本發(fā)明涉及一種肺活量測量技術(shù),尤其是涉及一種稱重式肺活量測量裝置。
背景技術(shù):
目前,測量肺活量可判斷病患某些呼吸機(jī)能減低的性質(zhì)和程度,以及病患疾病恢復(fù)后的勞動(dòng)能力,具有重要意義。排水式的肺活量測量裝置因?yàn)榫哂薪Y(jié)構(gòu)簡單,制作成本較低和環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),在肺活量測量領(lǐng)域得到了廣泛的使用?,F(xiàn)有的排水式的肺活量測量裝置通常包括儲(chǔ)水容器和管道,管道與儲(chǔ)水容器的底部連接并與儲(chǔ)水容器連通。在使用前,將水裝入儲(chǔ)水容器和管道內(nèi),管道的管口保持水平,儲(chǔ)水容器和管道內(nèi)液面與管道的管口位于在同一水平面上。使用時(shí),被測病患向儲(chǔ)水容器內(nèi)呼氣,增大儲(chǔ)水容器內(nèi)的壓強(qiáng),儲(chǔ)水容器內(nèi)的水被壓入管道內(nèi),管道內(nèi)水從其管口處排出,由此根據(jù)排出水的體積計(jì)算該患者的肺活量。
但是,現(xiàn)有的排水式的肺活量測量裝置存在以下問題:一、被測患者在呼氣過程中,儲(chǔ)水容器內(nèi)液面不斷下降,被測病患呼氣所受阻力隨著儲(chǔ)水容器中液面下降而增大,同時(shí)呼氣后期肺內(nèi)壓強(qiáng)較低,從而導(dǎo)致被測病患無法呼出余氣,對測量精度造成不良影響;二、測試者讀取排出水的體積時(shí),要求盛水容器置于水平臺(tái)上且水面穩(wěn)定,否則測量結(jié)果準(zhǔn)確性難以保證。
鑒此,設(shè)計(jì)一種即使在水面波動(dòng)條件下,測量精度也較高的肺活量測量裝置具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種即使在水面波動(dòng)條件下,測量精度也較高的稱重式肺活量測量裝置。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種稱重式肺活量測量裝置,包括箱體、抽水組件、稱重組件、控制器、顯示屏、排水組件和導(dǎo)氣管;所述的稱重組件和所述的顯示屏分別與所述的控制器連接,所述的箱體內(nèi)設(shè)置有隔板,所述的隔板將所述的箱體內(nèi)分為儲(chǔ)水腔和測量腔,所述的儲(chǔ)水腔位于所述的測量腔之上,所述的測量腔的側(cè)壁上設(shè)置有注水口,所述的隔板上設(shè)置有用于連通所述的儲(chǔ)水腔和所述的測量腔的開口;所述的稱重組件包括置于所述的測量腔內(nèi)部的臺(tái)秤和置于所述的臺(tái)秤上的透明敞口盛水容器,所述的臺(tái)秤用于實(shí)時(shí)稱取所述的透明敞口盛水容器中水的質(zhì)量并發(fā)送給所述的控制器,所述的抽水組件用于將所述的透明敞口盛水容器內(nèi)的水抽到所述的儲(chǔ)水腔中,所述的排水組件包括套管、水槽和第一電控閥門,所述的套管設(shè)置在所述的開口處,所述的套管的尺寸與所述的開口的尺寸匹配,所述的水槽位于測量腔內(nèi),所述的第一電控閥門設(shè)置在所述的水槽內(nèi),所述的第一電控閥門具有電控端和通道,所述的第一電控閥門的電控端和所述的控制器連接,所述的第一電控閥門的通道的一端和所述的套管連接,所述的第一電控閥門的通道的另一端被所述的水槽的底部封閉,所述的第一電控閥門的通道的側(cè)壁上設(shè)置有排水孔,所述的排水孔的高度低于所述的水槽的上端面,所述的第一電控閥門的進(jìn)水通道內(nèi)沿豎直方向設(shè)置有均壓管,所述的均壓管的下端面與所述的水槽的上端面平齊,所述的均壓管的上端和所述的導(dǎo)氣管的一端連接,所述的導(dǎo)氣管的另一端伸到所述的箱體外,所述的導(dǎo)氣管水平設(shè)置。
