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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710252316.3 (22)申请日 2017.04.18 (71)申请人 南阳师范学院 地址 473061 河南省南阳市卧龙区卧龙路 1638号师院西区 (72)发明人 张新刚 惠明 孙艳 冯桂玲 张萌 李宝磊 翟静 (74)专利代理机构 宁波奥圣专利代理事务所 (普通合伙) 33226 代理人 方小惠 (51)Int.Cl. A61B 5/095(2006.01) (54)发明名称 一种肺活量测量装置 (57)摘要 本发明公开了一种肺活量测量装置， 包括箱 体、 抽水。
2、组件、 雷达水位测量仪、 控制器、 显示屏、 排水组件和导气管， 雷达水位测量仪和显示屏分 别与控制器连接， 箱体内设置有隔板， 隔板将箱 体内分为测量腔和储水腔， 隔板上设置有开口， 排水组件包括套管、 水槽和第一电控阀门， 套管 设置在开口处， 水槽位于储水腔内， 第一电控阀 门设置在水槽内， 第一电控阀门的电控端和控制 器连接， 第一电控阀门的通道的一端和套管连 接， 第一电控阀门的通道的侧壁上设置有排水 孔， 排水孔的高度低于水槽的上端面， 第一电控 阀门的进水通道内沿竖直方向设置有均压管， 均 压管的下端面与水槽的上端面平齐， 均压管的上 端和导气管的一端连接； 优点是具有较高的测量。
3、 精度。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 107007283 A 2017.08.04 CN 107007283 A 1.一种肺活量测量装置， 其特征在于包括箱体、 抽水组件、 雷达水位测量仪、 控制器、 显 示屏、 排水组件和导气管； 所述的雷达水位测量仪和所述的显示屏分别与所述的控制器连 接， 所述的箱体内设置有隔板， 所述的隔板将所述的箱体内分为测量腔和储水腔， 所述的测 量腔位于所述的储水腔之上， 所述的储水腔的侧壁上设置有注水口， 所述的隔板上设置有 用于连通所述的测量腔和所述的储水腔的开口； 所述的雷达水位测量仪用于检测所述的测 量腔内的水位， 所述的抽水组件用于将所述。
4、的储水腔内的水抽到所述的测量腔中， 所述的 排水组件包括套管、 水槽和第一电控阀门， 所述的套管设置在所述的开口处， 所述的管套的 尺寸与所述的开口的尺寸匹配， 所述的水槽位于所述的储水腔内， 所述的第一电控阀门设 置在所述的水槽内， 所述的第一电控阀门具有电控端和通道， 所述的第一电控阀门的电控 端和所述的控制器连接， 所述的第一电控阀门的通道的一端和所述的套管连接， 所述的第 一电控阀门的通道的另一端被所述的水槽的底部封闭， 所述的第一电控阀门的通道的侧壁 上设置有排水孔， 所述的排水孔的高度低于所述的水槽的上端面， 所述的第一电控阀门的 进水通道内沿竖直方向设置有均压管， 所述的均压管的。
5、下端面与所述的水槽的上端面平 齐， 所述的均压管的上端和所述的导气管的一端连接， 所述的导气管的另一端伸到所述的 箱体外， 所述的导气管水平设置。 2.根据权利要求1所述的一种雷达式肺活量测量装置， 其特征在于所述的抽水组件包 括第二电控阀门、 抽水管和水泵， 所述的第二电控阀门设置在所述的箱体的顶部， 所述的第 二电控阀门具有电控端和两个通道， 两个通道分别为进水通道和进出气通道， 所述的第二 电控阀门的电控端和所述的控制器连接， 所述的第二电控阀门的进水通道和所述的抽水管 的一端通过所述的水泵连接， 所述的第二电控阀门的进水通道和所述的测量腔连通， 所述 的第二电控阀门的进出气通道将所述的。
