气体抽排装置及其使用方法制造方法及图纸

一种气体抽排装置及其使用方法，包括：气缸，所述气缸具有缸筒、活塞和连杆；所述缸筒具有气体输出端和气体输入端；所述活塞位于所述缸筒内；所述连杆一端连接所述活塞；电机，所述电机连接所述连杆的另一端，所述电机能够带动所述连杆作单轴往返运动，从而使所述连杆能够带动所述活塞在所述缸筒内作单轴往返运动。所述气体抽排装置能够更好地实现对人体吸气和呼气的模拟。

Gas drainage device and method of use thereof

A gas drainage device and use method thereof, comprising an air cylinder, the cylinder has a cylinder, piston and connecting rod; the cylinder with gas output and gas input; the piston in the cylinder; one end of the connecting rod is connected with the piston; the motor, the electric machine is connected the other end of the connecting rod, the motor can drive the connecting rod for single axis reciprocating motion, so that the connecting rod can drive the piston to do reciprocating motion in the single axis cylinder. The gas pumping and discharging device can better realize the simulation of the inspiration and the exhalation of the human body.

【技术实现步骤摘要】
气体抽排装置及其使用方法
本专利技术涉及潜水用具领域，尤其涉及一种气体抽排装置及其使用方法。
技术介绍
传统的潜水呼吸器有氧气瓶、一级减压阀、二级减压阀和咬嘴组成，俗称为“水肺”。潜水呼吸器可分为开放式潜水呼吸器、半闭式潜水呼吸器和封闭式潜水呼吸器等不同类型。潜水呼吸器的呼吸阻力是潜水过程中导致潜水员负荷加重的主要原因之一。一般潜水员在水下依赖改变呼吸强度和方式等，达到适应呼吸阻力的变化以保证呼吸流量。呼吸阻力也是评价潜水呼吸器的重要评价指标。潜水呼吸器作为个人水下呼吸保护装置，检测其呼吸阻力具有重要的意义。如果采用真人进行水下实验对潜水呼吸器的呼吸阻力进行测试，需要严格控制潜水人员的安全。并且，如果采用人员进行测试，还会出现暂时性呼吸停止但心跳仍然存在的情况，影响潜水呼吸器的准确测试。因此，在测试过程中，还需要时刻侦测潜水人员的呼吸心率和呼吸频率。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种气体抽排装置及其使用方法，以更好地实现对人体吸气和呼气的模拟。为解决上述问题，本专利技术提供一种气体抽排装置，包括：气缸，所述气缸具有缸筒、活塞和连杆；所述缸筒具有气体输出端和气体输入端；所述活塞位于所述缸筒内；所述连杆一端连接所述活塞；电机，所述电机连接所述连杆的另一端，所述电机能够带动所述连杆作单轴往返运动，从而使所述连杆能够带动所述活塞在所述缸筒内作单轴往返运动。可选的，所述气缸的排量大于等于人体的最大肺活量。可选的，所述气体抽排装置还包括：速度控制系统，用于控制所述连杆在单轴往返运动中的运动速度。可选的，所述气体抽排装置还包括：阻力监测系统，用于监测所述活塞在所述缸筒内运动时受到的阻力。为解决上述问题，本专利技术还提供了一种气体抽排装置的使用方法，所述气体抽排装置包括：气缸，所述气缸具有缸筒、活塞和连杆；所述缸筒具有气体输出端和气体输入端；所述活塞位于所述缸筒内；所述连杆一端连接所述活塞；电机，所述电机连接所述连杆的另一端；所述使用方法包括：采用所述电机控制所述连杆作单轴往返运动，所述连杆带动所述活塞在所述缸筒内往返运动；在所述活塞向远离所述气体输出端和气体输入端的方向运用时，所述气体输入端打开，所述气体输出端关闭，所述气缸将相应的呼吸气体从所述气体输入端抽入所述缸筒内，完成对人体吸气动作的模拟；在所述活塞向靠近所述气体输出端和气体输入端的方向运用时，所述气体输入端关闭，所述气体输出端打开，所述气缸将所述缸筒内的呼吸气体从所述气体输出端排出所述缸筒，完成对人体呼气动作的模拟。可选的，所述气缸的排量大于等于人体的最大肺活量，通过控制所述活塞在所述缸筒内的行程，控制所述呼吸气体被抽入所述缸筒内的体积。可选的，所述气体抽排装置还包括速度控制系统，通过所述速度控制系统控制所述活塞的速度。可选的，控制所述活塞在一次单向运动过程中分为两个运动阶段，其中，第一运动阶段的运动速度大于第二运动阶段的运动速度。可选的，所述气体抽排装置还包括阻力监测系统，通过所述阻力监测系统，监测所述活塞在运动过程中受到的阻力。可选的，设置所述活塞以不同的速度往返运动，监测所述活塞每次往返运动过程中受到的阻力。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术的技术方案中，气体抽排装置包括气缸，所述气缸具有缸筒、活塞和连杆；所述缸筒具有气体输出端和气体输入端；所述活塞位于所述缸筒内；所述连杆一端连接所述活塞；电机，所述电机连接所述连杆的另一端，所述电机能够带动所述连杆作单轴往返运动，从而使所述连杆能够带动所述活塞在所述缸筒内作单轴往返运动。所述气体抽排装置结构简单，并且利用相应的使用方法，能够实现了对人体吸气和呼气过程的全模拟，并且整个过程简单且易于操作，同时所述使用方法可以实现对各种不同呼吸强度和呼吸频率的模拟，从而为直接和全面地对相应潜水呼吸器进行测试提供了条件。附图说明图1是本专利技术实施例所提供的水下呼吸模拟装置示意图；图2是图1所示水下呼吸模拟装置中气体抽排装置示意图；图3是图1所示水下呼吸模拟装置中第一种耗氧装置示意图；图4是图1所示水下呼吸模拟装置中第二种耗氧装置示意图；图5是本专利技术另一实施例所提供的水下呼吸模拟装置示意图；图6是本专利技术又一实施例所提供的水下呼吸模拟装置示意图。具体实施方式现有技术中，不存在一种能够对各种不同类型潜水呼吸器进行非水下测试的方法和设备，也不存在适用于对潜水呼吸器进行测试的相应呼吸动力模拟装置和耗氧装置等装置，也不存较好的呼吸阻力测试方法。为此，本专利技术提供一种水下呼吸模拟装置及其水下呼吸模拟方法，所述水下呼吸模拟装置将人体的呼吸过程分为两个最主要的过程，一个是吸气和呼气的过程，另一个是氧气的消耗过程，对应的，本专利技术令水下呼吸模拟装置包括气体抽排装置用于抽排气体，以实现对人体吸气和呼气的模拟，令水下呼吸模拟装置包括耗氧装置，以实现对人体氧气消耗过程的模拟，两个装置的功能结合，实现对潜水员真实潜水时的呼吸过程的模拟。由于所述水下呼吸模拟装置能够对潜水员真实潜水时呼吸过程进行模拟，因此，所述水下呼吸模拟装置能够用于对潜水呼吸器进行测试，从而不必通过潜水员真实潜水就能够测试潜水呼吸器的各项性能，例如能够测试潜水呼吸器的呼吸阻力。从而节约测试成本，并杜绝人员的安全隐患。同时，由于不必通过潜水员真实潜水就能够测试潜水呼吸器，还能够提高潜水呼吸器的测试便捷性能。所述水下呼吸模拟方法能够利用水下呼吸模拟装置，实现对潜水员真实潜水时相应呼吸过程的模拟，并节省测试时间，提高测试效率。本专利技术还提供了气体抽排装置及其使用方法，以更好地实现对人体吸气和呼气的模拟。本专利技术还提供了耗氧装置及其使用方法，以更好地实现对人体氧气消耗过程的模拟。本专利技术还提供了潜水呼吸器的呼吸阻力测试方法，以更好地对潜水呼吸器的呼吸阻力进行测试。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。本专利技术实施例提供一种水下呼吸模拟装置。请参考图1，所述水下呼吸模拟装置包括压力舱110、气体抽排装置120、耗氧装置130、二氧化碳补充装置140、加湿装置150和气体混合装置160。本实施例中，压力舱110可以是密闭的舱体，以便后续能够通过通入气体等方式升高压力舱110内的压强。但是，压力舱110内可以有一些与外界连通的通气管路，例如图1中，气体抽排装置120与气源100之间的通气管路即从压力舱110内穿过压力舱110，到达舱外的气源100。同样的，气体混合装置160的气体输出端对应通气管路从压力舱110内穿过压力舱110，到达舱外。本实施例中，根据所要模拟的水下压强环境，可以设置压力舱110内的压强范围为4MPa～5MPa，从而达到对真实潜水压强条件的模拟。本实施例中，气体抽排装置120位于压力舱110内，用于将呼吸气体从气源100抽入，并用于将呼吸气体排出，以模拟人体的吸气和呼气动作。将呼吸气体从气源100抽入是指，气体抽排装置120将原本储存在气瓶(此时气源100为储存有呼吸气体的气瓶)内的呼吸气体，通过气体抽排装置120的抽吸作用，抽入到整个所述水下呼吸模拟装置内(这个过程包括将呼吸气体抽入到气体抽排装置120内部)。将呼吸气体排出是指，气体抽排装置120将经过整个所述水下呼吸模拟装置处理后的气体排出所述水下呼吸模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体抽排装置，其特征在于，包括：气缸，所述气缸具有缸筒、活塞和连杆；所述缸筒具有气体输出端和气体输入端；所述活塞位于所述缸筒内；所述连杆一端连接所述活塞；电机，所述电机连接所述连杆的另一端，所述电机能够带动所述连杆作单轴往返运动，从而使所述连杆能够带动所述活塞在所述缸筒内作单轴往返运动。

