JPH05332799A - 携帯用呼吸気流量測定装置 - Google Patents
携帯用呼吸気流量測定装置Info
- Publication number
- JPH05332799A JPH05332799A JP4162261A JP16226192A JPH05332799A JP H05332799 A JPH05332799 A JP H05332799A JP 4162261 A JP4162261 A JP 4162261A JP 16226192 A JP16226192 A JP 16226192A JP H05332799 A JPH05332799 A JP H05332799A
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- Japan
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- differential pressure
- pressure sensor
- tube
- auxiliary
- breathing air
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 層流管と差圧センサ間のチューブの振動及び
差圧センサ自身の振動による測定誤差が生じない携帯用
呼吸気流量測定装置を提供する。 【構成】 携帯使用され、被検者の呼吸気流量を測定す
る携帯用呼吸気流量測定装置において、呼吸気が流され
る層流管１に上流側及び下流側でチューブ２、３を介し
て接続される差圧センサ１６と、チューブ２、３に一体
に固定されてループ状に配され、チューブ２、３と同一
長の補助チューブ２１に接続される補助差圧センサ２２
と、差圧センサ１６の出力と補助差圧センサ２２の出力
との差演算をする差動増幅器２７とを設ける。 【効果】 常に被検者の身体の動きなどの外乱の影響を
受けずに呼吸気流量の測定を精度よく行うことが可能に
なる。
差圧センサ自身の振動による測定誤差が生じない携帯用
呼吸気流量測定装置を提供する。 【構成】 携帯使用され、被検者の呼吸気流量を測定す
る携帯用呼吸気流量測定装置において、呼吸気が流され
る層流管１に上流側及び下流側でチューブ２、３を介し
て接続される差圧センサ１６と、チューブ２、３に一体
に固定されてループ状に配され、チューブ２、３と同一
長の補助チューブ２１に接続される補助差圧センサ２２
と、差圧センサ１６の出力と補助差圧センサ２２の出力
との差演算をする差動増幅器２７とを設ける。 【効果】 常に被検者の身体の動きなどの外乱の影響を
受けずに呼吸気流量の測定を精度よく行うことが可能に
なる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検者により携帯使用
され、被検者の呼吸気流量を測定する携帯用呼吸気流量
測定装置に関する。
され、被検者の呼吸気流量を測定する携帯用呼吸気流量
測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】被検者の呼吸気流量は、当該被検者の健
康状態や運動状態によって異なり、呼吸気流量を正確に
測定することは、当該被検者が健康状態にあるかどうか
を判定したり、或いは被検者の身体活動量を把握する上
で重要である。そして、この呼吸気流量を被検者の実際
の日常生活の中で、或いは被検者が運動を行いながらそ
の場で測定することが、適確なデータを得るためには必
要である。
康状態や運動状態によって異なり、呼吸気流量を正確に
測定することは、当該被検者が健康状態にあるかどうか
を判定したり、或いは被検者の身体活動量を把握する上
で重要である。そして、この呼吸気流量を被検者の実際
の日常生活の中で、或いは被検者が運動を行いながらそ
の場で測定することが、適確なデータを得るためには必
要である。
【０００３】このために、層流式呼吸気流量測定装置が
使用されている。この従来の層流式呼吸気流量測定装置
を図２及び図３を参照して説明する。ここで、図２は従
来の層流式呼吸気流量測定装置の要部の構成を示す説明
図、図３は従来の層流式呼吸気流量測定装置の測定回路
の要部の構成を示す説明図である。
使用されている。この従来の層流式呼吸気流量測定装置
を図２及び図３を参照して説明する。ここで、図２は従
来の層流式呼吸気流量測定装置の要部の構成を示す説明
図、図３は従来の層流式呼吸気流量測定装置の測定回路
の要部の構成を示す説明図である。
【０００４】図２に示すように、呼吸気流が層流として
流される層流管１の上流側と下流側にチューブ２、３の
一端がそれぞれ接続してあり、これらのチューブ２、３
