一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩的制作方法

本发明涉及一种日常生活和工作护理类用品，具体涉及一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩。

背景技术：

市面上流行的口罩主要为一次性口罩和可更换滤芯口罩，一次性口罩在经济和环保角度上不可取，而当前市面上可更换滤芯口罩则主要存在以下问题：

1、滤芯大多都需要手动更换，费时费力；

2、无法判断滤芯的使用程度，不能在最佳时刻进行滤芯更换，提前更换浪费资源，过度使用影响人体健康。

为解决上述问题，发明者发明了一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩，具备可检测滤芯使用状况且自动更换滤芯的优点，解决了无法判断滤芯使用情况造成浪费或影响人体健康的问题。

技术实现要素：

本发明所用的技术方案为：

一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩，包括罩体、滤芯本体、压差检测系统和传动系统；所述罩体包括外罩面和内罩面；所述压差检测系统包括压力传感器和单片机；所述传动系统包括电机、主滤芯筒、主转轴、从滤芯筒和从转轴。

所述滤芯本体包括固定在从滤芯筒里的滤芯卷，穿过罩面的滤芯，和收在主滤芯筒里的使用过的滤芯。

所述罩体与滤芯采用可分离连接；所述传动系统与罩面两侧相连接；所述压力传感器和单片机位于外罩面内侧上。

所述压力传感器实时测定佩戴者吸气呼气阻力并传送到单片机，当实时阻力大于初始阻力的限定倍数值时，单片机发出指令，发出警报并自动启动传动系统。

所述传动系统通过启动电机转动主转轴，通过滤芯本体，带动从转轴，主滤芯筒中装有斜拉杆进行限位保证每次只能换出来够一次使用的滤芯进行更换。

所述单片机为集成低功耗蓝牙的mcu，打开蓝牙可接连微信小程序。

所述传动系统通过可充锂电池提供电源，锂电池接有usb端口。

所述传动系统有自动和手动两种开启方式。

本发明的有益效果在于：

本发明基于压差检测原理，通过对单片机进行程序设定，利用单片机进行计算，当始末阻力倍数达到所设定的阈值时，自动启动传动系统更换滤芯，省时省力，节约资源，保护人体健康，保护环境。

附图说明

图1为本发明一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩的整体结构示意图；

图2为本发明一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩的罩体内部结构示意图；

图3为本发明一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩的滤芯本体结构示意图；

图4为本发明一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩的传动系统结构示意图；

图5为本发明一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩的压差检测系统工作原理示意图。

图中：10-罩面；20-滤芯本体；30-压差检测系统；40-传动系统；101-外罩面；102-内罩面；201-滤芯卷；202-截留滤芯；203-替换下来的滤芯；301-压力传感器；302-单片机；401-电机；402-主滤芯筒；403-主转轴；404-从滤芯筒；405-从转轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例：参见图1-5。

如图1-5所示，一种基于压差检测原理的可更换滤芯的口罩包括罩体10、滤芯本体20、压差检测系统30和传动系统40。所述罩体10与滤芯本体20采用可分离连接，所述罩体10包括外罩面101和内罩面102，所述压差检测系统30包括压力传感器301和单片机302，所述传动系统40包括电机401、主滤芯筒402、从滤芯筒403、主转轴404和从转轴405，所述传动系统40与罩体10两侧相连接，所述滤芯本体20包括固定在从滤芯筒里的滤芯卷201，穿过罩面的滤芯202，和固定在主滤芯筒里已使用的滤芯203，所述压力传感器301和单片机302位于外罩面101内侧上。

如图5所示，压力传感器301实时测定佩戴者吸气呼气阻力并传送到单片机302，单片机302首先记录新滤芯的初始阻力p0，储存初始阻力的限定倍数值np0，此处n设为1.5-2.0，如实时阻力p小于初始阻力的限定倍数值np0，则压力传感器301继续实时测定呼吸阻力，当实时阻力p大于等于初始阻力的限定倍数值np0时，单片机302发出指令，报警并自动启动传动系统40。

