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本发明涉及一种用于指示呼吸装置剩余空气量的装置和方法，能够提醒用户其正处于正常的或紧急状态的工作条件下。为此，用于指示呼吸装置剩余空气量的装置包括：传感器，用于探测呼吸装置的气压并产生相应于所述探测到的气压的信号；比较器，用于当所述信号电压高于预设参考电压时输出第一控制信号，当所述信号电压低于所述预设参考电压时输出第二控制信号；以及发光单元，用于根据所述第一控制信号打开第一发光单元，根据所述第二控制信号打开第二发光单元。

1.  一种用于指示呼吸装置剩余空气量的装置，包括：
传感器，用于探测呼吸装置的气压并产生相应于所述探测到的气压的信号；
比较器，用于当所述信号电压高于预设参考电压时输出第一控制信号，当所述信号电压低于所述预设参考电压时输出第二控制信号；
发光单元，用于根据所述第一控制信号打开第一发光单元，根据所述第二控制信号打开第二发光单元。

2.  根据权利要求1的装置，进一步包括用于放大所述信号电压的放大器。

3.  根据权利要求1的装置，进一步包括用于开/关控制所述第一发光单元和所述第二发光单元的开/关控制器。

4.  根据权利要求1的装置，其中所述第一发光单元是蓝光发射单元。

5.  根据权利要求1的装置，其中所述第二发光单元是红光发射单元。

6.  根据权利要求1的装置，进一步包括用于若所述信号电压低于预设参考电压则发出紧急警报音的警报部分。

7.  根据权利要求6的装置，其中所述警报部分为扬声器。

8.  一种用于指示呼吸装置剩余空气量的装置，包括：
传感器，用于探测呼吸装置的高压容器内的气压并产生相应于所述探测到的气压的信号；
放大器，用于放大所述信号；
比较器，用于当所述经放大后的信号的电压高于预设参考电压时输出第一控制信号，当所述经放大后的信号的电压低于所述预设参考电压时输出第二控制信号；
发光单元，用于根据所述第一控制信号打开蓝光发射单元，根据所述第二控制信号打开红光发射单元。

9.  根据权利要求8的装置，其中所述蓝光发射单元包括多个蓝发光二极管，所述红光发射单元包括多个红发光二极管。

10.  根据权利要求8的装置，进一步包括用于在每个预设周期开/关控制所述蓝光发射单元和所述红光发射单元的开/关控制器。

11.  根据权利要求8的装置，进一步包括用于在每1秒开/关控制所述蓝光发射单元和所述红光发射单元的开/关控制器。

12.  一种用于指示呼吸装置剩余空气量的方法，包括：
探测呼吸装置的气压并产生相应于所述探测到的气压的信号；
当所述信号电压高于预设参考电压时打开第一发光单元，当所述信号电压低于所述预设参考电压时打开第二发光单元。

13.  根据权利要求12的方法，其中对所述第一发光单元和所述第二发光单元进行开/关控制。

14.  根据权利要求12的方法，进一步包括若所述信号电压低于所述预设参考电压则发出紧急警报音。

15.  一种用于指示呼吸装置剩余空气量的方法，包括：
探测呼吸装置的气压并产生相应于所述探测到的气压的信号；
当所述信号电压高于预设参考值时打开第一发光单元，当所述信号电压低于所述预设参考电压时打开第二发光单元；
如果所述信号电压低于所述预设参考电压则发出紧急警报音，
其中在每个预设周期开/关控制所述第一发光单元和所述第二发光单元。

