CN212254960U - 一种民用口罩呼吸阻力检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种民用口罩呼吸阻力检测装置，包括头模、气压传感器、呼吸管道、通道阀、呼气通道、吸气通道、风机和基于ARM的控制器，所述头模上设有测量口，所述气压传感器连接至所述测量口；所述呼吸管道的一端穿入所述头模并连通至所述测量口，另一端通过所述通道阀分别与呼气通道和吸气通道的一端连接，所述呼气通道和吸气通道的另一端分别与所述风机的排气口和进气口连接：所述通道阀包括第一阀口、第二阀口和第三阀口，所述第一阀口与所述呼吸管道连接。本实用新型简化了检测口罩阻力的操作，提升了检测效率。

Description

一种民用口罩呼吸阻力检测装置

技术领域

本实用新型涉及口罩检测装置，特别涉及一种民用口罩呼吸阻力检测装置。

背景技术

口罩是日常生活中常见的防护用具之一，尤其是现在的空气环境质量日益下降的情况下，口罩的需求量正在逐年增加。所有的商品都有对应的质量标准，口罩也不例外。GB/T 32610-2016《日常防护型口罩技术规范》要求：85L/min流量下，吸气阻力不大于175Pa；呼气阻力不大于145Pa。呼吸阻力检测方法为：在吸气和呼气通气流量设定在(85±1)L/min的情况下，将口罩佩戴在头模上，测试佩戴口罩前后压差(即呼吸阻力)。

但是，现有的测试装置操作复杂，工作人员在测试完毕呼气和吸气切换过程中，需要切换气管，切换过程较为费力，同时还可能存在气管接错的风险。同时检测过程读数均采用目测读数，测量精度不高，读数误差较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种民用口罩呼吸阻力检测装置，简化了检测口罩阻力的操作，提升了检测效率。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种民用口罩呼吸阻力检测装置，包括头模、气压传感器、呼吸管道、通道阀、呼气通道、吸气通道、风机和基于ARM的控制器，所述头模上设有测量口，所述气压传感器连接至所述测量口；

所述呼吸管道的一端穿入所述头模并连通至所述测量口，另一端通过所述通道阀分别与呼气通道和吸气通道的一端连接，所述呼气通道和吸气通道的另一端分别与所述风机的排气口和进气口连接：

所述通道阀包括第一阀口、第二阀口和第三阀口，所述第一阀口与所述呼吸管道连接；

所述呼气通道包括呼气流量计和呼气阀，所述呼气阀包括第一呼气阀口、第二呼气阀口和第三呼气阀口，所述第一呼气阀口通过呼气管路与所述第二阀口连接，所述呼气流量计设置在所述呼气管路上；所述第二呼气阀口与所述风机的排气口连接；所述第三呼气阀口与外部空气连通；

所述吸气通道包括吸气流量计和吸气阀，所述吸气阀包括第一吸气阀口、第二吸气阀口和第三吸气阀口，所述第一吸气阀口通过吸气管路与所述第三阀口连接，所述吸气流量计设置在所述吸气管路上；所述第二吸气阀口与所述风机的进气口连接；所述第三吸气阀口与外部空气连通；

所述气压传感器、通道阀、呼气流量计、吸气流量计、呼气阀、吸气阀和风机均与所述控制器电连接。

较佳的，所述气压传感器通过测压管连接至所述测量口，所述测压管的一端与所述气压传感器连接，另一端穿入所述呼吸管道内并延伸至所述测量口。

较佳的，所述呼气管路上还设置一呼气调节阀，所述呼气调节阀设置在所述呼气流量计与所述第一呼气阀口之间，所述呼气调节阀与所述控制器电连接。

较佳的，所述吸气管路上还设置一吸气调节阀，所述吸气调节阀设置在所述吸气流量计与所述第一吸气阀口之间，所述吸气调节阀与所述控制器电连接。

较佳的，所述控制器包括ARM控制模块、AD转换模块、电源模块、显示控制模块，所述气压传感器通过所述AD转换模块与所述ARM控制模块电连接；

所述通道阀、呼气流量计、吸气流量计、呼气阀、吸气阀、风机和电源模块均与所述ARM控制模块电连接；

所述显示控制模块包括显示模块和操作按键，所述显示模块和操作按键均与所述ARM控制模块电连接。

较佳的，所述显示控制模块为触摸屏。

较佳的，所述控制器还包括无线通讯模块，所述ARM控制模块通过所述无线通讯模块可与服务器或ERP系统电连接。

较佳的，所述控制器还包括RS232接口，所述ARM控制模块通过RS232接口可与单机版终端连接。

较佳的，所述风机采用电动高压旋涡风机，固定转速可达2800r/min。

较佳的，所述通道阀、呼气阀和吸气阀均采用T型三通球阀。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：

