[实用新型]非接触式肺活量检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种肺活量检测装置，尤其是使用方便且测量准确的一种非接触式肺活量检测装置。

背景技术

肺活量是指最大吸气后再做最大呼气所能呼出的气体量，它是反映人体生长发育水平的重要机能指标之一。目前肺活量的测量仍延续传统的方法，即取已消毒的肺活量吹嘴一个，插入肺活量仪测量部位。待测量仪发出第一次测量指令后，深吸气，然后尽力吹气，即可测量肺活量水平，等待测量仪发出第二次测量指令后，再次深吸气，尽力吹气，仪器自动取最大值作为测量值存入手持终端，这种方法存在这很明显的弊端：（1）吹气时气流不可中断，一旦中断，仪器便自动记一次测量的结束；（2）吹气时，需要吹嘴紧靠面部，不可使吹出的气体通过吹嘴与面部之间的空隙溢出，否则影响测量结果；（3）测量结束后的吹嘴不可再次使用，需要集中消毒后方可重复利用，否则很容易造成人的交叉感染，吹嘴是一个相当大的耗材；（4）通过一定的技巧可比正常测量的肺活量的值多出几百毫升，有时测得的肺活量的值难以反映一个人真实的健康情况，因此提供一种非接触式肺活量检测装置就很有必要。

发明内容

为了克服当前肺活量测量方式存在的吹气不可中断、气体有溢出、耗材使用量大、测量值难以反映真实健康情况的缺点，本实用新型提供一种非接触式肺活量检测装置。该非接触式肺活量检测装置利用超声波检测原理，其检测设备不必装入管道内部，仅需在管道外部通过发射与接收超声波，再通过相应的计算便可得到流过管道的流量，将其应用到肺活量检测可实现无接触式检测。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该非接触式肺活量检测装置包括：超声波发射与接收模块、混频模块、有源低通滤波模块、数模转换模块、单片机模块、显示模块、围带、超声波传感器。

该非接触式肺活量检测装置有一个能够贴近人们脖颈上的围带，围带内安装有超声波发射与接收模块，组成超声波传感器，该模块通过信号线顺序连接混频模块、有源低通滤波模块、数模转换模块、单片机模块、显示模块，通过显示模块将肺活量显示出来。

超声波发射与接收模块采用KS-A1625H12T/R型号的超声波发射与接收器，产生初始发射信号与频移信号，分别送到混频模块的1号与2号引脚。

混频模块采用AD830A芯片，该芯片的8号与5号引脚分别接+5V与-5V电源，2号引脚通过10kΩ电阻与有源低通滤波模块的3号引脚相连，4号引脚通过1kΩ滑动变阻器接地，同时通过2kΩ电阻与7号引脚相连，7号引脚通过1.1kΩ与OP27的2号引脚相连，该混频模块利用超声波发射与接收模块初始发射信号与其接收到的频移信号，产生混频信号，保证测量精度。

有源低通滤波模块采用OP27芯片，该芯片的7号与4号引脚分别与+5V与-5V电源相连，2号引脚通过10kΩ电阻与100μF的并联电路与6号引脚相连，6号引脚与10kΩ电阻相连，并经100μF电容接地，10μF的电解电容与0.1μF的电容并联后，负端经过10kΩ电阻与6号引脚相连，另一端分别通过两个1kΩ电阻与数模转换模块的18号引脚及其23号引脚相连，并经过两个串联的1kΩ电阻与数模转换模块的24号引脚相连，且分别与1kΩ电阻及10μF的电解电容和0.1μF的电容并联结构串接后接地，该有源低通模块对混频信号进行放大滤波，进而产生差频信号。

数模转换模块采用AD9221芯片，该芯片的2号~5号引脚分别与单片机模块的24号~21号引脚相连，6号~13号引脚分别与单片机模块的8号~1号引脚相连，15号、26号与28号引脚分别通过30pF电容接地，16、17、19、25与27号分别接地，23号引脚通过10kΩ电阻与有源低通滤波模块的6号引脚相连，20号与21号引脚分别经过0.1μF的电容接地，10μF的电解电容与0.1μF的电容并联后，正负端分别与21号与20号引脚相连，该数模转换模块将模拟差频信号转化为数字信号，便于单片机的处理。

单片机模块的型号为AT89C52，该芯片的24号~26号引脚分别与显示模块的4号~6号引脚相连，39号~32号引脚分别与显示模块的7号~14号引脚相连，31号与40号引脚分别与+5V与-5V电源相连，18号与19号引脚通过12MHz的晶振相连，并分别通过30pF的电容接地，20号引脚接地，9号引脚分别通过10kΩ电阻与10μF电解电容接地与+5V电源，27号引脚通过1kΩ与9012三极管的基极相连，该单片机模块利用得到的数字差频信号计算得到流量。