一种精确控制的气体标定筒的制作方法

本实用新型属于计量技术领域，特别涉及一种精确控制的气体标定筒。

背景技术：

肺功能检查是呼吸系统疾病的必要检查手段之一，过去的肺功能仪主要以机械和化学方法检测为主，测定繁琐，费时费力，而且检测误差较大，限制了在临床上的广泛应用。近年来，随着科学技术的发展，新的检测技术的出现，尤其是电子计算机的应用，使肺功能检测技术得到了很大的发展，其在临床上的重要性也愈益受到重视。而肺功能仪在使用一定时间后，需要对其进行定期检测。在检测肺功能仪时，传统的精密准确的电控呼吸模拟器过于笨重，体积大，成本高，而且噪音也大，特别不方便检测人员外出携带；而手动的呼吸模拟器，量程单一，精度不高，外出检测需要携带一个体积系列大气筒，相当不方便。

现有的电动控制的呼吸模拟器通过控制伺服电机，带动注射器，完成呼吸过程的模拟。主要特点精度高，可以校准流量和体积。例如国产的SCD-A标准呼吸模拟器，以及国外Aeolus呼吸模拟器。现有电动控制呼吸模拟器主要有以下缺点：①体积大：需要注射器和伺服电机模块；②笨重：伺服电机本身笨重，还需要固定装置，就更加笨重，不便携带，最小为20kg以上；③成本高：伺服电机本身成本就高，还需要驱动器，编写程序；④出气接口不可调：出气接口单一，不能应对不同厂家的不同接口。

现有的手动呼吸模拟器通过手动方式，一次性吸入或者排出一定体积气体的方式，完成模拟呼吸过程。主要特点方便携带，但只能校准体积。例如康尔福盛(carefusion) 3L校准注射器；vitalograph 3L校准注射器。现有手动打气筒主要有以下缺点：①测量单一，实用性差：现有手动打气筒不能测量任意体积，只能是固定的某一体积，当需要测量多个体积，就需要携带一系列的手动打气筒，十分不方便。②精度差：由于采用手动固定体积方式，精度完全依赖于生产制造装配的精度，精度可控性很差，综合下来检测精度就更差。③出气接口不可调：出气接口单一，不能应对不同厂家的不同接口。

技术实现要素：

为克服上述缺陷，本实用新型提供了一种体积小且精度高的气体标定筒。

一种精确控制的气体标定筒，其主要包括：塑料底座、气管、气管密封圈、出气端、橡胶密封圈、气筒、短防撞条、长防撞条、活塞、打气端、轴承、活塞杆、把手、卡标、拉杆、挡板、卡栓、螺母、标度螺杆、卡尺；所述塑料底座位于整个气体标定筒的一端部；气管位于塑料底座的内腔，固定在出气端上；气管密封圈位于气管与出气端之间；所述出气端通过螺栓分别与塑料底座、连接气筒紧固连接，并通过短防撞条、长防撞条与活塞活动接触；短防撞条和长防撞条分别固定在活塞的相应位置；所述橡胶密封圈位于连接气筒与出气端之间，将连接气筒与出气端之间形成的封闭空间进行气密封；所述活塞杆穿过打气端、轴承与活塞通过螺栓刚性紧固连接，轴承套装固定在打气端上，使活塞杆呈直线运动；卡标固定于螺母中，并随螺母作直线移动；所述螺母套装在标度螺杆的相应位置，形成可调丝杆；所述拉杆与卡栓刚性连接；挡板固定在拉杆上进行限位；所述标度螺杆与活塞杆平行设置，两者的两端分别固定在活塞和把手的相应位置上；

使用时，可根据需要任意设定气体体积，即通过旋动螺母在标度螺杆上的位置，使卡标标头指向卡尺上的相应位置来确定实现的体积，通过卡栓限位；然后通过手动推动把手带动活塞运动，到达限定位置，即可获得所需气体体积。

