一种智能手持肺功能测量装置

技术领域

本发明涉及领域肺功能测试领域，尤其涉及一种智能手持肺功能测量装置。

背景技术

以往的手持肺功能测量装置通过电磁控制实现阻断，阻断装置在气流通道中通过轴向力实现阻断，不便于气流通道的更换，且手持肺功能测量装置需要通过有线方式与主机相连不便于患者的肺功能数据测量。大量的设备分散在各处维修不便,通常设备升级要在线下一个一个做，这样耗费大量的人力成本；设备的运行情况，厂家不清楚；单机只能出简单的数据，没法做大数据的处理和高端的人工智能分析；对于患者和家属来说对数据的掌握很不容易。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是通过电磁方式控制气流通道阻断，同时使得气流通道易于更换，通过物联网模块与云服务器实现无线的数据耦合交互，从而实现远程监控、维护、升级、人工智能数据分析和数据共享的功能。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能手持肺功能测量装置，包括外壳，所述外壳设计成根据人体工程学易于手持的形状，在外壳内还包括：

支架，所述外壳的内壁可以是所述支架的一部分；所述支架用于零部件的放置和固定；

气流通道，形成气体出入的气流路径；所述气流通道贯穿于所述外壳内部；所述气流通道包括出气端和进气端；所述气流通道布置在所述支架中，所述气流通道可替换；

至少一个传感器，用于测量所述气流通道的流量变化以得到至少一个肺功能变量；所述传感器的一部分或全部在所述气流通道内；所述传感器布置在所述支架中；

阻断模组，用于关闭和打开所述气流通道，所述阻断模组为可运动的部件；所述阻断模组布置在所述支架中，所述阻断模组的一端由永久磁铁或铁磁质材料制成，所述阻断模组的一端产生的径向力迫使所述气流通道关闭所述气流路径；

物联网模组，用于与所述电磁模组和所述传感器耦合，所述物联网模组与云服务器进行信息交互；所述物联网模组布置在所述支架中，所述物联网模组包括4G、5G、蓝牙、WiFi和数传模块的至少一种。

进一步地，所述阻断模组布置成通过所述电磁模组产生的径向力抵靠所述气流通道的出气端使得所述气流通道关闭，所述气流通道出气端为柔性软管，所述柔性软管在所述阻断模组的挤压下关闭所述气流路径，所述柔性软管具有所述阻断模组非挤压下反向移动打开所述气流路径的弹性特征。

进一步地，所述柔性软管为硅橡胶管，所述阻断模组被朝向打开气流路径的方向的柔性软管作用，在没有电磁场作用时，所述柔性软管使得气流通道处于打开状态。

进一步地，所述物联网模组接受所述云服务器的远程升级指令实现自身的升级。

进一步地，所述物联网模组控制所述电磁模组或所述传感器，所述物联网模组将所述电磁模组或所述传感器的故障信号传送给所述云服务器。

进一步地，所述气流通道的出气端包括一个开口，所述阻断模组布置成在电磁作用力下，从所述开口沿径向运动垂直关闭所述气流路径，使得所述气流通道关闭。

进一步地，所述开口设置在径向力相对的位置处。

进一步地，所述阻断模组包括弹性装置，在没有电磁场作用时，所述阻断模组被朝向打开气流路径的方向的弹性装置作用，使得气流通道处于打开状态。

进一步地，所述传感器包括流量传感器、流速传感器、压力传感器。

进一步地，包括供电装置，所述供电装置与所述传感器、所述阻断模组和所述电磁模组相连并供电。

本发明通过电磁控制的阻断模组，产生相对于气流通道的径向力实现气流通道的阻断，电磁控制使得阻断更快的实现，同时使得气流通道可以方便的更换。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的测量装置打开气流路径结构示意图；

