吸入氣體中二氧化碳含量測試裝置的製作方法

2023-05-23 00:53:01 1

專利名稱：吸入氣體中二氧化碳含量測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種吸入氣體中二氧化碳含量測試裝置。
背景技術：
「供氣式面罩」是一種用於有毒氣場安全逃生的防護面罩。國際標準化組織為該類產品制定了嚴格的技術生產標準，按標準規定了特定的檢測方法，如圖1所示，該測試系統包括模擬人頭模型8、呼吸機I (即人工肺)、輔助肺2、二氧化碳分析儀6，模擬人頭模型8套上面罩，呼吸機I呼出的氣體經電磁閥7進入模擬人頭模型8的呼氣通道，在呼氣通道中有一部分氣體經換向閥進入二氧化碳分析儀6檢測，再經換向閥流入呼氣通道，此時二氧化碳分析儀6的讀數為配製標準呼出氣體提供數據。吸氣時，模擬人頭模型8的吸氣通道經電磁閥7進入過濾器10，然後流入呼吸機I。圖中，純二氧化碳氣體經流量計4進入呼吸機1，此氣路按標準要求為人工肺提供連續的定量的二氧化碳氣體。該方法檢測有一個重要的技術要求，即整個系統中「不作用空間」的容積不能高於2000毫升，還有一個結構要點，即人工肺的呼吸應儘量均勻，以便於檢測。在現有檢測設備中，模擬人工肺一般採用折皺式風箱，風箱壓縮時呼出氣體，風箱展開時吸入空氣。該結構的缺點是箱內氣體不能全部呼出即存在不作用空間，加上外圍氣路管道的容積，使整個系統的「不作用空間」很難保證不超過2000毫升。另一種人工肺模擬方式是採用鼓膜式流量泵的結構，鼓膜收縮時呼出氣體，鼓膜拉展時吸入氣體。這類方式雖然沒有不作用空間，但氣體呼吸流量不均勻，試驗數據不穩定，檢測不方便。

發明內容針對現有技術的上述不足，本實用新型提供一種吸入氣體中二氧化碳含量測試裝置，其在模擬人工肺時，沒有不作用空間，而且人工呼吸時氣體流量勻速且可控，方便檢測。一種吸入氣體中二氧化碳含量測試裝置，包括活塞式模擬呼吸機、模擬人頭模型及與活塞式模擬呼吸機和模擬人頭模型連接的氣路集成塊，模擬人頭模型用於套設待測的面罩，所述活塞式模擬呼吸機包括人工肺及輔助肺，人工肺及輔助肺分別與活塞連杆連接，油缸驅動活塞連杆前後移動進而帶動人工肺及輔助肺模擬進行呼氣和吸氣運動，氣路集成塊設有氣體呼氣通道、氣體吸氣通道、二氧化碳供氣通道及氣體取樣通道，人工肺內的氣體經呼氣通道進入面罩，同時一部分呼出的氣體送入二氧化碳分析儀後再回到呼氣通道；二氧化碳供氣通道用於為人工肺提供純二氧化碳氣體，氣體吸氣通道用於將面罩內的空氣經吸氣通道進入人工肺；面罩內的空氣通過輔助人工肺經氣體取樣通道送入二氧化碳檢測儀進行測試。進一步的，所述氣路集成塊上設有與人工肺出口連通的呼氣輸入埠 1#、與模擬人頭呼氣通道連通的呼氣輸出埠 3#、呼氣輸入埠 1#與呼氣輸出埠 3#連通形成所述氣路集成塊的氣體呼氣通道；呼氣輸入埠 1#與呼氣輸出埠 3#之間的管路上設有出口7#，出口 7#經過循環泵與進口 8#連通，進口 8#與出口 9#連通，出口 9#依次經過電磁閥B、二氧化碳分析儀、電磁閥A後通過與呼氣輸入埠 1#連通的進口 10#再次進入呼氣通道。