【技术特征摘要】
1.一种气体抽排装置，其特征在于，包括：气缸，所述气缸具有缸筒、活塞和连杆；所述缸筒具有气体输出端和气体输入端；所述活塞位于所述缸筒内；所述连杆一端连接所述活塞；电机，所述电机连接所述连杆的另一端，所述电机能够带动所述连杆作单轴往返运动，从而使所述连杆能够带动所述活塞在所述缸筒内作单轴往返运动。2.如权利要求1所述的气体抽排装置，其特征在于，所述气缸的排量大于等于人体的最大肺活量。3.如权利要求2所述的气体抽排装置，其特征在于，还包括：速度控制系统，用于控制所述连杆在单轴往返运动中的运动速度。4.如权利要求3所述的气体抽排装置，其特征在于，还包括：阻力监测系统，用于监测所述活塞在所述缸筒内运动时受到的阻力。5.一种气体抽排装置的使用方法，其特征在于，所述气体抽排装置包括：气缸，所述气缸具有缸筒、活塞和连杆；所述缸筒具有气体输出端和气体输入端；所述活塞位于所述缸筒内；所述连杆一端连接所述活塞；电机，所述电机连接所述连杆的另一端；所述使用方法包括：采用所述电机控制所述连杆作单轴往返运动，所述连杆带动所述活塞在所述缸筒内往返运动；在所述活塞向远离所述气体输出端和气体输入端的方向运用时，所述气体输入端打开，所述气体输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，方以群，闫硕，包晓辰，攸璞，李娜，邵滨，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军医学研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31