肺功能测定的流量传感器和肺功能测试仪制造技术

本实用新型专利技术提供了一种流量传感器，主要由呼气进气部、第一锥部、喉口部和第二锥部依次相连而成的中空管结构，低压取压口开设在喉口部的管壁上，第一高压取压口和第二高压取压口分别开设在非喉口部两侧的管壁上。所述流量传感器能同时检测呼气和吸气双向流量，有利于测定仪器的小型化，且方便肺功能测定仪的定标和校正，非常适合在临床上推广应用。

【技术实现步骤摘要】
肺功能测定的流量传感器和肺功能测试仪
本技术涉及医疗器械领域，特别涉及用于肺功能测定的流量传感器和肺功能测试仪。
技术介绍
人体各器官的机能只有在氧供应充足的情况下才能正常工作。人体的氧供给全靠肺的呼吸来获得，在呼吸过程中，肺摄入氧气并排出代谢产物二氧化碳。利用肺功能测定可判断测试者的呼吸机能，对鉴别气道梗阻类型、胸腹部外科手术前的肺功能评估等方面具有实际的临床意义。随着技术的进步，肺功能测定仪已从传统的浮筒式、回转式，逐步发展出现了便于携带的电子测定仪。在这类电子肺功能测试仪中，呼吸流量传感器是其关键的部件之一。如图1所示，采用文丘里管原理设计的压差式流量传感器，在流量传感器上包括两个取压口（双孔流量传感器），低压取压口1001设置在喉口部1003，高压取压口1002设置在呼气进气部1004。检测呼气参数时，气流先经过高压取压口，再进入喉口部的低压取压口，由于喉口部孔径小，气流被压缩加速，压力损失比较大，流量下降，但是高压取压口在喉口部前，所以不会影响流量测试精度。如果所述流量传感器用于检测吸气参数，气流会先经过喉口部的低压取压口，气流压力损失，流量下降，再进入高压取压口，检测到的流量会明显偏小，因此基于文丘里管原理的压差式流量传感器用两个取压孔不能同时检测呼气和吸气双向流量。为了能同时检测呼气和吸气双向流量，如图2所示采用文丘里管原理设计压差式流量传感器采用四个取压口的设计，需分别在吸气进气部1005增加一个高压取压口1002，在喉口部增加一个低压取压口1001，必然会增加喉口部1003的长度，整个流量传感器的长度随之增加，取压口多，结构复杂，不利于检测仪器的小型化。如图3所示采用孔板原理设计的气体流量传感器，由于孔板1006厚度小于0.02D(管子直径)，气流压力损失小，不影响呼气和吸气双向流量检测精度。但是由于人体吸气流量相对于呼气流量小很多，采用两组取压口来同时检测呼气和吸气流量，吸气检测的灵敏度不够，因此采用四个取压口1007，两个压差传感器1008，包括高量程压差传感器和低量程压差传感器，高量程压差传感器用来检测呼气流量，低量程压差传感器用来检测吸气流量，以提高吸气流量检测灵敏度。不过由于采用了两组不同量程的压差传感器，在流量传感器定标时，需采用两组定标体系，这不但会增加仪器的复杂度，降低可靠性，而且会增加生产工序、制造成本以及售后维护的复杂度。
技术实现思路
为了克服上述缺点，本技术的目的在于提供一种用于肺功能测定的流量传感器，为中空管结构，主要由呼气进气部、第一锥部、喉口部和第二锥部依次相连而成，低压取压口开设在喉口部的管壁上，第一高压取压口和第二高压取压口分别开设在非喉口部两侧的管壁上。进一步的，呼气进气部和喉口部呈圆柱形，呼气进气部的直径大于喉口部的直径，第一锥部和第二锥部呈圆台形，第一锥部和第二锥部直径较小的一端分别朝向喉口部。进一步的，第一取压口开设在第一锥部或呼气进气部，第二高压取压口开设在第二锥部或吸气进气部。优选的，第一高压取压口与低压取压口之间的距离小于第二高压取压口与低压取压口之间的距离。进一步的，所述取压口孔径为1.0～1.5mm；高压取压口开设在锥部上；喉口部长度小于6mm。本技术还提供了一种肺功能测定仪，包括压差传感器和流量传感器，所述流量传感器为中空管结构，其主要由呼气进气部、第一锥部、喉口部和第二锥部依次相连而成，低压取压口开设在喉口部的管壁上，第一高压取压口和第二高压取压口分别开设在非喉口部两侧的管壁上。进一步的，呼气进气部和喉口部呈圆柱形，呼气进气部的直径大于喉口部的直径，第一锥部和第二锥部呈圆台形，第一锥部和第二锥部直径较小的一端分别朝向喉口部；所述压差传感器包括第一压差传感器和第二压差传感器。进一步的，流量传感器第一高压取压口与第一压差传感器的正压端连接，第二高压取压口与第二压差传感器的正压端连接，两个压差传感器的低压端通过三通管分别与喉口部的低压取压口连接。优选的，所述肺功能测定仪还包括呼气检测和吸气检测两种检测模式的自动判断系统。本技术的有益效果是：采用一个低压取样口和两个高压取样口的流量传感器，有利于测定仪器的小型化。且生产工序少，制造成本低。采用所述流量传感器的肺功能测定仪，能同时检测呼气和吸气双向流量，且方便肺功能测定仪的定标和校正，利于售后维护。