CN219699921U - 一种呼吸检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种呼吸检测装置，包括盒体，以及将所述盒体固定在人体上的固定件；所述盒体与固定件的第一端固定连接，盒体内设有检测组件，所述检测组件包括相对且固定设置的第一电极板和第二电极板，第一电极板和第二电极板之间活动设置有电介质板；所述电介质板的第一侧与盒体弹性连接，电介质板的第二侧与固定件的第二端固定连接；当固定件对电介质板施加的拉力变化时，电介质板能够在第一电极板和第二电极板之间移动，改变与第一电极板或第二电极板的重叠面积。本测试装置能够提高使用者佩戴时的舒适度，以及提高其在非医院场景的适用性。

Description

一种呼吸检测装置

技术领域

本实用新型涉及呼吸检测技术领域，尤其涉及一种呼吸检测装置。

背景技术

慢性呼吸系统疾病和心脑血管疾病等被世界卫生组织并称为“四大慢性病”。近些年来，由于吸烟、空气污染和人口老龄化等问题在我国日益恶化，慢性呼吸系统疾病在我国已成为一种常见的、多发性疾病。呼吸频率等参数是评估呼吸功能障碍的一项重要指标，在日常生活中需要较长周期的检测和评估，因此如何舒适便捷的监测显得尤为重要。

现有的呼吸检测装置主要有两种，一种呼吸检测方式是直接检测呼吸气流，通过流量传感器或温度传感器等方式来检测呼吸频率，通常需要佩带口鼻面罩或气流导管，例如公开号为CN217391330U的专利文献，公开了一种智能雾化面罩呼吸状态监测装置，包括面罩外壳，面罩外壳上开设有药剂瓶安装孔，所述面罩外壳的内侧设置有贴面壳体，面罩外壳上镶嵌设置或通过安装孔安装有监测风道管，监测风道管的一侧设置有与监测风道管相连通的流量检测通道，监测风道管与流量检测通道之间设置有气流单向导通件，监测风道管的内侧设置有内风道孔，监测风道管的外端开口为外风道孔，流量检测通道的外端开口为传感器风道外孔，流量检测通道内设置有传感器。这种面罩式的监测装置需要使用者长时间佩戴面罩，降低了使用者的使用舒适度，特别是在夜间，面罩会影响使用者的翻身动作，并降低使用者侧躺姿势的舒适度。另一种呼吸检测方式是检测胸腹部随着呼吸运动而产生的周期性形变，一般采用电阻式应变传感器感受这种形变来实现。但此类传感器通常需要通过设置多个应变传感器来提高检测信号的精确度，因而体积往往比较大，不方便在非医院场景使用。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种呼吸检测装置，其解决了现有的呼吸检测装置佩戴不便，使用舒适度较低的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

本实用新型实施例提供一种呼吸检测装置，包括盒体，以及将所述盒体固定在人体胸部或腹部的固定件；所述盒体与固定件的第一端固定连接，盒体内设有检测组件，所述检测组件包括相对且固定设置的第一电极板和第二电极板，第一电极板和第二电极板之间活动设置有电介质板；所述电介质板的第一侧与盒体弹性连接，电介质板的第二侧与固定件的第二端固定连接；当固定件随人体胸部或腹部的起伏对电介质板施加的拉力变化时，电介质板能够在第一电极板和第二电极板之间移动，改变与第一电极板或第二电极板的重叠面积。

可选地，所述检测组件还包括：

频率检测元件，用于基于第一电极板和第二电极板间变化的电压信号，输出对应的呼吸信号。

可选地，所述频率检测元件为555定时器，所述555定时器的二号引脚、六号引脚分别与第一电极板电性连接，所述555定时器的一号引脚与第二电极板电性连接，所述555定时器的三号引脚用于输出所述呼吸信号。

可选地，所述盒体为扁平壳体，且盒体中面积最大的第一侧壁和第二侧壁相互平行，所述第一电极板固定设置于第一侧壁的内侧面上，第二电极板固定设置于第二侧壁的内侧面上，盒体连接于第一侧壁和第二侧壁之间的第三侧壁上设有允许电介质板或固定件出入盒体的开口。

