专利名称：数字式呼吸器检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属个人呼吸保护用安全装备的性能检测装置领域，特别涉及一种数字式呼吸器检测装置。
本实用新型的技术解决方案可依如下方式实现本实用新型含有；壳体、安全阀、仪器连接器、卸压阀、数字式压力—差压流量计、转换器、电动气泵、电子秒表；所述转换器含有旋钮、套有轴承的传动组件、限位机构、弹簧、阀套、转换阀座、转换阀块、连接压板；所述旋钮与传动组件固定相接；所述连接压板与阀套及转换阀座固定相接；所述传动组件与转换阀块周向锁紧；所述弹簧配于传动组件与转换阀块之间；所述轴承与连接压板固定相接；在所述连接压板上对应限位机构位置周向设有五个限位结构；在所述转换阀座内配有流量孔板A、流量孔板B；在所述转换阀块上设有压入—抽气通道、一端口与外界相通的吸入—排出通道；所述数字式压力—差压流量计变送器中的传感器入口通过连接管与仪器连接器相通；所述安全阀与仪器连接器相通；所述转换器设有五种转换状态a、仪器连接器依次通过连接主管、压入—抽气通道、压入—排出管与电动气泵的出口相通；电动气泵的入口经吸入—抽气管与吸入—排出通道相通；b、仪器连接器依次通过连接主管、压入—抽气通道、吸入—抽气管与电动气泵的入口相通；电动气泵的出口经压入—排出管与吸入—排出通道相通；c、连接主管与压入—排出管及吸入—抽气管的通道被切断；d、仪器连接器依次通过连接主管、压入—抽气通道、流量孔板A与外界大气相通；e、仪器连接器依次通过连接主管、压入—抽气通道、流量孔板B与外界大气相通；所述数字式压力—差压流量计与电子秒表电连接；所述电动气泵及数字式压力—差压流量计与电源相接；所述卸压阀经连接管路与连接主管相通；所述数字式压力—差压流量计含有压力变送器、A/D转换器、压力数字显示器、运算器、流量数字显示器；所述压力变送器与A/D转换器电连接；A/D转换器与压力数字显示器电连接；A/D转换器与运算器电连接；所述运算器与流量数字显示器电连接。
本实用新型所述卸压阀含有按钮、一级卸压阀体、一级卸压阀门组、一级卸压阀弹簧、二级卸压阀体、二级卸压阀门组、二级卸压阀弹簧、二级卸压阀压帽、二级卸压阀压帽通道、二级卸压阀门组节流孔板、二级卸压阀门组通道、二级卸压阀门体通道、一级卸压阀门体腔体、一级卸压阀体通道、节流孔组；所述连接管路依次通过节流孔组中的节流孔、二级卸压阀压帽、二级卸压阀压帽通道、二级卸压阀门组、二级卸压阀门组节流孔板、二级卸压阀门组通道、二级卸压阀体、二级卸压阀门体通道与一级卸压阀门体腔体相通。
本实用新型与现有的呼吸器检测仪技术相比较有如下特点(1)本实用新型的精度等级可以达到1级以上(2)本实用新型对大气压力和温度具有补偿性能；(3)本实用新型具有调零位功能；(4)本实用新型可在-10～50℃，湿度不大于80％的环境条件下正常工作；(5)本实用新型彻底消除了读数误差；(6)本实用新型操作方便可靠，外形尺寸小，维护保养方便；
(7)本实用新型提高了卸压的精度。
(B)为了解决现有国内生产的呼吸器检测仪存在的外形尺寸大，使用维护保养不便，外观质量差的技术问题，本实用新型采用了具有流量选择键、清零键和检测键的外形尺寸小的数字式压力—压差流量计具有气密检验，正压压气，负压抽气、0.5～2l/min流量和8～160l/min流量5个手动选择位置的操作极为方便的转换器；具有两级节流功能的可控制流量的卸压阀；由开关43来控制的电动气泵由数字式压力—差压流量计来提供电源的电子秒表。
