专利名称：电子式肺活量计的制作方法
技术领域：
本实用新型属于广泛应用于医疗、卫生、体育等领域的一种人体肺活量的检测装置。
现有的肺活量计一般采用水作为封闭面，所吹入的气体通过液体的传递改变容器的体积，并以该体积的变化量来测定人体的肺活量。如目前人们普遍使用的浮桶式肺活量计，或回转式肺活量计。这类肺活量计尽管结构简单，但是在实际使用中会带来诸多不便。如这类肺活量计往往体积较大，因而不便于携带到现场使用；其次，使用前需注入与环境温度相近的清水，并使仪器须调节为水平状态，而且每测一次须将气体排出复位；再次，这类肺活量计采用标尺刻度读数，而此读数受所吹入的气体容积与外界温度不同而带来的误差，因而测试时除了要考虑温度修正系数外，还要考虑到仪器所置水平状态等因素，实际上其测试误差达±100ml。
本实用新型基于已有肺活量计的不足之处，提供一种使用方便、测试精度高的一种肺活量计。
为达到上述目的本实用新型所提供的电子式肺活量计可以通过以下措施来实现即该肺活量计由流动气体传感器和脉冲信号处理系统组成，其中流动气体传感器为将设有进气口和排气口的筒体内设置带有遮光叶片的风转机构，位于遮光叶片两侧的筒体上分别设置发光元件和光敏元件，光敏元件的输出端与由整形滤波、数模换算、计算及显示电路构成的脉冲信号处理系统的输入端相连接。
本实用新型按照上述结构而提供的肺活量计按照图1所示的原理图，所述的流动气体传感器随着吹入气体的流动将风转机构的遮光叶片旋转，而随着遮光叶片的旋转将交替切割发光元件发出的光线，因而光敏元件将同时得到的光信号转变成脉冲信号输入到脉冲信号处理系统，最终在显示器上显示出所测的肺活量。当然，遮光叶片的转数与肺活量成正比。流动气体传感器中的风转机构可由气流导向轮和遮光叶片组成，在设置于筒体内时可以将导向轮和遮光叶片固定于同一轴上，使遮光叶片与导向轮同步旋转；也可以将导向轮固定于筒体内壁上，而遮光叶片固定于一轴上，使遮光叶片在通过导向轮的气流作用下旋转。遮光叶片与发光元件、光敏元件间的空间位置，只要随着遮光叶片的旋转能实时切割发光元件与光敏元件之间的光线即可。因而发光元件和光敏元件即可设置于筒体内壁，也可以当至少筒体局部为透明体时使之设置于筒体外侧，并要排除外界光线对光敏元件的影响，发光元件可以选用发光二极管、红外发光管或小灯泡之一，光敏元件也可以选用光敏三级管、光敏二极管或光敏电阻之一。
按照上述的结构下面结合实施例及附图对本实用新型提供的电子式肺活量计予以进一步描述按照图2所示的流动气体传感器结构示意图，带有进气口的筒体由以透明材料制成的筒体(9)和以非透明材料制成的筒体(8)构成，在筒体(9)内分别设置中心带有轴承座的气流导向轮(5)和中心为轴承座(1)的支架(12)，遮光叶片(4)固定于轴(2)上，该轴设置于支架与导向轮之间，在轴承座(1)的一侧设置用于调整轴阻力的螺丝(13)，以此使该螺丝用于调整遮光叶片的旋转惯性，位于遮光叶片的筒体(9)外侧通过固定环(11)分别设置做为发光元件的红外发光二极管(3)和做为光敏元件的光敏三极管(10)。为了避免外界光线对光敏元件的影响，将筒体置于由非透光材料制成的壳体(6)内。在筒体(8)的进气口处设有拆卸式吹嘴(7)，此吹嘴有利于受试者吹气，另一方面也有利于及时取出消毒。