可选地，所述电介质板平行设置于第一电极板和第二电极板之间。

优选地，所述第一电极板、第二电极板和电介质板的面积均相等。

可选地，所述电介质板的第一侧通过弹性件与盒体的第四侧壁连接，且盒体的第四侧壁与所述开口的位置相对；所述电介质板的第二侧与固定件穿设于开口上的第二端固定连接。

可选地，所述弹性件为弹簧或弹性带。

可选地，所述固定件包括第一绑带和第二绑带，所述第一绑带的第一端与盒体的第四侧壁固定连接，所述第二绑带的第二端穿过开口与电介质板的第二侧固定连接；

所述第一绑带的第二端、第二绑带的第一端分别通过粘性胶带固定于人体的胸部或腹部；或者，

所述第一绑带和第二绑带分别从人体两侧围设于人体的胸部或腹部，第一绑带的第二端与第二绑带的第一端通过可拆卸连接件连接。

可选地，所述可拆卸连接件为尼龙搭扣，所述尼龙搭扣包括尼龙钩带和尼龙绒带，所述尼龙钩带固定设置于第一绑带的第二端，所述尼龙绒带固定设置于第二绑带的第一端。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种呼吸检测装置，包括盒体，以及将所述盒体固定在人体上的固定件。所述盒体与固定件的第一端固定连接，盒体内设有相对且固定设置的第一电极板和第二电极板，第一电极板和第二电极板之间活动设置有电介质板，电介质板的第二侧与固定件的第二端固定连接；当固定件对电介质板施加的拉力变化时，电介质板能够在第一电极板和第二电极板之间移动，改变与第一电极板或第二电极板的重叠面积。也即，本装置基于固定的第一电极板、第二电极板，以及活动的电介质板，组成了一个电容可变的电容器来检测人体的呼吸频率等信息，当人体的胸腹部随着呼吸运动而周期起伏时，会改变固定件第二端对电介质板的拉力，从而改变电介质板与第一电极板或第二电极板的重叠面积，进而改变电容器的电容值。因此，通过检测上述第一电极板、第二电极板，以及活动的电介质板组成的电容器的电容值变化频率，即可得到人体的呼吸频率等信息。

相较于现有技术，本装置只需使用者通过固定件将盒体固定在胸部或腹部即可，不用另外佩戴其他设备，因而在佩戴时不影响使用者的睡眠姿势，有效提高本装置的使用舒适度。而且，基于上述电容器原理的检测组件，本装置通过一组检测组件即可实现对呼吸频率等信息的检测，因而其体积可得到有效控制，从而提高其在非医院场景的适用性。

附图说明

图1为本实用新型的实施例中一种呼吸检测装置的结构示意图。

【附图标记说明】

1、盒体；11、第一侧壁；12、第二侧壁；13、第三侧壁；14、开口；15、第四侧壁；

2、固定件；21、第一绑带；22、第二绑带；

3、检测组件；31、第一电极板；32、第二电极板；33、电介质板；34、弹性件。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。其中，本文所提及的“内”、“外”等方位名词以图1的定向为参照，以盒体1的内侧为“内”，以盒体1的外侧为“外”。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本实施例提供一种呼吸检测装置，包括盒体1，以及将所述盒体1固定在人体胸部或腹部的固定件2；所述盒体1与固定件2的第一端固定连接，盒体1内设有检测组件3，所述检测组件3包括相对且固定设置的第一电极板31和第二电极板32，第一电极板31和第二电极板32之间活动设置有电介质板33；所述电介质板33的第一侧与盒体1通过弹性件34弹性连接，电介质板33的第二侧与固定件2的第二端固定连接；当固定件2随人体胸部或腹部的起伏对电介质板33施加的拉力变化时，电介质板33能够在第一电极板31和第二电极板32之间移动，改变与第一电极板31或第二电极板32的重叠面积。