所述的抽水組件包括第二電控閥門、光電液位傳感器、抽水管和水泵,所述的第二電控閥門設(shè)置在所述的箱體的頂部,所述的第二電控閥門具有電控端和兩個(gè)通道,兩個(gè)通道分別為進(jìn)水通道和進(jìn)出氣通道,所述的第二電控閥門的電控端和所述的控制器連接,所述光電液位傳感器置于所述的第二電控閥門的進(jìn)出氣通道上,所述的光電液位傳感器的電控端和所述的控制器連接,所述的第二電控閥門的進(jìn)水通道和所述的抽水管的一端通過所述的水泵連接,所述的第二電控閥門的進(jìn)水通道和所述的儲(chǔ)水腔連通,所述的第二電控閥門的進(jìn)氣通道將所述的儲(chǔ)水腔和所述的箱體外部連通,所述的抽水管的另一端通過輕質(zhì)軟管和所述的透明敞口盛水容器底部連通。
所述的測量腔的側(cè)壁上設(shè)置有用于觀測所述的測量腔內(nèi)水位的觀察窗,在測量前,所述的測量腔內(nèi)透明敞口盛水容器的水位位于所述的觀察窗的下端和上端之間。
所述的套管與所述的開口的連接處做密封處理,所述的箱體與所述的隔板的連接處也做密封處理。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過箱體、抽水組件、稱重組件、控制器、顯示屏、排水組件和導(dǎo)氣管組成肺活量測量裝置,稱重組件和顯示屏分別與控制器連接,箱體內(nèi)設(shè)置有隔板,隔板將箱體內(nèi)分為儲(chǔ)水腔和測量腔,儲(chǔ)水腔位于測量腔之上,測量腔的側(cè)壁上設(shè)置有注水口,隔板上設(shè)置有用于連通儲(chǔ)水腔和測量腔的開口;稱重組件包括置于測量腔內(nèi)部的臺(tái)秤和置于臺(tái)秤上的透明敞口盛水容器,臺(tái)秤用于實(shí)時(shí)稱取透明敞口盛水容器中水的質(zhì)量并發(fā)送給控制器,抽水組件用于將測量腔內(nèi)透明敞口盛水容器中的水抽到儲(chǔ)水腔中,排水組件包括套管、水槽和第一電控閥門,套管設(shè)置在開口處,套管的尺寸與開口的尺寸匹配,水槽位于測量腔內(nèi),第一電控閥門設(shè)置在水槽內(nèi),第一電控閥門具有電控端和通道,第一電控閥門的電控端和控制器連接,第一電控閥門的通道的一端和套管連接,第一電控閥門的通道的另一端被水槽的底部封閉,第一電控閥門的通道的側(cè)壁上設(shè)置有排水孔,排水孔的高度低于水槽的上端面,第一電控閥門的進(jìn)水通道內(nèi)沿豎直方向設(shè)置有均壓管,均壓管的下端面與水槽的上端面平齊,均壓管的上端和導(dǎo)氣管的一端連接,導(dǎo)氣管的另一端伸到箱體外,導(dǎo)氣管水平設(shè)置;所述的控制器儲(chǔ)存有0毫升~5000毫升范圍內(nèi),精度為0.1毫升條件下,儲(chǔ)水腔中注入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氣體總體積與測量腔內(nèi)水質(zhì)量改變量對照表,在初始狀態(tài),排水組件和第一電控閥門分別處于關(guān)閉狀態(tài),開始測量時(shí),透明敞口盛水容器中存儲(chǔ)有定量的水,控制器控制稱重組件開啟,并控制抽水組件開啟將透明敞口盛水容器中的水抽到儲(chǔ)水腔中,光電液位傳感器實(shí)時(shí)檢測第二電控閥門進(jìn)出氣通道中水的液面并發(fā)送給控制器,在抽水過程中,儲(chǔ)水腔與箱體外部大氣相通,當(dāng)光電液位傳感器檢測到液面時(shí),控制器控制抽水組件關(guān)閉,停止向儲(chǔ)水腔內(nèi)抽水并將儲(chǔ)水腔封閉與箱體外部大氣隔離,此時(shí),控制器控制第一電控閥門開啟,測量腔內(nèi)的氣壓為零,臺(tái)秤稱取的此時(shí)透明敞口盛水容器中水的質(zhì)量為m10,控制器記錄m10的值,此時(shí),待測人員通過與導(dǎo)氣管連接的一次性吹嘴向?qū)夤軆?nèi)吹氣,吹出的氣體經(jīng)由均壓管進(jìn)入第一電控閥門的通道中形成氣泡,氣泡沿著第一電控閥門的通道和套管進(jìn)入儲(chǔ)水腔內(nèi)并向上移動(dòng)至水面,儲(chǔ)水腔內(nèi)的氣壓增加,其水位平衡被打破,儲(chǔ)水腔內(nèi)的水再次通過套管流入第一電控閥門的通道中,再經(jīng)由排水孔進(jìn)入水槽中,水槽內(nèi)的水流入透明敞口盛水容器內(nèi),在吹氣過程中,臺(tái