一种正弦振荡气流生成方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于肺功能检测仪领域，提供了一种正弦振荡气流生成方法及装置，所述正弦振荡气流生成装置包括：第一气缸组件、第二气缸组件、转子和驱动组件；所述第一气缸组件的出气端连接有气路通道，所述第二气缸组件的出气端也连接该气路通道；所述驱动组件与所述转子传动连接，用于驱动所述转子匀速转动；所述转子的外周面设置为正弦发生曲面，所述转子的匀速转动能够通过所述正弦发生曲面带动所述第一气缸组件和第二气缸组件交替的呼/吸气而生成正弦振荡气流，并将所述正弦振荡气流输送至气路通道。本发明专利技术能够生成高保真的正弦振荡气流，为强迫振荡肺功能检测装置提供可靠的气体振荡源。振荡源。振荡源。

【技术实现步骤摘要】
一种正弦振荡气流生成方法及装置


[0001]本专利技术属于肺功能检测仪领域，尤其涉及一种正弦振荡气流生成装置及方法。

技术介绍

[0002]近些年，由于环境污染、吸烟或被动吸烟等因素导致以哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)等慢性呼吸系统疾病的发病率呈上升趋势。肺功能测试是胸肺疾病诊断及治疗效果评估的重要工具。研究表明COPD可以在早期阶段被诊断出来，通过早期干预和预防能够最佳的实现阻止COPD疾病的恶化。
[0003]传统的肺功能测试需要受试者高度配合医生的指示才能完成有效测试，这不利于肺功能检测临床应用的推广，且不太适用于老人、儿童、听力障碍和智障患者。振荡法肺功能检测是基于强迫振荡技术测量人体呼吸阻抗的一种新型肺功能检测技术，它无需受试者主动配合，且能够分辨吸气相和呼气相阻力变化，辨识临床早期由于吸烟导致呼吸系统病变，已被欧洲呼吸协会(ERS)列为推荐的肺功能检测方法。
[0004]强迫振荡肺功能检测技术原理是通常由外部发生器产生电磁脉冲，通过扬声器转换成包含各种频率的机械波，然后施加在受试者的静息呼吸上，通过连续记录自主呼吸时通过气道的压力与流速，经过系统辨识等信号处理和分析技术获得各种振荡频率下的阻抗测定值。然而，在实际应用采用中扬声器产生振荡气流存在以下问题：扬声器对于低频响应较差，很难产生高保真的低频振荡气流；扬声器由于冲程的限制，为了满足40ms内产生40mL的振荡气流，往往最终的振荡装置体积比较大。因此，亟需设计一种体积小且能够产生高保真振荡气流的装置。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的在于提供一种正弦振荡气流生成装置，该装置能够生成高保真的正弦振荡气流，为强迫振荡肺功能检测装置提供可靠的气体振荡源；可以解决现有技术中采用扬声器产生振荡气流存在的对于低频响应较差，很难产生高保真的低频振荡气流；扬声器由于冲程的限制，为了满足40ms内产生40mL的振荡气流，往往最终的振荡装置体积比较大的问题。
[0006]本专利技术实施例是这样实现的，一种正弦振荡气流生成装置，所述正弦振荡气流生成装置包括：第一气缸组件、第二气缸组件、转子和驱动组件；
[0007]所述第一气缸组件的出气端连接有气路通道，所述第二气缸组件的出气端也连接该气路通道；
[0008]所述驱动组件与所述转子传动连接，用于驱动所述转子匀速转动；
[0009]所述转子的外周面设置为正弦发生曲面，所述转子的匀速转动能够通过所述正弦发生曲面带动所述第一气缸组件和第二气缸组件交替的呼/吸气而生成正弦振荡气流，并将所述正弦振荡气流输送至气路通道。
[0010]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种正弦振荡气流生成方法，用于所述的正弦
振荡气流生成装置，所述方法包括：
[0011]通过驱动组件驱动所述转子匀速转动；
[0012]所述转子通过所述正弦发生曲面带动所述第一气缸组件和第二气缸组件交替的呼/吸气而生成正弦振荡气流，并将所述正弦振荡气流输送至气路通道。
[0013]本专利技术实施例提供的一种正弦振荡气流生成装置，通过设置的具有正弦发生曲面的转子，带动与之接触的第一气缸组件和第二气缸组件往复运动，进而交替的呼/吸气，能够生成高保真的正弦振荡气流，并将所述正弦振荡气流输送至气路通道，为强迫振荡肺功能检测装置提供可靠的气体振荡源。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例提供的一种正弦振荡气流生成装置的结构示意图；
[0015]图2为本专利技术实施例提供的一种转子的结构示意图；
[0016]图3为本专利技术实施例提供的一种正弦振荡气流生成方法的流程图；
[0017]附图中：100
‑
电机；110
‑
转子；120
‑
驱动器；130
‑
稳压电源；200
‑
