CN221037528U - 双向流量传感器及呼吸机 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种双向流量传感器及呼吸机，涉及测量技术领域。在双向流量传感器中，包括设置于通道主体内的节流元件和检测元件，检测元件包括第一检测元件及第二检测元件。节流元件设置于第一检测元件与第二检测元件之间，用于通过改变气体流束的流动截面积在节流元件前后产生压力差，第一检测元件用于检测节流元件的第一侧的第一气体压力，第二检测元件用于检测节流元件的第二侧的第二气体压力，根据第一气体压力与第二气体压力得到通道主体内的气体流量。相对现有技术而言，无需考虑前后气路通道的长度便能得到气体流量，结构更为简单。

Description

双向流量传感器及呼吸机

技术领域

本申请涉及测量技术领域，具体而言，涉及一种双向流量传感器及呼吸机。

背景技术

呼吸机流量传感器是呼吸机核心部件之一，其精度直接影响着呼吸机的性能和精度，而呼吸机作为重要的生命支持设备，其性能和精度对于患者的治疗和康复具有至关重要的作用。

在现有技术中，由于呼吸机内部流量传感器前后端管道直径短小、直管道短、弯头过多或加装附件等都会导致流体流动不平稳，从而影响流量的精确测量。

实用新型内容

为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种双向流量传感器。

第一方面，本申请实施例提供一种双向流量传感器，所述双向流量传感器包括通道主体以及设置于所述通道主体内的节流元件和检测元件，其中，所述节流元件包括相对的第一侧和第二侧，所述检测元件包括设置于所述第一侧的第一检测元件及设置于所述第二侧的第二检测元件。

所述通道主体用于传输混合气体，所述节流元件设置于所述第一检测元件与所述第二检测元件之间，用于通过改变气体流束的流动截面积在所述节流元件前后产生压力差，所述第一检测元件用于检测所述第一侧的第一气体压力，所述第二检测元件用于检测所述第二侧的第二气体压力，根据所述第一气体压力与第二气体压力得到所述通道主体内的气体流量。

在一种可能的实现方式中，所述通道主体包括依次连通的第一通道、第二通道及第三通道。所述双向流量传感器还包括设置于所述第一通道及所述第三通道内的整流元件，用于抑制气体湍流的产生。所述节流元件与所述检测元件设置于所述第二通道内，所述第一检测元件用于检测所述第一通道与所述节流元件之间气体的第一气体压力，所述第二检测元件用于检测所述第三通道与所述节流元件之间气体的第二气体压力。

在一种可能的实现方式中，所述整流元件包括第一整流元件与第二整流元件，所述第一整流元件设置于所述第一通道的内壁，所述第二整流元件设置于所述第三通道的内壁，所述第一整流元件与所述第二整流元件对称分布在所述节流元件的两侧。

在一种可能的实现方式中，所述整流元件包括导流鳍片，所述导流鳍片与所述通道主体为一体结构。

在一种可能的实现方式中，所述第二通道还包括对称分布在所述节流元件的两侧的第一采样口及第二采样口，所述第一采样口用于设置所述第一检测元件，所述第二采样口用于设置所述第二检测元件。

在一种可能的实现方式中，所述节流元件包括圆锥节流结构，所述节流元件的中心轴线与所述通道主体的延伸方向垂直。

在一种可能的实现方式中，所述过滤元件用于将气体整流成流速分布均匀的气体。所述过滤元件包括第一过滤元件与第二过滤元件，所述第一过滤元件设置于所述第一通道远离所述节流元件的一端，所述第二过滤元件设置于所述第三通道远离所述节流元件的一端，所述第一过滤元件与所述第二过滤元件对称分布在所述节流元件的两侧。

