一种呼吸气体检测装置的制作方法

allin2024-09-27  98



1.本实用新型属于气体分析技术领域,更具体地说,涉及一种呼吸气体检测装置。


背景技术:

2.最大摄氧量是指在人体进行最大强度的运动,当机体出现无力继续支撑接下来的运动时,所能摄入的氧气含量,作为耐力运动员的重要选材依据之一,是反映人体有氧运动能力的重要指标,高水平最大摄氧量是高水平有氧运动能力的基础。但现有的呼吸气体的检查装置通常检测精度较低,或设备较大,成本较高,难以满足随时检测的需求。
3.经检索,有关呼吸气体检测装置已有专利公开,如中国专利公告号:cn203029238u,公开了一种大摄氧量测试仪,包括呼吸面罩和电路部分,呼吸面罩上设置有进气管和出气管,进气管上设置有气体流量计和进气管电磁阀,呼吸面罩通过出气管连接有气体存储罐;出气管上设置有出气管电磁阀,气体存储罐内设置有氧气浓度传感器;所述电路部分包括微控制器以及与微控制器相连接的人体吸气动作传感器、人体呼气动作传感器和液晶显示屏。微控制器通过气体流量计可计算出测试人员呼入的总的氧气量,通过氧气浓度传感器可计算出排出的总的氧气量,即可获取测试人员的最大摄氧量。但该方案采用流量计进行流量测试,成本较高,并且流量计的体积也较大,不利于设备小型化。
4.又如中国专利申请号:2019110884637,公开了一种人体呼吸气体浓度检测仪,涉及气体检测技术领域。包括吹气嘴、连接座、通气管、检测仪本体、活动筒以及底座,其特征在于:吹气嘴的底部活动设置有连接座,连接座的底部固定设置有通气管,通气管的外侧从上往下依次设置有检测仪本体以及活动筒,检测仪本体的底部固定设置有活动筒,活动筒的底部活动设置有底座,检测仪本体内部的一侧固定设置有二氧化碳浓度检测仪。该人体呼吸气体浓度检测仪,通过设置二氧化碳浓度检测仪以及氧气浓度检测仪,气体通过吹气嘴进入到通气管中,从而进入到二氧化碳浓度检测仪以及氧气浓度检测仪进行检测,检测的结果利用控制器控制传输到显示屏进行显示,便于及时了解气体浓度。


技术实现要素:

