CN102485120A - 一种气垫装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气垫装置，包括弹性板和多个气囊，多个气囊连接有气泵，弹性板位于多个气囊的上表面，弹性板包括上表面板、下表面板，在所述上表面板和下表面板之间设置有填充物，填充物内设置曲线型支架，曲线型支架内部相对两侧布设有多个A侧变形齿和多个B侧变形齿，多个A侧变形齿和多个B侧变形齿头部间形成供一个或多个信号光纤穿过的曲线形通道，A侧变形齿和B侧变形齿对应布设在信号光纤两侧；信号光纤连接测试单元，测试单元连接处理单元，处理单元根据测试单元检测的弹性板的压力分布，通过控制气泵来调整上述多个气囊中所填充的气体的量。本发明结构简单、设计合理、成本低且使用方式灵活、灵敏度高、使用效果好。

Description

一种气垫装置

技术领域

本发明涉及一种气垫装置。

背景技术

人以一种姿势长时间的躺卧会使人体的承受较多体重的部位不舒服，正常人可以通过改变姿势来更换承受较多体重的部位，然而一些老人和病人只有通过护理者的帮助才能翻身或变化身体姿态，但是很多情况下护理者并不知道哪些部位需要调整压力，哪些不需要改变，从而导致部分病人或被护理人皮肤表面出现褥疮，严重时危及生命。

中国专利200680041502.2公开了一种气垫装置，其采用置于气垫表面上的具有光纤传感装置的弹性板监测压力，然后据此调节气垫中气囊的充气量，达到自动调节压力的目的。该装置较传统的基于电气阻抗值随负重变化的气垫监测装置有较好的改进，如监测精度、适应环境能力以及抗电磁干扰能力有所提高，但该装置光纤传感链路是断开的，灰尘、液体等的污染会造成其性能严重下降，甚至导致光路不通而失去传感功能。这些都限制了该装置的使用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种气垫装置。本发明结构简单、设计合理、成本低且使用方式灵活、灵敏度高、使用效果好，光纤链路完整，能够有效抵御灰尘、液体的污染，具有良好的市场应用前景。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种气垫装置，其特征在于：包括弹性板和多个气囊，所述多个气囊连接有气泵，所述弹性板位于多个气囊的上表面，所述弹性板包括上表面板、下表面板，在所述上表面板和下表面板之间设置有填充物，所述填充物内设置有多个曲线型支架，所述曲线型支架内部相对两侧布设有多个A侧变形齿和多个B侧变形齿，多个A侧变形齿和多个B侧变形齿之间呈交错布设且二者的头部间形成供一个或多个信号光纤穿过的曲线形通道，A侧变形齿和B侧变形齿对应布设在信号光纤两侧；所述曲线形支架内的信号光纤通过光缆连接有测试单元，所述测试单元通过测试曲线形支架内的信号光纤对光信号的衰减，检测出所述弹性板受到的压力分布；所述测试单元连接有处理单元，所述处理单元根据测试单元检测的弹性板的压力分布，通过控制气泵来调整上述多个气囊中所填充的气体的量。

上述的一种气垫装置，所述曲线形支架为曲线形壳体，多个A侧变形齿和多个B侧变形齿对应布设在曲线形壳体的内壁上，且所述的曲线形壳体位于一壳体内，一导杆与壳体是滑动配合且导杆的一端伸入壳体内并与曲线形壳体一端连接，导杆另一端与弹性板的上表面板接触。

上述的一种气垫装置，所述导杆与曲线型壳体之间设置有隔膜，所述隔膜固定于壳体的内壁上。

上述的一种气垫装置，所述壳体内设置有供所述曲线型壳体下端部安装的固定支架，所述固定支架上以螺纹连接方式安装有调整螺杆且调整螺杆上固定有底板，所述曲线形壳体上端部上方布设有平垫且平垫与隔膜之间布设有辅助弹簧，且所述曲线形壳体卡装在平垫与底板之间。

上述的一种气垫装置，所述曲线形壳体内的信号光纤两端安置有光反射装置。

上述的一种气垫装置，所述光缆上安装有一个或多个光反射装置。

上述的一种气垫装置，所述曲线形支架为弹簧，A侧变形齿和B侧变形齿对应布设在弹簧中相邻相邻两圈弹簧丝之间。

上述的一种气垫装置，所述曲线形支架为波纹管，A侧变形齿和B侧变形齿对应布设在波纹管的管壁上内凹处的相对两个侧面上。

上述的一种气垫装置，所述曲线形支架为锯齿板，且锯齿板由两个锯齿板相扣而成，两块锯齿板的相对面上布设有相互交错对应的A侧变形齿和B侧变形齿。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、加工制作简便、投入成本低且使用方式灵活、灵敏度高。

