一种全面罩饮水装置的流量检测系统及方法

技术领域

本申请涉及全面罩技术领域，尤其涉及一种全面罩饮水装置的流量检测系统及方法。

背景技术

全面罩饮水装置是一种安装在全面罩上的辅助功能结构装置。在救援过程中，人体会由于呼吸及出汗流失体内的大量水分，造成脱水导致出现身体机能紊乱进而影响使用者生命安全。但在佩戴全面罩的情况下，无法直接饮水，在有毒环境中又不允许摘下面罩饮水，因此需要通过使用全面罩饮水装置来补充体内流失的水分。

对于全面罩饮水装置而言，饮水流量是一个重要参数。一般可通过人工吮吸的方法抽检全面罩饮水装置饮水流量，但是这种检测方式，检测效率非常低下。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种全面罩饮水装置的流量检测系统及方法，用以解决现有技术中的问题。

为解决上述问题，本申请实施例第一方面提供了一种全面罩饮水装置的流量检测系统，该系统包括：

第一容器，用于储存溶液；

送气管路，用于向所述第一容器内送气以增大所述第一容器内的气压，使得所述第一容器内的溶液从所述第一容器的底部向外流出；

连接口，用于连接全面罩饮水装置的进水口，其中，所述连接口通过输水管与所述第一容器的底部相连通；

头模，用于安装所述全面罩饮水装置，其中，所述头模内部设置有水流通道，所述水流通道与全面罩饮水装置的出水口相连通；

第二容器，与所述水流通道相连通。

本申请实施例第二方面提供了一种全面罩饮水装置的流量检测方法，基于全面罩饮水装置的流量检测系统，该方法包括：

对送气管路的气密性进行检测；

当所述送气管路的气密性合格时，则开启送气动作，其中，通过所述送气管路向第一容器内输入气压值为第一预设气压值的气流；

开启计时，并测量经过第一预设时长流入第二容器内的溶液的流量，所述第一预设时长为60秒；

其中，所述第一容器内的溶液经过所述输水管、全面罩饮水装置以及头模内部的水流通道，并最终流入所述第二容器内。

作为上述技术方案的进一步改进，所述送气管路的气密性检测包括如下步骤：

通过所述送气管路的气流入口向所述送气管路送气；

当所述送气管路内部气压值上升至第二预设气压值时，关闭所述送气管路的气流入口，其中，所述第二预设气压值大于所述第一预设气压值；

对所述送气管路中的气压进行第一次检测，当所述送气管路内的气压值为第三预设气压值时起，在经过第二预设时长后，对所述送气管路中的气压进行第二次检测：若所述送气管路内的气压值不低于所述第三预设气压值，则判定所述送气管路的气密性合格；若所述送气管路内的气压值低于所述第三预设气压值，则判定所述送气管路的气密性不合格，并发出气密性不合格信号；

其中，所述第二预设时长为30秒。

作为上述技术方案的进一步改进，关闭所述送气管路的气流入口，等待设定时长后，对所述送气管路中的气压进行第一次检测，其中，所述设定时长不小于2秒。

作为上述技术方案的进一步改进，在关闭所述送气管路的气流入口后，若检测到所述送气管路内的气压值超过所述第三预设气压值，则执行泄压动作以降低所述送气管路内的气压值。

作为上述技术方案的进一步改进，执行所述泄压动作时，实时检测所述送气管路内的气压值，当检测到所述送气管路内的气压值等于所述第三预设气压值时，则停止执行所述泄压动作；

当检测到所述送气管路内的气压值仍超过所述第三预设气压值时，则重复执行所述泄压动作。

作为上述技术方案的进一步改进，所述“执行所述泄压动作”包括：

开启所述送气管路上的泄压孔，并持续第三预设时长，其中，所述第三预设时长不大于0.8秒。

作为上述技术方案的进一步改进，开启所述计时之前，监测所述第二容器内溶液的液位；

当所述第二容器内溶液的液位达到预设液位时，则开启所述计时。

作为上述技术方案的进一步改进，开启所述送气动作的同时，实时监测所述第一容器内溶液的液位；

当所述第一容器内溶液的液位低于预警液位时，则抽取所述第二容器内的溶液并输送至所述第一容器内。

作为上述技术方案的进一步改进，当所述第一容器内溶液的液位低于报警液位时，则发出缺水报警信号，其中，所述报警液位低于所述预警液位。

本申请的有益效果是：

通过送气管路向第一容器内送气，使得第一容器内的溶液经过输水管、全面罩饮水装置以及头模内部的水流通道，并最终流入第二容器内，其中，通过测量流入第二容器内的流量，便可以获得流过全面罩饮水装置的流量。将测得的流量除以所花费的时长，就能够计算出单位时间内的流量，即全面罩饮水装置的饮水流量。

