KR20150052414A

KR20150052414A - 진단폐활량계 보정 및 성능검증을 위한 장치

Info

Publication number: KR20150052414A
Application number: KR1020130133038A
Authority: KR
Inventors: 이인광; 차은종; 김경아; 이유미
Original assignee: 충북대학교 산학협력단
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2015-05-14
Also published as: KR101533887B1

Abstract

3리터 캘리브레이션 실린지 두 대를 병렬로 나란히 위치시키고, 이를 구동시키는 서보모터와 서보드라이버, 단축로봇, 컨트롤러 등을 하나의 패널에 결합시켜 자동으로 실린지 두 대를 동시에 구동함으로써 진단폐활량계의 성능평가 및 보정 시 다양한 속도를 설정, 입력하여 정확한 용적의 기류를 자동으로 반복하여 진단폐활량계에 제공할 수 있는 진단폐활량계 보정 및 성능검증을 위한 장치가 개시된다. 상기의 기기를 통하여 사용자는 0~15[LPS] 범위 내에서 설정된 기류 값을 서보모터를 이용하여 자동으로 구동시킴으로써 설정한 임의의 정확한 기류 및 용적을 반복적으로 폐활량계에 제공해 줄 수 있고, 서로 다른 두 진단폐활량계 제품의 직접적인 성능비교가 가능해지며, 수작업으로 이루어지던 보정 작업을 다양한 속도를 설정하여 정확하게 수행할 수 있다.

Description

진단폐활량계 보정 및 성능검증을 위한 장치{Calibration and performance verification device for diagnostic spirometer}

본 발명은 진단폐활량계의 보정 및 성능검증장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3리터 캘리브레이션 실린지 두 대를 병렬로 나란히 위치시키고, 이를 구동시키는 서보모터와 서보드라이버, 단축로봇, 컨트롤러 등을 하나의 패널에 결합시켜 자동으로 실린지 두 대를 동시에 구동함으로써 진단폐활량계의 성능평가 및 보정 시 다양한 속도를 설정, 입력하여 정확한 용적의 기류를 자동으로 반복하여 진단폐활량계에 제공할 수 있는 진단폐활량계 보정 및 성능검증을 위한 장치에 관한 것이다.

진단폐활량계(Diagnostic Spirometer)는 환자의 폐에서 나오거나 들어가는 가스의 양을 측정하여, 환자의 폐기능을 진단하는 의료기기이다. 상기의 진단폐활량계는 폐기능을 검사하기 위하여, 환자의 코를 막은 후 환자의 입에 기류변환기를 연결하여 그 출력을 전자적으로 직접 적분함으로써 폐활량을 측정하게 된다.

이때, 상기의 출력을 적분하여 산출할 수 있는 진단 변수들로는 노력성 폐활량(FVC, Forced Vital Capacity), 1초간 노력성 폐활량(FEV

, Forced Expiratory Volume in 1sec), 최대호식기류(PEF, Peak Expiratory Air Flow rate), 노력성 호식 중간기류(FEF

, Forced mid-Expiratory Air Flow rate), 일초율(FEV

, FEV

/FVC) 등이 있다.

상기의 진단폐활량계는 기체의 부피를 측정하는 기기인 만큼, 주변의 온도 및 습도에 민감하여, 따라서 실제의 부피와 측정 수치가 다르게 나올 가능성이 높기 때문에 적어도 하루에 한 번 이상 보정을 실시하여야 하며, 상기의 보정은 용적측정 방법이나 유량측정 방법을 사용하는 폐활량측정기 모두 실시하여야 한다.

이들 중 진단폐활량계 보정의 시기는, 일반적으로는 검사를 시작하기 전에 하루 한 번 시행하는 것이 보통이나, 일교차가 커서 영향이 있을 경우, 센서를 교체하였을 경우, 폐활량검사기를 이동시켰을 경우, 그리고 많은 대상자를 검사하는 경우 등의 변수가 발생하였을 시에는 추가적인 보정을 실시하여야 한다.