)秤實(shí)時(shí)檢測透明敞口盛水容器中水的質(zhì)量并發(fā)送給控制器,當(dāng)控制器10秒內(nèi)收到的臺(tái)秤發(fā)送的透明敞口盛水容器中水的質(zhì)量都沒有變化時(shí),認(rèn)定為待測人員吹氣結(jié)束,此時(shí)儲(chǔ)水腔內(nèi)的水位再次保持平衡,此時(shí)透明敞口盛水容器中水的質(zhì)量為m11,控制器記錄m11的值,控制器計(jì)算測量前后透明敞口盛水容器中水質(zhì)量改變量δm=m11-m10,通過查控制器內(nèi)儲(chǔ)存的0毫升~5000毫升范圍內(nèi),精度為0.1毫升條件下,儲(chǔ)水腔中注入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氣體總體積與測量腔內(nèi)水質(zhì)量改變量對照表,找出δm對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)大氣下注入儲(chǔ)水腔內(nèi)氣體的總體積,準(zhǔn)確得到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下待測人員呼出氣體體積,并通過顯示屏顯示,完成測量,測人員吹氣造成的阻力,一方面待測人員可以不受阻礙的完成吹氣,另一方面通過稱重組件可以在非水平臺(tái)上水面波動(dòng)的情況下精確的獲取透明敞口盛水容器中水的質(zhì)量信息,根據(jù)測量前后透明敞口盛水容器中水質(zhì)量改變量與呼入儲(chǔ)水腔內(nèi)氣體量之間的映射關(guān)系,準(zhǔn)確計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下待測人員呼出氣體體積,保證本發(fā)明的肺活量測量裝置具有較高的精度;
當(dāng)測量腔的側(cè)壁上設(shè)置有用于觀測測量腔內(nèi)水位的觀察窗,在測量前,測量腔內(nèi)透明敞口盛水容器的水位位于觀察窗的下端和上端之間時(shí),使用者可以直觀的通過觀察窗來觀察測量腔內(nèi)透明敞口盛水容器的水位,保證測量腔內(nèi)注入的水量在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),操作簡單;
當(dāng)套管與開口的連接處做密封處理,箱體與隔板的連接處也做密封處理時(shí),由此在測量過程中,保證儲(chǔ)水腔的絕對密封,進(jìn)一步提高測量精度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的稱重式肺活量測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的稱重式肺活量測量裝置中隔板和排水組件的分解圖;
圖3為本發(fā)明的稱重式肺活量測量裝置的水箱頂部的放大示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明公開了一種稱重式肺活量測量裝置,以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明的稱重式肺活量測量裝置作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例一:如圖1-圖3所示,一種稱重式肺活量測量裝置,包括箱體1、抽水組件、稱重組件、控制器、顯示屏2、排水組件和導(dǎo)氣管3;稱重組件和顯示屏2分別與控制器連接,箱體1內(nèi)設(shè)置有隔板4,隔板4將箱體1內(nèi)分為儲(chǔ)水腔5和測量腔6,儲(chǔ)水腔5位于測量腔6之上,測量腔6的側(cè)壁上設(shè)置有注水口61,隔板4上設(shè)置有用于連通儲(chǔ)水腔5和測量腔6的開口41;稱重組件包括置于測量腔6內(nèi)部的臺(tái)秤63和置于臺(tái)秤63上的透明敞口盛水容器64,臺(tái)秤63用于實(shí)時(shí)稱取透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量并發(fā)送給控制器,抽水組件用于將測量腔6內(nèi)透明敞口盛水容器64中的水抽到儲(chǔ)水腔5中,排水組件包括套管7、水槽8和第一電控閥門9,套管7設(shè)置在開口41處,套管7的尺寸與開口41的尺寸匹配,水槽8位于測量腔6內(nèi),第一電控閥門9設(shè)置在水槽8內(nèi),第一電控閥門9具有電控端和通道,第一電控閥門9的電控端和控制器連接,第一電控閥門9的通道的一端和套管7連接,第一電控閥門9的通道的另一端被水槽8的底部封閉,第一電控閥門9的通道的側(cè)壁上設(shè)置有排水孔91,排水孔91的高度低于水槽8的上端面,第一電控閥門9的進(jìn)水通道內(nèi)沿豎直方向設(shè)置有均壓管10,均壓管10的下端面與水槽8的上端面平齊,均壓管10的上端和導(dǎo)氣管3的一端連接,導(dǎo)氣管3的另一端伸到箱體1外,導(dǎo)氣管3水平設(shè)置。
抽水組件包括第二電控閥門、光電液位傳感器、抽水管11和水泵12,第二電控閥門設(shè)置在箱體1的頂部,第二電控閥門具有電控端和兩個(gè)通道,兩個(gè)通道分別為進(jìn)水通道和進(jìn)出氣通道,第二電控閥門的電控端和控制器連接,光電液位傳感器置于第二電控閥門的進(jìn)出氣通道上,光電液位傳感器的電控端和控制器連接,第二電控閥門的進(jìn)水通道和抽水管11的一端通過水泵連接,第二電控閥門的進(jìn)水通道和儲(chǔ)水腔5連通,第二電控閥門的進(jìn)氣通道將儲(chǔ)水腔5和箱體1外部連通,抽水管11的另一端通過輕質(zhì)軟管與測量腔6內(nèi)透明敞口盛水容器64底部連通,第二電控閥門設(shè)置在箱體1的頂部,第二電控閥門與箱體1的連接處做密封處理;
控制器儲(chǔ)存有0毫升~5000毫升范圍內(nèi),精度為0.1毫升條件下,儲(chǔ)水腔中注入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氣體總體積與測量腔內(nèi)水質(zhì)量改變量對照表,在初始狀態(tài),排水組件和第一電控閥門9分別處于關(guān)閉狀態(tài),開始測量時(shí),透明敞口盛水容器64中存儲(chǔ)有定量的水,控制器控制稱重組件開啟,并控制抽水組件開啟將透明敞口盛水容器64中的水抽到儲(chǔ)水腔5中,光電液位傳感器實(shí)時(shí)檢測第二電控閥門進(jìn)出氣通道中水的液面并發(fā)送給控制器,在抽水過程中,儲(chǔ)水腔5與箱體1外部大氣相通,當(dāng)光電液位傳感器檢測到液面時(shí),控制器控制抽水組件關(guān)閉,停止向儲(chǔ)水腔5內(nèi)抽水并將儲(chǔ)水腔5封閉與箱體1外部大氣隔離,此時(shí),控制器控制第一電控閥門9開啟,測量腔6內(nèi)的氣壓此時(shí)為零,臺(tái)秤63稱取的此時(shí)透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量為m10,控制器記錄m10的值,此時(shí),待測人員通過與導(dǎo)氣管3連接的一次性吹嘴向?qū)夤?內(nèi)吹氣,吹出的氣體經(jīng)由均壓管10進(jìn)入第一電控閥門9的通道中形成氣泡,氣泡沿著第一電控閥門9的通道和套管7進(jìn)入儲(chǔ)水腔5內(nèi)并向上移動(dòng)至水面,儲(chǔ)水腔5內(nèi)的氣壓增加,其水位平衡被打破,儲(chǔ)水腔5內(nèi)的水再次通過套管7流入第一電控閥門9的通道中,再經(jīng)由排水孔91進(jìn)入水槽8中,水槽8內(nèi)的水流入透明敞口盛水容器64內(nèi),在吹氣過程中,臺(tái)秤63實(shí)時(shí)檢測透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量并發(fā)送給控制器,當(dāng)控制器10秒內(nèi)收到的臺(tái)秤63發(fā)送的透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量都沒有變化時(shí),認(rèn)定為待測人員吹氣結(jié)束,此時(shí)儲(chǔ)水腔5內(nèi)的水位再次保持平衡,此時(shí)透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量為m11,控制器記錄m11的值,控制器計(jì)算測量前后透明敞口盛水容器64中水質(zhì)量改變量δm=m11-m10,通過查控制器內(nèi)儲(chǔ)存的0毫升~5000毫升范圍內(nèi),精度為0.1毫升條件下,儲(chǔ)水腔中注入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氣體總體積與測量腔內(nèi)水質(zhì)量改變量對照表,找出δm對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)大氣下注入儲(chǔ)水腔內(nèi)氣體的總體積,并通過顯示屏2顯示,完成測量。
實(shí)施例二:如圖1-圖3所示,一種稱重式肺活量測量裝置,包括箱體1、抽水組件、稱重組件、控制器、顯示屏2、排水組件和導(dǎo)氣管3;稱重組件和顯示屏2分別與控制器連接,箱體1內(nèi)設(shè)置有隔板4,隔板4將箱體1內(nèi)分為儲(chǔ)水腔5和測量腔6,儲(chǔ)水腔5位于測量腔6之上,測量腔6的側(cè)壁上設(shè)置有注水口61,隔板4上設(shè)置有用于連通儲(chǔ)水腔5和測量腔6的開口41;稱重組件包括置于測量腔6內(nèi)部的臺(tái)秤63和置于臺(tái)秤63上的透明敞口盛水容器64,臺(tái)秤63用于實(shí)時(shí)稱取透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量并發(fā)送給控制器,抽水組件用于將測量腔6內(nèi)透明敞口盛水容器64中的水抽到儲(chǔ)水腔5中,排水組件包括套管7、水槽8和第一電控閥門9,套管7設(shè)置在開口41處,套管7的尺寸與開口41的尺寸匹配,水槽8位于測量腔6內(nèi),第一電控閥門9設(shè)置在水槽8內(nèi),第一電控閥門9具有電控端和通道,第一電控閥門9的電控端和控制器連接,第一電控閥門9的通道的一端和套管7連接,第一電控閥門9的通道的另一端被水槽8的底部封閉,第一電控閥門9的通道的側(cè)壁上設(shè)置有排水孔91,排水孔91的高度低于水槽8的上端面,第一電控閥門9的進(jìn)水通道內(nèi)沿豎直方向設(shè)置有均壓管10,均壓管10的下端面與水槽8的上端面平齊,均壓管10的上端和導(dǎo)氣管3的一端連接,導(dǎo)氣管3的另一端伸到箱體1外,導(dǎo)氣管3水平設(shè)置。
抽水組件包括第二電控閥門、光電液位傳感器、抽水管11和水泵12,第二電控閥門設(shè)置在箱體1的頂部,第二電控閥門具有電控端和兩個(gè)通道,兩個(gè)通道分別為進(jìn)水通道和進(jìn)出氣通道,第二電控閥門的電控端和控制器連接,光電液位傳感器置于第二電控閥門的進(jìn)出氣通道上,光電液位傳感器的電控端和控制器連接,第二電控閥門的進(jìn)水通道和抽水管11的一端通過水泵連接,第二電控閥門的進(jìn)水通道和儲(chǔ)水腔5連通,第二電控閥門的進(jìn)氣通道將儲(chǔ)水腔5和箱體1外部連通,抽水管11的另一端通過輕質(zhì)軟管與測量腔6內(nèi)透明敞口盛水容器64底部連通,第二電控閥門設(shè)置在箱體1的頂部,第二電控閥門與箱體1的連接處做密封處理;
控制器儲(chǔ)存有0毫升~5000毫升范圍內(nèi),精度為0.1毫升條件下,儲(chǔ)水腔中注入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氣體總體積與測量腔內(nèi)水質(zhì)量改變量對照表,在初始狀態(tài),排水組件和第一電控閥門9分別處于關(guān)閉狀態(tài),開始測量時(shí),透明敞口盛水容器64中存儲(chǔ)有定量的水,控制器控制稱重組件開啟,并控制抽水組件開啟將透明敞口盛水容器64中的水抽到儲(chǔ)水腔5中,光電液位傳感器實(shí)時(shí)檢測第二電控閥門進(jìn)出氣通道中水的液面并發(fā)送給控制器,在抽水過程中,