本发明专利技术提供一种用于模拟人体呼吸肺的装置，该装置包括伺服电机、减速机、下传感器支架、滑动板、接近开关、衬套、密封板、滚珠丝杠、波纹管、导向轴、上固定板、气管接头、丝杠支撑座、上传感器支架、检测螺栓、丝杠支撑座、下安装板、支撑座安装板和联轴器；所述伺服电机运动带动滚珠丝杠运动，滚珠丝杠带动滑动板在导向轴上进行运动，导向轴使滑动板在垂直方向保持直线运动，导向轴上带有衬套，衬套减少了滑动板与导向轴之间的间隙和摩擦，滑动板上下运动带动波纹管上下运动，以此模拟人体肺部呼气与吸气过程，能直接观察肺部呼吸过程。该装置可以实现浅呼吸、深呼吸和平静呼吸。深呼吸和平静呼吸。深呼吸和平静呼吸。
【技术实现步骤摘要】
一种用于模拟人体呼吸肺的装置
[0001]本专利技术属于呼吸模拟
，尤其涉及一种用于模拟人体呼吸肺的装置。
技术介绍
[0002]随着新型冠状病毒疫情的传播，越来越多的人对呼吸病毒传播机理展开了研究。呼吸疾病的病毒传播，主要媒介是人体呼吸过程呼出的不同粒径小液滴，这些小液滴包裹着病毒进行传播，所以在人体呼吸病毒传播机理研究过程中，模拟人体呼吸装置的设计至关重要。
[0003]现有装置中采用气缸型模拟肺无法清楚观察到吸气与呼气过程中双肺的变化，而在模拟肺控制方面，有些装置采用气泵抽气与充气方式来进行模拟肺的气体吸入与排出，此方式无法精准控制模拟肺的呼吸潮气量，为此，提出一种用于模拟人体呼吸肺的装置以解决上述问题。
[0004]无法精准控制人体呼吸的潮气量，也无法清楚观察双肺的变化，为此，提出了一种用于模拟人体呼吸肺的装置以解决上述问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种用于模拟人体呼吸肺的装置，其可控性好、运行效率高、可靠性强，可直接观察人体肺部呼吸过程变化，满足人体真实呼吸实验装置要求。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种用于模拟人体呼吸肺的装置，包括伺服电机1、减速机2、下传感器支架3、滑动板4、接近开关5、衬套6、密封板7、滚珠丝杠8、波纹管9、导向轴10、上固定板11、气管接头12、丝杠支撑座13、上传感器支架14、检测螺栓15、丝杠支撑座16、下安装板17、支撑座安装板18、联轴器19；
[0008]所述下安装板17为长方形钢板，在下安装板17上带有圆形孔，联轴器19通过圆形孔安装于下固定板17；
[0009]所述伺服电机1上接减速机2，在伺服电机输出轴设置有键，所述键连接于伺服电机输出轴和减速机内部；
[0010]所述丝杠支撑座16固定于支撑座安装板18，联轴器19与丝杠支撑座16相连接；
[0011]所述滑动板4连接于滚珠丝杠8和导向轴10，所述导向轴10固定于下安装板17与上固定板11之间，所述检测螺栓15固定于滑动板4；
[0012]所述波纹管9上下位置连接于密封板7和上固定板11，所述密封板7连接于滑动板4；
[0013]所述波纹管9内部与上固定板11连接处带有进出气管接头12；
[0014]所述接近开关5安装于上传感器支架14和下传感器支架3，上传感器支架14放置于上固定板11，下传感器支架3放置于下安装板17；
[0015]所述伺服电机1设置有一个，伺服电机1通过减速机2固定于下安装板17下侧，伺服电机输出轴与减速机2通过键相连接，伺服电机1连接于伺服电机驱动器，伺服电机驱动器由可编程控制器S7
‑
200smartPLC作为控制器进行PTO脉冲控制。
[0016]所述联轴器19固定于下安装板17上，联轴器19上接丝杠支撑座13，下接减速机2，通过联轴器19将伺服电机输出轴和丝杠支撑座16的运动实现绝对同步。
[0017]所述滑动板4连接于滚珠丝杠8和导向轴10，滑动板4跟随滚珠丝杠8的运动进行上下移动，导向轴10负责滑动板4上下移动方向的直线运动，滑动板带有检测螺栓15，进行滑动板4运动限位检测。
[0018]所述波纹管密封板7与滑动板4相连接，滑动板8上下运动带动波纹管9上下运动，模拟人体肺部呼气与吸气过程。
[0019]所述波纹管9下接密封板7上接上固定板11，气管接头12与波纹管9内部相通，通过气管接头12可进行波纹管9内部空间与外界空气呼吸换气操作。
[0020]所述2个接近开关5分别通过下传感器支撑架3和上传感器支架14放置于下安装板17与上固定板11上下两端，接近开关5线路信号与可编程控制器PLC相连接。
[0021]本专利技术取得的有益效果在于：
[0022]1、本专利技术一种用于模拟人体呼吸肺的装置，伺服电机运动带动滚珠丝杠运动，滚珠丝杠带动滑动板在导向轴上进行运动，导向轴使滑动板在垂直方向保持直线运动，导向轴上带有衬套，衬套减少了滑动板与导向轴之间的间隙和摩擦，滑动板上下运动带动波纹管上下运动，以此模拟人体肺部呼气与吸气过程，可直接观察肺部呼吸过程。