の他端には差圧センサ１６が接続してある。この差圧セ
ンサ１６は、磁性体のダイヤフラム５に対向してコイル
６、７が配設された構造になっていて、ダイヤフラム５
のチューブ２、３の接続位置に対応してコイル６、７が
配置してある。そして、チューブ２、３から圧力差が印
加されると、それぞれコイル６、７と対応するダイヤフ
ラム５の対向面との間隔が圧力に応じて変化し、コイル
６、７のインダクタンス値が変化するように構成されて
いる。
流される層流管１の上流側と下流側にチューブ２、３の
一端がそれぞれ接続してあり、これらのチューブ２、３
の他端には差圧センサ１６が接続してある。この差圧セ
ンサ１６は、磁性体のダイヤフラム５に対向してコイル
６、７が配設された構造になっていて、ダイヤフラム５
のチューブ２、３の接続位置に対応してコイル６、７が
配置してある。そして、チューブ２、３から圧力差が印
加されると、それぞれコイル６、７と対応するダイヤフ
ラム５の対向面との間隔が圧力に応じて変化し、コイル
６、７のインダクタンス値が変化するように構成されて
いる。
【０００５】また、図３に示すように、コイル６とコイ
ル７との直列接続回路と、抵抗器８、可変抵抗器１３、
及び抵抗器１０の直列接続回路とが、互いに並列に接続
され、コイル６及び抵抗器８の接続点と、コイル７及び
抵抗器１０の接続点間に交流電圧ｅが印加され、コイル
６及びコイル７の接続点と、可変抵抗器１３の摺動端子
とをそれぞれ出力端子ｔ１、ｔ２とするブリッジ回路１
５が構成してある。
ル７との直列接続回路と、抵抗器８、可変抵抗器１３、
及び抵抗器１０の直列接続回路とが、互いに並列に接続
され、コイル６及び抵抗器８の接続点と、コイル７及び
抵抗器１０の接続点間に交流電圧ｅが印加され、コイル
６及びコイル７の接続点と、可変抵抗器１３の摺動端子
とをそれぞれ出力端子ｔ１、ｔ２とするブリッジ回路１
５が構成してある。
【０００６】このようにして、従来の呼吸気流量測定装
置では、層流管１内の上流と下流との圧力差によって、
それぞれコイル６、７のインダクタンス値が設定され、
これらのコイル６、７を回路の構成素子とするブリッジ
回路１５を使用して、出力端子ｔ１、ｔ２間に、チュー
ブ２、３位置での圧力差に対応する電気信号を取り出
す。
置では、層流管１内の上流と下流との圧力差によって、
それぞれコイル６、７のインダクタンス値が設定され、
これらのコイル６、７を回路の構成素子とするブリッジ
回路１５を使用して、出力端子ｔ１、ｔ２間に、チュー
ブ２、３位置での圧力差に対応する電気信号を取り出
す。
【０００７】ここで、チューブ２、３位置での圧力差を
ΔＰ、管路長ｌ、流量をＱ、粘性係数をμ、管路の直径
をｄ、平均流速をＵとすると、（１）式が成立する。
ΔＰ、管路長ｌ、流量をＱ、粘性係数をμ、管路の直径
をｄ、平均流速をＵとすると、（１）式が成立する。
【０００８】 ΔＰ＝１２８μｌＱ／πｄ４＝３２μｌＵ／ｄ２ （１） （１）式から（２）式が得られる。
【０００９】 Ｑ＝πｄ４ΔＰ／１２８μｌ （２） （２）式から明らかなように、チューブ２、３位置での
層流管１内の圧力差ΔＰを測定することにより、層流管
１内を流れる呼吸気流量Ｑを求めることができる。
層流管１内の圧力差ΔＰを測定することにより、層流管
１内を流れる呼吸気流量Ｑを求めることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この種の携帯用の呼吸
気流量測定装置は、被検者が携帯して歩行したり或いは
各種の運動をしながら使用されるので、被検者の身体の
動きによってダイヤフラム５やチューブ２、３に重力や
加速度による外乱が発生することがある。このためにこ
のような外乱によって、ダイヤフラム５に変位が生じた
り、チューブ２、３が振動したりする。
気流量測定装置は、被検者が携帯して歩行したり或いは
各種の運動をしながら使用されるので、被検者の身体の
動きによってダイヤフラム５やチューブ２、３に重力や
加速度による外乱が発生することがある。このためにこ
のような外乱によって、ダイヤフラム５に変位が生じた
り、チューブ２、３が振動したりする。
【００１１】この場合、呼吸気流量の測定に外乱による
誤差が生じてしまう。
誤差が生じてしまう。
【００１２】本発明は、前述したような層流式呼吸気流
量測定装置の現状に鑑みてなされたものであり、その目
的は差圧センサ自身や層流管と差圧センサ間のチューブ
の振動による測定誤差が生じない携帯用呼吸気流量測定
装置を提供することにある。
量測定装置の現状に鑑みてなされたものであり、その目
的は差圧センサ自身や層流管と差圧センサ間のチューブ
の振動による測定誤差が生じない携帯用呼吸気流量測定