传动系统40启动后，电机401开启转动主转轴403，通过滤芯本体20，带动从转轴404，主滤芯筒402中装有斜拉杆限位保证每次只能换出来够一次使用的滤芯，从而实现滤芯更换的目的。

本发明中，单片机302为集成低功耗蓝牙的mcu，打开蓝牙可连接微信小程序，根据需要实时了解口罩使用状况。为节约电源，mcu可设定程序每5到10分钟读取一次数据。

传动系统40通过可充锂电池提供电源，锂电池接有usb端口。

传动系统40不限于自动开启，也可根据需要手动启动。

综上所述，一种基于压差检测原理的可更换滤芯的口罩，通过压差检测系统30实时监测佩戴者吸气呼气阻力，始末阻力的压差限制达到阈值，则发出警报并自动通过传动系统40更换滤芯202。本发明利用口罩使用前后呼吸阻力不同的原理，实现滤芯使用情况的检测，配合传动系统进行滤芯的自动更换，解决了手动更换滤芯的费时费力，同时合理保障滤芯使用寿命，保护人体健康。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩，包括罩体（10）、滤芯本体（20）、压差检测系统（30）和传动系统（40）；所述罩体（10）包括外罩面（101）和内罩面（102）；所述压差检测系统（30）包括压力传感器（301）和单片机（302）；所述传动系统（40）包括电机（401）、主滤芯筒（402）、主转轴（403）、从滤芯筒（404）和从转轴（405）。

2.根据权利要求1所述的一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩，其特征在于，所述滤芯本体（20）包括固定在从滤芯筒（404）里的滤芯卷（201），穿过罩面（10）的滤芯（202），和收在主滤芯筒（402）里的使用过的滤芯（203）。

3.根据权利要求1所述的一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩，其特征在于，所述罩体（10）与滤芯（20）采用可分离连接；所述传动系统（40）与罩面（10）两侧相连接；所述压力传感器（301）和单片机（302）位于外罩面（101）内侧上。

4.根据权利要求1所述的一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩，其特征在于，所述压力传感器（301）实时测定佩戴者吸气呼气阻力并传送到单片机（302），当实时阻力大于初始阻力的限定倍数值时，单片机（302）发出指令，发出警报并自动启动传动系统（40）。

5.根据权利要求1所述的一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩，其特征在于，所述传动系统（40）通过启动电机（401）转动主转轴（403），通过滤芯本体（20），带动从转轴（405），主滤芯筒（402）中装有斜拉杆进行限位保证每次只能换出来够一次使用的滤芯进行更换。

6.根据权利要求1所述的一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩，其特征在于，所述单片机（302）为集成低功耗蓝牙的mcu，打开蓝牙可接连微信小程序。

7.根据权利要求1所述的一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩，其特征在于，所述传动系统（40）通过可充锂电池提供电源，锂电池接有usb端口。

8.根据权利要求1所述的一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩，其特征在于，所述传动系统（40）有自动和手动两种开启方式。

技术总结
本发明公开了一种基于压差检测原理可自动更换滤芯的口罩，包括罩体、滤芯本体、压差检测系统和传动系统；所述压差检测系统包括压力传感器和单片机；所述罩体滤芯内设有微型压力传感器，能够准确测定滤芯的压力值，并将信息传回单片机进行处理，当始末压力差值达到限定倍数阈值时发出警报，自动开启传动系统实现滤芯更换；本发明利用了口罩使用前后滤芯呼吸阻力不同的原理，实现对滤芯使用情况的自动检测，位于罩体两侧的卡槽，一侧装有未使用的滤芯，另一侧用于接收替换下来的滤芯，两卡槽之间通过电机的牵引作用实现滤芯的自动更换。

技术研发人员：黄珊;毛意中;鲁凯;夏展宇;邱业程;陈佩贤;黄继婵
受保护的技术使用者：南昌大学
技术研发日：2020.03.13
技术公布日：2020.07.31