6、测量腔和所述的箱体外部连通， 所述的抽水管的另 一端与所述的储水腔连通。 3.根据权利要求1所述的一种肺活量测量装置， 其特征在于所述的储水腔的侧壁上设 置有用于观测所述的储水腔内水位的观察窗， 在测量前， 所述的储水腔内的水位位于所述 的观察窗的下端和上端之间。 4.根据权利要求1所述的一种雷达式肺活量测量装置， 其特征在于所述的套管与所述 的开口的连接处做密封处理， 所述的箱体与所述的隔板的连接处也做密封处理。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 107007283 A 2 一种肺活量测量装置 技术领域 0001 本发明涉及一种肺活量测量技术， 尤其是涉及一种肺活量测量装置。 背景技。
7、术 0002 目前， 测量肺活量可判断病患某些呼吸机能减低的性质和程度， 以及病患疾病恢 复后的劳动能力， 具有重要意义。 排水式的肺活量测量装置因为具有结构简单， 制作成本较 低和环保的优点， 在肺活量测量领域得到了广泛的使用。 现有的排水式的肺活量测量装置 通常包括储水容器和管道， 管道与储水容器的底部连接并与储水容器连通。 在使用前， 将水 装入储水容器和管道内， 管道的管口保持水平， 储水容器和管道内液面与管道的管口位于 在同一水平面上。 使用时， 被测病患向储水容器内呼气， 增大储水容器内的压强， 储水容器 内的水被压入管道内， 管道内水从其管口处排出， 由此根据排出水的体积计算该患。
8、者的肺 活量。 0003 但是， 现有的排水式的肺活量测量装置存在以下问题： 一、 被测患者在呼气过程 中， 储水容器内液面不断下降， 被测病患呼气所受阻力随着储水容器中液面下降而增大， 同 时呼气后期肺内压强较低， 从而导致被测病患无法呼出余气， 对测量精度造成不良影响； 二、 测试者读取排出水的体积时， 受技术水平影响， 测量结果精度难以保证。 0004 鉴此， 设计一种精度较高的肺活量测量装置具有重要意义。 发明内容 0005 本发明所要解决的技术问题是提供一种精度较高的肺活量测量装置。 0006 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为： 一种肺活量测量装置， 包括箱体、 抽水组件、 。
9、雷达水位测量仪、 控制器、 显示屏、 排水组件和导气管； 所述的雷达水位测量仪和 所述的显示屏分别与所述的控制器连接， 所述的箱体内设置有隔板， 所述的隔板将所述的 箱体内分为测量腔和储水腔， 所述的测量腔位于所述的储水腔之上， 所述的储水腔的侧壁 上设置有注水口， 所述的隔板上设置有用于连通所述的测量腔和所述的储水腔的开口； 所 述的雷达水位测量仪用于检测所述的测量腔内的水位， 所述的抽水组件用于将所述的储水 腔内的水抽到所述的测量腔中， 所述的排水组件包括套管、 水槽和第一电控阀门， 所述的套 管设置在所述的开口处， 所述的管套的尺寸与所述的开口的尺寸匹配， 所述的水槽位于储 水腔内， 所。
10、述的第一电控阀门设置在所述的水槽内， 所述的第一电控阀门具有电控端和通 道， 所述的第一电控阀门的电控端和所述的控制器连接， 所述的第一电控阀门的通道的一 端和所述的套管连接， 所述的第一电控阀门的通道的另一端被所述的水槽的底部封闭， 所 述的第一电控阀门的通道的侧壁上设置有排水孔， 所述的排水孔的高度低于所述的水槽的 上端面， 所述的第一电控阀门的进水通道内沿竖直方向设置有均压管， 所述的均压管的下 端面与所述的水槽的上端面平齐， 所述的均压管的上端和所述的导气管的一端连接， 所述 的导气管的另一端伸到所述的箱体外， 所述的导气管水平设置。 0007 所述的抽水组件包括第二电控阀门、 抽水管。