用于指示呼吸装置剩余空气量的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种呼吸装置，具体而言，涉及一种用于指示呼吸装置剩余空气量的装置和方法。
背景技术
消防员和其它专业人员在处于火灾或其它诸如缺氧或毒气的危险呼吸环境时，经常使用自备呼吸装置进行呼吸。
呼吸装置的可用时间根据制造商的不同而不同，相应于携带能力、工作时间等，一般约为30～60分钟。因此，如果延长工作时间，消防员则要离开工作地点，以更换所用的呼吸装置的高压容器(充满压缩空气的容器)。
在根据常规技术的呼吸装置中，安装了由高压容器的压力控制的开关，当高压容器的阀门打开时，由该开关控制打开蓝灯。也就是说，呼吸装置被构造为，即使只存有少量的空气，只要处于高压容器的阀门已打开的状态，蓝灯就被打开。
然而，在根据常规技术的呼吸装置中，由于打开所安装的蓝灯并不考虑高压容器内的气压，即使在高压容器中只存有少量空气，只要处于高压容器阀门打开的状态，该蓝灯就会被打开，于是，戴着呼吸装置的用户呼吸高压容器内的空气直到剩余空气消耗殆尽，因此，很难保证允许其安全地离开工作地点所需要的时间。特别是，当戴着根据常规技术的消防呼吸装置的用户在诸如长隧道等的地点进行灭火时，其可能面临由于不能经常查看剩余空气量而被窒息而死的危险。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于指示呼吸装置剩余空气量的装置和方法，其能够根据呼吸装置的剩余空气量打开第一发光单元或第二发光单元，以提醒用户他/她正处于正常工作条件下还是危险情况下。
本发明的另一个目的是提供一种用于指示呼吸装置剩余空气量的装置和方法，其能够根据呼吸装置的剩余空气量发出紧急警报音以提醒用户他/她正处于危险状态下。
为了达到这些及其它优点，并且根据此处体现的和宽泛描述的本发明的意图，所提供的用于指示呼吸装置剩余空气量的装置包括：传感器，用于探测呼吸装置的气压并产生相应于所述探测到的气压的信号；比较器，用于当所述信号电压高于预设参考电压时输出第一控制信号，当所述信号电压低于所述预设参考电压时输出第二控制信号；发光单元，用于根据所述第一控制信号打开第一发光单元，根据所述第二控制信号打开第二发光单元。
为了达到这些及其它优点，并且根据此处体现的和宽泛描述的本发明的意图，所提供的用于指示呼吸装置剩余空气量的装置包括：传感器，用于探测呼吸装置的高压容器内的气压并产生相应于所述探测到的气压的信号；放大器，用于放大所述信号；比较器，用于当所述经放大后的信号的电压高于预设参考电压时输出第一控制信号，当所述经放大后的信号的电压低于所述预设参考电压时输出第二控制信号；发光单元，用于根据所述第一控制信号打开蓝光发射单元，根据所述第二控制信号打开红光发射单元。
为了达到这些及其它优点，并且根据此处体现的和宽泛描述的本发明的意图，所提供的用于指示呼吸装置剩余空气量的方法包括：探测呼吸装置的气压，并产生相应于所述探测到的气压的信号；如果所述信号电压高于预设参考电压则打开第一发光单元，如果所述信号电压低于所述预设参考电压则打开第二发光单元。
为了达到这些及其它优点，并且根据此处体现的和宽泛描述的本发明的意图，所提供的用于指示呼吸装置剩余空气量的方法包括：探测呼吸装置的气压，并产生相应于所述探测到的气压的信号；如果所述信号电压高于预设参考值则打开第一发光单元，如果所述信号电压低于所述预设参考电压则打开第二发光单元；且如果所述信号电压低于所述预设参考电压则发出警报音，其中在每个预设周期开/关控制所述第一发光单元和所述第二发光单元。
下面结合附图对本发明进行更详细的描述，进一步说明本发明的目的、特征和优点。
附图说明
附图作为说明书的一个单元被合并入说明书，用以说明本发明的实施例和解释本发明的原理，从而提供对本发明的进一步理解。其中：
图1为框图，示出了根据本发明地用于指示呼吸装置剩余空气量的装置；
图2为电路图，示出了根据本发明的用于指示呼吸装置剩余空气量的装置的详细电路。
具体实施方式
下面参照图1和图2详细描述用于指示呼吸装置剩余空气量的装置和方法的优选实施例。该实施例中，当呼吸装置的剩余空气量等于或大于预设参考值时打开蓝灯，以使工作条件被认为是正常的，当剩余空气量小于预设参考值时打开红灯，以使目前工作条件被认为是紧急的。
图1为根据本发明的用于指示呼吸装置剩余空气量的装置框图。
如图1所示，用于指示呼吸装置剩余空气量的装置包括：传感器1，用于探测呼吸装置的高压容器内的气压，并输出相应于该探测到的气压的气压探测信号(电信号)；放大器2，用于将传感器1输出的气压探测信号放大到预设电平；比较器3，用于比较经放大器2放大后的信号电压和预设参考电压，并根据比较结果输出控制信号，此控制信号用于打开第一灯(例如蓝光发射单元4G)或第二灯(例如第二发光单元4R)；发光单元4，基于比较器3的控制信号打开第一灯(电灯)或第二灯；开/关控制器5，在每个预设周期(例如每1秒)开/关控制该第一灯和/或第二灯，以提高第一灯和第二灯的指示效率；电源6，用于为每一部分(1-5)供电。