如图所示，本实用新型的具体结构含有壳体41、安全阀1、仪器连接器2、卸压阀3、数字式压力—差压流量计6、转换器15、电动气泵10、电子秒表42；所述转换器15含有旋钮19、套有轴承27的传动组件21、限位机构22、J、弹簧25、阀套26、转换阀座9、转换阀块7、连接压板28；所述旋钮19与传动组件21固定相接；所述连接压板28与阀套26及转换阀座9固定相接；所述传动组件21与转换阀块7周向锁紧；所述弹簧25配于传动组件21与转换阀块7之间；所述轴承27与连接压板28固定相接；在所述连接压板28上对应限位机构22、J位置周向设有五个限位结构44；在所述转换阀座9内配有流量孔板A12、流量孔板B13；在所述转换阀块7上开有压入—抽气通道8、一端口与外界相通的吸入—排出通道11；所述数字式压力—差压流量计6变送器中的传感器入口通过连接管4与仪器连接器2相通；所述安全阀1与仪器连接器2相通；所述转换器15设有五种转换状态a、仪器连接器2依次通过连接主管5、压入—抽气通道8、压入—排出管16与电动气泵10的出口相通；电动气泵10的入口经吸入—抽气管17与吸入—排出通道11相通；b、仪器连接器2依次通过连接主管5、压入—抽气通道8、吸入—抽气管17与电动气泵10的入口相通；电动气泵10的出口经压入—排出管16与吸入—排出通道11相通；c、连接主管5与压入—排出管16及吸入—抽气管17的通道被切断；d、仪器连接器2依次通过连接主管5、压入—抽气通道8、流量孔板A12与外界大气相通；e、仪器连接器2依次通过连接主管5、压入—抽气通道8、流量孔板B13与外界大气相通；所述数字式压力—差压流量计6与电子秒表42电连接；所述电动气泵10及数字式压力—差压流量计6与电源相接；所述卸压阀3经连接管路14与连接主管5相通；所述数字式压力—差压流量计6含有压力变送器、A/D转换器、压力数字显示器、运算器、流量数字显示器；所述压力变送器与A/D转换器电连接；A/D转换器与压力数字显示器电连接；A/D转换器与运算器电连接；所述运算器与流量数字显示器电连接。
本实用新型所述卸压阀3含有按钮30、一级卸压阀体31、一级卸压阀门组32、一级卸压阀弹簧33、二级卸压阀体35、二级卸压阀门组36、二级卸压阀弹簧37、二级卸压阀压帽39、二级卸压阀压帽通道D、二级卸压阀门组节流孔板E、二级卸压阀门组通道F、二级卸压阀门体通道G、一级卸压阀门体腔体H、一级卸压阀体通道I、节流孔组40；所述连接管路14依次通过节流孔组40中的节流孔、二级卸压阀压帽39、二级卸压阀压帽通道D、二级卸压阀门组36、二级卸压阀门组节流孔板E、二级卸压阀门组通道F、二级卸压阀体35、二级卸压阀门体通道G与一级卸压阀门体腔体H相通。
如
图1所示，本实用新型在使用时，将隔绝再生式呼吸器与本实用新型的仪器连接器2相连，依次检测呼吸器整机的呼吸循环系统的负压气密性，自动补给的开启压力，排气的开启压力，正压气密性，定量供氧量，手动补给供氧量，自动补给供氧量；为了检测呼吸器呼吸循环系统的负压气密性，将转换器15中的转换阀块7置于负压抽气位置b，按动开关43来启动电动气泵10，电动气泵10开始工作，将呼吸器呼吸循环系统的气体通过仪器连接器2、连接主管5、转换阀座9、密封垫圈18、压入—抽气通道8、吸入—抽气管17、电动气泵10的入口，电动气泵10、电动气泵10的出口，压入—排出管16，转换阀座9，密封垫圈18，吸入—排出通道11向外界大气排放，使呼吸器的呼吸循环系统和检测仪的气路系统形成规定的负压值的110％并在数字式压力计上显示；切断开关43，电动气泵10停止工作，随即将转换器15中的转换阀块7置于气密检验位置C，待负压值稳定后，通过卸压阀3将