11、和水泵， 所述的第二电控阀门设置在 说 明 书 1/5 页 3 CN 107007283 A 3 所述的箱体的顶部， 所述的第二电控阀门具有电控端和两个通道， 两个通道分别为进水通 道和进出气通道， 所述的第二电控阀门的电控端和所述的控制器连接， 所述的第二电控阀 门的进水通道和所述的抽水管的一端通过所述的水泵连接， 所述的第二电控阀门的进水通 道和所述的测量腔连通， 所述的第二电控阀门的进出气通道将所述的测量腔和所述的箱体 外部连通， 所述的抽水管的另一端与所述的储水腔连通。 0008 所述的储水腔的侧壁上设置有用于观测所述的储水腔内水位的观察窗， 在测量 前， 所述的储水腔内的水位位于所述。
12、的观察窗的下端和上端之间。 0009 所述的套管与所述的开口的连接处做密封处理， 所述的箱体与所述的隔板的连接 处也做密封处理。 0010 与现有技术相比， 本发明的优点在于通过箱体、 抽水组件、 雷达水位测量仪、 控制 器、 显示屏、 排水组件和导气管组成肺活量测量装置， 雷达水位测量仪和显示屏分别与控制 器连接， 箱体内设置有隔板， 隔板将箱体内分为测量腔和储水腔， 测量腔位于储水腔之上， 储水腔的侧壁上设置有注水口， 隔板上设置有用于连通测量腔和储水腔的开口； 雷达水位 测量仪用于检测测量腔内的水位， 抽水组件用于将储水腔内的水抽到测量腔中， 排水组件 包括套管、 水槽和第一电控阀门， 。
13、套管设置在开口处， 管套的尺寸与开口的尺寸匹配， 水槽 位于储水腔内， 第一电控阀门设置在水槽内， 第一电控阀门具有电控端和通道， 第一电控阀 门的电控端和控制器连接， 第一电控阀门的通道的一端和套管连接， 第一电控阀门的通道 的另一端被水槽的底部封闭， 第一电控阀门的通道的侧壁上设置有排水孔， 排水孔的高度 低于水槽的上端面， 第一电控阀门的进水通道内沿竖直方向设置有均压管， 均压管的下端 面与水槽的上端面平齐， 均压管的上端和导气管的一端连接， 导气管的另一端伸到箱体外， 导气管水平设置； 在初始状态， 排水组件和第一电控阀门分别处于关闭状态， 控制器内设置 有参考水位， 开始测量时， 控。
14、制器控制抽水组件开启将储水腔的水抽到测量腔中， 并控制雷 达水位测量仪开启， 雷达水位测量仪实时检测测量腔内的水位并将实时水位发送给控制 器， 在抽水过程中， 测量腔与箱体外部大气相通， 当测量腔中的实时水位达到参考水位时， 控制器控制抽水组件关闭， 停止向测量腔内抽水并将测量腔封闭与箱体外部大气隔离， 测 量腔内的当前气压为大气压， 此时， 控制器控制第一电控阀门开启， 由于储水腔内的气压也 为大气压， 测量腔内的水重力作用下通过套管流入第一电控阀门的通道中， 再经由排水孔 进入水槽中， 当水槽中的水位与其上端面平齐后， 测量腔内的水位保持平衡， 此时待测人员 通过与导气管连接的一次性吹嘴向。