装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、被検者により携帯使用され、前記被検者の
呼吸気流量を測定する携帯用呼吸気流量測定装置におい
て、呼吸気が流される層流管に上流側及び下流側でチュ
ーブを介して接続される差圧センサと、前記チューブに
一体に固定されてループ状に配され、前記チューブと同
一長の補助チューブの両端が接続される補助差圧センサ
と、前記差圧センサの出力と前記補助差圧センサの出力
との差演算をする差演算手段とを有する構成にしてあ
る。
に本発明は、被検者により携帯使用され、前記被検者の
呼吸気流量を測定する携帯用呼吸気流量測定装置におい
て、呼吸気が流される層流管に上流側及び下流側でチュ
ーブを介して接続される差圧センサと、前記チューブに
一体に固定されてループ状に配され、前記チューブと同
一長の補助チューブの両端が接続される補助差圧センサ
と、前記差圧センサの出力と前記補助差圧センサの出力
との差演算をする差演算手段とを有する構成にしてあ
る。
【００１４】
【作用】このような構成なので、被検者の身体の動きな
どの外乱によって差圧センサやチューブが振動すると、
このチューブに一体に固定され、チューブと同一長でル
ープ状に配されている補助チューブが、チューブと同様
に振動する。そして、補助チューブの振動により生じる
差圧が、補助差圧センサによって検出される。さらに、
差圧センサの振動による出力変動が補助差圧センサによ
って検出される。
どの外乱によって差圧センサやチューブが振動すると、
このチューブに一体に固定され、チューブと同一長でル
ープ状に配されている補助チューブが、チューブと同様
に振動する。そして、補助チューブの振動により生じる
差圧が、補助差圧センサによって検出される。さらに、
差圧センサの振動による出力変動が補助差圧センサによ
って検出される。
【００１５】この場合、補助チューブはチューブと、差
圧センサは補助差圧センサとそれぞれ一体的に振動する
ので、補助チューブの振動で生じる差圧は、チューブの
振動で生じる差圧に等しく、差圧センサの振動による出
力変動は、補助差圧センサの出力変動に等しい。そこ
で、差演算手段によって差圧センサと補助差圧センサと
の差演算を行うことにより、被検者の身体の動きによる
外乱誤差が除去される。
圧センサは補助差圧センサとそれぞれ一体的に振動する
ので、補助チューブの振動で生じる差圧は、チューブの
振動で生じる差圧に等しく、差圧センサの振動による出
力変動は、補助差圧センサの出力変動に等しい。そこ
で、差演算手段によって差圧センサと補助差圧センサと
の差演算を行うことにより、被検者の身体の動きによる
外乱誤差が除去される。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。ここで図１は実施例の構成を示す説明図であ
り、すでに説明した図２と同一部分には同一符号が付さ
れている。
明する。ここで図１は実施例の構成を示す説明図であ
り、すでに説明した図２と同一部分には同一符号が付さ
れている。
【００１７】図１に示すように、実施例ではチューブ３
に隣接して層流管１にホルダ２０が固定してあり、この
ホルダ２０にループ状に配された補助チューブ２１の一
端側が固定してある。この補助チューブ２１の他端側は
補助差圧センサ２２に接続してあり、チューブ２、３長
の合計と補助チューブ２１とは同一長であり、補助チュ
ーブ２１は外管２３でチューブ２、３と一体に固定して
ある。また、補助チューブ２１の直径、材質、内面仕上
げなどはチューブ２、３と同一に設定され、振動により
生じる差圧変動条件が、チューブ２、３と同一になるよ
うにしてある。
に隣接して層流管１にホルダ２０が固定してあり、この
ホルダ２０にループ状に配された補助チューブ２１の一
端側が固定してある。この補助チューブ２１の他端側は
補助差圧センサ２２に接続してあり、チューブ２、３長
の合計と補助チューブ２１とは同一長であり、補助チュ
ーブ２１は外管２３でチューブ２、３と一体に固定して
ある。また、補助チューブ２１の直径、材質、内面仕上
げなどはチューブ２、３と同一に設定され、振動により
生じる差圧変動条件が、チューブ２、３と同一になるよ
うにしてある。
【００１８】これらの、差圧センサ１６及び補助差圧セ
ンサ２２は、それぞれすでに図２で説明したものと同一
構造になっていて、磁性体のダイヤグラムと当該ダイヤ
グラム内に配されたコイルとを具備し、内部に当該コイ
ルを回路素子とするブリッジ回路が形成されている。こ
のようなそれぞれのブリッジ回路の出力端子（図２のｔ
１、ｔ２）が、差圧センサ１６及び補助差圧センサ２２