图2是本发明的一个较佳实施例的测量装置关闭气流路径结构示意图；

图3是本发明的另一个较佳实施例的测量装置打开气流路径结构示意图。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，本发明的一个实施例是一种智能手持肺功能测量装置，包括外壳1，外壳1设计成根据人体工程学易于手持的形状，在外壳1内还包括：支架2，外壳的内壁可以是支架的一部分，支架根据零部件的大小和关系设计成的空间几何形状，支架和外壳为塑料一体成型，或者由两部分带支架和外壳的部件组成；支架用于零部件的放置和固定；气流通道3，形成气体出入的气流路径；气流通道3贯穿于外壳内部；气流通道3包括出气端和进气端；气流通道3布置在支架中，气流通道3可替换，气流通道为空心塑料管道；传感器4，用于测量气流通道3的流量变化以得到肺功能变量；传感器4的一部分或全部在气流通道内；传感器4布置在支架中；传感器包括流量传感器、流速传感器、压力传感器，分别测量气流通道的流量、流速和压力。阻断模组5，用于关闭和打开气流通道，阻断模组5为可运动的部件；阻断模组5布置在支架中，阻断模组5为圆柱体，阻断模组5被设置在带有圆柱空腔中，阻断模组5的一端由永久磁铁或铁磁质材料制成，阻断模组5的一端产生的径向力迫使气流通道关闭气流路径；电磁模组6，布置在支架中，与阻断模组5相对在气流通道的另一侧；电磁模组6还包括线圈，用于产生电磁场，且通过控制电磁场的变化来控制阻断模组5实现关闭和打开气流通道；物联网模组，用于将电磁模组或传感器的信号传给云服务器；物联网模组7布置在支架中，物联网模组7包括4G、5G、蓝牙、WiFi和数传模块的至少一种，阻断模组5布置成通过电磁模组产生的径向力抵靠气流通道的出气端使得气流通道关闭。如图2所示，气流通道出气端为柔性软管，柔性软管在阻断模组的挤压下关闭气流路径；柔性软管具有阻断模组非挤压下反向移动打开气流路径的弹性特征。柔性软管为硅橡胶管。阻断模组被朝向打开气流路径的方向的柔性软管作用，在没有电磁场作用时，柔性软管使得气流通道处于打开状态，如图1所示。测量装置还包括供电装置，供电装置与传感器、阻断模组和电磁模组相连并供电。物联网模组7通过4G、5G、蓝牙、WiFi和数传模块的将测量装置的信号发送给云服务器，云服务器是主机或者手机或者能够处理信号的处理器。云服务器通过算法计算不同时间点传感器包括流量传感器、流速传感器、压力传感器，分别测量获得的气流通道的流量、流速和压力数据，最终获得人体的肺功能数据。本发明通过电磁控制的阻断模组5，产生相对于气流通道3的径向力实现气流通道3的阻断，电磁控制使得阻断更快的实现，同时使得气流通道3可以方便的更换。

本发明的另一个实施例是一种智能手持肺功能测量装置，包括外壳，外壳设计成根据人体工程学易于手持的形状，在外壳内还包括：支架，外壳的内壁可以是支架的一部分，支架根据零部件的大小和关系设计成的空间几何形状，支架和外壳为塑料一体成型，或者由两部分带支架和外壳的部件组成；支架用于零部件的放置和固定；气流通道，形成气体出入的气流路径；气流通道贯穿于外壳内部；气流通道包括出气端和进气端；气流通道布置在支架中，气流通道可替换，气流通道为空心塑料管道；传感器，用于测量气流通道的流量变化以得到肺功能变量；传感器的一部分或全部在气流通道内；传感器布置在支架中；传感器包括流量传感器、流速传感器、压力传感器，分布测量气流通道的流量、流速和压力。阻断模组，用于关闭和打开气流通道，阻断模组为可运动的部件；阻断模组布置在支架中，阻断模组的一端由永久磁铁或铁磁质材料制成，阻断模组的一端产生的径向力迫使气流通道关闭气流路径；电磁模组，布置在支架中，与阻断模组相对在气流通道的另一侧；电磁模组还包括线圈，用于产生电磁场，且通过控制电磁场的变化来控制阻断模组实现关闭和打开气流通道；物联网模组，用于将电磁模组或传感器的信号传给云服务器；物联网模组布置在支架中，物联网模组包括4G、5G、蓝牙、WiFi和数传模块的至少一种，阻断模组布置成通过电磁模组产生的径向力抵靠气流通道的出气端使得气流通道关闭。气流通道的出气端有一个开口，开口设置在径向力相对的位置处，阻断模组布置在开口处，在电磁作用力下，从开口沿径向运动垂直关闭气流路径，即沿着垂直于气流通道中轴的方向使得气流通道关闭。开口设置在径向力相对的位置处。如图3所示，阻断模组5包括弹性装置51，优选的弹性装置51是一个或一组弹簧，在没有电磁场作用时，阻断模组5被朝向打开气流路径的方向的弹簧作用，使得气流通道处于打开状态。物联网模组通过4G、5G、蓝牙、WiFi和数传模块的将测量装置的信号发送给云服务器，云服务器是主机或者手机或者能够处理信号的处理器。云服务器通过算法计算不同时间点传感器包括流量传感器、流速传感器、压力传感器，分别测量获得的气流通道的流量、流速和压力数据，最终获得人体的肺功能数据。本发明通过电磁控制的阻断模组，产生相对于气流通道的径向力实现气流通道的阻断，电磁控制使得阻断更快的实现，同时使得气流通道可以方便的更换；物联网模组与主机实现无线的数据交换，使得肺功能测试的场景更加丰富，智能手持肺功能测量装置可以脱离主机单独使用，通过无线数据传输获得数据结果。