상기의 진단폐활량계의 보정 및 성능 표준은, 식품의약품안전청에서 2011년 6월에 발간한 진단폐활량계 성능평가 가이드라인에 제시된 각 진단 변수들에 대한 성능 기준에 따라, 표준파형발생장치 시스템을 활용하거나 3리터 캘리브레이션 실린지로 측정하여 성능 기준에 부합하는지를 평가하여야 하며, 이들 중 일반적으로 3리터 캘리브레이션 실린지를 이용하여 진단폐활량계의 보정을 실시하게 된다.

도 1은 상기한 종래의 표준파형발생장치 시스템을 도시한 구조도이다. 상기의 표준파형발생장치 시스템은 진단폐활량계(10)와, 상기 진단폐활량계(10)에 연결되는 8L실린지(20), 그리고 제어컴퓨터(30)로 구성된다.

하지만 상기의 표준파형발생장치 시스템은 8L실린지(20)를 강력한 서보모터로 제어해야 하므로, 부피가 크며 제어컴퓨터(30)를 별도로 설치하여 구동시켜야 하는 제약이 따라 사용자에게 불편하다는 단점이 있다.

도 2는 상기한 종래의 3리터 캘리브레이션 실린지(40)를 도시한 것이다. 상기의 3리터 캘리브레이션 실린지(40)는 3리터 용적의 0.5% 또는 15ml 이내의 정확성을 가진 것이 진단폐활량계의 보정에 사용할 수 있으며, 실린지바디(41)와 실린지흡자(42), 그리고 눈금이 형성되어 사용자가 실린지바디(41) 내부의 부피를 측정할 수 있도록 설치되는 실린지축(43)으로 구성된다.

하지만 상기의 3리터 캘리브레이션 실린지(40)는 실린지축(43)을 잡고 수동으로 동작시켜야 하기 때문에 제어가 어려우며 제어의 일관성이 떨어지고, 또한 다양한 기류(0.5~12[LPS])를 정량적이고 체계적으로 폐활량검사기기에 제공해 줄 수 없기 때문에 실시하는 사용자의 경험이나 감각에 의존해야만 하는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여, 임의의 정확한 기류 및 용적을 반복적으로 간편하게 진단폐활량계에 제공해 줄 수 있도록 진단폐활량계의 성능평가 및 보정 시 다양한 속도를 설정, 입력하여 정확한 용적의 기류를 자동으로 반복하여 진단폐활량계에 제공해 줄 수 있는 진단폐활량계의 보정 및 성능검증을 위한 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 하나 이상의 실린지; 서보드라이버; 상기 서보드라이버에 설치되는 서보모터; 선형변위센서; 그리고 상기의 서보모터 및 선형변위센서와 유선 또는 무선으로 연결되는 컨트롤러로 구성되는 진단폐활량계 보정 및 성능검증을 위한 장치를 제공한다.

상기에서, 서보드라이버가 하나 이상으로 구성되는 실린지를 동시에 동작시킬 수 있도록 설치되고, 상기 선형변위센서는 하나 이상의 실린지 및 서보드라이버와 평행한 방향으로 설치되도록 함이 바람직하다.

상기에서, 사용자는 상기의 컨트롤러를 이용하여 하나 이상의 실린지의 동작횟수, 기류속도, 기류용적을 제어할 수 있도록 한다.

상기에서, 사용자는 작동하고 있는 하나 이상의 실린지 내부의 출력 기류용적을 선형변위센서를 통해 제공받도록 함이 바람직하다.

하나 이상의 실린지를 이용하는 진단폐활량계 보정 및 성능검증에 있어서, 상기 하나 이상의 실린지를 정해진 속도와 용적으로 동시에 실시하여 실린지에 연결된 폐활량계 각자의 보정 또는 성능평가를 동시에 실시할 수 있는 진단폐활량계의 보정 및 성능검증 방법을 제공한다.

상기에서, 사용자는 동시에 작동되는 하나 이상의 실린지의 동작횟수, 기류속도, 기류용적을 제어할 수 있으며, 실린지의 동작 시 내부의 출력 용적을 제공받도록 한다.