の出力端子とされ、これらの出力端子には、それぞれ増
幅器２５、２６が接続してあり、増幅器２５、２６の出
力端子は、差動増幅器２７の入力端子に接続してある。
ンサ２２は、それぞれすでに図２で説明したものと同一
構造になっていて、磁性体のダイヤグラムと当該ダイヤ
グラム内に配されたコイルとを具備し、内部に当該コイ
ルを回路素子とするブリッジ回路が形成されている。こ
のようなそれぞれのブリッジ回路の出力端子（図２のｔ
１、ｔ２）が、差圧センサ１６及び補助差圧センサ２２
の出力端子とされ、これらの出力端子には、それぞれ増
幅器２５、２６が接続してあり、増幅器２５、２６の出
力端子は、差動増幅器２７の入力端子に接続してある。
【００１９】次に、このような構成の実施例の動作を説
明する。
明する。
【００２０】被検者の身体の動きに伴ってチューブ２、
３が振動すると、外管２３で一体的に固定された補助チ
ューブ２１が、チューブ２、３と一体に振動する。
３が振動すると、外管２３で一体的に固定された補助チ
ューブ２１が、チューブ２、３と一体に振動する。
【００２１】チューブ２、３の振動によって層流管１の
上流及び下流間において、外乱振動の影響を受けた差圧
が差圧センサ１６により検出され、増幅器２５を介して
差圧信号ΔＰ＋ΔＰ′が、差動増幅器２７の非反転入力
端子に入力される。ここで、ΔＰ′はチューブ振動の影
響による差圧変動である。また、差圧センサ１６自身の
振動による出力変動が検出され、増幅器２５を介して、
信号ΔＰ″が差動増幅器２７の非反転入力端子に入力さ
れる。ここで、ΔＰ″は、センサ自身の振動の影響によ
る差圧出力変動である。
上流及び下流間において、外乱振動の影響を受けた差圧
が差圧センサ１６により検出され、増幅器２５を介して
差圧信号ΔＰ＋ΔＰ′が、差動増幅器２７の非反転入力
端子に入力される。ここで、ΔＰ′はチューブ振動の影
響による差圧変動である。また、差圧センサ１６自身の
振動による出力変動が検出され、増幅器２５を介して、
信号ΔＰ″が差動増幅器２７の非反転入力端子に入力さ
れる。ここで、ΔＰ″は、センサ自身の振動の影響によ
る差圧出力変動である。
【００２２】一方、補助差圧センサ２２では、被検者の
身体の動きによる補助チューブ２１の振動で生じた差圧
変動が検出されるが、補助チューブ２１はチューブ２、
３と同一長であり、且つチューブ２、３と一体に振動す
るので、増幅器２６を介して信号ΔＰ′が差動増幅器２
７に入力される。また、補助差圧センサ２２自身の振動
による出力変動が検出され、増幅器２６を介して、信号
ΔＰ″が差動増幅器２７に入力される。
身体の動きによる補助チューブ２１の振動で生じた差圧
変動が検出されるが、補助チューブ２１はチューブ２、
３と同一長であり、且つチューブ２、３と一体に振動す
るので、増幅器２６を介して信号ΔＰ′が差動増幅器２
７に入力される。また、補助差圧センサ２２自身の振動
による出力変動が検出され、増幅器２６を介して、信号
ΔＰ″が差動増幅器２７に入力される。
【００２３】このために、差動増幅器２７の出力端子に
得られる差圧信号は、（ΔＰ＋ΔＰ′＋ΔＰ″）−（Δ
Ｐ′＋ΔＰ″）＝ΔＰとなり、差動増幅器２７の出力端
子には常に外乱の影響が除去された差圧信号が得られ
る。
得られる差圧信号は、（ΔＰ＋ΔＰ′＋ΔＰ″）−（Δ
Ｐ′＋ΔＰ″）＝ΔＰとなり、差動増幅器２７の出力端
子には常に外乱の影響が除去された差圧信号が得られ
る。
【００２４】
【発明の効果】以上に説明したように本発明では、呼吸
気が流される層流管の上流側及び下流側にチューブを介
して接続される差圧センサの検出信号と、当該チューブ
に一体に固定されてループ状に配され、当該チューブと
同一長の補助チューブの両端が接続される補助差圧セン
サの検出信号とが、差演算手段で差演算されるので、チ
ューブの振動及び差圧センサ自身の振動の影響が除去さ
れた差圧が検出され、常に被検者の身体の動きなどの外
乱の影響を受けずに呼吸気流量の測定を精度よく行うこ
とが可能になる。
気が流される層流管の上流側及び下流側にチューブを介
して接続される差圧センサの検出信号と、当該チューブ
に一体に固定されてループ状に配され、当該チューブと
同一長の補助チューブの両端が接続される補助差圧セン
サの検出信号とが、差演算手段で差演算されるので、チ
ューブの振動及び差圧センサ自身の振動の影響が除去さ
れた差圧が検出され、常に被検者の身体の動きなどの外
乱の影響を受けずに呼吸気流量の測定を精度よく行うこ
とが可能になる。
【図１】本発明の一実施例の要部の構成を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】従来の層流式呼吸気流量測定装置の要部の構成
