【技术实现步骤摘要】
一种用于腔室内气体浓度变化噪声抑制和趋势识别的算法
[0001]本专利技术属于气体浓度检测算法
，具体涉及一种用于腔室内气体浓度变化噪声抑制和趋势识别的算法。
技术介绍
[0002]医疗代谢舱是一种使用间接测热法测量人体代谢消耗的设备，其通过测定舱内人体的氧气消耗及二氧化碳生成量，利用Weir公式计算能量消耗，并且能够推算三大宏观营养素消耗占比。
[0003]由于代谢舱的腔室较大(腔室容积通常在30立方米以上)，受试者在进入舱内时，其呼吸产生的气体引起的浓度变化非常小，在气体消耗或产量发生变化后，从一个稳态水平到另一个稳态水平，2/3的全气体浓度响应将在腔室中花费大约8小时，即受试者呼吸产生的气体均匀扩散到舱体内部空间的时间较长，从而造成代谢舱内利用间接量热法的检测的响应时间相对较长，因为受试者进入到代谢舱体内部后，其呼吸会消耗舱体内部的氧气和产生二氧化碳，会造成舱体内部气体的浓度的变化，而气体在舱室内弥散而被进气口和出气口的气体浓度传感器捕捉到需要时间，舱室越大，弥散时间越长。
技术实现思路
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于腔室内气体浓度变化噪声抑制和趋势识别的算法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，初始条件的设定：代谢舱有一个进气口和一个排气口，且设定通过代谢舱进气口进入气体的流速为Fi，且在进气口处设置有CO2气体浓度传感器和O2气体浓度传感器，代谢舱的排气口排出气体的流速为F
o
，且在排气口处设置有C02气体浓度传感器和O2气体浓度传感器，舱体内的压力、温度、湿度环境因素为恒定的；步骤二，算法模型的建立：根据实际气体浓度变化＝进出气口检测到的浓度差值+在舱室中弥散而未被检测到的部分，因此舱体内CO2气体的实际变化量为：；其中，ΔR为进气口与出气口CO2浓度变量，其数值具体为排出舱体气体中CO2气体浓度与代谢舱进入气体中CO2气体浓度的差值；R为舱室内仍在弥散气体的变化量；从而得到计算模型为：；其中，F
i
为进入舱室内气体的流速，单位为L/min，Ψ
i
为进入气体标准状态下转换系数，为进入气体中氮气的百分比浓度，为排出气体中CO2气体的百分比浓度，为进入气体中CO2气体的百分比浓度，为排出气体中氮气的百分比浓度，Ψ
O
为排出气体标准状态下转换系数，V为标准状态下舱体内气体的体积，单位为L，A为t时刻的进入舱体内气体百分比浓度为常数，B为舱室内初始的CO2气体浓度，tc是气体产生量对于舱内气体浓度影响的时间常数，t为时间，单位为min；步骤三，计算模型的验证实验：采用在代谢舱内燃烧丁烷的实验进行验证，每分钟读取一次称重表称重刻度，以及进气口和排气口中CO2气体浓度传感器和O2气体浓度传感器的数据，计算出消耗的O2和产生的CO2的理论值，并在坐标系中生成随时间变化的点阵折线图，同时利用步骤二中的算法模型同步计算，并在同一坐标系中生成随时间变化的曲线；步骤四，验证结果的分析与结论：根据步骤三生成随时间变化的点阵折线图以及生成随时间变化的曲线图，利用最小二乘法公式拟合点阵折线与曲线之间的拟合百分比，从而可以确定利用步骤二中的计算模型能够快速的响应计算的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘睿德，王远，周真有，张瑞，杨玉洁，金海英，
申请(专利权)人：安徽宏元聚康医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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