15、导气管内吹气， 吹出的气体经由均压管进入第一电控阀 门的通道中形成气泡， 气泡沿着第一电控阀门的通道和套管进入测量腔内并向上移动至水 面， 测量腔内的气压增加， 水位平衡被打破， 测量腔内的水再次通过套管流入第一电控阀门 的通道中， 再经由排水孔进入水槽中， 水槽内的水流入储水腔内， 在吹气过程中， 雷达水位 测量仪实时检测测量腔内的水位并将实时水位发送给控制器， 当控制器5秒内收到的雷达 水位测量仪发送的实时水位都没有变化时， 认定为待测人员吹气结束， 此时测量腔内的水 位再次保持平衡， 当时的实时水位即为测量水位， 控制器通过测量水位与参考水位的水位 差计算得到待测人员的肺活量， 并通过显。
16、示屏显示， 完成测量， 由此克服了测量腔内水位下 降对待测人员吹气造成的阻力， 一方面待测人员可以不受阻碍的完成吹气， 另一方面通过 雷达水位测量仪精确的获取测量腔内的水位信息， 保证本发明的肺活量测量装置具有较高 的测量精度； 说 明 书 2/5 页 4 CN 107007283 A 4 0011 当抽水组件包括第二电控阀门、 抽水管和水泵， 第二电控阀门设置在箱体的顶部， 第二电控阀门具有电控端和两个通道， 两个通道分别为进水通道和进出气通道， 第二电控 阀门的电控端和控制器连接， 第二电控阀门的进水通道和抽水管的一端通过水泵连接， 第 二电控阀门的进水通道和测量腔连通， 第二电控阀门的进。
17、出气通道将测量腔和箱体外部大 气连通， 抽水管的另一端与储水腔连通时， 在初始状态， 控制器控制第二电控阀门的两个通 道封闭， 开始测量时， 控制器控制雷达水位测量仪、 第二电控阀门和水泵开启， 此时第二电 控阀门的进水通道和进出气通道均处于打开状态， 水泵将储水腔的水通过抽水管和进水通 道抽到测量腔中， 进出气通道将测量腔和箱体外部大气连通， 当测量腔中的实时水位达到 参考水位时， 控制器控制抽水泵和第二电控阀门关闭， 此时进水通道和进出气通道均进入 关闭状态， 测量腔被封闭与箱体外部大气隔离， 测量腔内的当前气压为大气压， 由此通过第 二电控阀门、 抽水管和水泵构成抽水组件， 控制器仅需要。
18、控制第二电控阀门和水泵即可实 现测量腔的抽水、 与箱体外部大气连通以及与箱体外部大气隔离， 结构简单， 生产成本较 低， 操作过程也简单； 0012 当储水腔的侧壁上设置有用于观测储水腔内水位的观察窗， 在测量前， 储水腔内 的水位位于观察窗的下端和上端之间时， 使用者可以直观的通过观察窗来观察储水腔内的 水位， 保证储水腔内注入的水量在适当的范围内， 操作简单； 0013 当套管与开口的连接处做密封处理， 箱体与隔板的连接处也做密封处理时， 由此 在测量过程中， 保证测量腔的绝对密封， 进一步提高测量精度。 附图说明 0014 图1为本发明的肺活量测量装置的结构示意图； 0015 图2为本发。
19、明的肺活量测量装置中隔板和排水组件的分解图； 0016 图3为本发明的肺活量测量装置的水箱顶部的放大示意图。 具体实施方式 0017 本发明公开了一种肺活量测量装置， 以下结合附图实施例对本发明的肺活量测量 装置作进一步详细描述。 0018 实施例一： 如图1-图3所示， 一种肺活量测量装置， 包括箱体1、 抽水组件、 雷达水位 测量仪、 控制器、 显示屏2、 排水组件和导气管3； 雷达水位测量仪和显示屏2分别与控制器连 接， 箱体1内设置有隔板4， 隔板4将箱体1内分为测量腔5和储水腔6， 测量腔5位于储水腔6之 上， 储水腔6的侧壁上设置有注水口61， 隔板4上设置有用于连通测量腔5和储水。
