[发明专利]可变通气量的正弦供气装置及高仿真度HME水分损失测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及热湿交换器性能测试技术领域，具体地说是一种可变通气量的正弦供气装置及高仿真度HME水分损失测试仪。

背景技术

热湿交换器(简称HME)是一种对人的呼吸气体进行加湿的装置，一般的医用气体缺少足够的水分，难以适应于患者呼吸道生理需求，热湿交换器用于提高输送给呼吸道的气体的水分含量和温度，它们主要预期独立使用或作为呼吸系统的一部分。

热湿交换器的工作原理为保留患者呼气中的部分水分和热量，并在吸气过程中将其返回到呼吸道，因此，其保湿性能为一项非常重要的指标，在热湿交换器投入使用前，必须要经过保湿性能的测试，避免保湿性能不合格的产品投入临床使用时导致严重后果。

目前，进行HME的保湿性能测试所采用的方法及原理是：制作一个模拟的肺部，按照临床使用安装HME,经过模拟呼吸一段时间后(通常是24小时或更长)，称量肺部水分损失的重量，再除以进出肺部的气体体积，用商值来表征HME保湿的能力。

上述测试方法能较为准确的反应HME的保湿能力，然而，在实际实施的过程中，现有的HME水分损失测试仪存在仿真度差的缺点。为了获得一个可以相互比较且具有重复性和复现性的结果，必须将模拟使用者呼吸的气流特征固定，并且这个气流应可以根据使用者的潮气量而改变。行业标准中要求使用双向正弦气流来模拟呼吸气流，并且要求其模拟的潮气量可调节，但是如何实现这一目的却未给出。因此设计一种带有可变通气量的双向正弦气流发生器的高仿真HME水分损失测试仪是一项具有现实意义的发明。

申请号为“201310047990.X”的中国发明专利公开了一种标准正弦波气流发生器，该气流发生器通过曲柄摇杆机构与气缸的活塞杆配合，产生标准正弦波气流，但是，该专利中的气流发生器还存在以下不足：

1、曲柄摇杆机构传动过程中存在死点，导致其工作的可靠性差；

2、上述专利中，曲柄摇杆机构的摇杆只能产生固定通气量的气流，通用性很差，需要改变通气量时，就需要更换不同的供气装置，使用非常不便。

此外，还发现目前HME水分损失测试仪的测试结果与实际投入使用时的使用结果之间存在较大的偏差，为了尽可能的缩小上述偏差，本领域的技术人员做了大量的研究改良工作，使测试过程最大程度的模拟真实的患者呼吸的过程，比如，使模拟患者呼出和吸入气体的空气经过加热水浴，加热水浴的温度恒定在37℃左右，尽可能的模拟人体环境，但是，上述偏差缩小至一定程度之后，便无法再进一步缩小。对此偏差，只能作为合理误差来处理，导致HME水分损失测试仪的精确度差，临床参考性差。

发明内容

为解决上述现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种可变通气量的正弦供气装置及高仿真度HME水分损失测试仪，该供气装置可产生标准双向正弦波气流并可调整通气量；该HME水分损失测试仪测试结果准确度高。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案包括：可变通气量的正弦供气装置，包括曲柄、滑块和气缸，所述曲柄与驱动转轴固定连接，曲柄上在驱动转轴的一侧设有长条形的滑道，所述滑块安装在滑道内，滑块可沿滑道移动并可在滑道内定位，通过滑块移动控制所述气缸通气量改变；所述气缸的一端伸出活塞杆，气缸的另一端设有与气缸内部连通的气流输送管；所述活塞杆的末端以可转动的方式连接在所述滑块上。

与驱动转轴相连接的电动机连接至变频器，电动机和变频器均由稳压电源供电；通过变频器控制电动机转动，电动机通过驱动转轴带动曲柄旋转，曲柄旋转过程中，滑块随曲柄移动从而控制活塞在气缸内往复运动。活塞的前半个冲程将气缸内的气体通过气流输送管路排出，活塞的后半个冲程将气体通过气流输送管路吸入，从而实现输出标准双向正弦波气流。

所述的曲柄为长方形，驱动转轴在曲柄上偏心安装，滑道也为长方形位于驱动转轴的一侧。通过曲柄和滑块的配合，不仅消除了传动死点，使得供气装置的工作稳定可靠，而且通过使滑块沿滑道移动，改变滑块在滑道内的位置，可以改变气缸活塞杆的行程，从而改变通气量，滑块的位置调整合适后，应将滑块在滑道内部定位。通过变频器改变电机的转速，还可改变吸呼比。