一种肺功能仪校准器及校准控制方法技术

本申请公开了一种肺功能仪校准器及校准控制方法，该校准器包括气缸，气缸内部设置有可轴向滑动的活塞，活塞中心的一端贴附有第一压力传感器，活塞中心的另一端连接有丝杠；设置在气缸一端的通气口和过孔，设置在气缸另一端的湿度控制装置开口和气管开口，湿度控制装置开口密封连接有除湿加湿一体机，气管开口密封连接有气管，气管内设置有第二压力传感器、湿度传感器、温度传感器和气体体积流量传感器，气管外表面包裹有套管，套管内均匀分布有加热制冷元件；设置在气缸底座的伺服系统和控制器，伺服系统与丝杠连接，其中控制器能够根据各传感器的测量结果以及标准波形值，实时调整伺服系统等的运行参数，使得气体输出波形更加贴合标准波形。加贴合标准波形。加贴合标准波形。

【技术实现步骤摘要】
一种肺功能仪校准器及校准控制方法


[0001]本专利技术一般涉及医疗器械
，具体涉及一种肺功能仪校准器及校准控制方法。

技术介绍

[0002]肺功能仪是用于肺部功能检测和评估的重要医疗设备，其主要包括肺量计、压力计及气体分析仪。实际使用时，通过检测呼吸气体的流量、体积、成分和压力等生理指标，即可对受试者肺部健康状况进行有效跟踪，这有助于肺部疾病的早期筛查与诊断评估、手术风险的预测、诊疗方案的制定。
[0003]随着科技的不断发展和进步，肺功能仪的功能更加完善，与此相关的计量标准和校准装置也需与时俱进。然而，相关技术中肺功能仪校准装置的气体输出波形精准度低，校准结果可靠性差。