2、测试单元可采用光源-光功率计或光时域反射计等现有的设备就可以投入使用，并且采用光时域反射计容易做到分布式或准分布式监测。

3、通过在信号光纤和光缆上安装光反射装置达到提高测试灵敏度以及做到分布式或准分布式的监测。

4、本装置根据病人或被护理者躺在弹性板上时，测试单元通过弹性板上的传感元件检测到体重的分布，然后处理单元根据需要来控制气垫中多个气囊内气体的充气量的多少，达到调节身体不同部位承受体重的变化，减少或消除褥疮等病症的发生，提高病人或被护理者的舒适性。

5、测试精度高，安装布设方便，以及抗电磁干扰、能够做到远距离监测的目的。

6、由于本装置采用的光纤传感元件是封闭光纤链路的，对与灰尘、液体等的污染具有良好的抵御能力，使本装置具有较好的适应性。

综上所述，本发明结构简单、设计合理、加工制作方便、成本低且使用方式灵活、灵敏度高、使用效果好，实用价值高，能有效提高病人或被护理者的躺在床上的舒适性，具有良好的市场应用前景。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1中曲线型壳体的连接结构示意图。

图3为本发明实施例1中曲线型壳体内部结构示意图。

图4为本发明实施例2的结构示意图。

图5为本发明实施例2中弹簧内部结构示意图。

图6为本发明实施例3的结构示意图。

图7为图6中A处的局部放大示意图。

图8为本发明实施例4的结构示意图。

附图标记说明：

1-光缆；         2-气囊；       3-上表面板；

4-下表面板；     4-1-A侧变形齿；4-2-B侧变形齿；

5-测试单元；     6-气泵；       7-处理单元；

8-导杆；         9-壳体；       10-隔膜；

15-固定支架；    16-调整螺杆；  17-底板；

19-曲线型壳体；  20-平垫；      21-辅助弹簧；

33-信号光纤；    35-填充物；    45-锯齿板；

38-弹簧；        40-波纹管；    41-管壁。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2、图3和图4所示的一种气垫装置，包括弹性板和多个气囊2，所述多个气囊2连接有气泵6，所述弹性板位于多个气囊2的上表面，所述弹性板包括上表面板3、下表面板4，在所述上表面板3和下表面板4之间设置有填充物35，所述填充物35内设置有多个曲线型支架，所述曲线型支架内部相对两侧布设有多个A侧变形齿4-1和多个B侧变形齿4-2，多个A侧变形齿4-1和多个B侧变形齿4-2之间呈交错布设且二者的头部间形成供一个或多个信号光纤33穿过的曲线形通道，A侧变形齿4-1和B侧变形齿4-2对应布设在信号光纤33两侧；所述曲线形支架内的信号光纤33通过光缆1连接有测试单元5，所述测试单元5通过测试曲线形支架内的信号光纤33对光信号的衰减，检测出所述弹性板受到的压力分布；所述测试单元5连接有处理单元7，所述处理单元7根据测试单元5检测的弹性板的压力分布，通过控制气泵6来调整上述多个气囊2中所填充的气体的量。

本实施例中，所述曲线形支架为曲线形壳体19，多个A侧变形齿4-1和多个B侧变形齿4-2对应布设在曲线形壳体19的内壁上，且所述的曲线形壳体19位于一壳体9内，一导杆8与壳体9是滑动配合且导杆8的一端伸入壳体9内并与曲线形壳体19一端连接，导杆8另一端与弹性板的上表面板3接触，壳体9的下端与弹性板的下表面板4接触。实际工作中，当有患者躺在弹性板上时，其体重施加在弹性板上，使弹性板上表面板3出现向下的位移，导致导杆8的位移，使位于壳体9内的曲线型壳体19两端距离发生变化，从而使曲线型壳体19内部两列A侧变形齿4-1和B侧变形齿4-2之间的距离改变，导致信号光纤33的弯曲曲率变化，在信号光纤33内部传输的光信号随之变化，通过测试单元5可以监测到该光信号的变化并传递给处理单元7进行计算并根据需要控制气泵6调节气囊2中填充气量的多少，使躺在弹性板上面的患者或被护理者在处理单元7的控制下按照预定的程序不需翻身就可以调节身体不同部位的压力承受力值，防止褥疮现象的出现，提高病人或被护理者的舒适性。