5.1、实用新型要解决的技术问题
6.针对上述问题,本实用新型拟提供了一种呼吸气体检测装置,不仅能够减少废气的重复呼吸,有效提高呼出气体的检测精度,还能够减少流量计的使用,整体设备使用更加方便轻巧。
7.2、技术方案
8.为解决上述问题,本实用新型采用如下的技术方案。
9.本实用新型的一种呼吸气体检测装置,包括呼吸面罩和用于检测呼气中氧气浓度的检测盒本体,呼吸面罩和检测盒本体之间通过软管相连,且软管上靠近呼吸面罩的一侧设置有分流阀,所述分流阀包括套设在软管外周的安装套管,安装套管与软管相连通,且安装套管外侧设置有与其内部连通的单向阀,安装套管内侧沿径向设置有与安装套管相配合
的硅胶片,硅胶片的一侧铰接固定在安装套管内侧壁上。
10.作为本实用新型更进一步的改进,分流阀包括垂直相连通的安装套管和空气进口管,空气进口管的一端与外界相连通,空气进口管的另一端与安装套管相连通,且空气进口管内设置有单向阀。
11.作为本实用新型更进一步的改进,安装套管内部远离硅胶片铰接点的一侧内壁上设置有与硅胶片相搭接的抵扣部。
12.作为本实用新型更进一步的改进,检测盒本体包括与软管相连的气体连接口,气体连接口内设置有进气孔一,进气孔一通过管道与检测块相连,且检测块底部的空腔与氧传感器相连,氧传感器与系统电路板电连接。
13.作为本实用新型更进一步的改进,所述检测块的空腔还通过管道与电磁阀相连,电磁阀与系统电路板电连接,且电磁阀还设置有与外界相连通的排气管道。
14.作为本实用新型更进一步的改进,气体连接口内还设置有进气孔二,进气孔二通过管道与微压传感器相连,微压传感器与系统电路板电连接。
15.作为本实用新型更进一步的改进,系统电路板上设置有心率接口。
16.作为本实用新型更进一步的改进,系统电路板上还设置有usb接口。
17.作为本实用新型更进一步的改进,还包括用于罩设在人体头部的头盔本体,呼吸面罩上连接有若干个弹力带,所述弹力带与头盔本体相连。
18.3、有益效果
19.相比于现有技术,本实用新型的有益效果为:
20.(1)本实用新型的一种呼吸气体检测装置,呼吸气路采用分流阀,使呼出气体单向流动,减少废气的重读呼吸,有效提高呼出气体的检测精度;同时还能避免原来残留在安装套管与软管内部的废气重新进入人口鼻中,影响身体健康。
21.(2)本实用新型的一种呼吸气体检测装置,通过结合分流阀的分流比和微压差传感器的气道,通过气体流量计的实验校准测试,得出人体的呼吸量,减少流量计的使用,更方便轻巧。
22.(3)本实用新型的一种呼吸气体检测装置,微压差传感器检测人体呼出气体的微小压力差,结合分流阀的分流比和微压差传感器的气道,通过气体流量计的实验校准测试,完成人体呼出气体总量的计算;氧气传感器采集待检测者呼出气体中氧气的含量信息,并反馈给系统电路板,从而综合得到消耗的氧气量数值。当人吸气时,微压差传感器根据人体吸气的反向压力变化控制电磁阀关闭,避免通过电磁阀将外界的新鲜空气引至氧传感器中,避免对检测结果造成影响,有效提高检测的准确性。
附图说明
23.图1为本实用新型的一种呼吸气体检测装置的结构示意图;
24.图2为本实用新型中分流阀的结构示意图;
25.图3为本实用新型中检测盒本体的结构示意图。
26.图中的标号为:
27.1、呼吸面罩;11、弹力带;12、头盔本体;2、分流阀;21、空气进口管;211、单向阀;22、安装套管;221、硅胶片;3、软管;4、检测盒本体;41、气体连接口;42、进气孔一;43、进气
孔二;44、检测块;45、氧传感器;46、心率接口;47、usb接口;48、系统电路板;49、电磁阀;410、微压传感器。
具体实施方式
28.为进一步了解本实用新型的内容,结合附图对本实用新型作详细描述。
29.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
31.实施例1
32.结合图1-图3,本实施例的一种呼吸气体检测装置,包括呼吸面罩1和用于检测呼气中氧气浓度的检测盒本体4,所述呼吸面罩1和检测盒本体4之间通过软管3相连,且软管3上靠近呼吸面罩1的一侧设置有分流阀2,分流阀2位于呼吸面罩1附近,所述分流阀2包括套设在软管3外周的安装套管22,安装套管22与软管3相连通,且安装套管22外侧设置有与其内部连通的单向阀211,安装套管22内侧沿径向设置有与安装套管22相配合的硅胶片221,硅胶片221为与安装套管22内径纵截面相配合的圆片结构,其中硅胶片221的一侧铰接固定在安装套管22内侧壁上,硅胶片221用于控制硅胶片221以及软管3内的气体通断。本实施例中呼吸气路采用分流阀2,使呼出气体单向流动,减少废气的重读呼吸,有效提高呼出气体的检测精度。