该全面罩饮水装置的流量检测系统，操作方便且检测效率高，能够实现对饮水流量标准化的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了一种全面罩饮水装置的流量检测系统的示意图；

图2示出了一种全面罩饮水装置的流量检测方法的简易流程图；

图3示出了一种送气管路的气密性检测的简易流程图；

图4示出了一个示例中气密性检测的流程图；

图5示出了一个示例中进行流量检测的流程图。

主要元件符号说明：

1-第一容器；2-送气管路；3-连接口；4-输水管；5-流量测量模块；6-头模；7-水流通道；8-第二容器；9-第一液位传感器；10-第二液位传感器；11-气路开关；12-气压传感器；13-调压阀；14-进水管；15-开关阀；16-水路开关；17-计时器；18-处理器；19-水泵；20-注水口。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

实施例

参阅图1，在本实施例中，提出了一种全面罩饮水装置的流量检测系统，包括：

第一容器1，用于储存溶液；

送气管路2，用于向第一容器1内送气以增大第一容器1内的气压，使得第一容器1内的溶液从第一容器1的底部向外流出；

连接口3，用于连接全面罩饮水装置的进水口，其中，连接口3通过输水管4与第一容器1的底部相连通，输水管4上可设置有流量测量模块5；

头模6，用于安装全面罩饮水装置，其中，头模6内部设置有水流通道7，水流通道7与全面罩饮水装置的出水口相连通；

第二容器8，与水流通道7相连通。

考虑到成本等原因，溶液可采用水液，例如自来水、纯净水等。流量测量模块5可采用流量计。

在本实施例中，全面罩饮水装置的流量检测系统还包括外壳，其中，第一容器1、送气管路2和第二容器8均安装与外壳的内部，其中，连接口3和头模6均设置于外壳的顶面上。

进一步地，外壳上还可安装有显示屏、声光报警装置等。

第一容器1内部可设置有第一液位传感器9，其中，第一液位传感器9用于检测第一容器1内的液位。第一液位传感器9的感应元件位于第一容器1的内部。

第二容器8内部可设置有第二液位传感器10，其中，第二液位传感器10用于检测第二容器8内的液位。

送气管路2上可设置有气路开关11、气压传感器12和调压阀13。其中，气路开关11用于控制送气管路2进气侧的通断，其中，送气管路2的进气端与气路开关11之间设置有泄压孔，当打开气路开关11时，送气管路2内的气体可通过泄压孔向外流出；气压传感器12用于检测送气管路2内的气压值，调压阀13用于调节送气管路2输出的气压值。其中，控制气源的输入，同时通过调压阀13对送气管路2输出的气压值进行调整，由此模拟佩戴者允吸所产生的压力。

在本实施例中，送气管路2的输出端可设置有气压传感器，由此便可以检测送气管路2输出的气压大小。

送气管路2与第一容器1的顶部相连，其中，第一容器1还连接有输水管4和进水管14。

输水管4与第一容器1的底部相连通，用于向连接口3输送水液。

进水管14与第二容器8相连，由此使得第二容器8内的水液可以被输送至第一容器1内。其中，进水管14上可设置有阀门，当送气管路2向第一容器1内送气之前，可先关闭进水管14上的阀门，由此避免漏气。

在本实施例中，所涉及的阀门、开关都可以采用电磁阀门及电控开关。

全面罩饮水装置的流量检测系统可以实现对全面罩饮水装置的流量检测，其中，通过送气管路2向第一容器1内送气，使得第一容器1内的溶液经过输水管4、全面罩饮水装置以及头模6内部的水流通道7，并最终流入第二容器8内，利用输水管4上设置的流量测量模块5对流量进行测量，由此便可以测量到流过全面罩饮水装置的流量。

基于上文中提出的全面罩饮水装置的流量检测系统，在本实施例中，还提出了一种全面罩饮水装置的流量检测方法。

如图2所示，全面罩饮水装置的流量检测方法，包括如下步骤：

S11，对送气管路2的气密性进行检测；

S12，当送气管路2的气密性合格时，则开启送气动作，其中，通过送气管路2向第一容器1内输入气压值为第一预设气压值的气流；

S13，开启计时，通过输水管4上的流量测量模块5测量经过第一预设时长流入第二容器8内的溶液的流量。

在进行检测前，可先将安装全面罩饮水装置安装于头模6上，其中，全面罩饮水装置的进水口需要与系统的连接口3进行连接。头模6上水流通道7相当于口腔，全面罩饮水装置安装在头模6上后，全面罩饮水装置的排水口便于水流通道7相连通，其中，当水液不断流入至全面罩饮水装置，水液会通过全面罩饮水装置的排水口流入至水流通道7中。