상기에서, 하나 이상의 실린지는 1회 동작하거나 연속적으로 2회 이상 반복하여 동작할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기의 실린지를 연속적으로 2회 이상 반복하여 동작할 경우, 상기의 실린지의 동작 속도는 각기 다르게 실시되도록 함이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 0~15[LPS] 범위 내에서 설정된 기류 값을 서보모터를 이용하여 자동으로 구동시킴으로써 설정한 임의의 정확한 기류 및 용적을 반복적으로 폐활량계에 제공해 줄 수 있고, 서로 다른 두 진단폐활량계 제품의 직접적인 성능비교가 가능해지며, 수작업으로 이루어지던 보정 작업을 다양한 속도를 설정하여 정확하게 수행할 수 있다.

도 1은 종래의 표준파형발생장치 시스템의 구조도.
도 2는 종래의 3리터 캘리브레이션 실린지의 사시도.
도 3은 본 발명의 진단폐활량계 보정 및 성능검증장치의 구조도.
도 4는 2개의 3L 캘리브레이션 실린지를 이용하는 진단폐활량계 보정 및 성능검증장치의 사시도.
도 6은 컨트롤러의 구성도.
도 7은 실린지와 모터의 연결을 개략적으로 도시한 구조도

이하에서는 본 발명을 첨부되는 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 실시와 이해를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 이하의 특허 청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 내에서 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명의 진단폐활량계 보정 및 성능검증장치는 하나 이상의 3리터 캘리브레이션 실린지를 사용하게 되며, 이하에서는 두 대의 3리터 캘리브레이션 실린지를 사용하는 보정 및 성능검증장치를 일예시로 하여 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 진단폐활량계 보정 및 성능검증장치(100)의 구조도이다. 본 발명의 진단폐활량계 보정 및 성능검증장치(100)는 병렬로 위치되는 제1, 제2실린지(110, 120), 서보모터(130), 서보드라이버(140), 컨트롤러(150), 선형변위센서(160)로 구성되어, 상기한 두 대의 3L실린지(110, 120)를 동시에 다양한 속도로 자동 구동시킬 수 있도록 한다.

그리고 상기의 실린지(110, 120)는 각각 실린지바디(111, 121)와 실린지흡자(112, 122), 실린지축(113, 123), 그리고 토출부(114, 124)로 구성된다.

상기한 진단폐활량계 보정 및 성능검증장치(100)의 구성원을 바탕으로 성능검증장치(100)의 동작에 대해 설명하면, 우선 두 대의 폐활량계(M1, M2)의 보정 또는 성능검증을 위하여, 장치 내 병렬로 연결된 제1, 제2실린지(110, 120)를 사용하게 되며 상기의 제1, 제2실린지(110, 120)와 제1, 제2폐활량계(M1, M2)는 일대일로 토출부(114, 124)를 통해 연결되어 하나의 실린지가 하나의 폐활량계에 대하여 보정이나 성능검증을 실시하게 된다.

그리고 상기의 제1, 제2실린지(110, 120)의 실린지축(113, 123)은 레일 형태의 서보드라이버(140)와 연결되며, 상기 서보드라이버(140)에게 서보모터(130)가 동력을 제공하여 구동시킴으로써 서보드라이버(140)와 연결된 제1, 제2실린지축(113, 123)이 동시에 움직여서 제1, 제2실린지(110, 120)가 동작할 수 있도록 한다.

또한 상기의 실린지축(113, 123)은 선형변위센서(160)와 연결되어 상기 한 쌍의 실린지(110, 120)의 위치 변화를 정확하게 측정할 수 있도록 하며, 상기의 선형변위센서(160)와 서보모터(130)는 컨트롤러(150)와 유선 또는 무선으로 연결되어 사용자가 상기 컨트롤러(150)를 통하여 서보모터(130)를 제어하고 선형변위센서(160)를 통하여 측정된 변수값을 확인할 수 있도록 한다.

도 4는 상술한 2개의 3L 캘리브레이션 실린지를 이용하는 진단폐활량계 보정 및 성능검증장치(100)의 사시도이다.