1、本实用新型提供的一种民用口罩呼吸阻力检测装置，呼气通道和吸气通道均有独立的流量计和调节阀，相对独立，互不干扰，稳定性和可靠度高。

2、不需要调节风机，呼气通道和吸气通道的流量设定好后，切换呼气或吸气模式(在本实施例中，显示控制模块的显示模块上显示有“呼气”和“吸气”的操作按键，只需要按下对应的按键即可)，无需再调节流量，提高了测试效率。

3、现有的口罩呼吸阻力检测装置的控制器采用PLC控制器进行控制，控制不灵活，数据处理不方便。而本实用新型的控制器采用基于ARM的控制器，控制灵活，数据处理方便，快速高效。

4、本实用新型提供的一种民用口罩呼吸阻力检测装置具有WIFI模块，ARM控制模块通过WIFI模块可与服务器连接，测试数据可直接上传到云服务器。如果用户有自己的ERP系统用户，通过通讯协议，可以连接到自己的ERP系统；如果没有自己的ERP系统用户，可以用QMS100品质管理系统，多个测试项目，测试后，一键导出综合测试报告。对于没有网络的用户，可以使用单机版专业软件，通过RS232接口，测试数据上传到单机版终端如PC，方便数据统计。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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他的附图。附图中：

图1为本实用新型的优选实施例提供的一种民用口罩呼吸阻力检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型的优选实施例提供的一种民用口罩呼吸阻力检测装置的立体图。

具体实施方式

以下将结合图1和图2对本实用新型提供的一种民用口罩呼吸阻力检测装置进行详细的描述，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本实用新型精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1和图2，一种民用口罩呼吸阻力检测装置，包括头模1、气压传感器3、呼吸管道4、通道阀5、呼气通道6、吸气通道7、风机8和基于ARM的控制器9：

由于头模1是模仿人头形状设计的，因此，头模1上设有鼻子和嘴巴，在本实施例中，在头模1的嘴巴处设置测量口11，此测量口11设置成向头模1内凹陷的弯曲形状，目的是不易被测试口罩堵住测量口11，测量更准确。

所述呼吸管道4的一端穿入所述头模1并连通至所述测量口11，另一端通过所述通道阀5分别与呼气通道6和吸气通道7的一端连接，所述呼气通道6和吸气通道7的另一端分别与所述风机8的排气口81和进气口82(此风机8具有两个风口，即排气口81和进气口82)连接：

所述通道阀5用于切换呼气通道6和吸气通道7，使切换呼气通道6或吸气通道7与呼吸管道4连通，呼气通道6和吸气通道7不能同时与呼吸管道4连通。在本实施例中，通道阀5为三通阀，其包括第一阀口51、第二阀口52和第三阀口53，所述第一阀口51与所述呼吸管道4连接；

所述呼气通道6包括通过呼气管路串联的呼气流量计61、呼气调节阀62和呼气阀63，所述呼气阀63包括第一呼气阀口631、第二呼气阀口632和第三呼气阀口633，所述第一呼气阀口631通过呼气管路与所述第二阀口52连接，所述呼气流量计61和呼气调节阀62均设置在所述呼气管路上；所述第二呼气阀口632与所述风机8的排气口81连接；所述第三呼气阀口633与外部空气连通；呼气阀63是呼气通道6的开关；

所述吸气通道7包括通过吸气管路串联的吸气流量计71、吸气调节阀72和吸气阀73，所述吸气阀73包括第一吸气阀口731、第二吸气阀口732和第三吸气阀口733，所述第一吸气阀口731通过吸气管路与所述第三阀口53连接，所述吸气流量计71和吸气调节阀72均设置在所述吸气管路上；所述第二吸气阀口732与所述风机8的进气口82连接；所述第三吸气阀口733与外部空气连通；吸气阀73是吸气通道7的开关；

所述气压传感器3、通道阀5、呼气流量计61、吸气流量计71、呼气调节阀62、吸气调节阀72、呼气阀63、吸气阀73和风机8均与所述控制器9电连接，通过控制器9的控制，可实现自动化检测。

