肺功能仪质量检验装置和方法与流程

来源:华体会体育官网    发布时间:2024-03-03 03:25:59

  肺功能检查是呼吸系统疾病的必要检查之一,在使用肺功能仪进行肺功能检查之前,需要对肺功能仪进行质量检验,如容量定标、容量线性验证、流量现行验证等质量检验,以检查肺功能仪的实际测量值与理论值之间的误差是否在可接受范围内,从而确定肺功能检查结果是否可信。若结果超出误差允许范围内,应及时查找原因,必要时需要请专业技术人员检修。

  医院中通常用定标筒对肺功能仪进行质量检验操作。在进行容量定标时通过几次匀速对定标筒的推拉,检查肺功能仪是不是真的存在漏气。手动操作对时间或流量的控制不够精确,导致误差较大,若未达到一定的要求精度标准时,还需要反复多次操作。因此,手动进行肺功能仪容量定标操作时费时费力,且无法达到高精度、小误差。

  有鉴于此,本发明提供了一种肺功能仪质量检验装置,实现对肺功能仪的自动质量检验,解决人工进行肺功能仪定标时的精度差、操作次数多、验证困难、消耗时间长等问题。

  一方面,提供一种肺功能仪质量检验装置,包括定标筒、驱动组件和处理器,所述定标筒和所述驱动组件连接,所述驱动组件和所述处理器电连接,所述定标筒内含活塞,所述定标筒用于向肺功能仪输入气体,所述处理器用于控制所述驱动组件驱动所述活塞移动,以使气体进入所述肺功能仪,通过对比所述定标筒内减少的气体的第一参数和所述肺功能仪接收的气体的第二参数,进行质量检验。

  一种实施方式中,所述第一参数包括第一预设值,所述第二参数包括第一测量值,所述活塞按气体的容量的第一预设值在所述定标筒内移动对应的行程,所述肺功能仪接收的所述气体的容量为所述第一测量值,所述处理器根据所述第一测量值与所述第一预设值的误差对所述肺功能仪进行容量定标,若所述第一测量值与所述第一预设值的误差满足容量定标的误差要求,则所述处理器控制所述驱动组件驱动所述活塞移动以对所述肺功能仪进行流量线性验证;若所述第一测量值与所述第一预设值的误差不满足容量定标的误差要求,则维修后再重新进行容量定标。

  一种实施方式中,所述第一参数包括第二预设值,所述第二参数包括第二测量值,所述活塞按气体的流量的第二预设值在所述定标筒内以对应的速度移动,所述肺功能仪测得的所述气体的流量为第二测量值,所述处理器根据所述第二测量值与所述第二预设值的误差对所述肺功能仪进行流量线性验证。

  一种实施方式中,所述定标筒内至少包括两个气体腔区域,所述处理器控制所述驱动组件驱动所述活塞在不同的所述气体腔区域以相同或不同的速度移动,

  一种实施方式中,所述第一参数包括第三预设值,所述第二参数包括第三测量值,所述活塞按气体的容量变化量的第三预设值在所述定标筒内匀速移动,所述肺功能仪测得的所述气体的容量变化量为第三测量值,所述处理器根据所述第三测量值与所述第三预设值的误差对所述肺功能仪进行容量线性验证。

  一种实施方式中,所述定标筒包括第一传动杆和托头,所述第一传动杆一端连接所述活塞,另一端连接所述托头;所述驱动组件包括第一卡槽,所述第一卡槽用于容纳所述托头并与所述托头形成嵌套结构,所述驱动组件通过所述嵌套结构驱动所述第一传动杆带动所述活塞在所述定标筒内移动。

  一种实施方式中,所述驱动组件包括电机和传动结构,所述传动结构一端连接所述电机,另一端连接所述第一卡槽,所述电机与所述处理器电连接,所述电机用于接收所述处理器的指令信号从而驱动所述传动结构移动,所述传动结构通过所述嵌套结构驱动所述第一传动杆带动所述活塞在所述定标筒内移动。