儲(chǔ)水腔5與箱體1外部大氣相通,當(dāng)光電液位傳感器檢測到液面時(shí),控制器控制抽水組件關(guān)閉,停止向儲(chǔ)水腔5內(nèi)抽水并將儲(chǔ)水腔5封閉與箱體1外部大氣隔離,此時(shí),控制器控制第一電控閥門9開啟,測量腔6內(nèi)的氣壓此時(shí)為零,臺(tái)秤63稱取的此時(shí)透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量為m10,控制器記錄m10的值,此時(shí),待測人員通過與導(dǎo)氣管3連接的一次性吹嘴向?qū)夤?內(nèi)吹氣,吹出的氣體經(jīng)由均壓管10進(jìn)入第一電控閥門9的通道中形成氣泡,氣泡沿著第一電控閥門9的通道和套管7進(jìn)入儲(chǔ)水腔5內(nèi)并向上移動(dòng)至水面,儲(chǔ)水腔5內(nèi)的氣壓增加,其水位平衡被打破,儲(chǔ)水腔5內(nèi)的水再次通過套管7流入第一電控閥門9的通道中,再經(jīng)由排水孔91進(jìn)入水槽8中,水槽8內(nèi)的水流入透明敞口盛水容器64內(nèi),在吹氣過程中,臺(tái)秤63實(shí)時(shí)檢測透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量并發(fā)送給控制器,當(dāng)控制器10秒內(nèi)收到的臺(tái)秤63發(fā)送的透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量都沒有變化時(shí),認(rèn)定為待測人員吹氣結(jié)束,此時(shí)儲(chǔ)水腔5內(nèi)的水位再次保持平衡,此時(shí)透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量為m11,控制器記錄m11的值,控制器計(jì)算測量前后透明敞口盛水容器64中水質(zhì)量改變量δm=m11-m10,通過查控制器內(nèi)儲(chǔ)存的0毫升~5000毫升范圍內(nèi),精度為0.1毫升條件下,儲(chǔ)水腔中注入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氣體總體積與測量腔內(nèi)水質(zhì)量改變量對照表,找出δm對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)大氣下注入儲(chǔ)水腔內(nèi)氣體的總體積,并通過顯示屏2顯示,完成測量。
本實(shí)施例中,測量腔6的側(cè)壁上設(shè)置有用于觀測測量腔6內(nèi)透明敞口盛水容器64中水位的觀察窗62,在測量前,測量腔6內(nèi)透明敞口盛水容器64中的水位位于觀察窗62的下端和上端之間。
實(shí)施例三:如圖1-圖3所示,一種稱重式肺活量測量裝置,包括箱體1、抽水組件、稱重組件、控制器、顯示屏2、排水組件和導(dǎo)氣管3;稱重組件和顯示屏2分別與控制器連接,箱體1內(nèi)設(shè)置有隔板4,隔板4將箱體1內(nèi)分為儲(chǔ)水腔5和測量腔6,儲(chǔ)水腔5位于測量腔6之上,測量腔6的側(cè)壁上設(shè)置有注水口61,隔板4上設(shè)置有用于連通儲(chǔ)水腔5和測量腔6的開口41;稱重組件包括置于測量腔6內(nèi)部的臺(tái)秤63和置于臺(tái)秤63上的透明敞口盛水容器64,臺(tái)秤63用于實(shí)時(shí)稱取透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量并發(fā)送給控制器,抽水組件用于將測量腔6內(nèi)透明敞口盛水容器64中的水抽到儲(chǔ)水腔5中,排水組件包括套管7、水槽8和第一電控閥門9,套管7設(shè)置在開口41處,套管7的尺寸與開口41的尺寸匹配,水槽8位于測量腔6內(nèi),第一電控閥門9設(shè)置在水槽8內(nèi),第一電控閥門9具有電控端和通道,第一電控閥門9的電控端和控制器連接,第一電控閥門9的通道的一端和套管7連接,第一電控閥門9的通道的另一端被水槽8的底部封閉,第一電控閥門9的通道的側(cè)壁上設(shè)置有排水孔91,排水孔91的高度低于水槽8的上端面,第一電控閥門9的進(jìn)水通道內(nèi)沿豎直方向設(shè)置有均壓管10,均壓管10的下端面與水槽8的上端面平齊,均壓管10的上端和導(dǎo)氣管3的一端連接,導(dǎo)氣管3的另一端伸到箱體1外,導(dǎo)氣管3水平設(shè)置。