第一气缸组件；201
‑
第一活塞杆；202
‑
第一活塞；203
‑
第一气缸；204
‑
第一进气单向阀；205
‑
第一出气单向阀；210
‑
第二气缸组件；211
‑
第二活塞杆；212
‑
第二气缸；213
‑
第二活塞；214
‑
第二进气单向阀；215
‑
第二出气单向阀；300
‑
气路通道。
具体实施方式
[0018]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0019]以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述。
[0020]如图1所示，为本专利技术实施例提供的一种正弦振荡气流生成装置的结构图，包括：第一气缸组件200、第二气缸组件210、转子110和驱动组件；
[0021]所述第一气缸组件200的出气端连接有气路通道300，所述第二气缸组件210的出气端也连接该气路通道300；
[0022]所述驱动组件与所述转子110传动连接，用于驱动所述转子110匀速转动；
[0023]所述转子110的外周面设置为正弦发生曲面，所述转子110的匀速转动能够通过所述正弦发生曲面带动所述第一气缸组件200和第二气缸组件210交替的呼/吸气而生成正弦振荡气流，并将所述正弦振荡气流输送至气路通道300。
[0024]本实施例中，所述的转子110为全新设计的结构，转子110的外周面设置为正弦发生曲面，该正弦发生曲面遵循正弦曲线的周期特性，通过设置的具有正弦发生曲面的转子110，简单利用转子110的恒定角速度特性，即可带动与之接触的第一气缸组件200和第二气缸组件210往复运动，进而交替的呼/吸气，能够生成高保真的正弦振荡气流，并将所述正弦振荡气流输送至气路通道300，为强迫振荡肺功能检测装置提供可靠的气体振荡源。此外，由于转子110以恒定角速度运转即可，无需设置复杂的驱动控制来改变转速，由转子110的本身结构产生正弦振荡，相比采用扬声器产生的振荡气流，更加保真、可靠和稳定。
[0025]本实施例中的气路通道300，即是强迫振荡肺功能检测装置的进气结构，可以为其
提供可靠的气体振荡源。
[0026]在本实施例的一个示例中，所述的气路通道300可以是一段管道，在该管道的管壁上开设有接口，通过该接口与第一气缸组件200和第二气缸组件210的出气端接通，实现正弦振荡气流的输送。
[0027]如图2所示，在一个实施例中，以转子110的中心建立x、y轴坐标系，所述转子110的外周面上任一点的位置(x(θ)，y(θ))，满足以下条件：
[0028]x(θ)＝(R+(1
‑
cos(θ*2))*L)*cos(θ)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)；
[0029]y(θ)＝(R+(1
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正弦振荡气流生成装置，其特征在于，所述正弦振荡气流生成装置包括：第一气缸组件、第二气缸组件、转子和驱动组件；所述第一气缸组件的出气端连接有气路通道，所述第二气缸组件的出气端也连接该气路通道；所述驱动组件与所述转子传动连接，用于驱动所述转子匀速转动；所述转子的外周面设置为正弦发生曲面，所述转子的匀速转动能够通过所述正弦发生曲面带动所述第一气缸组件和第二气缸组件交替的呼/吸气而生成正弦振荡气流，并将所述正弦振荡气流输送至气路通道。2.根据权利要求1所述的正弦振荡气流生成装置，其特征在于，以转子的中心建立x、y轴坐标系，所述转子的外周面上任一点的位置(x(θ)，y(θ))，满足以下条件：x(θ)＝(R+(1
‑
cos(θ*2))*L)*cos(θ)；y(θ)＝(R+(1
‑
cos(θ*2))*L)*sin(θ)；其中，θ为该点至坐标原点的连线与x轴的夹角，R、L为常数。3.根据权利要求1所述的正弦振荡气流生成装置，其特征在于，所述第一气缸组件至少包括第一气缸和第一活塞；所述第一活塞设置在所述第一气缸内，并与所述第一气缸滑动配合，所述第一活塞通过第一活塞杆与所述转子的正弦发生曲面抵接；所述第一气缸设置有出气口构成所述第一气缸组件的出气端，所述第一气缸还设置有进气口，所述进气口、出气口上设置有单向阀。4.根据权利要求3所述的正弦振荡气流生成装置，其特征在于，所述第二气缸组件包括第二气缸和第二活塞；所述第二活塞设置在所述第二气缸内，并与所述第二气缸滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：何子军，李冕，陈焱焱，徐玉兵，王翔，王彦彩，方伟，易健，任豪，
申请(专利权)人：合肥中科博谐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：