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図３】従来の層流式呼吸気流量測定装置の検出回路の
要部の構成を示す回路図である。
要部の構成を示す回路図である。
１ 層流管 ２、３ チューブ １６ 差圧センサ ２１ 補助チューブ ２２ 補助センサ ２３ 外管 ２５、２６ 増幅器 ２７ 差動増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】 被検者により携帯使用され、前記被検者
の呼吸気流量を測定する携帯用呼吸気流量測定装置にお
いて、呼吸気が流される層流管に上流側及び下流側でチ
ューブを介して接続される差圧センサと、前記チューブ
に一体に固定されてループ状に配され、前記チューブと
同一長の補助チューブの両端が接続される補助差圧セン
サと、前記差圧センサの出力と前記補助差圧センサの出
力との差演算をする差演算手段とを有することを特徴と
する携帯用呼吸気流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4162261A JPH05332799A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 携帯用呼吸気流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4162261A JPH05332799A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 携帯用呼吸気流量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05332799A true JPH05332799A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15751084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4162261A Pending JPH05332799A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 携帯用呼吸気流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05332799A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06189939A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-12 | Chiesuto M I Kk | 肺機能測定装置 |
| JPH10118046A (ja) * | 1996-10-16 | 1998-05-12 | Anima Kk | 携帯用呼吸気分析装置 |
| JP2014188122A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Akita Prefectural Hospital Organization | 磁性体検出センサ、磁性体検出方法および磁性体検出装置 |
| JP2017181231A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 流量計測装置 |
-
1992
- 1992-05-28 JP JP4162261A patent/JPH05332799A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06189939A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-12 | Chiesuto M I Kk | 肺機能測定装置 |
| JPH10118046A (ja) * | 1996-10-16 | 1998-05-12 | Anima Kk | 携帯用呼吸気分析装置 |
| JP2014188122A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Akita Prefectural Hospital Organization | 磁性体検出センサ、磁性体検出方法および磁性体検出装置 |
| JP2017181231A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 流量計測装置 |
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