专利名称：吸入气体中二氧化碳含量测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种吸入气体中二氧化碳含量测试装置。
背景技术：
“供气式面罩”是一种用于有毒气场安全逃生的防护面罩。国际标准化组织为该类产品制定了严格的技术生产标准，按标准规定了特定的检测方法，如图1所示，该测试系统包括模拟人头模型8、呼吸机I (即人工肺)、辅助肺2、二氧化碳分析仪6，模拟人头模型8套上面罩，呼吸机I呼出的气体经电磁阀7进入模拟人头模型8的呼气通道，在呼气通道中有一部分气体经换向阀进入二氧化碳分析仪6检测，再经换向阀流入呼气通道，此时二氧化碳分析仪6的读数为配制标准呼出气体提供数据。吸气时，模拟人头模型8的吸气通道经电磁阀7进入过滤器10，然后流入呼吸机I。图中，纯二氧化碳气体经流量计4进入呼吸机1，此气路按标准要求为人工肺提供连续的定量的二氧化碳气体。该方法检测有一个重要的技术要求，即整个系统中“不作用空间”的容积不能高于2000毫升，还有一个结构要点，即人工肺的呼吸应尽量均匀，以便于检测。在现有检测设备中，模拟人工肺一般采用折皱式风箱，风箱压缩时呼出气体，风箱展开时吸入空气。该结构的缺点是箱内气体不能全部呼出即存在不作用空间，加上外围气路管道的容积，使整个系统的“不作用空间”很难保证不超过2000毫升。另一种人工肺模拟方式是采用鼓膜式流量泵的结构，鼓膜收缩时呼出气体，鼓膜拉展时吸入气体。这类方式虽然没有不作用空间，但气体呼吸流量不均匀，试验数据不稳定，检测不方便。
发明内容针对现有技术的上述不足，本实用新型提供一种吸入气体中二氧化碳含量测试装置，其在模拟人工肺时，没有不作用空间，而且人工呼吸时气体流量匀速且可控，方便检测。一种吸入气体中二氧化碳含量测试装置，包括活塞式模拟呼吸机、模拟人头模型及与活塞式模拟呼吸机和模拟人头模型连接的气路集成块，模拟人头模型用于套设待测的面罩，所述活塞式模拟呼吸机包括人工肺及辅助肺，人工肺及辅助肺分别与活塞连杆连接，油缸驱动活塞连杆前后移动进而带动人工肺及辅助肺模拟进行呼气和吸气运动，气路集成块设有气体呼气通道、气体吸气通道、二氧化碳供气通道及气体取样通道，人工肺内的气体经呼气通道进入面罩，同时一部分呼出的气体送入二氧化碳分析仪后再回到呼气通道；二氧化碳供气通道用于为人工肺提供纯二氧化碳气体，气体吸气通道用于将面罩内的空气经吸气通道进入人工肺；面罩内的空气通过辅助人工肺经气体取样通道送入二氧化碳检测仪进行测试。进一步的，所述气路集成块上设有与人工肺出口连通的呼气输入端口 1#、与模拟人头呼气通道连通的呼气输出端口 3#、呼气输入端口 1#与呼气输出端口 3#连通形成所述气路集成块的气体呼气通道；呼气输入端口 1#与呼气输出端口 3#之间的管路上设有出口7#，出口 7#经过循环泵与进口 8#连通，进口 8#与出口 9#连通，出口 9#依次经过电磁阀B、二氧化碳分析仪、电磁阀A后通过与呼气输入端口 1#连通的进口 10#再次进入呼气通道。进一步的，气路集成块上还设有与二氧化碳供气装置连通的二氧化碳入口 16#，二氧化碳入口 16#通过管道与二氧化碳出口 15#连通，二氧化碳出口 15#与人工肺的一个进口连接，二氧化碳入口 16#与二氧化碳出口 15#连通形成所述二氧化碳供气通道；气路集成块上还设有与面罩的吸气通道连接的吸气进口 4#，吸气进口 4#经吸气出口 5#接入过滤器，过滤器的出口通过端口 6#/、端口 2#接入人工肺的另一个进口，吸气进口 4#、吸气出口 5#、端口 6#/、2#组成所述气体吸气通道。进一步的，气路集成块上还设有取样气体进口 13#、取样气体出口 14#，取样气体进口 13#用于与面罩内的空气取样通道连通，取样气体进口 13#与电磁阀B连接，电磁阀B经二氧化碳测试仪、电磁阀A后再与取样气体出口 14#连接，取样气体进口 13#、取样气体出口 14#、电磁阀B、电磁阀A组成所述气体取样通道。进一步的，所述活塞式模拟呼吸机还包括前固定板、后固定板、滑动板，人工肺及辅助肺设置在后固定板上，前固定板与后固定板之间设有导向柱，滑动板可沿着导向柱在前固定板与后固定板之间滑动，滑动板通过油缸连杆与油缸连接，滑动板通过两个活塞连杆分别与人工肺及辅助肺连接。本实用新型活塞式模拟呼吸机可使得气可以全部呼出，其“不作用空间”趋于零，且保证呼吸均匀，流量恒定便于测量；气路集成块将气体通路集成在一个腔体内，使得外连接气路紧凑短小，减小了不作用空间的尺寸。