[0023]2、本专利技术一种用于模拟人体呼吸肺的装置，伺服电机由驱动器和PLC控制器控制，伺服电机运动频率和运动距离可直接决定波纹管模拟肺的呼吸频率和呼吸强度，通过PLC控制器设置输出高速脉冲的频率和总个数，可精确控制不同频率和强度的呼吸过程。因此适合精确模拟不同气量和频率的呼吸过程，也可实现循环呼吸。
[0024]3、本专利技术一种用于模拟人体呼吸肺的装置，上传感器支架和下传感器支架带有接近开关，滑动板带有检测螺栓，波纹管运动范围在上传感器支架接近开关和下传感器支架接近开关之间，有效的保护了波纹管模拟肺和整个装置的运行安全。
[0025]4、本专利技术中使用波纹管来模拟，波纹管的上下运动类似于肺部吸气与呼气的过程，所以可观察双肺的变化，通过伺服电机的运动来对其进行控制，并通过PLC作为控制器，可实现精准控制。
附图说明
[0026]图1是本专利技术一种用于模拟人体呼吸肺的装置结构示意图；
[0027]其中：1伺服电机，2减速机，3下传感器支架，4滑动板，5接近开关，6衬套，7密封板，8滚珠丝杠，9波纹管，10导向轴，11上固定板，12气管接头，13丝杠支撑座，14上传感器支架，15检测螺栓，16丝杠支撑座，17下安装板，18支撑座安装板，19联轴器。
具体实施方式
[0028]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但不作为对本专利技术中的限定。
[0029]实施例1
[0030]一种用于模拟人体呼吸肺的装置，该装置包括伺服电机1、减速机2、下传感器支架3、滑动板4、接近开关5、衬套6、密封板7、滚珠丝杠8、波纹管9、导向轴10、上固定板11、气管接头12、丝杠支撑座13、上传感器支架14、检测螺栓15、丝杠支撑座16、下安装板17、支撑座安装板18、联轴器19；适用于模拟人体肺部呼吸过程。
[0031]下安装板为长方形钢板，在下安装板上带有圆形孔，联轴器19通过圆形孔安装于下固定板。
[0032]伺服电机1上接减速机2，在伺服电机输出轴设置有键，所述键连接于伺服电机输出轴和减速机内部。
[0033]丝杠支撑座16固定于支撑座安装板18，联轴器19与丝杠支撑座16相连接。
[0034]滑动板4连接于滚珠丝杠8和导向轴10，导向轴10固定于下安装板17与上固定板11之间，检测螺栓15固定于滑动板4上，滑动板能沿导向轴来回滑动。
[0035]波纹管9靠近伺服电机1的一端设置有密封板7，密封板7与滑动板4固定在一起，波纹管9的另一端固定连接上固定板11的内侧。
[0036]波纹管内部与上固定板11连接处带有进出气管接头12。
[0037]接近开关5安装于上传感器支架14上，上传感器支架1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于模拟人体呼吸肺的装置，其特征在于，该装置包括伺服电机、减速机、下传感器支架、滑动板、接近开关、衬套、密封板、滚珠丝杠、波纹管、导向轴、上固定板、气管接头、丝杠支撑座、上传感器支架、检测螺栓、丝杠支撑座、下安装板、支撑座安装板和联轴器；所述下安装板为长方形钢板，在下安装板上带有圆形孔，联轴器通过圆形孔安装于下固定板；所述伺服电机上接减速机，在伺服电机输出轴设置有键，所述键连接于伺服电机输出轴和减速机内部；所述丝杠支撑座固定于支撑座安装板，联轴器与丝杠支撑座相连接；所述滑动板连接于滚珠丝杠和导向轴，所述导向轴固定于下安装板与上固定板之间，所述检测螺栓固定于滑动板；所述波纹管上下位置连接于密封板和上固定板，所述密封板连接于滑动板；所述波纹管内部与上固定板连接处带有进出气管接头；所述接近开关安装于上传感器支架和下传感器支架，上传感器支架放置于上固定板，下传感器支架放置于下安装板。2.如权利要求1所述的一种用于模拟人体呼吸肺的装置，其特征在于，所述伺服电机设置有一个，伺服电机通过减速机固定于下安装板下侧，伺服电机输出轴与减速机通过键相连接，伺服电机连接于伺服电机驱动器，伺服电机驱动器由可编程控制器S7
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200smartPLC作为控制器进行PTO脉冲控制。3.如权利要求1所述的一种用于模拟人体呼吸肺的装置，其特征在于，联轴器固定于下安装板上，联轴器上接丝杠支撑座，下接减速机，通过联轴器将伺服电机输出轴和丝杠支撑座的运动实现绝对同步。4.如权利要求1所述的一种用于模拟人体呼吸肺的装置，其特征在于，滑动板连接于滚珠丝杠和导向轴，滑动板跟随滚珠...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，靳强，魏鸿利，高彰辉，马征，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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