附图说明图1现有技术的双孔流量传感器结构示意图。图2现有技术的四孔流量传感器结构示意图。图3现有技术的孔板式流量传感器结构示意图。图4本技术所述的三孔流量传感器结构示意图。图5带有吸气进气部的三孔流量传感器结构示意图。图6三孔流量传感器与压差传感器连接的示意图。图7本技术所述肺功能测定仪的电路线框图。图8测定过程线框图。具体实施方式如图4所示，用于肺功能测定的流量传感器，为中空管结构，主要由呼气进气部1、第一锥部2、喉口部3和第二锥部4依次相连而成，低压取压口5开设在喉口部的管壁上，第一高压取压口6和第二高压取压口7分别开设在非喉口部两侧的管壁上。呼气进气部1和喉口部3呈圆柱形，呼气进气部的直径大于喉口部的直径。第一锥部2和第二锥部4呈圆台形，第一锥部和第二锥部直径较小的一端分别朝向喉口部。第一取压口6可以开设在第一锥部2或呼气进气部1。第二高压取压口7可以开设在第二锥部4。如图5所示，在第二锥部直径较大的一端与吸气进气部8相连的实施例中，第二高压取压口7还可以开设在吸气进气部8。当测定呼气时的肺功能参数时，通过压差传感器测定第一高压取压口和低压取压口之间的压差。当测定吸气时的肺功能参数时，通过压差传感器测定第二高压取压口和低压取压口之间的压差。肺功能测定仪根据高、低压取压口之间的压差计算分析出测试者的肺部各种功能指标，提供给医生或测试者以便判断病情或确认疗效。在流量传感器的管体最大直径、管身长度、第一锥部锥角θ1和第二锥部锥角θ2等参数固定的实施例中，通过调整第一高压取压口与低压取压口之间的距离，获得呼气测定时需要的灵敏度，通过调整第二高压取压口与低压取压口之间的距离，获得吸气测定时需要的灵敏度。在压差传感器取压点位置是固定的，也即与之配合的流量传感器的高、低压取压口之间的距离是固定的实施例中，通过调整流量传感器的呼气进气部直径、喉口部直径、第一锥部锥角θ1及其长度，或第二锥部锥角θ2及其长度，获得呼吸测定时需要的检测量程。由于肺功能检测呼气最大流速比吸气最大流速大得多，为提高吸气流量检测的灵敏度，需要增大第二高压取压口的压力。根据流体动力学伯努利原理，流量与压差的关系满足公式（I），式中d为喉口部低压取压口处直径，D为吸气进气部第二高压取压口处直径，ρ为流体的密度。当D变大，一定的流量对应的压差Δp也会相应变大。(I)在一个具体的实施例中，通过加大第二高压取压口7与低压取压口5的距离，使第二高压取压口开设于第二锥部4的较大孔径处，以增大吸气流量对应的压差输出。通过调整第一高压取压口和第二高压取压口的位置，使呼气和吸气的流量检测满足量程和灵敏度要求，并可以使呼气压差传感器和吸气压差传感器的压差检测量程一致，即可用同一型号的压差传感器，压差传感器的定标和校正采用同一方法，校正系数的取值范围一致。因此方便肺功能测定仪的定标和校正。人体呼出的气体湿度大，流量传感器内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.肺功能测定的流量传感器，主要由呼气进气部、第一锥部、喉口部和第二锥部依次相连而成的中空管结构，其特征在于，低压取压口开设在喉口部的管壁上，第一高压取压口和第二高压取压口分别开设在非喉口部两侧的管壁上。

【技术特征摘要】
1.肺功能测定的流量传感器，主要由呼气进气部、第一锥部、喉口部和第二锥部依次相连而成的中空管结构，其特征在于，低压取压口开设在喉口部的管壁上，第一高压取压口和第二高压取压口分别开设在非喉口部两侧的管壁上。2.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，呼气进气部和喉口部呈圆柱形，呼气进气部的直径大于喉口部的直径，第一锥部和第二锥部呈圆台形，第一锥部和第二锥部直径较小的一端分别朝向喉口部。3.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，第一取压口开设在第一锥部或呼气进气部，第二高压取压口开设在第二锥部或吸气进气部。4.根据权利要求1所述的流量传感器，其特征在于，第一高压取压口与低压取压口之间的距离小于第二高压取压口与低压取压口之间的距离。5.根据权利要求1至4之一所述的流量传感器，其特征在于，所述取压口孔径为1.0～1.5mm。6.根据权利要求1至4之一所述的流量传感器，其特征在于，喉口部长度小...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡锡江，方俊标，陈志敏，刘金玲，王天星，
申请(专利权)人：浙江亿联康医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33