负压调至规定的负压值，启动电子秒表42，检测在规定的时间内负压值的变化量；为了检测呼吸器的自动补给开启压力，将呼吸器的气瓶阀打开，自动补给阀处于待工作状态，并将转换器15中的转换阀块7置于负压抽气位置b，按动开关43来启动电动气泵10，电动气泵10开始工作，将呼吸器呼吸循环系统中的气体通过负压气密检验时的通道(详见气密检验)向外界大气排放，使呼吸器的呼吸循环系统和检测仪的气路系统形成负压，并在数字式压力计上显示其值，当负压值达到呼吸器自动补给开启的规定压力范围时，呼吸器的自动补给阀开启，数字式压力计上显示稳定的自动补给开启压力值；为了检测呼吸器的自动排气开启压力将呼吸器气瓶阀打开，将检测仪转换器15中的转换阀块7置于气密检测位置c，排气阀处于待工作状态，呼吸器的呼吸循环系统和检测仪的气路系统压力值逐渐上升，当压力值达到呼吸器的自动排气开启的规定压力范围时呼吸器的自动排气阀开启，数字压力计上显示稳定的自动排气开启压力值；为了检测呼吸器的定量供氧量，按动数字式压力—差压流量计6上的流量选择键，选择相应的流量测量位置，按动检测键，将呼吸器的气瓶阀打开，将检测仪转换器15中的转换阀块7置于位置d，呼吸器通过氧气分配器中的节流孔向呼吸器的呼吸循环系统和检测仪的气路系统按规定的定量供氧量供氧，定量供氧流量通过检测仪的仪器连接器2、连接主管5、转换阀座9、密封垫圈18、转换阀块7中的压入—抽气通道8、0.5～2l/min流量孔板A12，向外界大气排出，这时，通过流量孔板A12、呼吸器的呼吸循环系统和检测仪的气路系统与外界大气之间形成一定的压差，差压值经 计算器换算成相应的流量值在差压式流量显示器上显示定量供氧量的流量值；为了检测呼吸器的手动补给供氧量的流量值，按动数字式压力—差压流量计6上的流量选择键选择相应的流量测量位置，将呼吸器的气瓶阀打开，手动补给阀处于待工作状态，将检测仪转换器15中的转换阀块7置于位置e，按动手动补给按钮、手动补给阀开始工作，手动补给供氧的流量通过检测仪的仪器连接器2、连接主管5、转换阀座9、密封垫圈18、转换阀块7中的压入—抽气通道8、8～160l/min流量孔板B13向外界大气排出，这时通过流量孔板B13呼吸器的呼吸循环系统和检测仪的气路系统与外界大气之间形成一定的压差，差压值经 计算器换算成相应的流量值在差压式流量显示器上显示手动补给的流量值；检测呼吸器的自动补给供氧的流量值的原理除将呼吸器的自动补给阀手动启动来实现自动补给供氧外与检测呼吸器的手动补给供氧的流量值的原理完全相同；为了检测呼吸器的呼吸循环系统的正压气密性，切断呼吸器的排气通道并关闭气瓶阀，将检测仪转换器15中的转换阀块7置于正压压气位置a，按动开关43来启动电动气泵10，电动气泵10开始工作，将外界大气通过吸入—排出通道11、密封垫圈18、吸入—抽气管17、电动气泵10的入口，电动气泵10，电动气泵10的出口，压入—排出管16，转换阀座9、密封垫圈18，转换阀块7中的压入—抽气通道8，连接主管5，仪器连接器2向呼吸器的呼吸循环系统充气，使呼吸器的呼吸循环系统和检测仪的气路系统形成规定的正压值的110％并在数字式压力计上显示，切断开关43，电动气泵10停止工作，随即将转换器15中的转换阀块7置于气密检验位置C，待正压值稳定后，通过卸压阀3将正压调至规定的正压值，启动电子秒表42，测定规定的时间内正压值的变化量。安全阀1在检测仪的系统压力大于8Kpa时自动开启对检测仪起保护作用。