所述活塞杆外圆表面轴向设有一小平面，以保证活塞不会旋转。

本实用新型气体标定筒采用手动控制方式，具有以下优点：

（1）气体体积可调，在0～3L范围内设定体积，标尺分辨力为10mL，微调旋钮分辨力为每格1/3mL。

（2）精度高，可以用标准器修正，分辨力为每格1/3mL；

（3）出气接口可调，实现阻力可调。

（4）体积小（50*16*16cm3）；质量轻（5kg以下）；成本低；采用手工操作，无需电机、电路驱动。

附图说明

图1为本实用新型气体标定筒的整体结构示意图。

图2为本实用新型气体标定筒的主视图；

图3为本实用新型气体标定筒的俯视图；

图4为本实用新型气体标定筒中活塞的结构示意图；

图5为本实用新型气体标定筒中活塞杆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详述。

如图1～5所示，一种精确控制的气体标定筒，其主要包括：塑料底座1、气管2、气管密封圈3、出气端4、橡胶密封圈5、气筒6、短防撞条7、长防撞条8、活塞9、打气端10、轴承11、活塞杆12、把手13、卡标14、拉杆15、挡板16、卡栓17、螺母18、标度螺杆19、卡尺20。塑料底座1位于整个气体标定筒的一端部，便于放置在操作平面上。气管2位于塑料底座1的内腔，固定在出气端4上，用于固定气体体积。气管密封圈3位于气管2与出气端4之间，用于气管2与出气端4之间的气体密封。出气端4通过螺栓分别与塑料底座1、连接气筒6紧固连接，并通过短防撞条7、长防撞条8与活塞9活动接触。短防撞条7和长防撞条8分别固定在活塞9的相应位置，以减轻活塞9运动时对出气端4的撞击。橡胶密封圈5位于连接气筒6与出气端4之间，用于将连接气筒6与出气端4之间形成的封闭空间的气密封。活塞杆12穿过打气端10、轴承11与活塞9通过螺栓刚性紧固连接，轴承11套装固定在打气端10上，对活塞杆12起导向作用，保证活塞杆12呈直线运动，实现往复压缩空气。同时活塞杆12外圆表面轴向设有一小平面，用于固定方向，实现导向功能，保证活塞9不会旋转。塑料把手13与活塞杆12通过螺栓刚性紧固连接，方便手抓握，推拉。卡标14固定于螺母18中，并随螺母18作直线移动。卡标14可以对设定体积进行大刻度读数。螺母18上设置有标线，可以看移动多少标线，进行小刻度读数。螺母18套装在标度螺杆19的相应位置，形成可调丝杆，通过旋转螺母18，并观察标头对应与镶嵌在标度螺杆上的卡尺20的度数，加上螺母18上的分度，就可以精确调整校准气体的体积。拉杆15与卡栓17刚性连接，拉起拉杆15，才可拉出螺母18，调整螺母18位置，调整完成后，活塞9回到最底部，再还原拉杆15。挡板16用于限制拉杆15的运动范围，起限位作用。卡栓17用于限制活塞9的运动范围。标度螺杆19与活塞杆12平行设置，两者的两端分别固定在活塞9和把手13的相应位置上。气管2与接口转换器刚性连接并密封，接口转换器上安装有6个常用接口类型的快速接头（自带开关），可适用于不同厂家不同型号的接口。连接气筒6的材质为有机玻璃。活塞9的材质为铝合金。

本实用新型采用有机玻璃，铝合金等轻材质，质量轻。同时因为采用伺服电机等设备所以成本低，不需要附加固定机构，体积小。

本实用新型气体标定筒的工作原理为：

(1) 采用活塞式注射器的工作原理实现气体特定体积的排出和吸入，如图2所示，活塞9与活塞杆12形成可移动活塞，人通过推拉把手13，带动活塞9做往复运动，从而实现气体的吸入与排出。

(2)实现 0～3L气体的任意设定，通过旋动螺母18在标度螺杆19上的位置，并观察卡标14标头指向卡尺20上的位置（卡尺上为0～3L的总量程，每一升被分割为100份），例如当你需要实现2L的体积校准时，则调节使卡标14标头指向卡尺20上2L的位置。同时观察螺母18的位置，提高读数的精度（10mL,30格，分辨力1/3mL）。

(3) 出气接口转换阀上，安装有六个肺功能仪上常见尺寸的快速接头，并各自带有开关（为保证各自的气路通畅和一致）。

使用本实用新型气体标定筒的优点：

（1）手动调节体积：通过旋转螺母，调节螺母在标度螺杆上的位置，确定气体体积。体积大小按用户的需要设定。

（2）精确控制体积：通过旋转螺母在标度螺杆上的位置，精确的设定气体体积。在运动时，旋转螺母的帽缘到达卡栓，被定位限制，实现气体的体积的精确控制。

（3）气体体积位置锁定：通过卡栓，限制螺母的旋转范围，实现体积锁定。

（4）出气接口可转换：通过选择出气孔的大小，实现阻力可调，实现接气口的转换。

（5）整个气体标定筒质量轻，体积小，成本低。