按照图3所示的电路图，红外发光二极管D1的负极与三极管BG1的集电极相连，BG1的发射极连接电阻R4并接地，BG1的基极通电压V1，光敏三极管BG2的基极接收D1的光线，BG2的发射极接地，而BG2的集电极连接电阻R1和耦合电容C1，C1的另一端连通做为分压电阻的R2与R3之间，R1、R2及D1的正极接通电压V，BG2的发射极和R3接地。当传感器在接通电源时上述电路在直流状态下工作，D1在BG1的基极在导通V1电压的作用下发光工作，而BG2的基极随着遮光叶片的每旋转一周使发射极导通、截止一次，因而BG2通过耦合电容C1输出一个脉冲信号，并由此而得到的一系列脉冲信号输入到脉冲信号处理系统中的施密特触发器，经整形滤波、数模换算、计算及显示电路，最终在液晶显示屏上显示出所测得的肺活量。在具体制造本实用新型时按图4所示，除了发光元件和光敏元件设置于流动气体传感器(15)外，其余的电子元件及电子线路安装于主机壳体(30)内，并在壳体的一端设置显示屏(18)及控制开关(17)，传感器(亦可称吹筒)与主机壳体间连接导线(14)，传感器的进气口配有吹嘴(16)，并在主机壳体上设置活动支架(19)。
本实用新型按照上述的结构所提供的电子式肺活量计，与已有的肺活量计相比具有测量精度高、速度快、读数直观等特点，其精度可提高100％以上，制造成本较低，而且在测量肺活量的同时还能测出时间肺活量。由于本实用新型体积小、重量轻、便于携带，而且在使用时不受环境温度、仪器所置位置等影响，只要受试者手持吹筒对吹嘴吹气即可，因而可广泛应用于体育、卫生、运动医学、体质研究及身体检查等领域。
图1为本实用新型提供的电子式肺活量计的原理示意图；图2为本实用新型提供的电子式肺活量计中流动气体传感器的结构示意图；图3为本实用新型提供的电子式肺活量计中流动气体传感器与脉冲信号处理系统中的部分电路图；图4为本实用新型提供的电子式肺活量计的外观结构示意图。
权利要求1.属于一种人体肺活量检测装置的电子式肺活量计，其特征在于该肺活量计由流动气体传感器和脉冲信号处理系统组成，其流动气体传感器为将设有进气口和排气口的筒体内设置由含有遮光叶片和气流导向轮构成的风转机构，位于遮光叶片两侧的筒体上分别设置发光元件和光敏元件，光敏元件的输出端与由整形滤波、数模换算、计算及显示电路构成的脉冲信号处理系统的输入端相连接；
2.按照权利要求1所述的电子式肺活量计，其特征在于所述的风转机构为将中心处设有轴承座的气流导向轮固定于筒体内壁上，在筒体内的一侧上通过支架设有另一轴承座，遮光叶片固定于一轴上，此轴设置于轴承座与导向轮之间；
3.按照权利要求2所述的电子式肺活量计，其特征在于设置于筒体内的支架上的轴承座一端设有一个惯性调整螺丝；
4.按照权利要求1、2或3所述的电子式肺活量计，其特征在于位于遮光叶片的筒体一端为由透明材料制成，而该筒体外侧通过固定环分别设置发光元件和光敏元件，并且筒体和固定环设置于由非透光材料制成的壳体内；
5.按照权利要求4所述的电子式肺活量计，其特征在于发光元件采用红外发光二极管，光敏元件采用光敏三极管，光敏三极管的集电极通过一耦合电容连接脉冲信号处理系统中的施密特触发器输入端；
6.按照权利要求5所述的电子式肺活量计，其特征在于将脉冲处理系统、显示屏、控制开关设置于主机壳体内，流动气体传感器与主机壳体之间用导线连接，而传感器的进气口处设有可拆卸的吹嘴。
专利摘要本实用新型提供的肺活量计由含有流动气体传感器的吹筒及含有整形滤波、数模换算、计算及显示电路等组成的脉冲信号处理系统组成，该装置具有测量精度高、速度快、数字显示、使用方便、便于携带等特点，而且在使用时不受环境温度、仪器所置状态等影响，只要受试者手持吹筒对吹嘴吹气即可。本实用新型在测量肺活量的同时还可同时测出时间肺活量，因而可广泛用于体育、卫生、运动医学、体质研究及身体检查等领域。
文档编号A61B5/091GK2066307SQ89209688
公开日1990年11月28日 申请日期1989年11月6日 优先权日1989年11月6日
发明者尚超 申请人:辽宁省体育科学研究所