  一种实施方式中,所述传动结构包括螺杆、第二传动杆和传动滑块,所述第二传动杆一端与所述传动滑块相连,另一端与所述第一卡槽连接,所述螺杆穿过所述传动滑块并与所述电机电连接,所述电机用于驱动所述螺杆转动,所述螺杆转动带动所述滑块在所述螺杆上移动从而驱动所述第二传动杆移动。

  一种实施方式中,所述驱动组件包括第二卡槽,所述第二卡槽通过可伸缩装置与所述第一卡槽连接,所述第二卡槽用于容纳所述托头。

  处理器控制驱动组件驱动定标筒内的活塞移动,以使气体进入肺功能仪,通过对比所述定标筒内减少的气体的第一参数和所述肺功能仪接收的气体的第二参数,进行质量检测;

  所述活塞按气体的容量的第一预设值在所述定标筒内移动对应的行程,所述肺功能仪接收的所述气体的容量为第一测量值;

  所述处理器根据所述第一测量值与所述第一预设值的误差对所述肺功能仪进行容量定标;

  所述活塞按气体的流量的第二预设值在所述定标筒内以对应的速度移动,所述肺功能仪测得的所述气体的流量为第二测量值;

  所述处理器根据所述第二测量值与所述第二预设值的误差对所述肺功能仪进行容量线性验证;

  所述活塞按气体的容量变化量的第三预设值在所述定标筒内匀速移动,所述肺功能仪测得的所述气体的容量变化量为第三测量值;

  所述处理器根据所述第三测量值与所述第三预设值的误差对所述肺功能仪进行流量线性验证。

  通过处理器控制驱动组件驱动活塞移动以对肺功能仪进行容量定标,处理器可以定时、定速地实现肺功能仪的质量检测,如容量定标、容积线性验证、流量线性验证,具有更高的精度和更小的误差。,具有更高的精度和更小的误差,且在肺功能仪容量定标时不需要手动推拉活塞,减少了人的因素引入的误差。

  为了更清楚地说明本发明实施方式或现存技术中的技术方案,下面将对实施方式或现存技术描述中所需要用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还能够准确的通过这些附图获得其他的附图。

  图3是本发明实施例提供的一种肺功能仪质量检验装置进行容量定标和流量线性验证的流程图;

  1-定标筒,2-活塞,3-支架,4-第一传动杆,5-托头,6-电机,7-联轴器,8-螺杆,9-传动滑块,10-第二传动杆,11-联杆保护设施,12-第一卡槽,13-左限位块,14-右限位块,15-第二卡槽,16-驱动组件,17-处理器,18-定标筒出气口。

  下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。

  请参考图1和图2,提供一种肺功能仪质量检验装置,包括定标筒1、驱动组件16和处理器17,定标筒1和驱动组件16连接,驱动组件16和处理器17电连接,定标筒1内含活塞2,定标筒1用于向肺功能仪输入气体,处理器17用于控制驱动组件16驱动活塞2移动以使气体进入肺功能仪,通过对比定标筒1内减少的气体的第一参数和肺功能仪接收的气体的第二参数,进行质量检验。肺功能仪的质量检验测试例如包括容量定标、漏气检查、容量线性验证、流量线包括控制模块和处理模块,用户在处理器17中输入各种容量定标参数,处理器17的处理模块将各种容量定标参数转化为指令信号发送控制模块,控制模块根据指令信号控制驱动组件16驱动活塞2移动;在其他实施方式中肺功能仪质量检验装置也可以包括单独的控制器,用户在处理器17中输入各种容量定标参数,处理器17将各种容量定标参数转化为指令信号发送给控制器,控制器根据指令信号控制驱动组件16驱动活塞2运动。在一种实施方式中,处理器17为计算机,计算机控制驱动组件16运行,计算机还包括显示屏,显示屏能够显示活塞2的移动情况。