抽水組件包括第二電控閥門、光電液位傳感器、抽水管11和水泵12,第二電控閥門設(shè)置在箱體1的頂部,第二電控閥門具有電控端和兩個(gè)通道,兩個(gè)通道分別為進(jìn)水通道和進(jìn)出氣通道,第二電控閥門的電控端和控制器連接,光電液位傳感器置于第二電控閥門的進(jìn)出氣通道上,光電液位傳感器的電控端和控制器連接,第二電控閥門的進(jìn)水通道和抽水管11的一端通過水泵連接,第二電控閥門的進(jìn)水通道和儲(chǔ)水腔5連通,第二電控閥門的進(jìn)出氣通道將儲(chǔ)水腔5和箱體1外部連通,抽水管11的另一端通過輕質(zhì)軟管與測量腔6內(nèi)透明敞口盛水容器64底部連通,第二電控閥門設(shè)置在箱體1的頂部,第二電控閥門與箱體1的連接處做密封處理;
控制器儲(chǔ)存有0毫升~5000毫升范圍內(nèi),精度為0.1毫升條件下,儲(chǔ)水腔中注入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氣體總體積與測量腔內(nèi)水質(zhì)量改變量對照表,在初始狀態(tài),排水組件和第一電控閥門9分別處于關(guān)閉狀態(tài),開始測量時(shí),透明敞口盛水容器64中存儲(chǔ)有定量的水,控制器控制稱重組件開啟,并控制抽水組件開啟將透明敞口盛水容器64中的水抽到儲(chǔ)水腔5中,光電液位傳感器實(shí)時(shí)檢測第二電控閥門進(jìn)出氣通道中水的液面并發(fā)送給控制器,在抽水過程中,儲(chǔ)水腔5與箱體1外部大氣相通,當(dāng)光電液位傳感器檢測到液面時(shí),控制器控制抽水組件關(guān)閉,停止向儲(chǔ)水腔5內(nèi)抽水并將儲(chǔ)水腔5封閉與箱體1外部大氣隔離,此時(shí),控制器控制第一電控閥門9開啟,測量腔6內(nèi)的氣壓此時(shí)為零,臺(tái)秤63稱取的此時(shí)透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量為m10,控制器記錄m10的值,此時(shí),待測人員通過與導(dǎo)氣管3連接的一次性吹嘴向?qū)夤?內(nèi)吹氣,吹出的氣體經(jīng)由均壓管10進(jìn)入第一電控閥門9的通道中形成氣泡,氣泡沿著第一電控閥門9的通道和套管7進(jìn)入儲(chǔ)水腔5內(nèi)并向上移動(dòng)至水面,儲(chǔ)水腔5內(nèi)的氣壓增加,其水位平衡被打破,儲(chǔ)水腔5內(nèi)的水再次通過套管7流入第一電控閥門9的通道中,再經(jīng)由排水孔91進(jìn)入水槽8中,水槽8內(nèi)的水流入透明敞口盛水容器64內(nèi),在吹氣過程中,臺(tái)秤63實(shí)時(shí)檢測透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量并發(fā)送給控制器,當(dāng)控制器10秒內(nèi)收到的臺(tái)秤63發(fā)送的透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量都沒有變化時(shí),認(rèn)定為待測人員吹氣結(jié)束,此時(shí)儲(chǔ)水腔5內(nèi)的水位再次保持平衡,此時(shí)透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量為m11,控制器記錄m11的值,控制器計(jì)算測量前后透明敞口盛水容器64中水質(zhì)量改變量δm=m11-m10,通過查控制器內(nèi)儲(chǔ)存的0毫升~5000毫升范圍內(nèi),精度為0.1毫升條件下,儲(chǔ)水腔中注入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氣體總體積與測量腔內(nèi)水質(zhì)量改變量對照表,找出δm對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)大氣下注入儲(chǔ)水腔內(nèi)氣體的總體積,并通過顯示屏2顯示,完成測量。