도 4를 통하여 상기의 진단폐활량계 보정 및 성능검증장치(100)의 동작에 대해 자세히 설명하면, 두 대의 폐활량계에 연결되는 제1, 제2실린지(110, 120)의 실린지축(113, 123)은 서보드라이버(140)와 연결된다.

여기서 상기의 서보드라이버(140)의 구성 및 서보드라이버(140)와 실린지축(113, 123)의 연결에 대해 자세히 설명하면, 상기의 서보드라이버(140)는 실린지축(113, 123)과 평행한 방향으로 길게 형성되며, 길게 형성된 측면 양쪽으로 모터홈(141a)이 형성되어 있는 직사각형의 드라이버레일(141)과, 상기의 드라이버레일(141)과 제1, 제2실린지(110, 120)의 실린지축(113, 123)을 연결시키는 이동축(142)으로 구성된다.

그리고 상기의 이동축(142)의 상단부에는 실린지연결부(142a)가 나사 등의 수단으로 고정 체결되며, 상기 실린지연결부(142a)의 측면으로는 실린지축(113, 123)에 볼트 등의 수단을 이용하여 고정 체결됨으로써 상기의 이동축(142)과 실린지축(113, 123)이 연결될 수 있도록 하고, 상기의 이동축(142)의 하단부로는 드라이버레일(141)의 양 측면에 형성되어 있는 모터홈(141a)에 삽입되어, 드라이버레일(141) 내부의 서보모터(도시되지 않음)와 연결되는 레일부(142b)가 나사 등의 수단으로 이동축(142)의 하단부에 고정 체결되는데, 상기 이동축(142)의 레일부(142b)가 드라이버레일(141)에 설치되어 있는 형태를 드라이버레일(141)의 단면도인 도 5를 통해 더 자세히 설명하면, 상기의 드라이버레일(141)의 내부에 설치되는 서보모터(130)와 이동축(142)이 연결되기 위하여, 상기 레일축(142)의 일측 또는 양측으로 레일부(142b)가 이동축과 나사 등의 수단으로 고정 체결되고, 연결된 레일부(142b)의 'ㄷ'자형으로 구부러진 암 일측면이 상기 드라이버레일(141) 측면에 형성된 모터홈(141a) 내부로 삽입되어 드라이버레일(141) 내부에 설치되어 있는 서보모터(130)와 연결됨으로써 서보모터(130)와 이동축(142)이 연결될 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이 이동축(142)이 서보모터(130)와 연결되어, 상기의 서보모터(130)의 동작에 의해 이동축(142)이 드라이버레일(141)에 형성되어 있는 모터홈(141a)과 평행한 방향으로 후진 또는 전진 움직임을 할 수 있게 되고, 또한 움직일 수 있는 이동축(142)이 제1, 제2실린지(110, 120)의 제1, 제2실린지축(113, 123)과 연결되어 있는 실린지연결부(142)와 고정 체결되어 있으므로, 상기 서보모터(130)의 동작에 의해 제1, 제2실린지축(113, 123)이 전진 또는 후진 동작을 할 수 있게 되어 제1, 제2실린지(110, 120)가 서보모터(130)에 의해 동작할 수 있게 된다.

또한, 상기의 드라이버레일(141)의 일측면 방향으로 선형변위센서(160)가 드라이버레일(141)과 평행하게 설치되는데, 상기의 선형변위센서(160)가 제1, 제2실린지(110, 120)의 동작에 따라 작동하기 위하여, 제1, 제2실린지를 작동시키는 이동축(142)의 하단 일측면으로 센서입력암(142c)이 형성되고, 상기의 센서입력암(142c)에 수직이 되면서, 선형변위센서(160) 및 제1, 제2실린지축(113, 123)과 평행이 되도록 입력핀(142d)이 삽입되어 상기의 선형변위센서(160)가 이동축(142)과 연결됨으로써 상기의 제1, 제2실린지(110, 120)를 동작시키는 이동축(142)이 동시에 센서입력암(142c)을 통해 선형변위센서(160)에 실린더 동작정보를 전달할 수 있게 된다. 상기의 제1, 제2실린더(110, 120) 및 선형변위센서(160)의 동작에 대해서는 차후에 설명하도록 한다.