如图2所示，转换器具有气密检验、正压压气、负压抽气、0.5～2l/min流量、8～160l/min流量5个选择位置。当旋动旋钮19时传动件组21克服其上面的限位机构中的压块J上的弹片45的弹力和弹簧25的弹力带动转换阀块7转动，通过限位结构44中的钢珠22分别在连接压板28的5个限位结构44进行定位；紧定螺钉21用来连接旋钮19与传动件组21；螺钉23和连接螺杆24用来连接连接压板28、阀套26、转换阀座9；传动件组21与转换阀块7通过轴销K相连接；传动件组21与转换阀块7之间纵向具有一定的移动量；弹簧25的弹簧力用来向转换阀块7施加一定的力来保证转换阀块7和转换阀座9与密封垫圈18之间的密封性能；阀套26对转换阀块7起定位导向作用；0.5～2l/min流量孔板A12与8～160l/min流量孔板B13通过垫圈29与转换阀座9连接；轴承27用来支撑传动件组21的轴向推力。
如图3所示，本实用新型卸压阀为两极节流式卸压阀。按动按钮30、一级卸压阀门组32克服弹簧33的力和一级卸压阀31的腔体H中的压力开启，当呼吸器呼吸循环系统和检测仪气路系统的压力为正压时，气体通过二级卸压阀压帽39上的节流孔组40上的节流孔、二级卸压阀压帽39上的通道D和二级卸压阀门组36上的节流孔板E、通过通道F、G、H、I经两次节流以微小的流量向大气卸压；当一级卸压阀门组32克服弹簧37的力顶开二级卸压阀门组36时，气体以较大的流量向大气卸压；当呼吸器呼吸循环系统和检测仪气路系统为负压时，外界气体以与正压卸压同样的方式和通道反向卸压。O型密封圈34用来一级卸压阀31与二级卸压阀体35之间的密封；垫圈38用来二级卸压阀体35与二级卸压阀压帽39之间的密封。
本实用新型所述的压力—差压流量计含有压力变送器、A/D转换器、压力数字显示器、运算器 单片机)、流量数字显示器、所述压力变送器含有压力传感器、温度补偿器、放大器、调零网络、调幅网络、调线性网络；所述压力变送器与A/D转换器电连接、所述A/D转换器与压力数字显示器电连接；所述A/D转换器与运算器电连接；所述运算器与流量数字显示器电连接；所述压力传感器与温度补偿器电连接；所述压力传感器与放大器、调零网络、调幅网络、调线性网络电连接。
当MCU发出采集数据信号的命令以后，模数转换器ADC0804把传感器变送来的模拟量数值转变为数字量信号以后，经由其三态并口输出锁存器送到MCU的数据总线端口，当数据采集到以后，MCU对其进行相应的数据处理，然后将处理后得到的压力和流量值传送到显示单元(由两个74274及8个数码管等组成)进行显示，其中上排显示的是压力值，下排显示的流量值。
其中，后缀为DDB的文件是电路图的设计文件，使用专用的EDA设计软件PROTEL设计，PROTEL安装大概60M左右，如果找不到这个软件，可以参看附带文件在原理图fushun.sch中涉及到的芯片如下
89C51MCU，控制系统的整个工作流程，包括对压力及流量的数据采集、处理及显示变换和定时等等。
74273集成电路芯片，主要用于对数码管的数据写入和锁存。
ADC0804AD转换集成电路芯片，负责将压力变送器采集过来的模拟量数据转化成数字量信号，送到MCU进行处理。
权利要求1.一种数字式呼吸器检测仪，其特征在于含有壳体(41)、安全阀(1)、仪器连接器(2)、卸压阀(3)、数字式压力—差压流量计(6)、转换器(15)、电动气泵(10)、电子秒表(42)；所述转换器(15)含有旋钮(19)、套有轴承(27)的传动组件(21)、限位机构(22、J)、弹簧(25)、阀套(26)、转换阀座(9)、转换阀块(7)、连接压板(28)；所述旋钮(19)与传动组件(21)固定相接；所述连接压板(28)与阀套(26)及转换阀座(9)固定相接；所述传动组件(21)与转