專利名稱：電子式肺活量計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、衛(wèi)生、體育等領(lǐng)域的一種人體肺活量的檢測裝置。
現(xiàn)有的肺活量計一般采用水作為封閉面，所吹入的氣體通過液體的傳遞改變?nèi)萜鞯捏w積，并以該體積的變化量來測定人體的肺活量。如目前人們普遍使用的浮桶式肺活量計，或回轉(zhuǎn)式肺活量計。這類肺活量計盡管結(jié)構(gòu)簡單，但是在實(shí)際使用中會帶來諸多不便。如這類肺活量計往往體積較大，因而不便于攜帶到現(xiàn)場使用；其次，使用前需注入與環(huán)境溫度相近的清水，并使儀器須調(diào)節(jié)為水平狀態(tài)，而且每測一次須將氣體排出復(fù)位；再次，這類肺活量計采用標(biāo)尺刻度讀數(shù)，而此讀數(shù)受所吹入的氣體容積與外界溫度不同而帶來的誤差，因而測試時除了要考慮溫度修正系數(shù)外，還要考慮到儀器所置水平狀態(tài)等因素，實(shí)際上其測試誤差達(dá)±100ml。
本實(shí)用新型基于已有肺活量計的不足之處，提供一種使用方便、測試精度高的一種肺活量計。
為達(dá)到上述目的本實(shí)用新型所提供的電子式肺活量計可以通過以下措施來實(shí)現(xiàn)即該肺活量計由流動氣體傳感器和脈沖信號處理系統(tǒng)組成，其中流動氣體傳感器為將設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口的筒體內(nèi)設(shè)置帶有遮光葉片的風(fēng)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，位于遮光葉片兩側(cè)的筒體上分別設(shè)置發(fā)光元件和光敏元件，光敏元件的輸出端與由整形濾波、數(shù)模換算、計算及顯示電路構(gòu)成的脈沖信號處理系統(tǒng)的輸入端相連接。
本實(shí)用新型按照上述結(jié)構(gòu)而提供的肺活量計按照圖1所示的原理圖，所述的流動氣體傳感器隨著吹入氣體的流動將風(fēng)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的遮光葉片旋轉(zhuǎn)，而隨著遮光葉片的旋轉(zhuǎn)將交替切割發(fā)光元件發(fā)出的光線，因而光敏元件將同時得到的光信號轉(zhuǎn)變成脈沖信號輸入到脈沖信號處理系統(tǒng)，最終在顯示器上顯示出所測的肺活量。當(dāng)然，遮光葉片的轉(zhuǎn)數(shù)與肺活量成正比。流動氣體傳感器中的風(fēng)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可由氣流導(dǎo)向輪和遮光葉片組成，在設(shè)置于筒體內(nèi)時可以將導(dǎo)向輪和遮光葉片固定于同一軸上，使遮光葉片與導(dǎo)向輪同步旋轉(zhuǎn)；也可以將導(dǎo)向輪固定于筒體內(nèi)壁上，而遮光葉片固定于一軸上，使遮光葉片在通過導(dǎo)向輪的氣流作用下旋轉(zhuǎn)。遮光葉片與發(fā)光元件、光敏元件間的空間位置，只要隨著遮光葉片的旋轉(zhuǎn)能實(shí)時切割發(fā)光元件與光敏元件之間的光線即可。因而發(fā)光元件和光敏元件即可設(shè)置于筒體內(nèi)壁，也可以當(dāng)至少筒體局部為透明體時使之設(shè)置于筒體外側(cè)，并要排除外界光線對光敏元件的影響，發(fā)光元件可以選用發(fā)光二極管、紅外發(fā)光管或小燈泡之一，光敏元件也可以選用光敏三級管、光敏二極管或光敏電阻之一。
按照上述的結(jié)構(gòu)下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型提供的電子式肺活量計予以進(jìn)一步描述按照圖2所示的流動氣體傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，帶有進(jìn)氣口的筒體由以透明材料制成的筒體(9)和以非透明材料制成的筒體(8)構(gòu)成，在筒體(9)內(nèi)分別設(shè)置中心帶有軸承座的氣流導(dǎo)向輪(5)和中心為軸承座(1)的支架(12)，遮光葉片(4)固定于軸(2)上，該軸設(shè)置于支架與導(dǎo)向輪之間，在軸承座(1)的一側(cè)設(shè)置用于調(diào)整軸阻力的螺絲(13)，以此使該螺絲用于調(diào)整遮光葉片的旋轉(zhuǎn)慣性，位于遮光葉片的筒體(9)外側(cè)通過固定環(huán)(11)分別設(shè)置做為發(fā)光元件的紅外發(fā)光二極管(3)和做為光敏元件的光敏三極管(10)。為了避免外界光線對光敏元件的影響，將筒體置于由非透光材料制成的殼體(6)內(nèi)。在筒體(8)的進(jìn)氣口處設(shè)有拆卸式吹嘴(7)，此吹嘴有利于受試者吹氣，另一方面也有利于及時取出消毒。