图1是现有技术吸入气体中二氧化碳含量测试装置的测试原理示意图；图2是本实用新型吸入气体中二氧化碳含量测试装置的结构示意图；图3是本实用新型气路集成块的外形结构示意图；图4是本实用新型气路集成块中气路通路意图。图中:1-呼吸机，2-辅助肺，3-止回阀，4-流量计，5-补偿器，6_ 二氧化碳分析仪，7-电磁阀，8-模拟人头模型，9-取样管，10-过滤器，11-人工肺，12-辅助肺，13-滑动板，14-导向柱，15-油缸，16-气路集成块，17-前固定板，18-后固定板，19-活塞连杆，20- 二氧化碳分析仪，21-循环泵，22-过滤器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。请参考图2，本实用新型包括活塞式模拟呼吸机及与活塞式模拟呼吸机连接的气路集成块16，所述活塞式模拟呼吸机包括前固定板17、后固定板18、滑动板13、人工肺11及辅助肺12，人工肺11及辅助肺12设置在后固定板18上，前固定板17与后固定板18之间设有导向柱14，滑动板13可沿着导向柱14在前固定板17与后固定板18之间滑动，滑动板13通过油缸连杆与油缸15连接。滑动板13通过两个活塞连杆19分别与人工肺11及辅助肺12连接，这样油缸15驱动滑动板13前后移动进而可带动人工肺11及辅助肺12模拟进行呼气和吸气运动。油泵驱动油缸15工作往复运动，活塞连杆19带动人工肺11和辅助肺12作呼吸运动。外部附件通过气路集成块16与所述活塞式模拟呼吸机相连。气路集成块内部气流通道详见图4所示。请参考图3及图4，所述气路集成块16上设有16个气体输入输出端口 (1#、2#...16#)，包括与人工肺11出口连通的呼气输入端口 1#、与模拟人头呼气通道连通的呼气输出端口 3#、呼气输入端口 1#与呼气输出端口 3#之间的管路上设有出口 7#，7#经过循环泵21与进口 8#连通，进口 8#与出口 9#连通，9#依次经过电磁阀B、二氧化碳分析仪20、电磁阀A后通过与呼气输入端口 1#连通的进口 10#再次进入呼气通道，即从呼气输入端口1#与呼气输出端口 3#的呼气通道分出的支路经过二氧化碳分析仪20后在回到呼气通道。此段气路通道主要完成的是呼气时，人工肺11内的气体经呼气通道进入面罩。具体的，人工肺11呼出的气体由1#流入，3#流出，经出气单向阀进入模拟人头呼气通道。在呼气通道中有一部分气体由7#流出，经气体循环泵21由8#，9#，电磁阀B到二氧化碳测试仪20进行检测，再经电磁阀A，10#流入呼气通道，气体流径如图中虚线所示。此时二氧化碳测试仪20的读数为配制标准呼出气体提供数据。气路集成块16上还设有与二氧化碳供气装置连通的二氧化碳入口 16#，16#通过管道与二氧化碳出口 15#连通，二氧化碳出口 15#与人工肺11的一个进口连接，此段气路主要是吸气时为人工肺11提供纯二氧化碳气体。气路集成块16上还设有与面罩的吸气通道连接的吸气进口 4#，吸气进口 4#经吸气出口 5#接入过滤器22，过滤器的出口通过端口6#/、2#接入人工肺11的另一个进口。此段气路主要是完成将面罩内的空气经吸气通道进入人工肺11。具体的，吸气时，头模的吸气通道经进气单向阀，由4#、5#经过滤器22，然后经过6#、2#流入人工肺11。图中，纯二氧化碳气体经16#、15#进入人工肺，此气路按标准要求为人工肺11提供连续的定量的二氧化碳气体。气路集成块16上还设有取样气体进口 13#、取样气体出口 14#，取样气体进口 13#用于与面罩内的空气取样通道连通，取样气体进口 13#与电磁阀B连接，电磁阀B经二氧化碳测试仪20、电磁阀A后再与取样气体出口 14#连接。此段气路主要实现将面罩内的空气通过辅助人工肺12经取样通道送入二氧化碳检测仪20进行测试。具体的，图中电磁阀A，B用于切换气路，使二氧化碳测试仪20在两种状态下作测量。一种如虚线所示(电磁阀失电状态，前面所述的呼气时的支路二氧化碳检测)，另一种如实线所示(电磁阀待电状态)。电磁阀待电时，取样气体在辅助肺12的作用下，经13#、11#、电磁阀B流入二氧化碳测试仪20，经12#，14#注入外部大气。二氧化碳测试仪20经过电磁阀A，B进行气路的切换，可分别实现呼出气体的测量和取样气体的测量，相比现有技术使用两个二氧化碳测试仪进一步减少了装置的体积和制造成本。