  在一种实施方式中,利用肺功能仪质量检验装置进行容量定标,第一参数包括第一预设值,第二参数包括第一测量值,活塞2按气体的容量的第一预设值在定标筒1内移动对应的行程,其中,气体的容量的预设值可以是定标筒1的体积大小,即进行一次活塞2在定标筒1内的完全推拉,也可以是小于定标筒1的体积大小,即进行一次活塞2在定标筒1内的不完全推拉。肺功能仪接收的气体的容量为第一测量值,处理器17根据第一测量值与第一预设值的误差对肺功能仪进行容量定标。通过第一测量值与第一预设值的误差是不是满足容量定标的误差要求判断肺功能仪是不是真的存在漏气或阻塞的情况,在一种实施方式中,第一测量值与第一预设值的误差在准确率允许范围以内(如相对误差≤±3%,或绝对误差≤±15ml等),则满足容量定标的误差要求,说明肺功能仪正常。在一种实施方式中,若操作者需要自行对肺功能仪进行容量定标,可将定标筒1控制模块与定标筒1分离,此时可以手动对活塞2进行推拉,实现肺功能仪容量定标操作。

  在一种实施方式中,若第一测量值与第一预设值的误差满足容量定标的误差要求,则处理器17控制驱动组件16驱动活塞2移动以对肺功能仪进行流量线性验证;若第一测量值与第一预设值的误差不满足容量定标的误差要求,则应及时查找原因,请专业技术人员维修(如对传感器进行校准)后再重新进行容量定标。

  在一种实施方式中,通过人工干预的方式来进行漏气检查,使用手指或其他物体完全覆盖定标筒出气口18,给予较小的持续正压(如0.30kpa),若一段时间后(如1分钟),定标筒1容量值减小大于某一值(如30ml),则说明存在漏气。

  在一种实施方式中,利用肺功能仪质量检验装置进行流量线性验证,第一参数包括第二预设值,第二参数包括第二测量值,处理器17控制驱动组件16驱动活塞2按气体的流量的第二预设值在定标筒1内以对应的速度移动,肺功能仪测得的气体的流量为第二测量值,处理器17根据第二测量值与第二预设值的相对误差或绝对误差对肺功能仪进行流量校准,从而判断肺功能仪的流量是否异常。

  在一种实施方式中,处理器17控制驱动组件16驱动活塞2在不同的气体腔区域以相同或不同的速度移动,以对肺功能仪进行流量线性验证。在进行肺功能仪流量线性验证时,因为对肺功能仪进行流量线性验证需要对低、中、高三种不同的流量分别进行校准验证,且每种流量至少操作3次,以确保肺功能仪对不同流量识别的正确性,因此在现存技术中,流量线次,而在本实施例中,通过在一次活塞2推拉的过程中驱动活塞2在不同的气体腔区域以不同的速度移动,完成多个速度的流量线性验证,能够大大减少校准次数,提高效率。

  例如,定标筒1内包括第一气体腔区域、第二气体腔区域和第三气体腔区域,处理器17用于控制驱动组件16驱动活塞2在第一气体腔区域、第二气体腔区域和第三气体腔区域内分别以第一速度、第二速度和第三速度移动,其中,第一速度小于第二速度,第二速度小于第三速度。

  具体的,以定标筒1容量为3l,待校准的低、中、高的流量分别对应0.5-2l/s,2-5l/s,5-10l/s为例:将定标筒1均分为第一气体腔区域、第二气体腔区域和第三气体腔区域,每个气体腔区域的容量为1l。在不同的气体腔区域经过控制电机6的运行,使驱动组件16以不同的速度运行,进而控制活塞2进行变速运动,从而使流量实现由低到高或由高到低的切换。在每一个部分,为达到肺功能仪标准校准方法中的要求流量。能够最终靠处理器17控制电机6在三个气体腔区域的转速实现对活塞2杆推动速度的精确控制。通过处理器17控制电机6转动,同时在处理器17的显示屏端实时监测流量的变化,若流量未在设定的范围内,实时反馈给处理器17的控制模块,从而加快或减缓电机6的转动,将流量控制在标准的范围内。具体的,以由慢到快过程为例,先在2s内推入或拉出前1/3段,然后在0.5s内推入或拉出中1/3段,最后在0.167s内推入或拉出后1/3段,重复此推拉操作三次,完成流量线性验证验证。若在三个时间段内分别满足流量要求,则流量线性验证验证通过,否则失败。如此相当于节省了三倍的时间,只需要三次完全推拉就可实现流量线性验证验证。

  在其他实施方式中,定标筒1可大致分为两个气体腔区域、四个气体腔区域或其他数量的气体腔区域,每个气体腔区域的容量能相同也可以不完全相同。

  判断第一测量值与第一预设值的误差是否在允许的范围内(三次误差取平均值,或三次误差均需要在允许的范围内),如果第一测量值与第一预设值的误差在允许的范围内,则提醒操作者确定是不是需要流量线性验证验证,若操作者认为需要流量线性验证验证,则进行流量线性验证操作,若操作者认为不需要进行流量线性验证验证,则记录三次容量定标的数据;若容量定标结果未在允许范围内,则提醒操作者容量定标失败,是否要重新容量定标;

  其次,进行三次流量线性验证验证,例如将定标筒1均分为三个气体腔区域,每气体腔区域为1l,每部分以0.5-2l/s,2-5l/s,5-10l/s的速度推进活塞2运动,记录每部分的预设值和测量值,如此进行三次。判断第三测量值与第三预设值的误差是否在允许的范围内,若流量线性验证验证结果未在允许范围内,则提醒操作者流量线性验证失败,提醒操作者确定要不要重新进行流量线性验证,若操作者认为需要,则重新按照前述步骤进行三次流量线性验证,若操作者认为不需要重新进行流量线性验证,则记录数据,结束任务。若容量定标与流量线性验证验证均在误差允许范围内,提示容量定标与流量线性验证成功,可以进行肺功能检测。

  在一种实施方式中,利用肺功能仪质量检测装置进行容量线性验证,第一参数包括第三预设值,第二参数包括第三测量值,活塞2按气体的容量变化量的第三预设值在定标筒1内匀速移动,肺功能仪测得的气体的容量变化量为第三测量值,处理器17根据第三测量值与第三预设值的相对误差或绝对误差是否在误差允许范围内,判断肺功能仪是否正常。在一种实施方式中,定标筒1至少包括两个气体腔区域,处理器17控制驱动组件16驱动活塞2在不同的气体腔区域以相同的速度移动,具体的,定标筒1包括3个气体腔区域,在进行容量线性验证时,匀速对三个气体腔区域进行容量累积递增,例如以1l容量递增,将气体连续注入肺功能仪,即0l-1l、1l-2l、2l-3l,并分别计算三个气体腔的第三测量值与第三预计值的相对误差或绝对误差。若误差均在容量误差允许范围内,则肺功能仪符合容量线性验证。若存在误差不满足容量线性验证的误差要求,则应及时查找原因,请专业人员维修后再重新进行容量线性验证。通常,肺功能仪的容积线性验证每个季度进行一次。

  在一种实施方式中,可以在容量定标后、流量线性验证前,进行三次容量线均分为三个气体腔区域,每气体腔区域为1l,每部分以均匀速度推进活塞2运动,记录每部分的第三预设值和第三测量值,如此进行三次。判断第三测量值与第三预设值的误差是否在允许的范围内,若容量线性验证结果未在允许范围内,则提醒操作者容量线性验证失败,提醒操作者确定是不是需要重新进行容量线性验证,若操作者认为需要,则重新按照前述步骤进行三次容量线性验证。在其他实施方式中,容量线性验证可以在容量定标后及流量线性验证后进行,也可以单独进行。

  如图1、图2和图4所示,在一种实施方式中,定标筒1包括第一传动杆4和托头5,第一传动杆4一端连接活塞2,另一端连接托头5;定标筒1还包括左端盖、右端盖、滑筒,滑筒设于左端盖和右端盖之间,左端盖设有排气孔,第一传动杆4置于定标筒1内并穿过右端盖,第一传动杆4在靠近左端盖的一端连接活塞2,第一传动杆4驱动活塞2在定标筒1内移动。驱动组件16包括第一卡槽12,第一卡槽12用于容纳托头5并与托头5形成嵌套结构,驱动组件16通过嵌套结构驱动第一传动杆4带动活塞2在定标筒1内移动。

