[发明专利]可跟随呼吸量的面具呼吸跟随控制方法

说明书

一种可跟随呼吸量的面具呼吸跟随控制方法，包括采集压力值、计算压力差、取平均值、设定呼吸判断值、设置触发阈值、状态判断、计算对应关系、计算潮气量、计算内外压差、确定压差指令值和控制的多个步骤，通过采集面具内外气体压差，对呼气状态及吸气状态进行提前预判断，通过面具内外压差及呼吸频率计算作业人员实时地呼吸量，通过呼吸量计算实时的压差控制指令值，提前预判断防毒面具对作业人员的呼气状态及吸气状态，及时调整防毒面具风机送风状态，实现呼吸频率及呼吸量的跟随，从根本上解决防毒面具呼吸阻力过大、呼吸不适的问题，获得极佳的防毒面具舒适呼吸体验。

技术领域

本发明属于防毒面具送风控制技术领域，涉及一种可跟随呼吸量的面具呼吸跟随控制方法。

背景技术

市场面具产品主要以自吸过滤式及送风器送风式面具为主，鲜有具备呼吸跟随能力的面具产品，自吸过滤式面具呼吸阻力过大，在吸气时，面罩端的压力降低导致气道的压力不足，呼气时，面罩端压力增大造成呼吸困难，会使人体出现呼吸困难，送风器送风式面具由于风量固定，不能实时跟随作业人员呼吸过程，同时送风量过高及过低也会使人体出现呼吸困难和生理不适，难以获得较好的面具舒适呼吸体验。现有具备呼吸跟随能力的送风式面具产品，呼吸跟随能力不完善，仅能跟随呼吸节奏，不能跟随人体呼吸量进行调节，难以从根本解决呼吸阻力过大、呼吸不适等问题，同时现有呼吸跟随方法不能对呼吸区间进行预判断，会造成面具风机在呼吸及吸气区间切换延迟，不便于实际使用。为了解决上述问题，急需设计一种基于内外压力的面具呼吸跟随控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可跟随呼吸量的面具呼吸跟随控制方法,结构简单，通过采集面具内外气体压差，对呼气状态及吸气状态进行提前预判断，通过面具内外压差及呼吸频率计算作业人员实时地呼吸量，通过呼吸量计算实时的压差控制指令值，提前预判断面具对作业人员的呼气状态及吸气状态，及时调整面具风机送风状态，实现呼吸频率及呼吸量的跟随，从根本上解决面具呼吸阻力过大、呼吸不适的问题，获得极佳的面具舒适呼吸体验。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种可跟随呼吸量的面具呼吸跟随控制方法，它包括如下步骤：

步骤1，采集压力值，采集面具内气体压力与面具外气体压力值；

步骤2，计算压力差，计算面具内气体压力与面具外气体压力的差值p^-；

步骤3，取平均值，在每X个周期，取X个周期内的面具内外压差值p^-，对面具内外压差进行累加，计算X个周期内的面具内外压差值的平均值X为大于等于1的自然数；

步骤4，设定呼吸判断值，以X个周期内的面具内外压差值的平均值作为后一个周期的呼吸判断值D；

步骤5，设置触发阈值，设置设呼气-吸气触发阈值A^-，吸气-呼气触发阈值B^-，A^-＝αD；B^-＝βD，其中α、β为预判调节系数；

步骤6，状态判断，到达呼气-吸气触发阈值A^-前连续的y个数据单调上升，到达呼气-吸气触发阈值A^-时，判断进入呼气状态；到达吸气-呼气触发阈值B^-前连续的y个检测数据单调下降，到达吸气-呼气触发阈值B^-时，则判断进入吸气状态；

步骤7，计算对应关系，计算面具内外压差p^-与面罩气体流量L、呼吸频率F的对应关系；

步骤8，计算呼吸量，计算基于压差的呼气区间呼吸量T；

步骤9，计算内外参考压差p^-*，以当前呼气区间呼吸量T作为当前吸气区间的呼吸量，计算当前吸气区间的面罩内外参考压差p^-*；