在本实施例中，通道阀5、呼气阀63、吸气阀73均为切换阀，即通道阀5为通道切换阀，呼气阀63为呼气切换阀，吸气阀73为吸气切换阀。

在本实施例中，所述气压传感器3通过测压管2连接至所述测量口11，所述测压管2的一端与所述气压传感器3连接，另一端穿入所述呼吸管道4内并延伸至所述测量口11。

所述控制器9包括ARM控制模块93、AD转换模块91、电源模块、显示控制模块，所述气压传感器3通过所述AD转换模块91与所述ARM控制模块93电连接；

所述通道阀5、呼气流量计61、吸气流量计71、呼气阀63、吸气阀73和风机8均与所述ARM控制模块93电连接；

所述电源模块与所述ARM控制模块93电连接；

所述显示控制模块包括显示模块和操作按键，所述显示模块和操作按键均与所述ARM控制模块93电连接。

在本实施例中，口罩呼吸阻力检测装置包括呼气模式和吸气模式，这两种模式是相互独立的，因此，显示模块上显示有呼气模式的操作按键(如呼气模式的操作按键在显示模块上显示为“呼气”)和吸气模式的操作按键(如吸气模式的操作按键在显示模块上显示为“吸气”)，在测试时，只需要操作对应的操作按键即可，即按下“呼气”，则进行呼气阻力测试；按下“吸气”，则进行吸气阻力测试。

在本实施例中，ARM控制模块93为ARM芯片，电源模块为开关电源95，此ARM芯片上设有电源接口94，开关电源95通过电源接口94连接在ARM芯片上。

显示控制模块的显示模块采用显示屏，如采用DGUS屏，无采用直接变量驱动显示方式，所有的显示和操作都是基于预先设置好的变量配置文件来工作的，所以整个开发过程也就是通过PC软件辅助完成变量配置文件的过程。优选的，所述显示控制模块为触摸屏。

在本实施例中，所述风机8为鼓风机，且采用电动高压旋涡风机，固定转速可达2800r/min，最大正压：19kps，最大负压-18kps，最大流量105m³/h。在本实施例中，测试时，风机8的转速是固定的，无需调节。

所述通道阀5、呼气阀63和吸气阀73均采用T型三通球阀。

所述控制器9还包括无线通讯模块，本实施例优选无线通讯模块为WIFI模块91，所述ARM控制模块93通过所述无线通讯模块可与服务器连接，测试数据可直接上传到云服务器。如果用户有自己的ERP系统用户，通过通讯协议，可以连接到自己的ERP系统；如果没有自己的ERP系统用户，可以用QMS100品质管理系统，多个测试项目，测试后，一键导出综合测试报告。对于没有网络的用户，可以使用单机版专业软件，通过RS232接口，测试数据上传到单机版终端如PC，方便数据统计。

在本实施例中，呼吸阻力检测装置还包括一柜体10，头模1和控制器9均设置在此柜体10上，通道阀5、呼气通道6、吸气通道7、风机8均设置在柜体10内。在柜体10内，对应风机8的位置，还设置有散热风扇，本实用新型对散热风扇的个数不做限制，本实施例以两个风扇为例，散热风扇靠近风机8的位置，用于对风机8进行散热。

在本实施例中，呼气通道6和吸气通道7均有独立的流量计和调节阀，相对独立，互不干扰，稳定性和可靠度高。不需要调节风机8，呼气通道6和吸气通道7的流量设定好后，切换呼气或吸气模式(在本实施例中，显示控制模块的显示模块上显示有“呼气”和“吸气”的操作按键，只需要按下对应的按键即可)，无需再调节流量，提高测试效率。

工作原理：

首先，将呼气流量计61和吸气流量计71的指数分别设定为(85士1)L/min，并将气压传感器3的系统阻力设定为0。

其次，将被测试口罩佩戴在匹配的试验头模1上，调整口罩的佩戴位置及头带的松紧度，确保口罩与试验头模1的密合。

然后，进行呼气阻力和吸气阻力的测试。

呼气阻力的测试：

在触摸屏上点“呼气”按键，通道阀5切换到呼气通道6，呼气管路通过呼气阀63与风机8连通，风机8往外吹气，调节呼气调节阀62，呼气流量计61的流量达到设定值—(85±1)L/min后，气压传感器3检测头模1上的测量口11空压的压力值，此压力值通过AD转换模式转换后被送到ARM控制模块93进行数据处理，结果显示在触摸屏上。