按照圖3所示的電路圖，紅外發(fā)光二極管D1的負(fù)極與三極管BG1的集電極相連，BG1的發(fā)射極連接電阻R4并接地，BG1的基極通電壓V1，光敏三極管BG2的基極接收D1的光線，BG2的發(fā)射極接地，而BG2的集電極連接電阻R1和耦合電容C1，C1的另一端連通做為分壓電阻的R2與R3之間，R1、R2及D1的正極接通電壓V，BG2的發(fā)射極和R3接地。當(dāng)傳感器在接通電源時上述電路在直流狀態(tài)下工作，D1在BG1的基極在導(dǎo)通V1電壓的作用下發(fā)光工作，而BG2的基極隨著遮光葉片的每旋轉(zhuǎn)一周使發(fā)射極導(dǎo)通、截止一次，因而BG2通過耦合電容C1輸出一個脈沖信號，并由此而得到的一系列脈沖信號輸入到脈沖信號處理系統(tǒng)中的施密特觸發(fā)器，經(jīng)整形濾波、數(shù)模換算、計算及顯示電路，最終在液晶顯示屏上顯示出所測得的肺活量。在具體制造本實(shí)用新型時按圖4所示，除了發(fā)光元件和光敏元件設(shè)置于流動氣體傳感器(15)外，其余的電子元件及電子線路安裝于主機(jī)殼體(30)內(nèi)，并在殼體的一端設(shè)置顯示屏(18)及控制開關(guān)(17)，傳感器(亦可稱吹筒)與主機(jī)殼體間連接導(dǎo)線(14)，傳感器的進(jìn)氣口配有吹嘴(16)，并在主機(jī)殼體上設(shè)置活動支架(19)。
本實(shí)用新型按照上述的結(jié)構(gòu)所提供的電子式肺活量計，與已有的肺活量計相比具有測量精度高、速度快、讀數(shù)直觀等特點(diǎn)，其精度可提高100％以上，制造成本較低，而且在測量肺活量的同時還能測出時間肺活量。由于本實(shí)用新型體積小、重量輕、便于攜帶，而且在使用時不受環(huán)境溫度、儀器所置位置等影響，只要受試者手持吹筒對吹嘴吹氣即可，因而可廣泛應(yīng)用于體育、衛(wèi)生、運(yùn)動醫(yī)學(xué)、體質(zhì)研究及身體檢查等領(lǐng)域。


圖1為本實(shí)用新型提供的電子式肺活量計的原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型提供的電子式肺活量計中流動氣體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型提供的電子式肺活量計中流動氣體傳感器與脈沖信號處理系統(tǒng)中的部分電路圖；圖4為本實(shí)用新型提供的電子式肺活量計的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
權(quán)利要求1.屬于一種人體肺活量檢測裝置的電子式肺活量計，其特征在于該肺活量計由流動氣體傳感器和脈沖信號處理系統(tǒng)組成，其流動氣體傳感器為將設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口的筒體內(nèi)設(shè)置由含有遮光葉片和氣流導(dǎo)向輪構(gòu)成的風(fēng)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，位于遮光葉片兩側(cè)的筒體上分別設(shè)置發(fā)光元件和光敏元件，光敏元件的輸出端與由整形濾波、數(shù)模換算、計算及顯示電路構(gòu)成的脈沖信號處理系統(tǒng)的輸入端相連接；
2.按照權(quán)利要求1所述的電子式肺活量計，其特征在于所述的風(fēng)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為將中心處設(shè)有軸承座的氣流導(dǎo)向輪固定于筒體內(nèi)壁上，在筒體內(nèi)的一側(cè)上通過支架設(shè)有另一軸承座，遮光葉片固定于一軸上，此軸設(shè)置于軸承座與導(dǎo)向輪之間；
3.按照權(quán)利要求2所述的電子式肺活量計，其特征在于設(shè)置于筒體內(nèi)的支架上的軸承座一端設(shè)有一個慣性調(diào)整螺絲；
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的電子式肺活量計，其特征在于位于遮光葉片的筒體一端為由透明材料制成，而該筒體外側(cè)通過固定環(huán)分別設(shè)置發(fā)光元件和光敏元件，并且筒體和固定環(huán)設(shè)置于由非透光材料制成的殼體內(nèi)；
5.按照權(quán)利要求4所述的電子式肺活量計，其特征在于發(fā)光元件采用紅外發(fā)光二極管，光敏元件采用光敏三極管，光敏三極管的集電極通過一耦合電容連接脈沖信號處理系統(tǒng)中的施密特觸發(fā)器輸入端；
6.按照權(quán)利要求5所述的電子式肺活量計，其特征在于將脈沖處理系統(tǒng)、顯示屏、控制開關(guān)設(shè)置于主機(jī)殼體內(nèi)，流動氣體傳感器與主機(jī)殼體之間用導(dǎo)線連接，而傳感器的進(jìn)氣口處設(shè)有可拆卸的吹嘴。
專利摘要本實(shí)用新型提供的肺活量計由含有流動氣體傳感器的吹筒及含有整形濾波、數(shù)模換算、計算及顯示電路等組成的脈沖信號處理系統(tǒng)組成，該裝置具有測量精度高、速度快、數(shù)字顯示、使用方便、便于攜帶等特點(diǎn)，而且在使用時不受環(huán)境溫度、儀器所置狀態(tài)等影響，只要受試者手持吹筒對吹嘴吹氣即可。本實(shí)用新型在測量肺活量的同時還可同時測出時間肺活量，因而可廣泛用于體育、衛(wèi)生、運(yùn)動醫(yī)學(xué)、體質(zhì)研究及身體檢查等領(lǐng)域。
文檔編號A61B5/091GK2066307SQ89209688
公開日1990年11月28日 申請日期1989年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月6日
發(fā)明者尚超 申請人:遼寧省體育科學(xué)研究所