一种低压舱的真空压力控制方法与流程

本发明涉及一种低压舱的真空压力控制方法。

背景技术：

低压舱是一种能够形成低压缺氧环境的装置，其依靠抽气装置造成舱内的低压缺氧状态，并可按照需要调节舱内气压，模拟高海拔环境，测试人在不同海拔高度的缺氧耐力；尤其是针对登山爱好者和军人，能够让其在低海拔高度下体验高海拔环境。

目前，随着科技水平的提高和研究方向的转变，研究者发现，低压舱不仅能够模拟高海拔环境，同时经常使用低压舱对人体也有诸多好处，例如提高血管组织的氧气搬运功能，提高心肺功能等。

因为目前的低压舱并没有广泛的应用，因此其结构特点往往还是以应对专业人员以及军人设计的，舱内的结构设计有些不能满足普通人的使用需要。此外，不同使用者的身体素质存在差异，对所处环境的需求也不尽相同，而对于使用者影响最大的无疑是舱室的真空压力，原因是：在人体头部结构中，耳部有一鼓室，为一空腔器官，鼓室一侧通过咽鼓管与外界相通，另一侧则为鼓膜；当人体所处的海拔高度发生变化时，会使鼓室的压力发生变化，导致鼓膜内陷或扩张，会引起人体不适，还可能会导致鼓室的出血渗出，发生无菌性炎症，严重时可发生航空性中耳炎。因此，如何有效控制舱室的真空压力以满足不同情况使用者的需要是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于提供一种使用安全、避免人体出现不适的低压舱真空压力控制方法，以克服现有技术上的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种低压舱的真空压力控制方法，包括舱体，舱体内部为舱室，s1、将舱室的真空压力匀速上升到预设压力值，预设压力值为海拔1400-1500米所对应的压力值；

s2、然后舱室保持所述预设压力值40-45分钟；

s3、最后将舱室的真空压力调节到常压。

优选地，所述舱体上设有进气管、第一抽气管和第二抽气管，所述舱体上开有通孔；还包括真空泵和压力检测器，所述真空泵与所述第一抽气管和第二抽气管连通，所述压力检测器用于检测舱室内的真空压力；所述进气管上设有第一电磁阀，所述第一抽气管上设有第二电磁阀，所述第二抽气管上设有比例阀。

进一步地，所述步骤s1中的真空压力调节方法是：打开所述第二电磁阀，关闭所述第一电磁阀和所述比例阀，所述真空泵开始抽真空，所述压力检测器实时检测舱室的真空压力，直到压力检测器检测到舱室的真空压力达到所述预设压力值。

进一步地，所述步骤s2中的真空压力的保持方法是：关闭所述第二电磁阀，开启所述第二抽气管上的比例阀。

进一步地，所述步骤s3中的真空压力调节方法是：关闭第二抽气管的比例阀，开启进气管上的第一电磁阀，直到压力检测器检测到舱室的真空压力达到常压。

进一步地，所述舱体上设有两个所述进气管，进气管上分别设有第一电磁阀。

优选地，所述步骤s1中舱室内真空压力以3-4米/秒的速度上升至所述预设压力值。

优选地，所述步骤s3中舱室内真空压力以3-4米/秒的速度下降至常压。

如上所述，本发明一种低压舱的真空压力控制方法，具有以下有益效果：

本发明主要针对老年人使用，通过本发明的控制方法，能够确保使用者的安全性和舒适性要求，让使用者的生理指标不会波动过大，而且不会产生强烈的耳部不适。

此外，本发明对低压舱的结构也有具体的要求，确保及时、准确地控制真空压力，为实际的操作步骤提供保障，确保控制的稳定性和安全性。

通过本发明的控制方法对人体的免疫力有一定的提升，能够提高使用者的身体素质。

附图说明

图1为本发明中低压舱的结构图。

图2为本发明的真空压力控制曲线图。

图中：1、舱体11、通孔

21、进气管22、第一抽气管

23、第二抽气管3、真空泵

4、压力检测器211、第一电磁阀

221、第二电磁阀231、比例阀

5、控制器

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

低压舱在使用时需要与抽气装置配合，以真空泵为例，舱室通过管路与真空泵连接，使用时，真空泵对舱内进行抽真空，以此来降低舱内的压力和氧气含量，从而在舱内形成一个低压缺氧的环境。同时，舱内还设有压力传感器，压力传感器、真空泵均与一控制器电连接，通过压力传感器来实时检测舱内的压力大小，从而便于使用者通过控制器及时调整舱内的压力。

本发明为一种低压舱的真空压力控制方法，包括舱体1，舱体1内部为舱室，真空压力的控制方法包括以下步骤：

s1、将舱室的真空压力匀速上升到预设压力值，预设压力值为海拔1400-1500米所对应的压力值。当海拔高度增加时，由于空气被抽出，人体产生的热量及舱体的热量会流失，此时舱室的温度会逐渐降低。

s2、然后舱室保持所述预设压力值40-45分钟，优选保持45分钟。

s3、最后将舱室的真空压力调节到常压。所述常压即低压舱所在的海拔高度，也就是初始压力。

在本实施例中，具体的：所述舱体1上设有进气管21、第一抽气管22和第二抽气管23，所述舱体1上开有通孔11。因为舱室空间有限，使用时舱室内的氧气被不断消耗，而所述通孔11的作用正是为了在使用时能够持续的为舱室进行补气，避免舱室出现严重缺氧。舱体1上还设有真空泵3和压力检测器4，所述真空泵3与所述第一抽气管22和第二抽气管23连通，压力检测器4用于检测舱室的真空压力。所述进气管21上设有第一电磁阀211，所述第一抽气管22上设有第二电磁阀221，所述第二抽气管23上设有比例阀231。使用时，通过上述结构对真空压力进行调节控制，具体的s1-s3的调节方法如下所述：

