本實用新型涉及校準裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式慢性呼吸疾病監(jiān)測儀校準裝置。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)哮喘病、慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸疾病，是一種常見病，主要病變在氣管、支氣管、肺部和胸腔。當前由于國內(nèi)環(huán)境問題日益嚴重，呼吸裝置疾病發(fā)病率不斷上升。據(jù)《中國居民營養(yǎng)與慢性病狀況報告(2015年)》顯示，2015年慢性呼吸裝置疾病死亡率為68/10萬，為中國居民第三位慢性病死因。40歲以上人群慢性阻塞性肺病患病率為9.9%。而此前的調(diào)查數(shù)據(jù)也顯示，中國的哮喘患者人數(shù)超過3000萬。呼吸裝置疾病對健康的危害巨大，但公眾對其知之甚少，疾病控制率也較低。因此便攜式的個人家用的慢性呼吸疾病監(jiān)測設(shè)備具有廣闊的應(yīng)用前景和迅猛的發(fā)展勢頭。

然而，對于此類監(jiān)測設(shè)備，如何確保監(jiān)測精度，是人們首要關(guān)注問題，也是核心的技術(shù)難點。而校準裝置的可靠性也是實現(xiàn)該類監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測精度可靠的重要保障。目前市面上有美國、瑞典等國家生產(chǎn)的模擬肺裝置可用于此類設(shè)備的校準，但是這些模擬肺主要面向醫(yī)用，價格昂貴、操作復(fù)雜。用于便攜式的慢性呼吸疾病監(jiān)測設(shè)備的校準性價比低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，且減少成本的一種便攜式慢性呼吸疾病監(jiān)測儀校準裝置。

本實用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種便攜式慢性呼吸疾病監(jiān)測儀校準裝置，包括空壓機、減壓閥、通道選擇器、中央控制器和流量控制器組，所述空壓機的輸出端通過減壓閥連接至通道選擇器的輸入端，所述通道選擇器的輸出端與流量控制器組的輸入端連接，所述中央控制器分別與通道選擇器和流量控制器組相連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述流量控制器組包括第一流量控制器、第二流量控制器、第三流量控制器和第四流量控制器，所述通道選擇器的第一輸出端連接至第一流量控制器的輸入端，所述通道選擇器的第二輸出端連接至第二流量控制器的輸入端，所述通道選擇器的第三輸出端連接至第三流量控制器的輸入端，所述通道選擇器的第四輸出端連接至第四流量控制器的輸入端，所述第一流量控制器、第二流量控制器、第三流量控制器和第四流量控制器均與中央控制器連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述中央控制器包括單片機電路和信號發(fā)生器，所述單片機電路分別與信號發(fā)生器、通道選擇器、第一流量控制器、第二流量控制器、第三流量控制器和第四流量控制器相連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述空壓機采用大功率、大流量輸出的空氣壓縮機，流量輸出范圍為0～800LPM。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一流量控制器的量程為0～100LPM，所述第二流量控制器的量程為0～200LPM，所述第三流量控制器的量程為0～500LPM，所述第四流量控制器的量程為0～800LPM。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一流量控制器、第二流量控制器、第三流量控制器和第四流量控制器均采用日本山武CMQ-V系列的流量控制器。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型一種便攜式慢性呼吸疾病檢測儀校準裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，并且成本較低，其通過大功率空壓機產(chǎn)生穩(wěn)定的氣源，然后根據(jù)氣流的大小進行分級，采用通道選擇器在流量控制器組中選擇合適的流量控制器，由流量控制器精確控制并輸出穩(wěn)定的氣流，氣流大小滿足模擬人體用力呼氣量從最小值到最大值的過程。本實用新型通過采用分級校準的方式，采用相適應(yīng)量程的流量控制器對氣流進行測量，從而能有效降低相對誤差，使得校準更為準確、可靠。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明：

圖1是本實用新型一種便攜式慢性呼吸疾病檢測儀校準裝置的原理方框圖。

具體實施方式

參考圖1，一種便攜式慢性呼吸疾病監(jiān)測儀校準裝置，包括空壓機、減壓閥、通道選擇器、中央控制器和流量控制器組，所述空壓機的輸出端通過減壓閥連接至通道選擇器的輸入端，所述通道選擇器的輸出端與流量控制器組的輸入端連接，所述中央控制器分別與通道選擇器和流量控制器組相連接。

優(yōu)選的，所述空壓機，用于產(chǎn)生穩(wěn)定氣流，模擬人體用力呼氣量從最小值到最大值的過程，同時用于儲氣，具有氣流量大，穩(wěn)定可靠的特點；所述減壓閥，用于降低空壓機所產(chǎn)生氣流的壓力，將壓力限定在后續(xù)設(shè)備耐壓范圍內(nèi)；所述通道選擇器，用于控制各個流量控制通道的開閉，選擇合適的通道供校準裝置使用；所述中央控制器，用于控制流量控制器組的電磁閥開度以及通道選擇器的通道開閉。