20、腔6的开口 41； 雷达水位测量仪用于检测测量腔5内的水位， 抽水组件用于将储水腔6内的水抽到测量 腔5中， 排水组件包括套管7、 水槽8和第一电控阀门9， 套管7设置在开口41处， 管套的尺寸与 开口41的尺寸匹配， 水槽8位于储水腔6内， 第一电控阀门9设置在水槽8内， 第一电控阀门9 具有电控端和通道， 第一电控阀门9的电控端和控制器连接， 第一电控阀门9的通道的一端 和套管7连接， 第一电控阀门9的通道的另一端被水槽8的底部封闭， 第一电控阀门9的通道 的侧壁上设置有排水孔91， 排水孔91的高度低于水槽8的上端面， 第一电控阀门9的进水通 道内沿竖直方向设置有均压管10， 均压管10。
21、的下端面与水槽8的上端面平齐， 均压管10的上 端和导气管3的一端连接， 导气管3的另一端伸到箱体1外， 导气管3水平设置。 说 明 书 3/5 页 5 CN 107007283 A 5 0019 实施例二： 如图1-图3所示， 一种肺活量测量装置， 包括箱体1、 抽水组件、 雷达水位 测量仪、 控制器、 显示屏2、 排水组件和导气管3； 雷达水位测量仪和显示屏2分别与控制器连 接， 箱体1内设置有隔板4， 隔板4将箱体1内分为测量腔5和储水腔6， 测量腔5位于储水腔6之 上， 储水腔6的侧壁上设置有注水口61， 隔板4上设置有用于连通测量腔5和储水腔6的开口 41； 雷达水位测量仪用于检测测。
22、量腔5内的水位， 抽水组件用于将储水腔6内的水抽到测量 腔5中， 排水组件包括套管7、 水槽8和第一电控阀门9， 套管7设置在开口41处， 管套的尺寸与 开口41的尺寸匹配， 水槽8位于储水腔6内， 第一电控阀门9设置在水槽8内， 第一电控阀门9 具有电控端和通道， 第一电控阀门9的电控端和控制器连接， 第一电控阀门9的通道的一端 和套管7连接， 第一电控阀门9的通道的另一端被水槽8的底部封闭， 第一电控阀门9的通道 的侧壁上设置有排水孔91， 排水孔91的高度低于水槽8的上端面， 第一电控阀门9的进水通 道内沿竖直方向设置有均压管10， 均压管10的下端面与水槽8的上端面平齐， 均压管10的。
23、上 端和导气管3的一端连接， 导气管3的另一端伸到箱体1外， 导气管3水平设置。 0020 本实施例中， 抽水组件包括第二电控阀门、 抽水管11和水泵12， 第二电控阀门设置 在箱体1的顶部， 第二电控阀门具有电控端和两个通道， 两个通道分别为进水通道和进出气 通道， 第二电控阀门的电控端和控制器连接， 第二电控阀门的进水通道和抽水管11的一端 通过水泵连接， 第二电控阀门的进水通道和测量腔5连通， 第二电控阀门的进出气通道将测 量腔5和箱体1外部连通， 抽水管11的另一端与储水腔6连通。 第二电控阀门设置在箱体1的 顶部， 第二电控阀门与箱体1的连接处做密封处理。 0021 实施例三： 如图。
24、1-图3所示， 一种肺活量测量装置， 包括箱体1、 抽水组件、 雷达水位 测量仪、 控制器、 显示屏2、 排水组件和导气管3； 雷达水位测量仪和显示屏2分别与控制器连 接， 箱体1内设置有隔板4， 隔板4将箱体1内分为测量腔5和储水腔6， 测量腔5位于储水腔6之 上， 储水腔6的侧壁上设置有注水口61， 隔板4上设置有用于连通测量腔5和储水腔6的开口 41； 雷达水位测量仪用于检测测量腔5内的水位， 抽水组件用于将储水腔6内的水抽到测量 腔5中， 排水组件包括套管7、 水槽8和第一电控阀门9， 套管7设置在开口41处， 管套7的尺寸 与开口41的尺寸匹配， 水槽8位于储水腔6内， 第一电控阀门。
