[发明专利]一种人体呼出飞沫气溶胶监测及仿真模拟系统

说明书

本发明公开了一种人体呼出飞沫气溶胶监测及仿真模拟系统，人体呼出飞沫气溶胶监测系统包括呼气窗高度可调透明均流舱、标准粒度荧光粒子喷发装置、飞沫气溶胶粒度/计数浓度/流速演变分析系统、微气候参数调控系统和跑步机；人体呼出飞沫气溶胶仿真模拟系统包括仿真口鼻模型、人工唾液试剂瓶和伺服气动喷发装置。本发明可监测分析不同特征人群在不同强度活动时呼气、咳嗽、说话、打喷嚏等过程中排出的飞沫气溶胶在不同微环境中流速、计数浓度及粒度分布时空演变规律，也可精准模拟还原人体呼出飞沫气溶胶的动态流速、计数浓度及粒度分布，从而为飞沫气溶胶传播类病毒的防护提供基础参数，科学指导疫情防控。

技术领域

本发明涉及病毒防护领域，特别涉及一种人体呼出飞沫气溶胶监测及仿 真模拟系统。

背景技术

近年来，飞沫气溶胶传播类病毒如2003年的SARS-CoV、2009年的H1N1、 2019年的SARS-CoV-2等以其高传染性对人类的生命安全造成了巨大的威胁， 严重阻碍了社会的和谐发展，以最新的新型冠状病毒SARS-CoV-2为例，飞沫 气溶胶传播类病毒在人与人之间交叉感染的最主要途径是在室内空间健康个 体吸入病毒感染者呼气、说话、咳嗽、打喷嚏等过程中排出的裹挟有病毒株 的飞沫气溶胶，受到感染，因此，全面探究分析、精准还原模拟不同特征人 群(不同性别、年龄、身高、体重等)在不同微环境参数(不同温度、湿度、 气压、风速等)空间内开展不同强度(轻、中、重、极重等)活动时常规呼 出(鼻呼气、口鼻呼气)和非常规呼出(说话、咳嗽、打喷嚏、用力呼气等) 飞沫气溶胶的流速、计数浓度、粒度分布及其时空演变规律对于科学开展疫 情防控具有十分重要的现实意义，然而，目前尚无可综合实现上述功能的系 统性设备，疫情当前，亟待研发。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种人体呼出飞沫气溶胶监测及仿真 模拟系统，以监测分析不同特征人群在开展不同强度活动时呼气、咳嗽、打 喷嚏等过程中排出的飞沫气溶胶在不同微环境中流速、浓度及粒度分布时空 演变规律，并进行精准模拟还原，为飞沫气溶胶传播类病毒的防护提供基础 参数，科学指导疫情防控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种人体呼出飞沫气溶胶监测及仿真模拟系统， 以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种人体呼出飞沫气溶胶 监测及仿真模拟系统，包括人体呼出飞沫气溶胶监测系统和人体呼出飞沫气 溶胶仿真模拟系统；

所述人体呼出飞沫气溶胶监测系统包括人体呼出飞沫气溶胶监测系统包 括呼气窗高度可调透明均流舱、标准粒度荧光粒子喷发装置、飞沫气溶胶粒 度/流速演变分析系统、微气候参数调控系统和跑步机；

所述人体呼出飞沫气溶胶仿真模拟系统包括仿真口鼻模型、人工唾液自 动调配装置和伺服气动喷发装置。

进一步的，所述呼气窗高度可调透明均流舱包括透明均流舱、舱体四角 底足和高度可调呼气窗，舱体周壁均流孔开合可控。

更进一步的，所述呼气窗高度可调透明均流舱的舱体周壁为透明板材， 板材上均匀布设均流孔，用于均匀导流舱内环境中的风向和风速；所述舱体 四角底足高度与跑步机跑台高度一致，且可为舱体底部布设通风罩撑起空间；

所述高度可调呼气窗可沿一竖直滑轨上下移动，从而匹配不同身高受试 者，呼气窗可伸缩螺纹型塑膜密封连接；

所述高度可调呼气窗在舱体外侧密封连接一黏弹性硅胶面罩，面罩口鼻 部开口，受试者可通过面部贴合面罩将口鼻部探入舱体内；