[其他]測量肺通氣量的流量計——肺通氣量

在審

• 申請號: 101986000000679
• 申請日: 1986-01-23
• 公開（公告）號: CN86100679B
• 公開（公告）日: 1987-05-27
• 發明（設計）人: 周冠雄
• 申請（專利權）人: 中國預防醫學科學院環境衛生與衛生工程研究
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明為一種可測量肺通氣量的流量計－－肺通氣量計，其主體為一可轉動的葉輪，由光電計數器記錄葉輪轉數。出口處安裝有單向閥控制的光電開關，當正向氣流通過時，閥門打開光電開關接通使計數器工作，當正向氣流停止或反向時，閥門關閉，光電開關被切斷，計數器停止工作，因而防止了由于葉輪惰性轉動而產生的多余計數，保證了流量計測量的準確度。換能器及電路等放在一匣子內，系在人身上，并可很方便的拆卸，因而可以在人活動時進行測量。

本發明為一種可測量人體肺通氣量的流量計。它即可用于醫學衛生領域中測量人的平均肺呼氣量，又可作為通用的測量中等流量氣體的流量計，用于采暖通風、空氣調節、化工或其它有關領域。

目前測量人體肺通氣量是采用稱為肺活量計的儀器，它是用一換能器將呼吸氣體量轉換為電信號測量。換能器主體為一可轉動的葉輪，通過光敏器件將葉輪轉數計數下來並通過微處理機將結果得出。這方面技術的報導如美國專利：

1 United States Patent A61B5/08 4282883 Aug.11.1981

2 United States Patent A61B5/08 3605729 Sept.20.1971

這種肺活量計使用時，它對呼、吸氣體都有響應，因而葉輪的惰性轉動等會引起誤差。並且數據處理部分較復雜，不便于攜帶。

本發明的任務是：提供一種輕便、可攜帶、可自動記錄並能連續使用的肺通氣量計。

本發明的肺通氣量計，主要分為兩部分：肺通氣量計換能器部分和電路部分。

權項1的肺通氣量計換能器特征部分給出的結構特征，解決了這個任務的主要部分。通過在上、下支架板安裝發光二極管和光電三極管、在葉輪上設置對稱的孔和相應的脈沖計數電路以記錄葉輪轉數的方式，可以減少通常使用的機械或磁力傳動記錄方式而產生的阻力。但應注意，葉輪上的孔必須與發光二極管和光電三極管嚴格地在同一直線上。工作時當氣流吹動葉輪轉動，葉輪上小孔轉到與二極管和三極管在同一直線上時，二極管發射的光線通過小孔射到三極管上，使三極管有高電平輸出。當小孔轉過去不在直線上時，光線被遮住，三極管輸出低電平，因而高低電平組成的脈沖被計數器記錄下來。由流體力學原理，氣體流量與葉輪轉數呈線性相關，因而通過轉數可以得出氣體流量。為了加強葉輪強度，在輪葉的水平部分的徑向上壓出凸起的加強筋，輪葉根部呈園弧狀（權項5的特征），分流管起到疏導氣流和有效的組織氣流以提高流量計換能器的效率。分流管安放的位置是很關鍵的，本發明中分流管的安放是采用交錯排開方式（權項2的特征），因而使葉輪在任何位置上都受到最佳氣流組織。分流管上的噴咀口呈斜面與葉輪園周相切（權項4的特征），噴咀口中心與輪葉中心在同一水平面上（權項8的特征），因而可以更好地改善氣流組織，提高換能器的效率和靈敏度。改變噴咀直徑可以改變靈敏度。由于采用以上的結構特征，使得①葉輪只在單向氣流作用下旋轉，反向氣流對其作用很小;②流量計在相同氣流量情況下結構尺寸可以減小，因而使得流量計體積縮小便于攜帶。

與通常的葉輪流量計換能器不同的另一點是，在肺通氣量計出口處裝置有一單向閥控制的光電開關。單向閥由鋁合金箔或薄塑料做成，朝向出口的一面粘有一層橡皮薄膜（權項9的特征），以便閥體將流量計出口關閉得嚴密。單向閥背向出口的一面垂直凸出一凹形框（權項11的特征），在凹形框兩側的流量計外殼上，安裝一對發光二極管和光電三極管組成的光電開關。在工作時，當沒有氣流或氣流反方向流動時，單向閥被安置在其下面的彈簧關閉，堵住出口，氣體不能倒流，此時凹形框的下框邊遮住發光二極管射出的光線，光電三極管輸出低電平，通過電路使葉輪轉數計數器停止計數。當人呼出氣體時，肺通氣量計有正向氣流流過吹動單向閥打開，凹形框移動使得發光二極管光線通過凹形框中間的孔射至光電三極管，光電三極管輸出高電平，使葉輪轉數計數器計數，並傳至微處理機。因此每當人呼出氣體時，葉輪轉動，單向閥打開，計數器連續記錄葉輪轉數。當呼氣停止或吸氣時，單向閥關閉，此時即使葉輪由于慣性繼續轉動，計數器也仍然停止計數，因而防止了由于葉輪惰性轉動而產生的多余計數。在電路里還裝置有定時器，在預定的時間間隔后，可自動停止計數，這樣便可得出在一定時間內葉輪的轉數，從而得出肺通氣量。當在電路中清除前一次的讀數后（使讀數復零），即可開始進行下一次測量。