本发明的另一个实施例是一种智能手持肺功能测量装置，包括外壳，外壳设计成根据人体工程学易于手持的形状，在外壳内还包括：支架，外壳的内壁可以是支架的一部分，支架根据零部件的大小和关系设计成的空间几何形状，支架和外壳为塑料一体成型，或者由两部分带支架和外壳的部件组成；支架用于零部件的放置和固定；气流通道，形成气体出入的气流路径；气流通道贯穿于外壳内部；气流通道包括出气端和进气端；气流通道布置在支架中，气流通道可替换，气流通道为空心塑料管道；传感器，用于测量气流通道的流量变化以得到肺功能变量；传感器的一部分或全部在气流通道内；传感器布置在支架中；传感器包括流量传感器、流速传感器、压力传感器，分布测量气流通道的流量、流速和压力。阻断模组，用于关闭和打开气流通道，阻断模组为可运动的部件；阻断模组布置在支架中，阻断模组的一端由永久磁铁或铁磁质材料制成，阻断模组的一端产生的径向力迫使气流通道关闭气流路径；电磁模组，布置在支架中，与阻断模组相对在气流通道的另一侧；电磁模组还包括线圈，用于产生电磁场，且通过控制电磁场的变化来控制阻断模组实现关闭和打开气流通道；液晶显示屏设置在手机外壳的表面，显示实时的数据或数据图，以及最终的肺功能数据；物联网模组，用于将电磁模组或传感器的信号传给云服务器；物联网模组布置在支架中，物联网模组包括4G、5G、蓝牙、WiFi和数传模块的至少一种，阻断模组布置成通过电磁模组产生的径向力抵靠气流通道的出气端使得气流通道关闭。气流通道的出气端有一个开口，开口设置在径向力相对的位置处，阻断模组布置在开口处，在电磁作用力下，从开口沿径向运动垂直关闭气流路径，即沿着垂直于气流通道中轴的方向使得气流通道关闭。开口设置在径向力相对的位置处。阻断模组包括弹性装置，优选的弹性装置是一个或一组弹簧，在没有电磁场作用时，阻断模组被朝向打开气流路径的方向的弹簧作用，使得气流通道处于打开状态。物联网模组通过4G、5G、蓝牙、WiFi和数传模块将测量装置的信号发送给云服务器，云服务器是主机或者手机或者能够处理信号的处理器。数传采用433MHz频段无线数据终端DTD433，可以覆盖3公里以内区域。云服务器通过算法计算不同时间点传感器包括流量传感器、流速传感器、压力传感器，分别测量获得的气流通道的流量、流速和压力数据，最终获得人体的肺功能数据，最终数据可以在主机显示，也可以在测量装置的液晶屏幕上显示。本发明通过电磁控制的阻断模组，产生相对于气流通道的径向力实现气流通道的阻断，电磁控制使得阻断动作更快，测量的数据更加精准，同时使得气流通道可以方便的更换；物联网模组与主机实现无线的数据交换，使得肺功能测试的场景更加丰富，智能手持肺功能测量装置可以脱离主机单独使用，通过无线数据传输数据结果。

物联网模组用于与电磁模组和所述传感器耦合，物联网模组与云服务器进行信息交互；物联网模组接受云服务器的远程升级指令实现自身的升级。物联网模组控制电磁模组或传感器，物联网模组将电磁模组或传感器的故障信号传送给云服务器；云服务器实现大数据的处理和高端的人工智能分析，云服务器将数据传给患者手机APP，患者通过手机APP获取云服务器的数据。分散在各处的肺功能测量装置通过无线方式上传数据给云服务器，通过物联网模组使得设备的运行情况随时掌握，物联网模组接受云服务器的远程控制信号，物联网模组可以控制电磁模组或传感器。使得设备厂家通过云服务器的随时掌握各处肺功能测量装置的运行情况，可以实现远程维修和远程维护,测量装置升级通过云服务器给物联网模组发出升级指令和升级数据。

肺功能测量装置通过无线方式与云服务器相连便于患者的肺功能数据测量。大量的测量装置分散在各处，通过物联网模组使得设备的运行情况随时掌握，可以实现远程维修和远程维护,测量装置升级通过云服务器给物联网模组发出升级指令和升级数据，这样节约了大量的人力成本；设备的运行情况，厂家通过云服务器一目了然；云服务器实现大数据的处理和高端的人工智能分析；对于患者和家属来说对数据的掌握很不容易。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。