33.如图2所示,本实施例中分流阀2整体呈“t”形,分流阀2包括垂直相连通的安装套管22和空气进口管21,空气进口管21的一端与外界相连通,空气进口管21的另一端与安装套管22相连通,且空气进口管21内设置有单向阀211,可供外界的气体进入分流阀2内部。安装套管22内部远离硅胶片221铰接点的一侧内壁上设置有与硅胶片221相搭接的抵扣部222,未使用状态下,硅胶片221竖直搭接在抵扣部22的一侧,此时,抵扣部和软管3内的气道为封闭状态。具体地,本实施例中硅胶片221下端与安装套管22的内壁铰接相连,且硅胶片221位于空气进口管21的右侧,抵扣部22位于硅胶片221的左侧。当人体呼气时,气体由呼吸面罩1进入分流阀2内部,且硅胶片221在人体呼出的气流冲击力作用下向前侧旋转倒下,此时人体呼出的气体由软管3进入检测盒本体4内部进行检测;当人体吸气时,硅胶片221左侧流速较快,根据伯努利原理,硅胶片221左侧压强小于右侧压强,从而处于立直状态,此时安装套管22与软管3内的气道处于单侧封闭状态,避免原来残留在安装套管22与软管3内部的废气重新进入人口鼻中,影响身体健康和后续的呼气测量结果。
34.如图3所示,本实施例中检测盒本体4包括与软管3相连的气体连接口41,气体连接口41内设置有进气孔一42,进气孔一42通过管道与检测块44相连,且检测块44底部的空腔与氧传感器45相连,检测块44底部的空腔与氧传感器45的检测口相连通,氧传感器45与系统电路板48电连接,所述氧传感器45用于检测空气中氧含量和人体呼出气体的氧含量。本实施例中检测块44的空腔还通过管道与电磁阀49相连,电磁阀49与系统电路板48电连接,且电磁阀49还设置有与外界相连通的排气管道,排气管道用于将检测块44的空腔内的废气
向外界排出,避免对下一次的检测结果造成影响。
35.本实施例中气体连接口41内还设置有进气孔二43,进气孔二43通过管道与微压传感器410相连,微压传感器410与系统电路板48电连接。通过结合分流阀2的分流比和微压差传感器410的气道,通过气体流量计的实验校准测试,得出人体的呼吸量,减少流量计的使用,更方便轻巧。
36.测试时,所述微压差传感器410根据人呼出气体的压力变化,控制电磁阀49打开,呼出气体经过进气孔二42依次经过检测块44、氧传感器45,最后通过电磁阀49的排出管道向外界排出废气。所述微压差传感器410检测人体呼出气体的微小压力差,结合分流阀2的分流比和微压差传感器410的气道,通过气体流量计的实验校准测试,完成人体呼出气体总量的计算;所述氧气传感器45采集待检测者呼出气体中氧气的含量信息,并反馈给系统电路板48,从而综合得到消耗的氧气量数值。当人吸气时,微压差传感器410根据人体吸气的反向压力变化控制电磁阀49关闭,避免通过电磁阀49将外界的新鲜空气引至氧传感器45中,避免对检测结果造成影响,有效提高检测的准确性。同时,信号采集系统电路板48还能够通过传输模块将上述氧含量信息传递至处理器,传输模块可以是无线传输模块,例如蓝牙模块、wifi模块等。
37.本实施例中系统电路板48上设置有心率接口46,所述心率接口46用于传输人体的心率到系统电路板48上,为所需采集数据的一项。系统电路板48上还设置有usb接口47,各传感器采集的数据通过系统电路板48进行信号处理后,通过usb接口47完成与电脑采集软件相连;客户端对呼出气体检测装置采集到的数据进行处理,并根据vo2max的相关公式进行计算。
38.本实施例中还包括用于罩设在人体头部的头盔本体12,呼吸面罩1上连接有若干个弹力带11,所述弹力带11与头盔本体12相连,弹力带11与头盔本体12的连接点对称分布在头盔本体12外周。本实施例中检测盒本体4呈矩形箱体结构,且检测盒本体4的底部设置有万向轮。在待检测者处于运动状态时,检测模块集中在可移动的检测盒本体4内部,检测模块不会对待检测者产生额外的阻力和负担,便于检测。
39.本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型构思和范围进行限定,在不脱离本实用新型设计思想的前提下,本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本实用新型的保护范围。