在一种可能的实现方式中，所述第一过滤元件与所述第二过滤元件包括蚀刻密集多孔式过滤网，所述蚀刻密集多孔式过滤网的孔密度从过滤网的中间向四周减小。

在一种可能的实现方式中，所述双向流量传感器的材料包括塑料及不锈钢。

第二方面，本申请实施例还提供一种呼吸机，所述呼吸机包括第一方面中任意一种双向流量传感器。

基于上述任意一个方面，本申请实施例提供的双向流量传感器及呼吸机，包括设置于通道主体内的节流元件和检测元件，其中，节流元件包括相对的第一侧和第二侧，检测元件包括设置于第一侧的第一检测元件及设置于第二侧的第二检测元件。节流元件设置于第一检测元件与第二检测元件之间，用于通过改变气体流束的流动截面积在节流元件前后产生压力差，第一检测元件用于检测第一侧的第一气体压力，第二检测元件用于检测第二侧的第二气体压力，根据第一气体压力与第二气体压力得到通道主体内的气体流量。在上述结构中，节流元件通过改变气体流束的流动截面积在节流元件前后产生压力差，第一检测元件和第二检测元件可以检测获得节流元件前后的压力差值，根据该压力差值可以得到气体流量。相对现有技术而言，无需考虑前后气路通道的长度便能得到气体流量，结构更为简单。

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调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它相关的附图。

图1为本申请实施例提供的双向流量传感器的一种可能的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的双向流量传感器的一种局部结构示意图一；

图3为本申请实施例提供的双向流量传感器的一种局部结构示意图二；

图4为本申请实施例提供的双向流量传感器的另一种可能结构示意图。

图标：

10-双向流量传感器；110-通道主体；111-第一通道；112-第二通道；113-第三通道；120-节流元件；130-检测元件；131-第一检测元件；132-第二检测元件；140-整流元件；141-第一整流元件；142-第二整流元件；150-过滤元件；151-第一过滤元件；152-第二过滤元件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可依具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的不同特征之间可以相互结合。

本申请实施例提供的双向流量传感器10可以但不限于应用于呼吸机技术领域，用以实时监测患者的呼吸流量，确保呼吸机的正常工作和患者的安全。

请参考图1，本申请实施例提供的双向流量传感器10包括通道主体110以及设置于通道主体110内的节流元件120和检测元件130，其中，通道主体110用于传输混合气体，示例性地，通道主体110可以为患者输送适宜的空氧混合气，也可以输送患者呼出的气体。

节流元件120用于通过改变气体流束的流动截面积在节流元件120前后产生压力差，根据压力差和预设系数可以得到通道主体110内的气体流。其中，节流元件120包括相对的第一侧和第二侧，检测元件130包括设置于第一侧的第一检测元件131及设置于第二侧的第二检测元件132，第一检测元件131用于检测第一侧的气体的第一气体压力，第二检测元件132用于检测第二侧的气体的第二气体压力，根据第一气体压力与第二气体压力得到压力差。示例性地，双向流量传感器10还可以包括微型控制芯片，用以根据第一气体压力和第二气体压力计算得到气体流量，或者，当双向流量传感器10应用于呼吸机时，检测元件可以将第一气体压力和第二气体压力发送至呼吸机的控制主机，控制主机可以根据第一气体压力和第二气体压力计算得到气体流量。

在上述结构中，节流元件120设置于第一检测元件131和第二检测元件132之间，节流元件120通过改变气体流束的流动截面积在节流元件120前后产生压力差，通过第一检测元件131和第二检测元件132可以获得节流元件120前后的压力差值，从而得到气体流量。相对现有技术而言，无需考虑前后气路通道的长度便能得到气体流量，结构更为简单。

作为本申请实施例的一种可能实现方式，请参考图2，通道主体110包括依次连通的第一通道111、第二通道112及第三通道113，第一通道111与第三通道113可以对称设置于第二通道112的两侧，具体地，第一通道111可以设置在节流元件120的第一侧，第三通道113可以设置在节流元件120的第二侧。

双向流量传感器10还包括设置于第一通道111及第三通道113内的整流元件140，用于抑制气体湍流的产生，具体地，整流元件140包括第一整流元件141与第二整流元件142，第一整流元件141设置于第一通道111的内壁，第二整流元件142设置于第三通道113的内壁，第一整流元件141与第二整流元件142对称分布在节流元件120的两侧。示例性的，当第一通道111与进气口连接，第三通道113与出气口连接时，第一整流元件141可以通过抑制气体湍流的产生，提升气流的稳定性，从而确保流量检测精确度，而第二整流元件142可以进一步抑制气体湍流的产生，为患者提供更可靠的通气的同时提高患者的舒适度。其中，整流元件140包括导流鳍片，导流鳍片与通道主体110可以为一体结构。

