專利名稱：電子式肺活量計的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于廣泛應用于醫療、衛生、體育等領域的一種人體肺活量的檢測裝置。
現有的肺活量計一般采用水作為封閉面，所吹入的氣體通過液體的傳遞改變容器的體積，并以該體積的變化量來測定人體的肺活量。如目前人們普遍使用的浮桶式肺活量計，或回轉式肺活量計。這類肺活量計盡管結構簡單，但是在實際使用中會帶來諸多不便。如這類肺活量計往往體積較大，因而不便于攜帶到現場使用；其次，使用前需注入與環境溫度相近的清水，并使儀器須調節為水平狀態，而且每測一次須將氣體排出復位；再次，這類肺活量計采用標尺刻度讀數，而此讀數受所吹入的氣體容積與外界溫度不同而帶來的誤差，因而測試時除了要考慮溫度修正系數外，還要考慮到儀器所置水平狀態等因素，實際上其測試誤差達±100ml。
本實用新型基于已有肺活量計的不足之處，提供一種使用方便、測試精度高的一種肺活量計。
為達到上述目的本實用新型所提供的電子式肺活量計可以通過以下措施來實現即該肺活量計由流動氣體傳感器和脈沖信號處理系統組成，其中流動氣體傳感器為將設有進氣口和排氣口的筒體內設置帶有遮光葉片的風轉機構，位于遮光葉片兩側的筒體上分別設置發光元件和光敏元件，光敏元件的輸出端與由整形濾波、數模換算、計算及顯示電路構成的脈沖信號處理系統的輸入端相連接。
本實用新型按照上述結構而提供的肺活量計按照圖1所示的原理圖，所述的流動氣體傳感器隨著吹入氣體的流動將風轉機構的遮光葉片旋轉，而隨著遮光葉片的旋轉將交替切割發光元件發出的光線，因而光敏元件將同時得到的光信號轉變成脈沖信號輸入到脈沖信號處理系統，最終在顯示器上顯示出所測的肺活量。當然，遮光葉片的轉數與肺活量成正比。流動氣體傳感器中的風轉機構可由氣流導向輪和遮光葉片組成，在設置于筒體內時可以將導向輪和遮光葉片固定于同一軸上，使遮光葉片與導向輪同步旋轉；也可以將導向輪固定于筒體內壁上，而遮光葉片固定于一軸上，使遮光葉片在通過導向輪的氣流作用下旋轉。遮光葉片與發光元件、光敏元件間的空間位置，只要隨著遮光葉片的旋轉能實時切割發光元件與光敏元件之間的光線即可。因而發光元件和光敏元件即可設置于筒體內壁，也可以當至少筒體局部為透明體時使之設置于筒體外側，并要排除外界光線對光敏元件的影響，發光元件可以選用發光二極管、紅外發光管或小燈泡之一，光敏元件也可以選用光敏三級管、光敏二極管或光敏電阻之一。
按照上述的結構下面結合實施例及附圖對本實用新型提供的電子式肺活量計予以進一步描述按照圖2所示的流動氣體傳感器結構示意圖，帶有進氣口的筒體由以透明材料制成的筒體(9)和以非透明材料制成的筒體(8)構成，在筒體(9)內分別設置中心帶有軸承座的氣流導向輪(5)和中心為軸承座(1)的支架(12)，遮光葉片(4)固定于軸(2)上，該軸設置于支架與導向輪之間，在軸承座(1)的一側設置用于調整軸阻力的螺絲(13)，以此使該螺絲用于調整遮光葉片的旋轉慣性，位于遮光葉片的筒體(9)外側通過固定環(11)分別設置做為發光元件的紅外發光二極管(3)和做為光敏元件的光敏三極管(10)。為了避免外界光線對光敏元件的影響，將筒體置于由非透光材料制成的殼體(6)內。在筒體(8)的進氣口處設有拆卸式吹嘴(7)，此吹嘴有利于受試者吹氣，另一方面也有利于及時取出消毒。