权利要求1.一种吸入气体中二氧化碳含量测试装置，其特征在于:包括活塞式模拟呼吸机、模拟人头模型及与活塞式模拟呼吸机和模拟人头模型连接的气路集成块(16)，模拟人头模型用于套设待测的面罩，所述活塞式模拟呼吸机包括人工肺(11)及辅助肺(12)，人工肺(16)及辅助肺(12)分别与活塞连杆(19)连接，油缸(15)驱动活塞连杆(19)前后移动进而带动人工肺(11)及辅助肺(12)模拟进行呼气和吸气运动，气路集成块(16)设有气体呼气通道、气体吸气通道、二氧化碳供气通道及气体取样通道，人工肺(11)内的气体经呼气通道进入面罩，同时一部分呼出的气体送入二氧化碳分析仪(20)后再回到呼气通道；二氧化碳供气通道用于为人工肺(11)提供纯二氧化碳气体，气体吸气通道用于将面罩内的空气经吸气通道进入人工肺(11);面罩内的空气通过辅助人工肺(12)经气体取样通道送入二氧化碳检测仪(20)进行测试。
2.如权利要求1所述的吸入气体中二氧化碳含量测试装置，其特征在于:所述气路集成块(16)上设有与人工肺(11)出口连通的呼气输入端口 1#、与模拟人头呼气通道连通的呼气输出端口 3#、呼气输入端口 1#与呼气输出端口 3#连通形成所述气路集成块(16)的气体呼气通道；呼气输入端口 1#与呼气输出端口 3#之间的管路上设有出口 7#，出口 7#经过循环泵(21)与进口 8#连通，进口 8#与出口 9#连通，出口 9#依次经过电磁阀B、二氧化碳分析仪(20)、电磁阀A后通过与呼气输入端口 1#连通的进口 10#再次进入呼气通道。
3.如权利要求2所述的吸入气体中二氧化碳含量测试装置，其特征在于:气路集成块(16)上还设有与二氧化碳供气装置连通的二氧化碳入口 16#，二氧化碳入口 16#通过管道与二氧化碳出口 15#连通，二氧化碳出口 15#与人工肺(11)的一个进口连接，二氧化碳入口 16#与二氧化碳出口 15#连通形成所述二氧化碳供气通道；气路集成块(16)上还设有与面罩的吸气通道连接的吸气进口 4#，吸气进口 4#经吸气出口 5#接入过滤器(22)，过滤器的出口通过端口 6#/、端口 2#接入人工肺(11)的另一个进口，吸气进口 4#、吸气出口 5#、端口 6#/、2#组成所述气体吸气通道。
4.如权利要求3所述的吸入气体中二氧化碳含量测试装置，其特征在于:气路集成块(16)上还设有取样气体进口 13#、取样气体出口 14#，取样气体进口 13#用于与面罩内的空气取样通道连通，取样气体进口 13#与电磁阀B连接，电磁阀B经二氧化碳测试仪(20)、电磁阀A后再与取样气体出口 14#连接，取样气体进口 13#、取样气体出口 14#、电磁阀B、电磁阀A组成所述气体取样通道。
5.如权利要求1所述的吸入气体中二氧化碳含量测试装置，其特征在于:所述活塞式模拟呼吸机还包括前固定板(17)、后固定板(18)、滑动板(13)，人工肺(11)及辅助肺(12)设置在后固定板(18)上，前固定板(17)与后固定板(18)之间设有导向柱(14)，滑动板(13)可沿着导向柱(14)在前固定板(17)与后固定板(18)之间滑动，滑动板(13)通过油缸连杆与油缸(15)连接，滑动板(13)通过两个活塞连杆(19)分别与人工肺(11)及辅助肺(12)连接。
专利摘要本实用新型提供一种吸入气体中二氧化碳含量测试装置，包括活塞式模拟呼吸机、模拟人头模型及与活塞式模拟呼吸机和模拟人头模型连接的气路集成块，模拟人头模型用于套设待测的面罩，所述活塞式模拟呼吸机包括人工肺及辅助肺，人工肺及辅助肺分别与活塞连杆连接，油缸驱动活塞连杆前后移动进而带动人工肺及辅助肺模拟进行呼气和吸气运动，气路集成块设有气体呼气通道、气体吸气通道、二氧化碳供气通道及气体取样通道。本实用新型活塞式模拟呼吸机可使得气可以全部呼出，其“不作用空间”趋于零，且保证呼吸均匀，流量恒定便于测量；气路集成块将气体通路集成在一个腔体内，使得外连接气路紧凑短小，减小了不作用空间的尺寸。
文档编号G01N33/00GK202974990SQ20122069623
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者牛俊 申请人:中国船级社武汉规范研究所