進一步的，氣路集成塊上還設有與二氧化碳供氣裝置連通的二氧化碳入口 16#，二氧化碳入口 16#通過管道與二氧化碳出口 15#連通，二氧化碳出口 15#與人工肺的一個進口連接，二氧化碳入口 16#與二氧化碳出口 15#連通形成所述二氧化碳供氣通道；氣路集成塊上還設有與面罩的吸氣通道連接的吸氣進口 4#，吸氣進口 4#經吸氣出口 5#接入過濾器，過濾器的出口通過埠 6#/、埠 2#接入人工肺的另一個進口，吸氣進口 4#、吸氣出口 5#、埠 6#/、2#組成所述氣體吸氣通道。進一步的，氣路集成塊上還設有取樣氣體進口 13#、取樣氣體出口 14#，取樣氣體進口 13#用於與面罩內的空氣取樣通道連通，取樣氣體進口 13#與電磁閥B連接，電磁閥B經二氧化碳測試儀、電磁閥A後再與取樣氣體出口 14#連接，取樣氣體進口 13#、取樣氣體出口 14#、電磁閥B、電磁閥A組成所述氣體取樣通道。進一步的，所述活塞式模擬呼吸機還包括前固定板、後固定板、滑動板，人工肺及輔助肺設置在後固定板上，前固定板與後固定板之間設有導向柱，滑動板可沿著導向柱在前固定板與後固定板之間滑動，滑動板通過油缸連杆與油缸連接，滑動板通過兩個活塞連杆分別與人工肺及輔助肺連接。本實用新型活塞式模擬呼吸機可使得氣可以全部呼出，其「不作用空間」趨於零，且保證呼吸均勻，流量恆定便於測量；氣路集成塊將氣體通路集成在一個腔體內，使得外連接氣路緊湊短小，減小了不作用空間的尺寸。

圖1是現有技術吸入氣體中二氧化碳含量測試裝置的測試原理示意圖；圖2是本實用新型吸入氣體中二氧化碳含量測試裝置的結構示意圖；圖3是本實用新型氣路集成塊的外形結構示意圖；圖4是本實用新型氣路集成塊中氣路通路意圖。圖中:1-呼吸機，2-輔助肺，3-止回閥，4-流量計，5-補償器，6_ 二氧化碳分析儀，7-電磁閥，8-模擬人頭模型，9-取樣管，10-過濾器，11-人工肺，12-輔助肺，13-滑動板，14-導向柱，15-油缸，16-氣路集成塊，17-前固定板，18-後固定板，19-活塞連杆，20- 二氧化碳分析儀，21-循環泵，22-過濾器。
具體實施方式
下面將結合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術方案進行清楚、完整地描述。請參考圖2，本實用新型包括活塞式模擬呼吸機及與活塞式模擬呼吸機連接的氣路集成塊16，所述活塞式模擬呼吸機包括前固定板17、後固定板18、滑動板13、人工肺11及輔助肺12，人工肺11及輔助肺12設置在後固定板18上，前固定板17與後固定板18之間設有導向柱14，滑動板13可沿著導向柱14在前固定板17與後固定板18之間滑動，滑動板13通過油缸連杆與油缸15連接。滑動板13通過兩個活塞連杆19分別與人工肺11及輔助肺12連接，這樣油缸15驅動滑動板13前後移動進而可帶動人工肺11及輔助肺12模擬進行呼氣和吸氣運動。油泵驅動油缸15工作往復運動，活塞連杆19帶動人工肺11和輔助肺12作呼吸運動。外部附件通過氣路集成塊16與所述活塞式模擬呼吸機相連。氣路集成塊內部氣流通道詳見圖4所示。請參考圖3及圖4，所述氣路集成塊16上設有16個氣體輸入輸出埠 (1#、2#...16#)，包括與人工肺11出口連通的呼氣輸入埠 1#、與模擬人頭呼氣通道連通的呼氣輸出埠 3#、呼氣輸入埠 1#與呼氣輸出埠 3#之間的管路上設有出口 7#，7#經過循環泵21與進口 8#連通，進口 8#與出口 9#連通，9#依次經過電磁閥B、二氧化碳分析儀20、電磁閥A後通過與呼氣輸入埠 1#連通的進口 10#再次進入呼氣通道，即從呼氣輸入埠1#與呼氣輸出埠 3#的呼氣通道分出的支路經過二氧化碳分析儀20後在回到呼氣通道。