本實(shí)施例中,測量腔6的側(cè)壁上設(shè)置有用于觀測測量腔6內(nèi)透明敞口盛水容器64中水位的觀察窗62,在測量前,測量腔6內(nèi)透明敞口盛水容器64中的水位位于觀察窗62的下端和上端之間。
本實(shí)施例中,套管7與開口41的連接處做密封處理,箱體1與隔板4的連接處也做密封處理。
本發(fā)明的稱重式肺活量測量裝置,控制器內(nèi)儲(chǔ)存的0毫升~5000毫升范圍內(nèi),精度為0.1毫升條件下,儲(chǔ)水腔中注入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氣體總體積與測量腔6內(nèi)水質(zhì)量改變量對照表的獲取方法如下所述:開始時(shí),透明敞口盛水容器64中存儲(chǔ)有定量的水,控制器控制稱重組件開啟,并控制抽水組件開啟將透明敞口盛水容器64中的水抽到儲(chǔ)水腔5中,光電液位傳感器實(shí)時(shí)檢測第二電控閥門的進(jìn)出氣通道中水的液面并發(fā)送給控制器,在抽水過程中,儲(chǔ)水腔5與箱體1外部大氣相通,當(dāng)光電液位傳感器檢測到液面時(shí),控制器控制抽水組件關(guān)閉,停止向儲(chǔ)水腔內(nèi)抽水并將儲(chǔ)水腔5封閉與箱體1外部大氣隔離,此時(shí),控制器控制第一電控閥門開啟,測量腔6內(nèi)的氣壓為零,臺(tái)秤63稱取的此時(shí)透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量為m0000,讀取并記錄m0000的值,此時(shí),通過導(dǎo)氣管向均壓管10內(nèi)注入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下0.1毫升的空氣,空氣經(jīng)由均壓管10進(jìn)入第一電控閥門9的通道中形成氣泡,氣泡沿著第一電控閥門9的通道和套管7進(jìn)入儲(chǔ)水腔5內(nèi)并向上移動(dòng)至水面,儲(chǔ)水腔5內(nèi)的氣壓增加,其水位平衡被打破,儲(chǔ)水腔5內(nèi)的水再次通過套管7流入第一電控閥門9的通道中,再經(jīng)由排水孔91進(jìn)入水槽8中,水槽8內(nèi)的水流入透明敞口盛水容器64內(nèi),此時(shí)儲(chǔ)水腔5內(nèi)的水位再次保持平衡,臺(tái)秤63稱取此時(shí)透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量為m0001,讀取m0001的值并記錄此時(shí)透明敞口盛水容器64內(nèi)水質(zhì)量改變量△m0001=m0001-m0000,然后再通過導(dǎo)氣管向均壓管內(nèi)注入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下0.1毫升的空氣,儲(chǔ)水腔5內(nèi)的水位再次保持平衡時(shí),臺(tái)秤63稱取此時(shí)透明敞口盛水容器64中水的質(zhì)量為m0002,讀取m0002的值并記錄此時(shí)透明敞口盛水容器64內(nèi)水質(zhì)量改變量△m0002=m0002-m0000,重復(fù)上述操作依次通過導(dǎo)氣管向均壓管內(nèi)注入0.1毫升的空氣直到注入空氣體積達(dá)到5000毫升,記錄0毫升~5000毫升范圍內(nèi),精度為0.1毫升條件下,儲(chǔ)水腔中注入標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氣體總體積對應(yīng)的測量腔內(nèi)水質(zhì)量改變量,得到測量腔6內(nèi)水質(zhì)量改變量對照表。