换阀块(7)周向锁紧；所述弹簧(25)配于传动组件(21)与转换阀块(7)之间；所述轴承(27)与连接压板(28)固定相接；在所述连接压板(28)上对应限位机构(22、J)位置周向设有五个限位结构(44)；在所述转换阀座(9)内配有流量孔板A(12)、流量孔板B(13)；在所述转换阀块(7)上设有压入—抽气通道(8)、一端口与外界相通的吸入—排出通道(11)；所述数字式压力—差压流量计(6)变送器中的传感器入口通过连接管(4)与仪器连接器(2)相通；所述安全阀(1)与仪器连接器(2)相通；所述转换器(15)设有五种转换状态a、仪器连接器(2)依次通过连接主管(5)、压入—抽气通道(8)、压入—排出管(16)与电动气泵(10)的出口相通；电动气泵(10)的入口经吸入—抽气管(17)与吸入—排出通道(11)相通；b、仪器连接器(2)依次通过连接主管(5)、压入—抽气通道(8)、吸入—抽气管(17)与电动气泵(10)的入口相通；电动气泵(10)的出口经压入—排出管(16)与吸入—排出通道(11)相通；c、连接主管(5)与压入—排出管(16)及吸入—抽气管(17)的通道被切断；d、仪器连接器(2)依次通过连接主管(5)、压入—抽气通道(8)、流量孔板A(12)与外界大气相通e、仪器连接器(2)依次通过连接主管(5)、压入—抽气通道(8)、流量孔板B(13)与外界大气相通；所述数字式压力—差压流量计(6)与电子秒表(42)电连接；所述电动气泵(10)及数字式压力—差压流量计(6)与电源相接；所述卸压阀(3)经连接管路(14)与连接主管(5)相通；所述数字式压力—差压流量计(6)含有压力变送器、A/D转换器、压力数字显示器、运算器、流量数字显示器；所述压力变送器与A/D转换器电连接；A/D转换器与压力数字显示器电连接；A/D转换器与运算器电连接；所述运算器与流量数字显示器电连接。
2.根据权利要求1所述的数字式呼吸器检测仪，其特征在于卸压阀(3)含有按钮(30)、一级卸压阀体(31)、一级卸压阀门组(32)、一级卸压阀弹簧(33)、二级卸压阀体(35)、二级卸压阀门组(36)、二级卸压阀弹簧(37)、二级卸压阀压帽(39)、二级卸压阀压帽通道(D)、二级卸压阀门组节流孔板(E)、二级卸压阀门组通道(F)、二级卸压阀门体通道(G)、一级卸压阀门体腔体(H)、一级卸压阀体通道(I)、节流孔组(40)；所述连接管路(14)依次通过节流孔组(40)中的节流孔、二级卸压阀压帽(39)、二级卸压阀压帽通道(D)、二级卸压阀门组(36)、二级卸压阀门组节流孔板(E)、二级卸压阀门组通道(F)、二级卸压阀体(35)、二级卸压阀门体通道(G)与一级卸压阀门体腔体(H)相通。
专利摘要本实用新型属数字式呼吸器检测装置领域，其特征在于含有壳体(41)、安全阀(1)、仪器连接器(2)、卸压阀(3)、数字式压力—差压流量计(6)、转换器(15)、电动气泵(10)；转换器(15)含有旋钮(19)、套有轴承(27)的传动组件(21)、限位机构(22、J)、弹簧(25)、阀套(26)、转换阀座(9)、转换阀块(7)、连接压板(28)；在连接压板(28)上对应限位机构(22、J)位置周向设有五个限位结构(44)；转换阀座(9)内配有流量孔板A(12)、流量孔板B(13)；在所述转换阀块(7)上开有压入—抽气通道(8)、吸入—排出通道(11)；转换器设有五种转换状态。
文档编号G01D21/02GK2543036SQ02211589
公开日2003年4月2日 申请日期2002年5月8日 优先权日2002年5月8日
发明者金万善 申请人:金万善