第一预设气压值可根据情况进行设定，其中，第一预设气压值的大小可通过调压阀13进行调整。

第一预设时长为60秒。

通过送气管路2向第一容器1内进行送气后，第一容器1内的溶液依次经过输水管4、全面罩饮水装置以及头模6内部的水流通道7，并最终流入第二容器8内。其中，流经输水管4和全面罩饮水装置的流量是相同的。

在开启计时后，通过输水管4上的流量测量模块5测量经过第一预设时长流入第二容器8内的溶液的流量，如此，就可以计算出单位时间内经过全面罩饮水装置的流量，即全面罩饮水装置的饮水流量。

如果送气管路2的气密性不合格，就会出现漏气，从而导致测量结果不准确，为此，在对第一容器1进行送气前，需先对送气管路2的气密性进行检测。

如图3所示，在本实施例中，送气管路2的气密性检测包括如下步骤：

S21，通过送气管路2的气流入口向送气管路2送气；

S22，当送气管路2内部气压值上升至第二预设气压值时，关闭送气管路2的气流入口，其中，第二预设气压值大于第一预设气压值；

S23，对送气管路2中的气压进行第一次检测，当送气管路2内的气压值为第三预设气压值时起，在经过第二预设时长后，对送气管路2中的气压进行第二次检测。

进行第二检测时，若送气管路2内的气压值不低于第三预设气压值，则判定送气管路2的气密性合格；若送气管路2内的气压值低于第三预设气压值，则判定送气管路2的气密性不合格，并发出气密性不合格信号。

在本实施例中，第二预设气压值和第三预设气压值，都可以根据需要进行设定，其中，第三预设气压值不大于第二预设气压值。第二预设时长为30秒。

为了实现送气，送气管路2的气流入口与气源相连，其中，气源可以采用空气压缩机等。

气流入口可设置有开关阀15，开关阀可采用电磁阀。通过开关阀15可以关闭送气管路2的气流入口，由此使得气源产生的气流无法进入到送气管路2中。

进行气密性检测时，打开送气管路2的气流入口，使得气体持续流入至送气管路2内部，在这过程中，可通过送气管路2上的气压传感器12实时检测送气管路2内的气压，当送气管路2内部的气压上升至第二预设气压值时，便可以关闭送气管路2的开关阀15以及气路开关11。其中，需要注意的是，在检测送气管路2的气密性之前，需要提前封闭送气管路2的气流出口，避免送气管路2内的气体从气流出口泄露至第一容器1内。其中，送气管路2的气流出口可设置有电磁阀。

由于气体的不断流入可能会导致送气管路2内部的气压不稳定，所以，关闭送气管路2的气流入口，可等待设定时长后，使得送气管路2内部的气压变稳定，然后对送气管路2中的气压进行第一次检测。

设定时长不小于2秒，例如，2秒、3秒等等。

在本实施例中，在关闭送气管路2的气流入口后，若检测到送气管路2内的气压值超过第三预设气压值，则执行泄压动作以降低送气管路2内的气压值。

第三预设气压值可以设为(20±0.5)kpa。需要注意的是，在本实施例中，第一预设气压值、第二预设气压值和第三预设气压值均为区间值。

第三预设气压值不小于第一预设气压值，如此，可以验证送气管路2的承压能力，使得在进行流量检测时，确保送气管路2可以承受第一预设气压值，并稳定地完成送气的工作。

进一步地，执行泄压动作时，实时检测送气管路2内的气压值，当检测到送气管路2内的气压值等于第三预设气压值时，则停止执行泄压动作；

当检测到送气管路2内的气压值仍超过第三预设气压值时，则重复执行泄压动作。

在本实施例中，上述“执行泄压动作”包括：

通过送气管路2上的气路开关11开启送气管路2上的泄压孔，并持续第三预设时长。其中，第三预设时长不大于0.8秒，例如0.3秒、0.5秒等等。

进一步地，当泄压孔打开并持续第三预设时长后，通过气路开关11立即关闭泄压孔，由此避免泄露的气体过多，导致气压下降不受控制。需要注意的是，在进行流量检测时，当气源向送气管路2内输水气体的过程中，泄压孔所泄露的气量十分有限，不会影响第一容器1内溶液的流出量。其中，泄压孔的孔径可控制在1mm以内。

