一种呼吸和心率的模拟器的制作方法

1.本实用新型涉及模拟器技术领域，具体涉及一种呼吸和心率的模拟器。


背景技术：

2.在现有的呼吸率或心率的模拟器中，通过机械直接驱动气囊振动的方式模拟，这种方式下，监测仪监测的振动往往有很多来自外部的动力机械部件，比如驱动电机在工作时产生的机械振动，所以模拟的效果并不好。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种呼吸和心率的模拟器，通过气体的传动来隔离外部的机械振动干扰，避免了机械直接驱动气囊振动的弊端，使得模拟的效果更好。
4.本实用新型的目的是通过以下技术措施达到的：一种呼吸和心率的模拟器，包括驱动机构、传动机构、夹持机构、第一气囊、压合机构、连接管和第二气囊，所述第一气囊和第二气囊之间通过连接管连通，在压合机构内设置第一气囊，所述驱动机构通过传动机构驱动压合机构，夹持机构固定第二气囊，当压合机构压缩第一气囊时，第一气囊中的气体被压缩进入第二气囊中，当压合机构不压缩第一气囊时，第二气囊中的气体会在压强平衡的作用下，向第一气囊中回流，如此循环。连接管采用软橡胶管。
5.进一步地，所述模拟器有1套或2套，当是1套时，所述模拟器只能模拟呼吸或心率；当为2套时，1套模拟呼吸，另一套模拟心率。
6.进一步地，所述驱动机构包括伺服电机、减速机、输出轮，所述减速机的一端与伺服电机连接，所述减速机的另一端与输出轮连接，在输出轮上设有偏心轴。
7.进一步地，所述传动机构包括连杆和连接架，所述连杆的一端与偏心轴连接，所述连杆的另一端与连接架的一端连接，连接架的另一端与压合机构固定连接。
8.进一步地，所述压合机构包括上压板和下底板，所述上压板一端与下底板的一端通过合页铰接，所述上压板与传动机构连接。
9.进一步地，在下底板的宽度两侧上分别设有限位挡板，所述限位挡板用于限位第一气囊。
10.进一步地，所述模拟器还包括霍尔速度传感器，所述霍尔速度传感器通过安装架固定在驱动机构的一端，在驱动机构的输出轴上设有调节螺钉，所述调节螺钉与霍尔速度传感器配合使用，调节螺钉随驱动机构的输出轴的转动而转动。
11.进一步地，所述模拟器还包括控制器，控制器分别与霍尔速度传感器和驱动机构电性连接，在控制器中预设驱动机构的转动速度值，通过霍尔速度传感器监测驱动机构的转动速度。
12.进一步地，所述模拟器通过第二气囊与外部的监测仪连接。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本技术中，软橡胶管与第一气囊和第
二气囊共同构成一个回路的气体传动结构，第一气囊只是一个传动的中间体，第二气囊才是被监测的对象，第一气囊中的气体在受压状态下，通过橡胶软管传入第二气囊中，第一气囊不受压时，在大气压强的作用下，第二气囊中的气体向第一气囊回流，由此循环，实现第二气囊的起伏变化，最终通过监测，得到模拟的心率或呼吸率。整个气体传动结构中，通过橡胶软管将第一气囊一端的各种机械振动隔离。第二气囊一端因为只有监测垫、夹持机构，所以模拟出现的心率或呼吸率只有第二气囊的内部气体压力变化下的起伏。
14.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。
附图说明
15.图1是本实用新型的结构俯视图。
16.图2是第一气囊、压合机构和驱动机构的连接示意图。
17.图3是夹持机构与第二气囊的连接示意图。
18.其中，1.伺服电机，2.安装架，3.霍尔速度传感器，4.调节螺钉，5.输出轮，6.偏心轴，7.连杆，8.连接架，9.上压板，10.限位挡板，11.第一气囊，12.下底板，13.合页，14.减速机，15.软橡胶管，16.第二气囊，17.控制器，18.夹持架，19.夹具。
具体实施方式
