328P-AU。

本实施例中所述蓝牙模块采用HC06-Bluetooth。

如图5和图6所示，本实施例还包括电源模块和变压电路；所述电源模块连接于变压电路，且所述变压电路向控制装置1供电。

本实施例中所述变压电路中的主控芯片采用AMS1117CM-3.3。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于压差法的无线肺活量检测仪器，其特征在于，包括控制装置(1)、长颈喷管(2)和喷管套筒(3)；所述长颈喷管(2)的排气端为收缩管，且所述收缩管的管径沿长颈喷管(2)内气流方向减小；所述喷管套筒(3)套装于所述收缩管上；所述控制装置(1)包括传感电路、第一通道(4)和第二通道(5)；所述第一通道(4)的一端连通于所述喷管套筒(3)，另一端连通于所述传感电路的第一检测端；所述第二通道(5)的一端连通于所述长颈喷管(2)，另一端连通于传感电路的第二检测端；

所述传感电路包括可调电阻RS1、可调电阻RS2、压敏电阻R10、压敏电阻R20、压敏电阻R30、压敏电阻R40和放大器U10；所述压敏电阻R10和压敏电阻R30作为所述传感电路的第一检测端连通于所述第一通道(4)；所述压敏电阻R20和压敏电阻R40作为所述传感电路的第二检测端连通于所述第二通道(5)；

所述压敏电阻R30、压敏电阻R10、压敏电阻R20和压敏电阻R40依次串联，且压敏电阻R30远离压敏电阻R10的一端连接于激振电源地GND，所述压敏电阻R30靠近压敏电阻R10的一端连接于所述放大器U10的同相输入端；所述压敏电阻R10远离压敏电阻R30的一端连接于激振电源VDD；所述压敏电阻R20远离压敏电阻R10的一端连接于所述放大器U10的反相输入端；所述压敏电阻R40远离压敏电阻R20的一端连接于激振电源地GND；

所述可调电阻RS2并联于所述压敏电阻R20；所述可调电阻RS1的一端连接于激振电源地GND，所述可调电阻RS1的另一端连接于激振电源VDD；所述放大器U10的输出端作为所述传感电路的信号输出端。

2.根据权利要求1所述的一种基于压差法的无线肺活量检测仪器，其特征在于，还包括主控模块和蓝牙模块；所述主控模块连接于蓝牙模块，且所述主控模块连接于所述传感电路的信号输出端。

3.根据权利要求2所述的一种基于压差法的无线肺活量检测仪器，其特征在于，所述主控模块中主控芯片采用ATMEGA328P-AU。

4.根据权利要求2所述的一种基于压差法的无线肺活量检测仪器，其特征在于，所述蓝牙模块采用HC06-Bluetooth。

5.根据权利要求1所述的一种基于压差法的无线肺活量检测仪器，其特征在于，还包括电源模块和变压电路；所述电源模块连接于变压电路，且所述变压电路向控制装置(1)供电。

6.根据权利要求5所述的一种基于压差法的无线肺活量检测仪器，其特征在于，所述变压电路中的主控芯片采用AMS1117CM-3.3。

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