進一步，所述的中央控制器連接流量控制器組的控制端和流量信號輸出端，同時連接通道選擇器的控制端，形成反饋回路。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述流量控制器組包括第一流量控制器、第二流量控制器、第三流量控制器和第四流量控制器，所述通道選擇器的第一輸出端連接至第一流量控制器的輸入端，所述通道選擇器的第二輸出端連接至第二流量控制器的輸入端，所述通道選擇器的第三輸出端連接至第三流量控制器的輸入端，所述通道選擇器的第四輸出端連接至第四流量控制器的輸入端，所述第一流量控制器、第二流量控制器、第三流量控制器和第四流量控制器均與中央控制器連接。所述流量控制器組采用多臺流量控制器可有效降低單臺流量控制器的測量誤差，進而提高校準精度。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述中央控制器包括單片機電路和信號發(fā)生器，所述單片機電路分別與信號發(fā)生器、通道選擇器、第一流量控制器、第二流量控制器、第三流量控制器和第四流量控制器相連接。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述空壓機采用大功率、大流量輸出的空氣壓縮機，流量輸出范圍為0～800LPM。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第一流量控制器的量程為0～100LPM，所述第二流量控制器的量程為0～200LPM，所述第三流量控制器的量程為0～500LPM，所述第四流量控制器的量程為0～800LPM。

進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第一流量控制器、第二流量控制器、第三流量控制器和第四流量控制器均采用日本山武CMQ-V系列的流量控制器。

本實用新型實施例中，第一流量控制器，量程為0～100LPM，精度為±2.5%滿量程（±2.5LPM），用于控制流量值位于100LPM以下的氣流；第二流量控制器，量程為0～200LPM，精度為±2.5%滿量程（±5LPM），用于控制流量值位于100～200LPM范圍內(nèi)的氣流；第三流量控制器，量程為0～500LPM，精度為±2.5%滿量程（±12.5LPM），用于控制流量值位于200～500LPM范圍內(nèi)的氣流；第四流量控制器，量程為0～800LPM，精度為±2.5%滿量程（±20LPM），用于控制流量值位于500～800LPM范圍內(nèi)的氣流。

所述的空壓機氣流經(jīng)由減壓閥減壓，所述的通道選擇器由控制器控制，輸入端與減壓閥連接，輸出端與四個不同量程的流量控制器連接，所述的第一流量控制器、第二流量控制器、第三流量控制器、第四流量控制器輸出端與便攜式慢性呼吸疾病監(jiān)測設(shè)備連接。

本實用新型實施例中針對監(jiān)測設(shè)備的校準原理為：

首先采用的大功率空氣壓縮機產(chǎn)生穩(wěn)定的氣源，通過減壓閥進行減壓，根據(jù)氣流流量大小采用通道選擇器選擇合適的流量控制器，流量控制器由控制器精確控制并測量流量的大小同時實時顯示，使氣流滿足模擬人體用力呼氣量從最小值到最大值的過程。所產(chǎn)生的氣流經(jīng)由流量控制器組精確測量，同時氣流流經(jīng)慢性呼吸疾病監(jiān)測設(shè)備，監(jiān)測設(shè)備根據(jù)氣流產(chǎn)生壓差再轉(zhuǎn)換成電壓信號，每一個氣體流量值對應(yīng)一個電壓值，氣體流量與電壓建立一一映射關(guān)系。

本實用新型在0～800LPM的校準范圍內(nèi)采用分級校準的方式，采用第一流量控制器：量程0～100LPM、第二流量控制器：量程0～200LPM、第三流量控制器：量程0～500LPM、第四流量控制器：量程0～800LPM量程的四臺流量控制器完成相應(yīng)氣流的控制與測量，通道選擇采用單片機電路自動控制。由于流量控制器本身固有的測量誤差，四臺流量控制器精度都為±2.5%滿量程，通過采用相適應(yīng)量程流量控制器測量氣流可有效降低相對誤差，同時設(shè)定步進長度為各流量控制器控制精度的一半，具體方法是：在0～100LPM內(nèi)使用第一流量控制器，氣流以步進1.25LPM遞增輸出，100～200LPM內(nèi)使用第二流量控制器，氣流以步進2.5LPM遞增輸出，200～500LPM內(nèi)使用第三流量控制器，氣流以步進6.25LPM遞增輸出，500～800LPM內(nèi)使用第四流量控制器，氣流以步進10LPM遞增輸出。經(jīng)過流量控制器測量的氣流輸送至慢性呼吸疾病監(jiān)測設(shè)備，確定的氣流會產(chǎn)生確定的電壓信號，不同氣流與不同電壓形成一一映射，同時可通過上述校準裝置修改步進，測量更多的氣流量值，激勵監(jiān)測設(shè)備產(chǎn)生更多的電壓信號，基于大量數(shù)據(jù)分析與處理使氣流與電壓的映射關(guān)系更為準確、可靠，這種映射關(guān)系即可用于便攜式慢性呼吸疾病監(jiān)測設(shè)備的校準，由監(jiān)測設(shè)備的電壓信號反向映射成已經(jīng)標定的氣流，如此完成監(jiān)測設(shè)備校準。校準的映射關(guān)系通過積分運算以及相關(guān)數(shù)學(xué)算法可實時測量慢性呼吸疾病，例如：哮喘病、慢性阻塞性肺疾病的PEF、FEV1和FEV1%等參數(shù)。

本實用新型定義為便攜性慢性呼吸疾病監(jiān)測設(shè)備校準PEF、FEV1、FEV1%等參數(shù)，該裝置架構(gòu)簡單，操作方便，且成本低，性能穩(wěn)定，具有可靠的校準精度等特點。

以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本實用新型創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。