吸气阻力的测试：

在触摸屏上点“吸气”按键，通道阀5切换到吸气通道7，吸气管路通过吸气阀73与风机8连通，风机8往里吸气，调节吸气调节阀72，吸气流量计71的流量达到设定值—(85±1)L/min后，气压传感器3检测头模1上的测量口11空压的压力值，此压力值通过AD转换模式转换后被送到ARM控制模块93进行数据处理，结果显示在触摸屏上。

本实施例提供的呼吸阻力检测装置具有自动测试功能，在触摸屏上选择吸气或吸气模式，设置通气流量，在头模上戴上口罩，按测试键自动测试，测试结束，触摸屏显示测试结果。本实施例提供的呼吸阻力检测装置还具有统计和打印功能，统计显示平均值、最大值、最小值、标准偏差和变异系数，测试结束通过打印机打印测试报告。

Claims (10)

1.一种民用口罩呼吸阻力检测装置，其特征在于，包括头模、气压传感器、呼吸管道、通道阀、呼气通道、吸气通道、风机和基于ARM的控制器，所述头模上设有测量口，所述气压传感器连接至所述测量口；

所述呼吸管道的一端穿入所述头模并连通至所述测量口，另一端通过所述通道阀分别与呼气通道和吸气通道的一端连接，所述呼气通道和吸气通道的另一端分别与所述风机的排气口和进气口连接：

所述通道阀包括第一阀口、第二阀口和第三阀口，所述第一阀口与所述呼吸管道连接；

所述呼气通道包括呼气流量计和呼气阀，所述呼气阀包括第一呼气阀口、第二呼气阀口和第三呼气阀口，所述第一呼气阀口通过呼气管路与所述第二阀口连接，所述呼气流量计设置在所述呼气管路上；所述第二呼气阀口与所述风机的排气口连接；所述第三呼气阀口与外部空气连通；

所述吸气通道包括吸气流量计和吸气阀，所述吸气阀包括第一吸气阀口、第二吸气阀口和第三吸气阀口，所述第一吸气阀口通过吸气管路与所述第三阀口连接，所述吸气流量计设置在所述吸气管路上；所述第二吸气阀口与所述风机的进气口连接；所述第三吸气阀口与外部空气连通；

所述气压传感器、通道阀、呼气流量计、吸气流量计、呼气阀、吸气阀和风机均与所述控制器电连接。

2.如权利要求1所述的一种民用口罩呼吸阻力检测装置，其特征在于，所述气压传感器通过测压管连接至所述测量口，所述测压管的一端与所述气压传感器连接，另一端穿入所述呼吸管道内并延伸至所述测量口。

3.如权利要求1所述的一种民用口罩呼吸阻力检测装置，其特征在于，所述呼气管路上还设置一呼气调节阀，所述呼气调节阀设置在所述呼气流量计与所述第一呼气阀口之间，所述呼气调节阀与所述控制器电连接。

4.如权利要求1所述的一种民用口罩呼吸阻力检测装置，其特征在于，所述吸气管路上还设置一吸气调节阀，所述吸气调节阀设置在所述吸气流量计与所述第一吸气阀口之间，所述吸气调节阀与所述控制器电连接。

5.如权利要求1所述的一种民用口罩呼吸阻力检测装置，其特征在于，所述控制器包括ARM控制模块、AD转换模块、电源模块、显示控制模块，所述气压传感器通过所述AD转换模块与所述ARM控制模块电连接；

所述通道阀、呼气流量计、吸气流量计、呼气阀、吸气阀、风机和电源模块均与所述ARM控制模块电连接；

所述显示控制模块包括显示模块和操作按键，所述显示模块和操作按键均与所述ARM控制模块电连接。

6.如权利要求5所述的一种民用口罩呼吸阻力检测装置，其特征在于，所述显示控制模块为触摸屏。

7.如权利要求5所述的一种民用口罩呼吸阻力检测装置，其特征在于，所述控制器还包括无线通讯模块，所述ARM控制模块通过所述无线通讯模块可与服务器或ERP系统电连接。

8.如权利要求5所述的一种民用口罩呼吸阻力检测装置，其特征在于，所述控制器还包括RS232接口，所述ARM控制模块通过RS232接口可与单机版终端连接。

9.如权利要求1所述的一种民用口罩呼吸阻力检测装置，其特征在于，所述风机采用电动高压旋涡风机，固定转速可达2800r/min。

10.如权利要求1所述的一种民用口罩呼吸阻力检测装置，其特征在于，所述通道阀、呼气阀和吸气阀均采用T型三通球阀。

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