s1、使用者进入到舱室中，关闭舱门，此后开启第一抽气管22上的第二电磁阀221，关闭进气管21上的第一电磁阀211和第二抽气管23上的比例阀231，真空泵3启动开始抽真空，所述压力检测器4实时检测舱室的真空压力，并将电信号输入一控制器5中，经过处理，电信号转化为数字信号，通过控制器5实时显示舱室真空压力所对应的海拔高度，直到压力检测器4检测到舱室的真空压力达到所述预设压力值。在实际情况下，真空压力会随着海拔高度的增加而降低，有具体的计算方法和公式、以及线性关系，其属于本领域的常规知识，因此不再陈述，本发明中主要是通过检测真空压力来换算得出舱室内所对应的海拔高度。在本步骤中，所述舱室的真空压力达到所述预设压力值的时间应控制在6-8分钟，少于此时间范围，即真空压力降低太快，会令使用者感到不适，产生不良反应，多于此时间范围，即真空压力降低太慢，使用效果不理想，不能达到使用要求。具体的：根据试验验证，舱室内以3-4米/秒的速度上升至所述预设压力值，此处的上升是指海拔高度的上升，是舱室模拟海拔1400-1500米的环境，而并非把舱体1移动到海拔1400-1500米，以下均为模拟数据。

s2、压力检测器4检测到舱室的真空压力达到所述预设压力值时，关闭所述第一抽气管22上的第二电磁阀221，开启所述第二抽气管23上的比例阀231，保持舱室的在所述预设压力值5分钟。在本发明中，比例阀231的开闭大小可以调节，进而也就能够控制抽真空的速度；因此本步骤中关闭第二电磁阀221，开启比例阀231，只通过比例阀231单独对舱室的真空压力进行控制和调节，其可控性好且准确性高。

s3、保持预设压力值40-45分钟后，关闭第二抽气管23的比例阀231，即真空泵3不再对舱室进行抽真空。此后开启进气管21上的第一电磁阀211，因为舱室为负压状态，舱外空气会通过进气管21迅速进入舱室，提高舱室的真空压力和氧气含量，直到舱室为常压。本步骤中舱室的真空压力达到常压的时间为5-7分钟。而为了能够在5-7分钟内让舱室的真空压力达到所述海拔高度，所述进气管21设有两个，并分别设有第一电磁阀211，其原理是：先开启一个进气管21，舱外空气能够迅速进入到舱室，而当舱室的真空压力逐渐升高时，外界空气进入舱室的速度会降低，此时，将另一个进气管21打开，两个进气管21同时向舱内进气，确保在5-7分钟的时间内让舱室的真空压力恢复到常压，此后，打开舱门，使用者出舱完成使用。之所以设置两个进气管，而不是将进气管的管径设置的很大，其原因有两个：一是不能让真空压力提高过快，这样会对使用者的耳部的鼓膜造成不良影响；二是从制造成本和整体的结构上考虑，设置两个进气管最为合理。本实施例中的进气管21管径为8-20mm。在其他实施例中，也可以通过风机向舱室供气，但是这样无疑会增加成本，而且也让整体更加复杂化，重量增加。根据试验验证，本步骤中舱室内以3-4米/秒的速度下降至常压。此处的下降是指海拔高度的下降。

本发明的上述控制原理在于：在人体头部结构中，耳部有一鼓室，为一空腔器官，鼓室一侧通过咽鼓管与外界相通，另一侧则为鼓膜。当人体所处的海拔高度发生变化时，会使鼓室的压力发生变化，导致鼓膜内陷或扩张，会引起人体产生一定不适，如果负压久了，会导致鼓室的出血渗出，发生无菌性炎症，严重时可发生航空性中耳炎。此外，咽鼓管咽口正常处于关闭状态，只在吞咽、呵欠、张大口和擤鼻等动作时方作瞬息开放，进行鼓室内气体交换，为了不让使用者总是要做打开咽鼓管动作而产生耳部不适，将舱室的真空压力限制在海拔1500米以内，避免鼓膜内陷或扩张的幅度过大对人体造成损害。除压力对人体有影响外，当舱室的温度发生变化时，血管能够产生一氧化氮(此为生物领域的公知常识，不做过多陈述)，适量的一氧化氮对血管有保护作用。本发明的控制方法主要是针对老年使用者，因为老年人与年轻人在生理上存在区别，而且老年人对温度比较敏感，不宜过多刺激以防止其身体出现不良反应，因此只需要进行升海拔-保持-回复常压。主要保持在一个低压缺氧，并且温度恒定的状态下即可，保证使用者的安全和舒适性。此外，这种控制方法也能够提高人体的摄氧能力，保护血管，提高身体素质。除此之外，经过试验验证，通过本控制方法让使用者在低压缺氧环境习服一段时间后，剌激骨髓造血功能，从而改善人的缺氧状态及提高人体的免疫力。

通过上述对舱室内真空压力的控制，能够保证使用者的安全，避免严重缺氧和身体不适的情况发生。每次使用的时间应控制在一小时左右。图2只是对本发明控制方法的一种表示，并非对本发明的限制，其中横轴为时间，纵轴为海拔高度。

根据国家标准，能够产生超过1500米海拔的对应压力值的物体属于压力容器范围，其要求的较高，设备本身的要求更高，而本发明所使用的低压舱属于工业产品，可界定为有源电器，限制较少。

本发明中的涉及的所有数据均是实际使用和试验得出的最优结论，最大化的满足使用者的使用需要，确保使用安全，避免使用时出现严重缺氧、耳部鼓膜不适等不良状况。

综上所述，本发明的一种低压舱的真空压力控制方法，能够有效满足使用者的需要，避免出现使用不适的问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。