技术实现思路

[0004]鉴于相关技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种肺功能仪校准器及校准控制方法，能够提高气体输出波形的精准度，使其更加贴合标准波形，从而提升校准结果的可靠性。
[0005]第一方面，本申请提供一种肺功能仪校准器，所述校准器包括：
[0006]气缸，所述气缸内部设置有可轴向滑动的活塞，所述活塞中心的一端贴附有第一压力传感器，所述活塞中心的另一端连接有丝杠；
[0007]设置在所述气缸一端的通气口和过孔，所述过孔与所述活塞中心平齐，用以穿出所述丝杠；
[0008]设置在所述气缸另一端的湿度控制装置开口和气管开口，所述湿度控制装置开口密封连接有除湿加湿一体机，所述气管开口密封连接有气管，所述气管内设置有第二压力传感器、湿度传感器、温度传感器和气体体积流量传感器，所述气管外表面包裹有套管，所述套管内均匀分布有加热制冷元件；
[0009]设置在所述气缸底座的伺服系统和控制器，所述伺服系统与所述丝杠连接，所述控制器用于根据所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述湿度传感器、所述温度传感器、所述气体体积流量传感器的测量结果以及标准波形值，调整所述除湿加湿一体机、所述加热制冷元件和所述伺服系统的运行参数。
[0010]可选地，在本申请一些实施例中，所述活塞与所述过孔之间设置有光电检测限位，所述光电检测限位连接所述控制器，所述光电检测限位中发射端和接收端分别位于所述丝杠的两侧，并固定于所述气缸的内壁；
[0011]所述丝杠上设置有光电检测第一通孔和光电检测第二通孔，所述光电检测第一通孔位于所述丝杠靠近所述活塞的一侧，所述光电检测第二通孔位于所述丝杠远离所述活塞的一侧。
[0012]可选地，在本申请一些实施例中，所述伺服系统包括伺服电机和步进电机中的任意一种，其中所述步进电机安装有编码器或者光栅。
[0013]可选地，在本申请一些实施例中，所述气管的外端口处设置有可拆卸堵头，所述堵头插入所述气管的部分包裹有密封圈。
[0014]可选地，在本申请一些实施例中，所述气缸底座上设置有滑轮。
[0015]第二方面，本申请提供一种校准控制方法，所述方法应用于第一方面中任意一项所述的肺功能仪校准器，包括：
[0016]所述控制器采集所述温度传感器和所述湿度传感器的第一测量结果，并根据所述第一测量结果与目标温湿度值的差值，对所述除湿加湿一体机和所述加热制冷元件的运行参数进行调整，直到所述第一测量结果为所述目标温湿度值。
[0017]可选地，在本申请一些实施例中，所述方法还包括：
[0018]所述控制器采集所述湿度传感器、所述温度传感器、所述第一压力传感器和所述气体体积流量传感器的第二测量结果，并根据所述第二测量结果与目标波形值的差值，对所述伺服系统的运行参数进行调整，直到所述第二测量结果与所述目标波形值相同。
[0019]可选地，在本申请一些实施例中，所述方法还包括：
[0020]所述控制器控制开启光电检测限位发射端，并当光电检测限位接收端采集到所述光电检测限位发射端的信号时，向所述伺服系统发送制动参数。
[0021]可选地，在本申请一些实施例中，所述方法还包括：
[0022]所述控制器控制所述伺服系统带动所述活塞匀速挤压所述气缸内的气体，并循环采集所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的第三测量结果，直到所述第三测量结果中第一正压力值均大于第一阈值时，控制所述伺服系统停止工作，以及记录所述第一正压力值为压力初值；
[0023]在间隔预设时间之后，所述控制器采集所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的第四测量结果，并根据所述第四测量结果中第二正压力值与所述压力初值，计算所述预设时间内的漏气量。
[0024]可选地，在本申请一些实施例中，所述方法还包括：
[0025]所述控制器控制所述伺服系统带动所述活塞加速挤压所述气缸内的气体，并循环采集所述气体体积流量传感器和所述第一压力传感器的第五测量结果，当所述第五测量结果中第一流量值达到第二阈值时，控制所述伺服系统匀速推动所述活塞；
[0026]所述控制器采集所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的第六测量结果，并根据所述第六测量结果中第二流量值与所述第一流量值，计算所述肺功能仪校准器的气道阻力。
[0027]本申请提供了一种肺功能仪校准器及校准控制方法，该校准器中控制器能够根据第一压力传感器、第二压力传感器、湿度传感器、温度传感器、气体体积流量传感器的测量结果以及标准波形值，实时调整除湿加湿一体机、加热制冷元件和伺服系统的运行参数，使得气体输出波形更加贴合标准波形，因此提高了输出精准度和可靠性。
附图说明
[0028]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它
特征、目的和优点将会变得更明显：
[0029]图1为本申请实施例提供的一种肺功能仪校准器的结构示意图；
[0030]图2为本申请实施例提供的一种肺功能仪校准器的线路连接示意图；
[0031]图3为本申请实施例提供的一种气体温湿度全闭环反馈控制子系统的结构示意图；
[0032]图4为本申请实施例提供的一种输出气体流量和体积全闭环反馈控制子系统的结构示意图；
[0033]图5为本申请实施例提供的一种活塞紧急制动全闭环反馈控制子系统的结构示意图。
[0034]附图标记：
[0035]100
‑
肺功能仪校准器；101
‑
气缸；102
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活塞；103
‑
第一压力传感器；104
‑
丝杠；105
‑
通气口；106
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过孔；107
‑
湿度控制装置开口；108
‑
气管开口；109
‑
除湿加湿一体机；110
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气管；111
‑
第二压力传感器；112
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湿度传感器；113
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温度传感器；114
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气体体积流量传感器；115
‑
套管；116
‑
加热制冷元件；117
‑
伺服系统；11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肺功能仪校准器，其特征在于，所述校准器包括：气缸，所述气缸内部设置有可轴向滑动的活塞，所述活塞中心的一端贴附有第一压力传感器，所述活塞中心的另一端连接有丝杠；设置在所述气缸一端的通气口和过孔，所述过孔与所述活塞中心平齐，用以穿出所述丝杠；设置在所述气缸另一端的湿度控制装置开口和气管开口，所述湿度控制装置开口密封连接有除湿加湿一体机，所述气管开口密封连接有气管，所述气管内设置有第二压力传感器、湿度传感器、温度传感器和气体体积流量传感器，所述气管外表面包裹有套管，所述套管内均匀分布有加热制冷元件；设置在所述气缸底座的伺服系统和控制器，所述伺服系统与所述丝杠连接，所述控制器用于根据所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述湿度传感器、所述温度传感器、所述气体体积流量传感器的测量结果以及标准波形值，调整所述除湿加湿一体机、所述加热制冷元件和所述伺服系统的运行参数。2.根据权利要求1所述的肺功能仪校准器，其特征在于，所述活塞与所述过孔之间设置有光电检测限位，所述光电检测限位连接所述控制器，所述光电检测限位中发射端和接收端分别位于所述丝杠的两侧，并固定于所述气缸的内壁；所述丝杠上设置有光电检测第一通孔和光电检测第二通孔，所述光电检测第一通孔位于所述丝杠靠近所述活塞的一侧，所述光电检测第二通孔位于所述丝杠远离所述活塞的一侧。3.根据权利要求1所述的肺功能仪校准器，其特征在于，所述伺服系统包括伺服电机和步进电机中的任意一种，其中所述步进电机安装有编码器或者光栅。4.根据权利要求1所述的肺功能仪校准器，其特征在于，所述气管的外端口处设置有可拆卸堵头，所述堵头插入所述气管的部分包裹有密封圈。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的肺功能仪校准器，其特征在于，所述气缸底座上设置有滑轮。6.一种校准控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至5中任意一项所述的肺功能仪校准器，包括：所述控制器采集所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志雄，洪宝玉，李姣，孙劼，段亮成，刘文丽，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：