그리고 도 3에서 도시된 바와 같이, 상기의 서보드라이버(140) 내의 드라이버레일(141) 내부에 설치되는 서보모터(130)와 선형변위센서(160)는 컨트롤러(150)와 유선 또는 무선으로 연결된다. 도 6은 상기 컨트롤러(150)의 구성도이며, 이하에서는 컨트롤러(150)의 구성에 대해 설명한다.

상기의 컨트롤러(150)는 파워스위치(151), 실시횟수스위치(152), 동작스위치(153), 중단스위치(154), 설정초기화스위치(155), 카운터(156), 속도제어부(157), 용적제어부(158)로 구성된다.

상기 컨트롤러(150) 구성원의 기능을 도 3 및 도 6을 통해 설명하면, 우선 파워스위치(151)는 본 발명의 진단폐활량계 보정 및 성능검증장치(100) 전체에 전원을 공급 또는 차단시키는 역할을 하며, 실시횟수스위치(152)는 실린지(110, 120)를 동작시키는 횟수를 제어하는데, 도 6에 도시된 실시횟수스위치(152)는 실린지(110, 120)의 동작을 1회 또는 10회 실시할 수 있도록 조정할 수 있는 실시횟수스위치(152)의 일예시이며, 사용자의 필요에 따라 실린지(110, 120)의 동작 횟수 스위치를 다르게 설치하는 것 또한 가능하다.

여기서 상기와 같이 1회, 10회의 두 가지 동작 모드를 지원하는 컨트롤러(150)를 사용할 경우, 10회 왕복 모드로 실시횟수스위치(152)를 설정하여 상기의 실린지(110, 120)를 제어할 때 상기의 10회 왕복을 5단계로 나누어 동일한 속도로 2회씩 실시하고, 이후 상기 실린지(110, 120)의 실린지축(113, 123)의 구동 속도를 다르게 하여 실린지(110, 120)가 토출시키는 기류의 속도에 변화를 주게 되는데, 이는 상기의 진단폐활량계(M1, M2)의 보정 시에 다양한 기류 속도를 가하여 보정할 필요가 있기 때문이다. 종래의 경우, 상술한 바와 같이 3리터 캘리브레이션 실린지를 사용자가 수동으로 기류 속도를 제어하여 다양한 기류 속도를 진단폐활량계(M1, M2)에 제공하게 되지만, 본 발명의 진단폐활량계 보정 및 성능검증장치(100)는 상기의 실린지(110, 120)의 기류 속도 제어를 상술한 바와 같이 전자적으로 제어할 수 있도록 한다.

또한 상기의 동작스위치(153)는 서보모터(130)를 구동시켜 실린지(110, 120) 및 선형변위센서(160)를 동작시키는 역할을 하며, 중단스위치(154)는 동작 중인 실린지(110, 120) 및 서보모터(130)의 작동을 중단시킨다.

그리고 속도제어부(157)는 실린지(110, 120)의 실린지축(113, 123)이 이동하는 속도를 제어하며, 용적제어부(158)는 실린지(110, 120)의 실린지바디(111, 121) 내부의 기체 용적을 제어하여 폐활량계(M1, M2)에 인입하는 기체의 용적을 조절할 수 있도록 한다. 또한 상기 설정초기화스위치(155)는 상기의 속도제어부(157) 및 용적제어부(158)에서 설정한 속도 및 용적 수치를 초기화하는 역할을 한다. 그리고 카운터(156)는 상기 실시횟수스위치(152)를 10회 왕복 모드로 설정하고 실린지(110, 120)를 동작시킬 때 상기 실린지(110, 120)의 동작 횟수를 사용자가 확인할 수 있도록 도시하는 역할을 한다.