节流元件120与检测元件130设置于第二通道112内，第一检测元件131用于检测第一通道111与节流元件120之间气体的第一气体压力，第二检测元件132用于检测第三通道113与节流元件120之间气体的第二气体压力，根据第一气体压力与第二气体压力得到通道主体110内的气体流量。

更进一步地，第二通道112还包括对称分布在节流元件120的两侧的第一采样口及第二采样口，第一采样口用于设置第一检测元件131，第二采样口用于设置第二检测元件132。示例性地，第一检测元件131与第二检测元件132可以包括压力探头，压力探头可以通过第一采样口和第二采样口检测通道主体110内的气体压力。此外，第二通道112外侧还可以设置有用于固定检测元件130的固定件，以便检测元件130的安装。

作为本申请实施例的一种可能实现方式，请再次参考图,2，节流元件120包括圆锥流线结构，节流元件120的中心轴线与通道主体110的延伸方向垂直。示例性地，可以参考图，节流元件120可以包括四条气路通道，每条气路通道的宽度从节流元件120中心轴的位置向两侧逐渐增大，示例性地，当气体从第一通道111流向节流元件120的中心轴位置时，气体流束的截面积逐渐减小，而当气体从节流元件120的中心轴位置流向第三通道113时，气体流束的截面积逐渐增大，进而在节流元件120的第一侧和第二侧产生压力差。

作为本申请实施例的一种可能实现方式，请参考图3及图4，双向流量传感器10还包括过滤元件150，过滤元件150不仅可以将气体整流成流速分布均匀的气体，还可以过滤气体中的杂质，更好地帮助患者进行呼吸动作的同时提高患者的舒适度。进一步地，过滤元件150可以包括第一过滤元件151与第二过滤元件152，第一过滤元件151设置于第一通道111远离节流元件120的一端，用于第二过滤元件152设置于第三通道113远离节流元件120的一端，第一过滤元件151与第二过滤元件152对称分布在节流元件120的两侧，其中，第一过滤元件151与第二过滤元件152包括蚀刻密集多孔式过滤网，蚀刻密集多孔式过滤网的孔密度从过滤网的中间向四周减小，以对气体进行整流，实现气体流速分布的均匀性。示例性地，当第一通道111与呼吸机的涡轮模块连通时，涡轮模块输出的空氧混合气可能具有较高的流速，第一过滤元件151对空氧混合气进行整流，空氧混合气从中心开始高速流动，而逐渐朝四周的方向流速减缓，最终得到流速均匀分布的空氧混合气，提高检测的准确性。

作为本申请实施例的一种可能实现方式，双向流量传感器10的材料包括塑料(PC)和不锈钢，优选的，双向流量传感器10的材质可以是塑料(PC)。

基于相同的发明构思，本申请实施例还提供一种呼吸机，包括上述任意一种双向流量传感器10，该双向流量传感器10包括通道主体110以及设置于通道主体110内的节流元件120和检测元件。其中，通道主体110用于传输混合气体，示例性地，通道主体110的一端可以与呼吸机的涡轮模块连接，另一端可以与呼吸机的输气口连接，为患者输送适宜的空氧混合气及输送患者呼出的气体。节流元件120用于通过改变气体流束的流动截面积在节流元件120前后产生压力差，根据压力差和预设系数可以得到通道主体110内的气体流。其中，节流元件120包括相对的第一侧和第二侧，检测元件包括设置于第一侧的第一检测元件131及设置于第二侧的第二检测元件132，第一检测元件131用于检测第一侧的气体的第一气体压力，第二检测元件132用于检测第二侧的气体的第二气体压力，根据第一气体压力与第二气体压力得到压力差。检测元件可以将第一气体压力与第二气体压力发送至呼吸机的控制主机，控制主机可以根据第一气体压力与第二气体压力计算得出患者的呼吸流量，实现双向测量的目的。此外，该双向流量传感器10还包括整流元件及过滤元件，整流元件及过滤元件可以通过抑制气体湍流的产生，提升气流的稳定性，从而确保流量检测精确度。