此段氣路通道主要完成的是呼氣時，人工肺11內的氣體經呼氣通道進入面罩。具體的，人工肺11呼出的氣體由1#流入，3#流出，經出氣單向閥進入模擬人頭呼氣通道。在呼氣通道中有一部分氣體由7#流出，經氣體循環泵21由8#，9#，電磁閥B到二氧化碳測試儀20進行檢測，再經電磁閥A，10#流入呼氣通道，氣體流徑如圖中虛線所示。此時二氧化碳測試儀20的讀數為配製標準呼出氣體提供數據。氣路集成塊16上還設有與二氧化碳供氣裝置連通的二氧化碳入口 16#，16#通過管道與二氧化碳出口 15#連通，二氧化碳出口 15#與人工肺11的一個進口連接，此段氣路主要是吸氣時為人工肺11提供純二氧化碳氣體。氣路集成塊16上還設有與面罩的吸氣通道連接的吸氣進口 4#，吸氣進口 4#經吸氣出口 5#接入過濾器22，過濾器的出口通過埠6#/、2#接入人工肺11的另一個進口。此段氣路主要是完成將面罩內的空氣經吸氣通道進入人工肺11。具體的，吸氣時，頭模的吸氣通道經進氣單向閥，由4#、5#經過濾器22，然後經過6#、2#流入人工肺11。圖中，純二氧化碳氣體經16#、15#進入人工肺，此氣路按標準要求為人工肺11提供連續的定量的二氧化碳氣體。氣路集成塊16上還設有取樣氣體進口 13#、取樣氣體出口 14#，取樣氣體進口 13#用於與面罩內的空氣取樣通道連通，取樣氣體進口 13#與電磁閥B連接，電磁閥B經二氧化碳測試儀20、電磁閥A後再與取樣氣體出口 14#連接。此段氣路主要實現將面罩內的空氣通過輔助人工肺12經取樣通道送入二氧化碳檢測儀20進行測試。具體的，圖中電磁閥A，B用於切換氣路，使二氧化碳測試儀20在兩種狀態下作測量。一種如虛線所示(電磁閥失電狀態，前面所述的呼氣時的支路二氧化碳檢測)，另一種如實線所示(電磁閥待電狀態)。電磁閥待電時，取樣氣體在輔助肺12的作用下，經13#、11#、電磁閥B流入二氧化碳測試儀20，經12#，14#注入外部大氣。二氧化碳測試儀20經過電磁閥A，B進行氣路的切換，可分別實現呼出氣體的測量和取樣氣體的測量，相比現有技術使用兩個二氧化碳測試儀進一步減少了裝置的體積和製造成本。
權利要求1.一種吸入氣體中二氧化碳含量測試裝置，其特徵在於:包括活塞式模擬呼吸機、模擬人頭模型及與活塞式模擬呼吸機和模擬人頭模型連接的氣路集成塊(16)，模擬人頭模型用於套設待測的面罩，所述活塞式模擬呼吸機包括人工肺(11)及輔助肺(12)，人工肺(16)及輔助肺(12)分別與活塞連杆(19)連接，油缸(15)驅動活塞連杆(19)前後移動進而帶動人工肺(11)及輔助肺(12)模擬進行呼氣和吸氣運動，氣路集成塊(16)設有氣體呼氣通道、氣體吸氣通道、二氧化碳供氣通道及氣體取樣通道，人工肺(11)內的氣體經呼氣通道進入面罩，同時一部分呼出的氣體送入二氧化碳分析儀(20)後再回到呼氣通道；二氧化碳供氣通道用於為人工肺(11)提供純二氧化碳氣體，氣體吸氣通道用於將面罩內的空氣經吸氣通道進入人工肺(11);面罩內的空氣通過輔助人工肺(12)經氣體取樣通道送入二氧化碳檢測儀(20)進行測試。