여기서 상술한 카운터(156)의 기능에 대해 더 자세히 설명하면, 상기의 실시횟수스위치(152)를 10회 왕복 모드로 설정하고 실린지(110, 120)를 동작시킬 때 상기 카운터(156)에는 상기 실린지(110, 120)의 동작 횟수를 도시하게 되는데, 이 때 상기 카운터(156)에 도시되는 수치는 실린지(110, 120)가 동작한 횟수의 역수가 도시된다. 즉, 상기 실시횟수스위치(152)를 10회 왕복 모드로 설정한 상태에서 동작스위치(153)를 통하여 실린지(110, 120)를 동작시키지 않은 상태에서는 카운터(156)가 10을 도시하게 되며, 상기의 실린지(110, 120)가 1회씩 동작할 때마다 상기 카운터(156)가 도시되는 숫자는 1씩 차감되어 최종적으로 실린지(110, 120)의 동작이 10회 완료되었을 시에는 카운터(156)에 도시되는 숫자가 0이 되도록 한다,

그리고 상기의 실시횟수스위치(152)를 1회 왕복 모드로 설정하였을 시, 상기 카운터(156)에는 상기 실린지(110, 120)에 입력되어 있는 기체의 용적량이 도시되어 사용자가 상기 실린지(110, 120)에 어느 정도의 기체가 입력되어 있는지 확인할 수 있도록 한다. 상기의 기체의 용적량은 사용자가 용적제어부(158)를 통해 설정할 수 있으며, 상기의 카운터(156)가 기체의 용적량을 도시할 경우 상기 용적제어부(158)에 의해 설정된 기체의 용적량이 도시된다.

도 7은 본 발명의 실린지 중 제1실린지(110)와 모터의 연결을 개략적으로 도시한 구조도이다. 이하에서는 도 7을 통하여 본 발명에 사용하는 실린지(110, 120)의 용적 기류 산출 방법에 대하여 설명한다.

상술한 바와 같이, 제1실린지(110)를 실제로 구동시키는 것은 서보드라이버(도시되지 않음)이지만, 상기의 서보드라이버(도시되지 않음)는 서보모터(130)에 의해 동작하기 때문에, 제1실린지(110)의 실린지축(113) 이동 속도는 상기 서보모터(130)의 회전수에 비례하게 된다. 따라서 상기의 제1실린지(110)의 실린지바디(111)가 토출부(114)를 통해 토출하는 기류는 이하에 도시되는 수학식 1에 의해 산출될 수 있다.

수학식 1

여기서 상기 F는 기류이며, u는 실린지축(113)의 이동 속도이고, A는 실린지흡자(112)의 넓이가 된다.

상기의 u는 상술한 바와 같이 서보모터(130)의 회전 속도에 비례하게 되고, 따라서 서보모터(130)의 회전 속도와 회전변환 상수 ℓ을 곱하여 표현할 수 있으므로 상기의 수학식 1은

수학식 2

로 표현될 수 있다. 여기서

은 회전속도이며, ℓ은 상기한 바와 같이 회전변환상수를 의미한다.

상기의

은 초당 회전수(turns/min), ℓ은 회전수당 움직인 센티미터 거리(cm/turns), A는 제곱센티미터로 표현되므로, 상기의 수학식 2는

수학식 3

으로 표현될 수 있으며, 상기의 수학식 3을 정리하게 되면

수학식 4

로 표현된다.

또한 상기의 제1실린지(110)의 용적에 따른 실린지축(113)의 이동 거리를 계산할 필요가 있는데, 상기의 제1실린지(110)의 내경이 100cm인 캘리브레이션 실린지를 사용하는 것을 제1예시로 할 때, 다음의 수학식 5, 6를 통하여 실린지축(113)의 이동거리를 계산할 수 있다.

수학식 5

이를 정리하면

수학식 6

여기서 V는 용적을 뜻한다.

상기의 수학식 6을 이용하여 내경이 100cm인 캘리브레이션 실린지인 제1실린지(110)에서 정확히 3L의 기체를 토출시키기 위해서는, 상기 제1실린지(110)의 실린지축(113) 이동거리를 382mm로 설정하여야 한다는 계산 결과가 도출되며, 따라서 사용자는 상기의 실린지축(113)의 설정 거리를 382mm로 설정하여 제1실린지(110)를 사용할 수 있게 된다.