在本实用新型提供的呼吸检测装置的检测组件3中，固定的第一电极板31、第二电极板32，以及活动的电介质板33，组成了一个电容可变的电容器。基于上述检测组件3，电介质板33基于固定件2对电介质板33施加的拉力变化，改变与第一电极板31或第二电极板32的重叠面积，改变电容器的电容值。其具体原理过程为：当人体吸气时，胸部或腹部扩张，对固定件2的拉力增大，弹性件34伸长，检测组件3中的电介质板33被从第一电极板31和第二电极板32之间抽出或部分抽出，从而使检测组件3形成的电容器的电容值下降。当人体呼气时，胸部或腹部收缩，对固定件2的拉力减小，弹性件34回缩，将电介质板33拉回或部分拉回至第一电极板31和第二电极板32之间，从而使检测组件3形成的电容器的电容值上升。基于上述过程，第一电极板31、第二电极板32，以及活动的电介质板33形成的电容器的电容值的变化频率，与人体的呼吸频率是一致的，通过采集和分析第一电极板31和第二电极板32之间电容值的变化频率，即可得到人体的呼吸频率等信息。

在本实施例的一种较佳的实施方式中，所述检测组件3还包括频率检测元件，用于基于第一电极板31和第二电极板32间变化的电压信号，输出对应的呼吸信号，以用于后期的进一步分析。更佳地，所述频率检测元件为555定时器，所述555定时器的二号引脚、六号引脚分别与第一电极板31电性连接，所述555定时器的一号引脚与第二电极板32电性连接，所述555定时器的3号引脚用于输出所述呼吸信号。

实际上，上述由第一电极板31、第二电极板32，以及活动的电介质板33形成的可变电容器，与555定时器共同组成了一个多谐振荡器，555定时器的三号引脚输出的所述呼吸信号为关于上述可变电容器的电容值的频率信号，所述频率信号的频率值，与上述可变电容器的电容值的对应关系满足反比例关系。基于上述检测组件3的原理过程，根据所述频率信号的频率值的变化过程，可反推出人体的呼吸频率等信息：频率信号的频率值增大的过程，对应可变电容器的电容值减小的过程，也即，对应人体吸气的过程；频率信号的频率值减小的过程，对应可变电容器的电容值增大的过程，也即，对应人体呼气的过程；相邻的一次吸气过程和一次呼气过程构成人体的一个呼吸周期，基于所述呼吸周期，即可计算人体的呼吸频率、吸气时长、呼气时长等信息。

需要说明的是，上述检测组件3用于采集人体呼吸信号的功能都是通过电子电路实现的，假定有程序，该程序也是现有技术。此外，根据555定时器三号引脚输出的频率信号，判断其频率值增大或减小的过程也可通过现有技术实现。

此外，对于上述检测组件3，第一电极板31、第二电极板32和电介质板33的面积相当，以便能够使电介质板33微小的移动也能改变其与第一电极板31或第二电极板32的重叠面积。

在本实施例的一种较佳的实施方式中，所述盒体1为扁平壳体，且盒体1中面积最大的第一侧壁11和第二侧壁12相互平行，所述第一电极板31固定设置于第一侧壁11的内侧面上，第二电极板32固定设置于第二侧12壁的内侧面上，盒体1连接于第一侧壁11和第二侧壁12之间的第三侧壁13上设有允许电介质板33或固定件2出入盒体1的开口14。所述电介质板33平行设置于第一电极板31和第二电极板32之间，且所述第一电极板31、第二电极板32和电介质板33的面积均相等。所述电介质板33的第一侧通过弹性件34与盒体1的第四侧壁15连接，且盒体1的第四侧壁15与所述开口14的位置相对；所述电介质板33的第二侧与固定件2穿设于开口14上的第二端固定连接。较佳地，所述弹性件34为弹簧或弹性带，弹性件34的第一端与电介质板33的第一侧连接，弹性件34的第二端与第四侧壁15连接。

