[其他]测量肺通气量的流量计——肺通气量

说明书

本发明为一种可测量肺通气量的流量计－－肺通气量计，其主体为一可转动的叶轮，由光电计数器记录叶轮转数。出口处安装有单向阀控制的光电开关，当正向气流通过时，阀门打开光电开关接通使计数器工作，当正向气流停止或反向时，阀门关闭，光电开关被切断，计数器停止工作，因而防止了由于叶轮惰性转动而产生的多余计数，保证了流量计测量的准确度。换能器及电路等放在一匣子内，系在人身上，并可很方便的拆卸，因而可以在人活动时进行测量。

本发明为一种可测量人体肺通气量的流量计。它即可用于医学卫生领域中测量人的平均肺呼气量，又可作为通用的测量中等流量气体的流量计，用于采暖通风、空气调节、化工或其它有关领域。

目前测量人体肺通气量是采用称为肺活量计的仪器，它是用一换能器将呼吸气体量转换为电信号测量。换能器主体为一可转动的叶轮，通过光敏器件将叶轮转数计数下来並通过微处理机将结果得出。这方面技术的报导如美国专利：

1 United States Patent A61B5/08 4282883 Aug.11.1981

2 United States Patent A61B5/08 3605729 Sept.20.1971

这种肺活量计使用时，它对呼、吸气体都有响应，因而叶轮的惰性转动等会引起误差。並且数据处理部分较复杂，不便于携带。

本发明的任务是：提供一种轻便、可携带、可自动记录並能连续使用的肺通气量计。

本发明的肺通气量计，主要分为两部分：肺通气量计换能器部分和电路部分。

权项1的肺通气量计换能器特征部分给出的结构特征，解决了这个任务的主要部分。通过在上、下支架板安装发光二极管和光电三极管、在叶轮上设置对称的孔和相应的脉冲计数电路以记录叶轮转数的方式，可以减少通常使用的机械或磁力传动记录方式而产生的阻力。但应注意，叶轮上的孔必须与发光二极管和光电三极管严格地在同一直线上。工作时当气流吹动叶轮转动，叶轮上小孔转到与二极管和三极管在同一直线上时，二极管发射的光线通过小孔射到三极管上，使三极管有高电平输出。当小孔转过去不在直线上时，光线被遮住，三极管输出低电平，因而高低电平组成的脉冲被计数器记录下来。由流体力学原理，气体流量与叶轮转数呈线性相关，因而通过转数可以得出气体流量。为了加强叶轮强度，在轮叶的水平部分的径向上压出凸起的加强筋，轮叶根部呈园弧状（权项5的特征），分流管起到疏导气流和有效的组织气流以提高流量计换能器的效率。分流管安放的位置是很关键的，本发明中分流管的安放是采用交错排开方式（权项2的特征），因而使叶轮在任何位置上都受到最佳气流组织。分流管上的喷咀口呈斜面与叶轮园周相切（权项4的特征），喷咀口中心与轮叶中心在同一水平面上（权项8的特征），因而可以更好地改善气流组织，提高换能器的效率和灵敏度。改变喷咀直径可以改变灵敏度。由于采用以上的结构特征，使得①叶轮只在单向气流作用下旋转，反向气流对其作用很小;②流量计在相同气流量情况下结构尺寸可以减小，因而使得流量计体积缩小便于携带。

与通常的叶轮流量计换能器不同的另一点是，在肺通气量计出口处装置有一单向阀控制的光电开关。单向阀由铝合金箔或薄塑料做成，朝向出口的一面粘有一层橡皮薄膜（权项9的特征），以便阀体将流量计出口关闭得严密。单向阀背向出口的一面垂直凸出一凹形框（权项11的特征），在凹形框两侧的流量计外壳上，安装一对发光二极管和光电三极管组成的光电开关。在工作时，当没有气流或气流反方向流动时，单向阀被安置在其下面的弹簧关闭，堵住出口，气体不能倒流，此时凹形框的下框边遮住发光二极管射出的光线，光电三极管输出低电平，通过电路使叶轮转数计数器停止计数。当人呼出气体时，肺通气量计有正向气流流过吹动单向阀打开，凹形框移动使得发光二极管光线通过凹形框中间的孔射至光电三极管，光电三极管输出高电平，使叶轮转数计数器计数，並传至微处理机。因此每当人呼出气体时，叶轮转动，单向阀打开，计数器连续记录叶轮转数。当呼气停止或吸气时，单向阀关闭，此时即使叶轮由于惯性继续转动，计数器也仍然停止计数，因而防止了由于叶轮惰性转动而产生的多余计数。在电路里还装置有定时器，在预定的时间间隔后，可自动停止计数，这样便可得出在一定时间内叶轮的转数，从而得出肺通气量。当在电路中清除前一次的读数后（使读数复零），即可开始进行下一次测量。