如果经放大器2放大的信号电压高于预设参考电压，则比较器3输出第一控制信号以打开第一灯(例如蓝光发射单元4G)，并且如果经放大器2放大的电压低于预设参考电压，则比较器3输出第二控制信号以打开第二灯(例如红光发射单元4R)。此处，优选地，将预设参考电压的电压值预设为当剩余空气量仅够用5分钟时从放大器2输出的信号电压的电压值。
下面参照图2详细描述用于指示呼吸装置剩余空气量的装置是如何工作的。
图2示出了根据本发明的用于指示呼吸装置剩余空气量的装置的详细电路。
首先，当用户戴上呼吸装置后打开电源6的开关(SW2)时，电源6向系统的每个部分(1-5)供应电源电压(V+)。
传感器1是感压器件，包括构造于薄膜上的桥式电阻。于是，如果外形为桥式的电阻的阻值由于高压容器内的气压被施加到薄膜上而变化，那么传感器1向放大器2输出相应于电阻变化值的气压探测信号(例如电压)。此处，电压，气压探测信号，随着呼吸装置的气压的降低而降低，并随着呼吸装置的气压的升高而升高。
放大器2的运算放大器(OP3)差分放大从传感器1输出并通过第一运算放大器(OP1)和第二运算放大器(OP2)的气压探测信号。在放大气压探测信号的过程中，将几微伏的气压探测信号放大为几伏的气压探测信号。
放大器2的运算放大器(OP3)通过电阻(R12)向比较器(CP1)的非反相输入端提供经放大后的气压探测信号，并且通过电阻(R12，R13)向另一个比较器(CP2)的非反相输入端提供经放大后的气压探测信号。
当传感器1工作时，运算放大器(OP4)工作，从而导通晶体管(Q1)。此时，通过晶体管(Q1)输出电源电压(V+)。另外，电源电压(V+)被电阻(R14)和可变电阻(VR3)分压以供于比较器(CP1)的参考电压端(Vref1)，电源电压(V+)还被多个电阻(R15-R17)分压以供于比较器(CP2)的参考电压端(Vref2)。
当高压容器内的气压高于相应于预设参考电压值的气压时，设置参考电压端(V_ref1)的参考电压为低于被供给比较器(CP1)非反相输入端的气压探测信号的电压。当高压容器内的气压低于相应于预设参考电压值的气压时，设置参考电压端(V_ref2)的参考电压为高于被供给比较器(CP2)非反相输入端的气压探测信号的电压。于是，当高压容器内的气压高于相应于预设参考电压值的气压时，从比较器(CP1)输出高电位以导通发光单元4的晶体管(Q3，Q5)，而从比较器(CP2)输出低电位以截止发光单元4的晶体管(Q2，Q4)。
例如，当高压容器内的气压高于相应于预设参考电压值的气压时，打开高亮度(例如3cd)蓝发光二极管(4G1-4G4)。此时，晶体管(Q6，Q7)在每个预设周期(例如每1秒)被开/关控制器5的一系列施密特触发器(ST1-ST3)，(ST4-ST6)导通。并且由于晶体管(Q3，Q5)的驱动电压在每个预设周期被减弱(mute)，使得蓝发光二极管(4G1-4G4)每1秒闪烁。
此处，开/关控制蓝发光二极管(4G1-4G4)是为了使得戴着呼吸装置的人(例如消防员)更容易被周围的人通过呼吸装置认出，并且使该周围的人能够在紧急情况下采取快速行动，并可以最小地消耗电池电源(电源6)。
如果高压容器内的气压变得低于相应于预设参考电压值的气压，那么从比较器(CP1)输出低电位以截止发光单元4的晶体管(Q3，Q5)，而从比较器(CP2)输出高电位以导通发光单元4的晶体管(Q2，Q4)。
因此，当高压容器内的气压低于相应于预设参考电压值的气压时，打开高亮度(例如3cd)红发光二极管(4R1-4R4)。此时，由于晶体管(Q2，Q4)的驱动电压被开/关控制器5每1秒减弱(mute)，红发光二极管(4R1-4R4)每1秒钟闪烁。此处，蓝光发射单元4G包括多个蓝发光二极管(4G1-4G4)，红光发射单元4R包括多个红发光二极管(4R1-4R4)。并且每一个蓝发光二极管被安装于两个红发光二极管之间。
因此，在特殊场所戴着呼吸装置工作的用户能够认识到呼吸装置的高压容器内只剩少量空气，而使其能够离开该场所。
可以在根据本发明的呼吸装置中进一步安装警报部分，如果从传感器1输出的气压探测信号的电压低于预设参考电压，该警报部分可以通过发出紧急警报音(紧急警报声)提醒戴着呼吸装置的用户他/她正处于紧急情况下。在此，扬声器可被用为该警报部分。
如上所述，在本发明中，用户可以通过当剩余空气量等于或大于预设参考值时被打开的蓝灯而知道工作条件是正常的，通过当剩余空气量小于预设参考值时被打开的红灯而知道工作条件处于紧急状态。
此外，在本发明中，由于蓝灯和红灯是被开/关控制的，不仅用户而且该用户周围的人也能够容易地知道当前剩余空气量和工作条件状况，因而能够在紧急情况下采取快速的行动。
此外，在本发明中，即使用户不会经常查看剩余空气量，该用户及其周围的人也可以通过发出的紧急警报音而容易地知道当前剩余空气量，因而能够在紧急情况下采取快速行动。
本发明可以通过多种形式加以实施，而不脱离其精神或基本特性，另外，除非另行说明，上述实施例不仅不拘泥于前述的任何细节，还应该在权利要求所定义的精神和范畴内对其进行宽泛地解释，因此，任何落入权利要求界定或等同于该界定的范围内的改变和修改都应包含于这些权利要求之中。