상기의 수학식 4 및 수학식 6을 이용하여 제어되는 본 발명의 진단폐활량계 보정 및 성능검증장치(100)는 0~15[LPS]의 기류 범위에서 임의의 기류 속도 설정이 가능하며, 상기의 범위 내에서의 임의의 최대기류를 도 3 및 도 6에 도시되어 있는 컨트롤러(150)를 이용하여 설정하게 되면, 설정된 최대기류로 1회 왕복운동하는 모드와 최대기류를 기준으로 5단계의 속도로 분할하여 총 10회의 연속 왕복운동을 자동으로 수행하는 모드 중 하나가 실시되는데, 이는 컨트롤러(150) 내의 실시횟수스위치(152)에 의해 설정될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성 및 작동하는 본 발명의 진단폐활량계 보정 및 성능검증장치(100)는 사용자가 설정한 임의의 정확한 기류 및 용적을 반복적으로 서로 다른 폐활량계(M1, M2)에 제공해 줄 수 있기 때문에 서로 다른 제품군으로 구성되는 폐활량계(M1, M2)의 직접적인 성능 비교가 가능해지며, 3L 캘리브레이션 실린지를 이용하여 수작업으로 행해지던 보정 작업을 다양한 속도로 설정하여 정확하고 빠르게 수행할 수 있다.

100 : 진단폐활량계 보정 및 성능검증 장치. 110 : 제1실린지.
120 : 제2실린지. 130 : 서보모터. 140 : 서보드라이버. 150 : 컨트롤러.
160 : 선형변위센서.

Claims

진단폐활량계와 일대 일로 연결될 수 있도록 병렬로 설치되는 하나 이상의 실린지; 상기의 실린지의 실린지축과 연결되는 서보드라이버; 상기 서보드라이버의 안쪽에 설치되는 서보모터; 상기 실린지와 평행하게 설치되는 선형변위센서; 그리고 상기의 서보모터 및 선형변위센서와 유선 또는 무선으로 연결되는 컨트롤러로 구성됨을 특징으로 하는 진단폐활량계 보정 및 성능검증을 위한 장치.
제 1항에 있어서, 상기 서보드라이버는 드라이버레일과 이동축으로 구성되며, 상기 드라이버레일은 상기 실린지축과 평행하게 설치되고, 상기의 이동축이 드라이버레일 상에서 움직일 수 있도록 하면서 상기 하나 이상으로 구성되는 실린지를 동시에 동작시킬 수 있도록 설치되고, 상기 서보모터는 드라이버레일 안쪽으로 설치됨을 특징으로 하는 진단폐활량계 보정 및 성능검증을 위한 장치.
제 1항에 있어서, 사용자는 상기의 컨트롤러를 이용하여 하나 이상의 실린지의 동작횟수, 기류속도, 기류용적을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 진단폐활량계 보정 및 성능검증을 위한 장치.
제 1항에 있어서, 사용자는 동작되는 상기 하나 이상의 실린지 내부의 출력 기류용적을 선형변위센서를 통해 제공받음을 특징으로 하는 진단폐활량계 보정 및 성능검증을 위한 장치.
하나 이상의 실린지를 이용하는 진단폐활량계 보정 및 성능검증에 있어서, 상기 하나 이상의 실린지를 정해진 속도와 용적으로 동시에 작동시켜서 실린지에 연결된 폐활량계 각자의 보정 또는 성능평가를 동시에 실시하는 것을 특징으로 하는 진단폐활량계 보정 및 성능검증 방법.
제 5항에 있어서, 사용자는 동시에 작동되는 하나 이상의 실린지의 동작횟수, 기류속도, 기류용적을 제어할 수 있으며, 실린지의 동작 시 내부의 출력 용적을 제공받을 수 있는 것을 특징으로 하는 진단폐활량계 보정 및 성능검증 방법.
제 5항에 있어서, 상기의 실린지는 1회 동작하거나 연속적으로 2회 이상 반복하여 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 진단폐활량계 보정 및 성능검증 방법.
제 7항에 있어서, 상기의 실린지를 연속적으로 2회 이상 반복하여 동작할 경우, 상기의 실린지의 동작 속도를 각기 다르게 하여 동작할 수도 있는 것을 특징으로 하는 진단폐활량계 보정 및 성능검증 방법.