基于上述扁平盒体1的结构，本装置的厚度可得到有效的控制，进而有效缩减本装置的体积，提高使用者佩戴本装置的舒适度，以及提高本装置在非医院场景的适用性。

为了进一步提高本实用新型提供的呼吸装置的使用舒适度，所述固定件2为由棉麻、尼龙、涤纶等无弹性的柔性材料编织而成的绑带。

在本实施例的一种较佳的实施方式中，所述固定件2包括第一绑带21和第二绑带22，所述第一绑带21的第一端与盒体1的第四侧壁15固定连接，所述第二绑带22的第二端穿过开口14与电介质板33的第二侧固定连接。

所述第一绑带21的第二端、第二绑带22的第一端分别通过粘性胶带固定于人体的胸部或腹部。或者，所述第一绑带21和第二绑带22分别从人体两侧围设于人体的胸部或腹部，第一绑带21的第二端与第二绑带22的第一端通过可拆卸连接件连接。所述可拆卸连接件为尼龙搭扣，所述尼龙搭扣包括尼龙钩带和尼龙绒带，所述尼龙钩带固定设置于第一绑带21的第二端，所述尼龙绒带固定设置于第二绑带22的第一端。上述尼龙搭扣也被称为魔术贴。

基于上述第一绑带21和第二绑带22的平面固定方式，可进一步减小本装置佩戴于人体上时的整体体积，减少使用者佩戴时的不适感，进一步提高其在非医院场景的适用性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种呼吸检测装置，其特征在于，包括盒体，以及将所述盒体固定在人体胸部或腹部的固定件；

所述盒体与固定件的第一端固定连接，盒体内设有检测组件，所述检测组件包括相对且固定设置的第一电极板和第二电极板，第一电极板和第二电极板之间活动设置有电介质板；

所述电介质板的第一侧与盒体弹性连接，电介质板的第二侧与固定件的第二端固定连接；当固定件随人体胸部或腹部的起伏对电介质板施加的拉力变化时，电介质板能够在第一电极板和第二电极板之间移动，改变与第一电极板或第二电极板的重叠面积。

2.根据权利要求1所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述检测组件还包括：

频率检测元件，用于基于第一电极板和第二电极板间变化的电压信号，输出对应的呼吸信号。

3.根据权利要求2所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述频率检测元件为555定时器，所述555定时器的二号引脚、六号引脚分别与第一电极板电性连接，所述555定时器的一号引脚与第二电极板电性连接，所述555定时器的三号引脚用于输出所述呼吸信号。

4.根据权利要求1所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述盒体为扁平壳体，且盒体中面积最大的第一侧壁和第二侧壁相互平行，所述第一电极板固定设置于第一侧壁的内侧面上，第二电极板固定设置于第二侧壁的内侧面上，盒体连接于第一侧壁和第二侧壁之间的第三侧壁上设有允许电介质板或固定件出入盒体的开口。

5.根据权利要求4所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述电介质板平行设置于第一电极板和第二电极板之间。

6.根据权利要求5所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述第一电极板、第二电极板和电介质板的面积均相等。

7.根据权利要求5所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述电介质板的第一侧通过弹性件与盒体的第四侧壁连接，且盒体的第四侧壁与所述开口的位置相对；所述电介质板的第二侧与固定件穿设于开口上的第二端固定连接。

8.根据权利要求7所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧或弹性带。

9.根据权利要求7所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述固定件包括第一绑带和第二绑带，所述第一绑带的第一端与盒体的第四侧壁固定连接，所述第二绑带的第二端穿过开口与电介质板的第二侧固定连接；

所述第一绑带的第二端、第二绑带的第一端分别通过粘性胶带固定于人体的胸部或腹部；或者，

所述第一绑带和第二绑带分别从人体两侧围设于人体的胸部或腹部，第一绑带的第二端与第二绑带的第一端通过可拆卸连接件连接。

10.根据权利要求9所述的呼吸检测装置，其特征在于，所述可拆卸连接件为尼龙搭扣，所述尼龙搭扣包括尼龙钩带和尼龙绒带，所述尼龙钩带固定设置于第一绑带的第二端，所述尼龙绒带固定设置于第二绑带的第一端。