按照圖3所示的電路圖，紅外發光二極管D1的負極與三極管BG1的集電極相連，BG1的發射極連接電阻R4并接地，BG1的基極通電壓V1，光敏三極管BG2的基極接收D1的光線，BG2的發射極接地，而BG2的集電極連接電阻R1和耦合電容C1，C1的另一端連通做為分壓電阻的R2與R3之間，R1、R2及D1的正極接通電壓V，BG2的發射極和R3接地。當傳感器在接通電源時上述電路在直流狀態下工作，D1在BG1的基極在導通V1電壓的作用下發光工作，而BG2的基極隨著遮光葉片的每旋轉一周使發射極導通、截止一次，因而BG2通過耦合電容C1輸出一個脈沖信號，并由此而得到的一系列脈沖信號輸入到脈沖信號處理系統中的施密特觸發器，經整形濾波、數模換算、計算及顯示電路，最終在液晶顯示屏上顯示出所測得的肺活量。在具體制造本實用新型時按圖4所示，除了發光元件和光敏元件設置于流動氣體傳感器(15)外，其余的電子元件及電子線路安裝于主機殼體(30)內，并在殼體的一端設置顯示屏(18)及控制開關(17)，傳感器(亦可稱吹筒)與主機殼體間連接導線(14)，傳感器的進氣口配有吹嘴(16)，并在主機殼體上設置活動支架(19)。
本實用新型按照上述的結構所提供的電子式肺活量計，與已有的肺活量計相比具有測量精度高、速度快、讀數直觀等特點，其精度可提高100％以上，制造成本較低，而且在測量肺活量的同時還能測出時間肺活量。由于本實用新型體積小、重量輕、便于攜帶，而且在使用時不受環境溫度、儀器所置位置等影響，只要受試者手持吹筒對吹嘴吹氣即可，因而可廣泛應用于體育、衛生、運動醫學、體質研究及身體檢查等領域。
圖1為本實用新型提供的電子式肺活量計的原理示意圖；圖2為本實用新型提供的電子式肺活量計中流動氣體傳感器的結構示意圖；圖3為本實用新型提供的電子式肺活量計中流動氣體傳感器與脈沖信號處理系統中的部分電路圖；圖4為本實用新型提供的電子式肺活量計的外觀結構示意圖。
權利要求1.屬于一種人體肺活量檢測裝置的電子式肺活量計，其特征在于該肺活量計由流動氣體傳感器和脈沖信號處理系統組成，其流動氣體傳感器為將設有進氣口和排氣口的筒體內設置由含有遮光葉片和氣流導向輪構成的風轉機構，位于遮光葉片兩側的筒體上分別設置發光元件和光敏元件，光敏元件的輸出端與由整形濾波、數模換算、計算及顯示電路構成的脈沖信號處理系統的輸入端相連接；
2.按照權利要求1所述的電子式肺活量計，其特征在于所述的風轉機構為將中心處設有軸承座的氣流導向輪固定于筒體內壁上，在筒體內的一側上通過支架設有另一軸承座，遮光葉片固定于一軸上，此軸設置于軸承座與導向輪之間；
3.按照權利要求2所述的電子式肺活量計，其特征在于設置于筒體內的支架上的軸承座一端設有一個慣性調整螺絲；
4.按照權利要求1、2或3所述的電子式肺活量計，其特征在于位于遮光葉片的筒體一端為由透明材料制成，而該筒體外側通過固定環分別設置發光元件和光敏元件，并且筒體和固定環設置于由非透光材料制成的殼體內；
5.按照權利要求4所述的電子式肺活量計，其特征在于發光元件采用紅外發光二極管，光敏元件采用光敏三極管，光敏三極管的集電極通過一耦合電容連接脈沖信號處理系統中的施密特觸發器輸入端；
6.按照權利要求5所述的電子式肺活量計，其特征在于將脈沖處理系統、顯示屏、控制開關設置于主機殼體內，流動氣體傳感器與主機殼體之間用導線連接，而傳感器的進氣口處設有可拆卸的吹嘴。
專利摘要本實用新型提供的肺活量計由含有流動氣體傳感器的吹筒及含有整形濾波、數模換算、計算及顯示電路等組成的脈沖信號處理系統組成，該裝置具有測量精度高、速度快、數字顯示、使用方便、便于攜帶等特點，而且在使用時不受環境溫度、儀器所置狀態等影響，只要受試者手持吹筒對吹嘴吹氣即可。本實用新型在測量肺活量的同時還可同時測出時間肺活量，因而可廣泛用于體育、衛生、運動醫學、體質研究及身體檢查等領域。
文檔編號A61B5/091GK2066307SQ89209688
公開日1990年11月28日 申請日期1989年11月6日 優先權日1989年11月6日
發明者尚超 申請人:遼寧省體育科學研究所