综上所述，本申请实施例提供一种双向流量传感器及呼吸机，在双向流量传感器中，包括设置于通道主体内的节流元件和检测元件，检测元件包括第一检测元件及第二检测元件。节流元件设置于第一检测元件与第二检测元件之间，用于通过改变气体流束的流动截面积在节流元件前后产生压力差，第一检测元件用于检测节流元件的第一侧的第一气体压力，第二检测元件用于检测节流元件的第二侧的第二气体压力，根据第一气体压力与第二气体压力得到通道主体内的气体流量。在上述结构中，节流元件通过改变气体流束的流动截面积在节流元件前后产生压力差，第一检测元件和第二检测元件可以检测获得节流元件前后的压力差值，根据该压力差值可以得到气体流量。相对现有技术而言，无需考虑前后气路通道的长度便能得到气体流量，结构更为简单。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双向流量传感器，其特征在于，包括通道主体以及设置于所述通道主体内的节流元件和检测元件，其中，所述节流元件包括相对的第一侧和第二侧，所述检测元件包括设置于所述第一侧的第一检测元件及设置于所述第二侧的第二检测元件；

所述通道主体用于传输混合气体；

所述节流元件设置于所述第一检测元件与所述第二检测元件之间，用于通过改变气体流束的流动截面积在所述节流元件前后产生压力差；

所述第一检测元件用于检测所述第一侧的第一气体压力，所述第二检测元件用于检测所述第二侧的第二气体压力，根据所述第一气体压力与第二气体压力得到所述通道主体内的气体流量。

2.根据权利要求1所述的双向流量传感器，其特征在于，所述通道主体包括依次连通的第一通道、第二通道及第三通道；

所述双向流量传感器还包括设置于所述第一通道及所述第三通道内的整流元件，用于抑制气体湍流的产生；

所述节流元件与所述检测元件设置于所述第二通道内，所述第一检测元件用于检测所述第一通道与所述节流元件之间气体的第一气体压力，所述第二检测元件用于检测所述第三通道与所述节流元件之间气体的第二气体压力。

3.根据权利要求2所述的双向流量传感器，其特征在于，所述整流元件包括第一整流元件与第二整流元件，所述第一整流元件设置于所述第一通道的内壁，所述第二整流元件设置于所述第三通道的内壁，所述第一整流元件与所述第二整流元件对称分布在所述节流元件的两侧。

4.根据权利要求2所述的双向流量传感器，其特征在于，所述整流元件包括导流鳍片，所述导流鳍片与所述通道主体为一体结构。

5.根据权利要求2所述的双向流量传感器，其特征在于，所述第二通道还包括对称分布在所述节流元件的两侧的第一采样口及第二采样口，所述第一采样口用于设置所述第一检测元件，所述第二采样口用于设置所述第二检测元件。

6.根据权利要求1所述的双向流量传感器，其特征在于，所述节流元件包括圆锥节流结构，所述节流元件的中心轴线与所述通道主体的延伸方向垂直。

7.根据权利要求2所述的双向流量传感器，其特征在于，所述双向流量传感器还包括过滤元件，所述过滤元件用于将气体整流成流速分布均匀的气体；

所述过滤元件包括第一过滤元件与第二过滤元件，所述第一过滤元件设置于所述第一通道远离所述节流元件的一端，所述第二过滤元件设置于所述第三通道远离所述节流元件的一端，所述第一过滤元件与所述第二过滤元件对称分布在所述节流元件的两侧。

8.根据权利要求7所述的双向流量传感器，其特征在于，所述第一过滤元件与所述第二过滤元件包括蚀刻密集多孔式过滤网，所述蚀刻密集多孔式过滤网的孔密度从过滤网的中间向四周减小。

9.根据权利要求1所述的双向流量传感器，其特征在于，所述双向流量传感器的材料包括塑料及不锈钢。

10.一种呼吸机，其特征在于，所述呼吸机包括上述权利要求1-9中任意一项的所述双向流量传感器。