2.如權利要求1所述的吸入氣體中二氧化碳含量測試裝置，其特徵在於:所述氣路集成塊(16)上設有與人工肺(11)出口連通的呼氣輸入埠 1#、與模擬人頭呼氣通道連通的呼氣輸出埠 3#、呼氣輸入埠 1#與呼氣輸出埠 3#連通形成所述氣路集成塊(16)的氣體呼氣通道；呼氣輸入埠 1#與呼氣輸出埠 3#之間的管路上設有出口 7#，出口 7#經過循環泵(21)與進口 8#連通，進口 8#與出口 9#連通，出口 9#依次經過電磁閥B、二氧化碳分析儀(20)、電磁閥A後通過與呼氣輸入埠 1#連通的進口 10#再次進入呼氣通道。
3.如權利要求2所述的吸入氣體中二氧化碳含量測試裝置，其特徵在於:氣路集成塊(16)上還設有與二氧化碳供氣裝置連通的二氧化碳入口 16#，二氧化碳入口 16#通過管道與二氧化碳出口 15#連通，二氧化碳出口 15#與人工肺(11)的一個進口連接，二氧化碳入口 16#與二氧化碳出口 15#連通形成所述二氧化碳供氣通道；氣路集成塊(16)上還設有與面罩的吸氣通道連接的吸氣進口 4#，吸氣進口 4#經吸氣出口 5#接入過濾器(22)，過濾器的出口通過埠 6#/、埠 2#接入人工肺(11)的另一個進口，吸氣進口 4#、吸氣出口 5#、埠 6#/、2#組成所述氣體吸氣通道。
4.如權利要求3所述的吸入氣體中二氧化碳含量測試裝置，其特徵在於:氣路集成塊(16)上還設有取樣氣體進口 13#、取樣氣體出口 14#，取樣氣體進口 13#用於與面罩內的空氣取樣通道連通，取樣氣體進口 13#與電磁閥B連接，電磁閥B經二氧化碳測試儀(20)、電磁閥A後再與取樣氣體出口 14#連接，取樣氣體進口 13#、取樣氣體出口 14#、電磁閥B、電磁閥A組成所述氣體取樣通道。
5.如權利要求1所述的吸入氣體中二氧化碳含量測試裝置，其特徵在於:所述活塞式模擬呼吸機還包括前固定板(17)、後固定板(18)、滑動板(13)，人工肺(11)及輔助肺(12)設置在後固定板(18)上，前固定板(17)與後固定板(18)之間設有導向柱(14)，滑動板(13)可沿著導向柱(14)在前固定板(17)與後固定板(18)之間滑動，滑動板(13)通過油缸連杆與油缸(15)連接，滑動板(13)通過兩個活塞連杆(19)分別與人工肺(11)及輔助肺(12)連接。
專利摘要本實用新型提供一種吸入氣體中二氧化碳含量測試裝置，包括活塞式模擬呼吸機、模擬人頭模型及與活塞式模擬呼吸機和模擬人頭模型連接的氣路集成塊，模擬人頭模型用於套設待測的面罩，所述活塞式模擬呼吸機包括人工肺及輔助肺，人工肺及輔助肺分別與活塞連杆連接，油缸驅動活塞連杆前後移動進而帶動人工肺及輔助肺模擬進行呼氣和吸氣運動，氣路集成塊設有氣體呼氣通道、氣體吸氣通道、二氧化碳供氣通道及氣體取樣通道。本實用新型活塞式模擬呼吸機可使得氣可以全部呼出，其「不作用空間」趨於零，且保證呼吸均勻，流量恆定便於測量；氣路集成塊將氣體通路集成在一個腔體內，使得外連接氣路緊湊短小，減小了不作用空間的尺寸。
文檔編號G01N33/00GK202974990SQ20122069623
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者牛俊 申請人:中國船級社武漢規範研究所