25、9设置在水槽8内， 第一电控阀门 9具有电控端和通道， 第一电控阀门9的电控端和控制器连接， 第一电控阀门9的通道的一端 和套管7连接， 第一电控阀门9的通道的另一端被水槽8的底部封闭， 第一电控阀门9的通道 的侧壁上设置有排水孔91， 排水孔91的高度低于水槽8的上端面， 第一电控阀门9的进水通 道内沿竖直方向设置有均压管10， 均压管10的下端面与水槽8的上端面平齐， 均压管10的上 端和导气管3的一端连接， 导气管3的另一端伸到箱体1外， 导气管3水平设置。 0022 本实施例中， 抽水组件包括第二电控阀门、 抽水管11和水泵12， 第二电控阀门设置 在箱体1的顶部， 第二电控阀门具有电。
26、控端和两个通道， 两个通道分别为进水通道和进出气 通道， 第二电控阀门的电控端和控制器连接， 第二电控阀门的进水通道和抽水管11的一端 通过水泵连接， 第二电控阀门的进水通道和测量腔5连通， 第二电控阀门的进出气通道将测 量腔5和箱体1外部连通， 抽水管11的另一端与储水腔6连通。 第二电控阀门设置在箱体1的 顶部， 第二电控阀门与箱体1的连接处做密封处理。 0023 本实施例中， 储水腔6的侧壁上设置有用于观测储水腔6内水位的观察窗62， 在测 量前， 储水腔6内的水位位于观察窗62的下端和上端之间。 0024 实施例四： 如图1-图3所示， 一种肺活量测量装置， 包括箱体1、 抽水组件、 。
27、雷达水位 说 明 书 4/5 页 6 CN 107007283 A 6 测量仪、 控制器、 显示屏2、 排水组件和导气管3； 雷达水位测量仪和显示屏2分别与控制器连 接， 箱体1内设置有隔板4， 隔板4将箱体1内分为测量腔5和储水腔6， 测量腔5位于储水腔6之 上， 储水腔6的侧壁上设置有注水口61， 隔板4上设置有用于连通测量腔5和储水腔6的开口 41； 雷达水位测量仪用于检测测量腔5内的水位， 抽水组件用于将储水腔6内的水抽到测量 腔5中， 排水组件包括套管7、 水槽8和第一电控阀门9， 套管7设置在开口41处， 管套7的尺寸 与开口41的尺寸匹配， 水槽8位于储水腔6内， 第一电控阀门9。
28、设置在水槽8内， 第一电控阀门 9具有电控端和通道， 第一电控阀门9的电控端和控制器连接， 第一电控阀门9的通道的一端 和套管7连接， 第一电控阀门9的通道的另一端被水槽8的底部封闭， 第一电控阀门9的通道 的侧壁上设置有排水孔91， 排水孔91的高度低于水槽8的上端面， 第一电控阀门9的进水通 道内沿竖直方向设置有均压管10， 均压管10的下端面与水槽8的上端面平齐， 均压管10的上 端和导气管3的一端连接， 导气管3的另一端伸到箱体1外， 导气管3水平设置。 0025 本实施例中， 抽水组件包括第二电控阀门、 抽水管11和水泵12， 第二电控阀门设置 在箱体1的顶部， 第二电控阀门具有电控。
29、端和两个通道， 两个通道分别为进水通道和进出气 通道， 第二电控阀门的电控端和控制器连接， 第二电控阀门的进水通道和抽水管11的一端 通过水泵连接， 第二电控阀门的进水通道和测量腔5连通， 第二电控阀门的进出气通道将测 量腔5和箱体1外部连通， 抽水管11的另一端与储水腔6连通。 第二电控阀门设置在箱体1的 顶部， 第二电控阀门与箱体1的连接处做密封处理。 0026 本实施例中， 储水腔6的侧壁上设置有用于观测储水腔6内水位的观察窗62， 在测 量前， 储水腔6内的水位位于观察窗62的下端和上端之间。 0027 本实施例中， 套管7与开口41的连接处做密封处理， 箱体1与隔板4的连接处也做密 封处理。 说 明 书 5/5 页 7 CN 107007283 A 7 图1 说 明 书 附 图 1/2 页 8 CN 107007283 A 8 图2 图3 说 明 书 附 图 2/2 页 9 CN 107007283 A 9 。