沿送气管路2，气路开关11与开关阀15之间的距离可在5cm以内，其中，泄压孔位于气路开关11与开关阀15之间。

通过上述操作完成对送气管路2气密性的检测后，当气密性检测合格，就可以通过送气管路2向第一容器1内送气。

随着送气管路2相第一容器1内送气，第一容器1内的溶液便会依次经过输水管4、全面罩饮水装置以及头模6内部的水流通道7，并最终流入第二容器8内。其中，在步骤S13中，开启计时之前，监测第二容器8内溶液的液位，当第二容器8内溶液的液位达到预设液位时，则开启计时。

第一容器1内的溶液刚开始流动时，输水管4、全面罩饮水装置以及头模6内部的水流通道7都可能存在有空气，如果不排空流道内的空气，则会因为气压的作用而影响水流的速度。

为此，在开启计时之前，先对第二容器8内溶液的液位进行监测，当第二容器8内溶液的液位达到预设液位时，这说明输水管4、全面罩饮水装置以及头模6内部的水流通道7内部的空气都已经确保被排空，之后，在对流量进行检测就能够获得准确的测量结果。

预设液位可以通过第二容器8内的第二液位传感器10进行测量。其中，第二液位传感器10的感应元件位于第二容器8的内部。

在本实施例中，开启送气动作的同时，实时监测第一容器1内溶液的液位；

当第一容器1内溶液的液位低于预警液位时，则抽取第二容器8内的溶液并输送至第一容器1内。

进一步地，当第一容器1内溶液的液位低于报警液位时，则发出缺水报警信号，其中，报警液位低于预警液位。此时，便需要对第一容器1进行补水。

为了更加清楚和全面地了解全面罩饮水装置的流量检测方法，以下以具体的示例进行说明。

参照图4，全面罩饮水装置的流量检测系统的电源线接通电源后，打开电源开关，使得电源指示灯亮起；

接通电源后，打开设置在系统上的气密检测开关，同时，气密检测指示灯亮起。气密检测开关打开后，在处理器18的作用下，气流入口开启，其中，气源向管路内供气；

气压传感器12检测到送气管路2内压力上升至一定数值后，气路开关11及开关阀15关闭，稳压2～3秒；

之后，气压传感器12检测送气管路2内气体压力是否为(20±0.5)kpa，如果压力过高，气路开关11间断开启，打开0.5s，送气管路2内气体可通过开关阀15与气路开关11之间的泄压孔进行泄压；

气路开关11关闭后，气压传感器12再次检测送气管路2内气体压力是否为(20±0.5)kpa，如不满足，则需重复进行泄压动作直至压力符合需求；

气压传感器12检测送气管路2内气压满足需求后，向处理器18输出数值，同时，计时器17打开并计时30秒。当30秒计时结束后，气压传感器12对送气管路2内气压再次进行检测，并输出数值，处理器18比对检测数值(气压值)是否低于先前记录数值(气压值)，若检测数值低于记录数值则向显示屏及声光报警装置输出气密性不合格信号，若不低于则向显示屏输出气密性合格信号。显示屏及声光报警装置输出气密性不合格信号后，停止检测，需要维修后重新进行气密性检测，直至合格。

参照图5，当气密性检测合格后，打开设置在系统上的流量检测开关，同时，流量检测指示灯亮起。流量检测开关打开后，在处理器18的作用下，开关阀15、气路开关11及水路开关16打开。第一容器1内的水在气压作用下经过水路开关16，连接口3及头模6进入第二容器8；

随着第二容器8内的水积累到一定量，设置第二容器8上的第二液位传感器10被触发，流量测量模块5和计时器17开始动作。计时器17开始计时60s，流量测量模块5对经过流量进行检测；

计时结束后，处理器18在计时结束后向开关阀15、水路开关16及流量测量模块5发出关闭指令，并对采集的流量数值经过计算向显示屏输出流量检测结果，检测过程结束；

在流量检测过程中，当第一容器1内的液面达到第一液位传感器9的预警液位，处理器18向第二容器8内的水泵19发出动作指令，将第二容器8内的水抽取至第一容器1内。若第一容器1内的液面低到第一容器1的报警液位，处理器18向显示屏及声光报警装置输出缺水报警信号；

显示屏及声光报警装置输出缺水报警信号后，停止检测，此时，可通过注水口20进行手动补水，同时在检修系统后重新进行流量检测。

注水口20可与第二容器8相连通，当水液通过注水口注入到第二容器8内，可通过水泵19将第二容器8内的水液抽送到第一容器1中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。