技术特征:
1.一种呼吸气体检测装置,其特征在于:包括呼吸面罩(1)和用于检测呼气中氧气浓度的检测盒本体(4),呼吸面罩(1)和检测盒本体(4)之间通过软管(3)相连,且软管(3)上靠近呼吸面罩(1)的一侧设置有分流阀(2),所述分流阀(2)包括套设在软管(3)外周的安装套管(22),安装套管(22)与软管(3)相连通,且安装套管(22)外侧设置有与其内部连通的单向阀(211),安装套管(22)内侧沿径向设置有与安装套管(22)相配合的硅胶片(221),硅胶片(221)的一侧铰接固定在安装套管(22)内侧壁上。2.根据权利要求1所述的一种呼吸气体检测装置,其特征在于:分流阀(2)包括垂直相连通的安装套管(22)和空气进口管(21),空气进口管(21)的一端与外界相连通,空气进口管(21)的另一端与安装套管(22)相连通,且空气进口管(21)内设置有单向阀(211)。3.根据权利要求2所述的一种呼吸气体检测装置,其特征在于:安装套管(22)内部远离硅胶片(221)铰接点的一侧内壁上设置有与硅胶片(221)相搭接的抵扣部(222)。4.根据权利要求3所述的一种呼吸气体检测装置,其特征在于:检测盒本体(4)包括与软管(3)相连的气体连接口(41),气体连接口(41)内设置有进气孔一(42),进气孔一(42)通过管道与检测块(44)相连,且检测块(44)底部的空腔与氧传感器(45)相连,氧传感器(45)与系统电路板(48)电连接。5.根据权利要求4所述的一种呼吸气体检测装置,其特征在于:所述检测块(44)的空腔还通过管道与电磁阀(49)相连,电磁阀(49)与系统电路板(48)电连接,且电磁阀(49)还设置有与外界相连通的排气管道。6.根据权利要求5所述的一种呼吸气体检测装置,其特征在于:气体连接口(41)内还设置有进气孔二(43),进气孔二(43)通过管道与微压传感器(410)相连,微压传感器(410)与系统电路板(48)电连接。7.根据权利要求6所述的一种呼吸气体检测装置,其特征在于:系统电路板(48)上设置有心率接口(46)。8.根据权利要求7所述的一种呼吸气体检测装置,其特征在于:系统电路板(48)上还设置有usb接口(47)。9.根据权利要求1-8任一一项所述的一种呼吸气体检测装置,其特征在于:还包括用于罩设在人体头部的头盔本体(12),呼吸面罩(1)上连接有若干个弹力带(11),所述弹力带(11)与头盔本体(12)相连。

技术总结
本实用新型公开了一种呼吸气体检测装置,属于气体分析技术领域。本实用新型包括呼吸面罩和用于检测呼气中氧气浓度的检测盒本体,呼吸面罩和检测盒本体之间通过软管相连,且软管上靠近呼吸面罩的一侧设置有分流阀,所述分流阀包括套设在软管外周的安装套管,安装套管与软管相连通,且安装套管外侧设置有与其内部连通的单向阀,安装套管内侧沿径向设置有与安装套管相配合的硅胶片,硅胶片的一侧铰接固定在安装套管内侧壁上。针对现有技术中存在的问题,本实用新型拟提供了一种呼吸气体检测装置,不仅能够减少废气的重复呼吸,有效提高呼出气体的检测精度,还能够减少流量计的使用,整体设备使用更加方便轻巧。整体设备使用更加方便轻巧。整体设备使用更加方便轻巧。


技术研发人员:王胜 胡雷赛 钱波 任俊杰 闫朝辉 苏进
受保护的技术使用者:中加健康工程研究院(合肥)有限公司
技术研发日:2021.11.25
技术公布日:2022/7/5
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