  在一种实施方式中,驱动组件16还包括电机6、传动结构,传动结构一端连接电机6,另一端连接第一卡槽12,电机6与处理器17电连接,电机6用于接收处理器17的指令信号从而驱动传动结构移动,传动结构通过嵌套结构驱动第一传动杆4带动活塞2在定标筒1内移动。在其他实施方式中,肺功能仪质量检验装置包括单独的控制器,用户在处理器17中输入各种容量定标、校准参数,处理器17将各种容量定标、校准参数转化为指令信号发送给控制器,控制器根据指令信号驱动传动结构移动,传动结构通过嵌套结构驱动第一传动杆4带动活塞2在定标筒1内移动。

  在一种实施方式中,传动结构包括螺杆8、第二传动杆10和传动滑块9,第二传动杆10一端与传动滑块9相连,另一端与第一卡槽12连接,螺杆8穿过传动滑块9并与电机6电连接,具体的,螺杆8通过联轴器7与电机6连接,电机6用于驱动螺杆8转动,螺杆8转动带动滑块在螺杆8上移动从而驱动第二传动杆10移动,第二传动杆10进一步通过第一卡槽12与托头5形成的嵌套结构带动第一传动杆4驱动活塞2运动。在其他实施方式中,还可以通过皮带、链条、齿轮等实现传动功能。在一种实施方式中,驱动组件16还包括联杆保护装置11,联杆保护装置11设置在传动滑块9和第二传动杆10的行进方向上,用于保持传动滑块9和第二传动杆10行进过程中的稳定性和安全性,包括但不限于导向滑轨、滑轨与槽的配合、限位孔等。

  在一种实施方式中,肺功能仪质量检测装置包括支架3,支架3用于支撑定标筒1,支架3上设有可移动的左限位块13和右限位块14,左限位块13和右限位块14分别位于定标筒1的两侧,用于固定定标筒1,左限位块13和右限位块14可以在支架3上灵活移动以适配不同规格的定标筒1。

  在一种实施方式中,驱动组件16包括第二卡槽15,第二卡槽15通过可伸缩装置与第一卡槽12连接,第二卡槽15用于容纳托头5,第二卡槽15的设置用于适配不同规格的定标筒1。在一种实施方式中,可伸缩装置例如可以是弹簧。

  处理器17控制驱动组件16驱动定标筒1内的活塞2移动,以使气体进入肺功能仪,通过对比定标筒1内减少的气体的第一参数和肺功能仪接收的气体的第二参数,进行质量检测;

  活塞2按气体的容量的第一预设值在定标筒1内移动对应的行程,肺功能仪接收的气体的容量为第一测量值;

  活塞2按气体的流量的第二预设值在定标筒1内以对应的速度移动,肺功能仪测得的气体的流量为第二测量值;

  处理器17根据第二测量值与第二预设值的误差对肺功能仪进行容量线按气体的容量变化量的第三预设值在定标筒1内匀速移动,肺功能仪测得的气体的容量变化量为第三测量值;

  在一种实施方式中,定标筒1内至少包括两个气体腔区域,处理器17控制驱动组件16驱动活塞2在不同的气体腔区域以相同或不同的速度移动,以对肺功能仪进行容量线性验证(在不同气体腔区域采用相同的速度运动)或流量线性验证(在不同气体腔区域采用相同或不同的速度运动)。

  在一种实施方式中,肺功能仪质量检测方法还可以包括通过人工干预的方式进行漏气检查,使用手指或其他物体完全覆盖定标筒出气口18,给予较小的持续正压,若一定时间后,定标筒1容量值减小大于某一值,则说明存在漏气,需要请专业技术人员进行维修。

  以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员能够理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。

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