19.如图1至3所示，一种呼吸和心率的模拟器，包括驱动机构、传动机构、夹持机构、第一气囊11、压合机构、连接管和第二气囊16，所述第一气囊11和第二气囊16之间通过连接管连通，在压合机构内设置第一气囊11，所述驱动机构通过传动机构驱动压合机构，夹持机构固定第二气囊16，当压合机构压缩第一气囊11时，第一气囊11中的气体被压缩进入第二气囊16中，当压合机构不压缩第一气囊11时，第二气囊16中的气体会在压强平衡的作用下，向第一气囊11中回流，如此循环。连接管采用软橡胶管15，通过气体传递压力震动。软橡胶管15有2根，与第一气囊11和第二气囊16构成一个气体回路。本技术通过第一气囊11与第二气囊16之间的连接管共同组成了一套气体震动传输机构，该气体震动传输机构相对于其他的如机械振动的直接传动方式，能起到很好的隔离干扰作用。驱动机构、传动机构和压合机构共同构成一套震动产生结构，作用在第一气囊11上。通过第二气囊16的压缩和扩张来模拟产生心跳的震动和呼吸的动作。所述模拟器通过第二气囊16与外部的监测仪连接。在实际的使用中，第二气囊16直接放置在外部的监测仪上，具体的，如监测仪的监测垫上。第二气囊16通过夹持机构实现稳定放置，防止在气体传导过程中发生位移或者脱离监测垫的接触。将第二气囊16的两端利用夹持机构夹持住，放置在监测垫上。利用夹持机构本身的重力垂直向下施加给第二气囊16一个固定的压力。第一气囊11和第二气囊16的大小相同，尺寸比如采用22*12mm。气体震动传输机构上设有气口，需要充气时，通过手握式充气球进行充气，不需要气体时，通过该气口排出。夹持机构包括夹持架18和夹具19，夹持架18是一个门框形状，底部开口，在夹持架18的两侧竖直边上分别安装1个夹具19，每个夹具19夹住第二气囊16的一端。
20.所述模拟器有1套或2套，当是1套时，所述模拟器只能模拟呼吸或心率；当为2套时，1套模拟呼吸，另一套模拟心率。
21.所述驱动机构包括伺服电机1、减速机14、输出轮5，所述减速机14的一端与伺服电
机1连接，所述减速机14的另一端与输出轮5连接，输出轮5的圆中心与减速机14的输出轴连接，并随减速机14输出轴的转动而圆周旋转，在输出轮5上设有偏心轴6，偏心轴6即非输出轮5的表面圆心处设置而是输出轮5表面上靠近外圆周的位置设置的轴。模拟心率和呼吸率伺服电机1的电压：220v，功率：6w，如模拟心率的减速机14，其减速机14变比：10；如模拟呼吸率的减速机14，其减速机14变比：30。
22.所述传动机构包括连杆7和连接架8，所述连杆7的一端与偏心轴6通过轴承连接，所述连杆7的另一端与连接架8的一端通过轴承连接，连接架8的另一端与压合机构固定连接。具体的，连接架8包括一个带直角的架体和一根连接轴，架体的其中一直角边与上压板9的上表面固定连接，架体的另一直角边与连接轴的一端固定。连接轴的另一端通过轴承与连杆7连接。偏心轴6的圆周运动通过连杆7和轴承转化为连接架8的上下运动，最终带动上压板9的一端一上一下的循环运动。而上压板9的另一端与下底板12通过合页13铰接，所以上压板9一端的一上一下运动就直接作用于第一气囊11，迫使第一气囊在受压状态下向第二气囊16排气。
23.所述压合机构包括上压板9和下底板12，所述上压板9一端与下底板12的一端通过合页13铰接，所述上压板9与传动机构连接。具体的，上压板9在远离合页13的一端与传动机构的连接架8固定。第一气囊11放置在上压板9与下底板12之间。
24.在下底板12的宽度两侧上分别设有限位挡板10，所述限位挡板10用于限位第一气囊11。具体的，限位挡板10插在第一气囊11上设置的2根软橡胶管15之间。防止上压板9在下压过程中，第一气囊11位移太大影响气体的传动。
25.伺服电机1通过减速机14带动输出轮5圆周旋转，偏心轴6在输出轮5的作用下圆周运动，偏心轴6带动连杆7，在轴承的作用下，连接架8拉动上压板9一上一下运动，作用在第一气囊11上，向下压缩-向上放开-向下压缩-向上放开的循环。
26.所述模拟器还包括霍尔速度传感器3，所述霍尔速度传感器3通过安装架2固定在驱动机构的一端，在驱动机构的输出轴上设有调节螺钉4，所述调节螺钉4与霍尔速度传感器3配合使用，调节螺钉4随驱动机构的输出轴的转动而转动。
27.所述模拟器还包括控制器17，控制器17分别与霍尔速度传感器3和驱动机构电性连接，在控制器17中预设驱动机构的转动速度值，通过霍尔速度传感器3监测驱动机构的转动速度。控制器17上设有2个电机驱动接口和2个传感器接口，可以同时供呼吸和心率的模拟。其中心率的模拟调节范围在0-130bpm；呼吸率模拟的调节范围在0～40bpm。控制器17的输入电源是ac220v，功率12w。
28.所述模拟器通过第二气囊16与外部的监测仪连接。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
31.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。