一种优选的做法是所述的导杆8与曲线型壳体19之间有一隔膜10，所述的隔膜10固定于壳体9的内壁上，这样可以防止灰尘以及液体对壳体9内部曲线型壳体19的侵蚀。所述的隔膜10上也可以预设有波纹。

所述信号光纤33为外部包有多层保护层的光纤。

所述信号光纤33外部包覆有一层防水材料层。

一种优选的做法是：所述壳体9内设置有供所述曲线型壳体19下端部安装的固定支架15，固定支架15上以螺纹连接方式安装有调整螺杆16且调整螺杆16上固定有底板17，所述曲线形壳体19上端部上方布设有平垫20且平垫20与隔膜10之间布设有辅助弹簧21，且所述曲线形壳体19卡装在平垫20与底板17之间，这样可以对曲线型壳体19的状态进行手动调整。

一种优选的做法是所述光纤弯曲敏感元件内的所述曲线形壳体19包含的信号光纤33两端安置有光反射装置。或在所述的光缆1上安置有一个或多个光反射装置，由于光反射装置对光缆1以及信号光纤33内传输的光信号具有反射作用，通过测定反射光的信号功率变化，可以更好的确定事件发生的位置，以及事件的情况。所述的光反射装置可以是光反射镜、光纤光栅或含有气泡的光纤。

实施例2

如图4、图5所示，本实施例中，与实施例1不同的是：所述曲线形支架为弹簧38，A侧变形齿4-1和B侧变形齿4-2对应布设在弹簧38中相邻相邻两圈弹簧丝之间，且A侧变形齿4-1和B侧变形齿4-2相互交错布设。本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。

实施例3

如图6、图7所示，本实施例中，与实施例1不同的是：所述曲线形支架为波纹管40，A侧变形齿4-1和B侧变形齿4-2对应布设在波纹管40的管壁41上内凹处的相对两个侧面上，且A侧变形齿4-1和B侧变形齿4-2相互交错布设。本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。

实施例4

如图8所示，本实施例中，与实施例1不同的是：所述曲线形支架为锯齿板45，且锯齿板45由两个锯齿板相扣而成，两块锯齿板的相对面上布设有相互交错对应的A侧变形齿4-1和B侧变形齿4-2。本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种气垫装置，其特征在于：包括弹性板和多个气囊(2)，所述多个气囊(2)连接有气泵(6)，所述弹性板位于多个气囊(2)的上表面，所述弹性板包括上表面板(3)、下表面板(4)，在所述上表面板(3)和下表面板(4)之间设置有填充物(35)，所述填充物(35)内设置有多个曲线型支架，所述曲线型支架内部相对两侧布设有多个A侧变形齿(4-1)和多个B侧变形齿(4-2)，多个A侧变形齿(4-1)和多个B侧变形齿(4-2)之间呈交错布设且二者的头部间形成供一个或多个信号光纤(33)穿过的曲线形通道，A侧变形齿(4-1)和B侧变形齿(4-2)对应布设在信号光纤(33)两侧；所述曲线形支架内的信号光纤(33)通过光缆(1)连接有测试单元(5)，所述测试单元(5)通过测试曲线形支架内的信号光纤(33)对光信号的衰减，检测出所述弹性板受到的压力分布；所述测试单元(5)连接有处理单元(7)，所述处理单元(7)根据测试单元(5)检测的弹性板的压力分布，通过控制气泵(6)来调整上述多个气囊(2)中所填充的气体的量。

2.根据权利要求1所述的一种气垫装置，其特征在于：所述曲线形支架为曲线形壳体(19)，多个A侧变形齿(4-1)和多个B侧变形齿(4-2)对应布设在曲线形壳体(19)的内壁上，且所述的曲线形壳体(19)位于一壳体(9)内，一导杆(8)与壳体(9)是滑动配合且导杆(8)的一端伸入壳体(9)内并与曲线形壳体(19)一端连接，导杆(8)另一端与弹性板的上表面板(3)接触。

3.根据权利要求2所述的一种气垫装置，其特征在于：所述导杆(8)与曲线型壳体(19)之间设置有隔膜(10)，所述隔膜(10)固定于壳体(9)的内壁上。

4.根据权利要求2所述的一种气垫装置，其特征在于：所述壳体(9)内设置有供所述曲线型壳体(19)下端部安装的固定支架(15)，所述固定支架(15)上以螺纹连接方式安装有调整螺杆(16)且调整螺杆(16)上固定有底板(17)，所述曲线形壳体(19)上端部上方布设有平垫(20)且平垫(20)与隔膜(10)之间布设有辅助弹簧(21)，且所述曲线形壳体(19)卡装在平垫(20)与底板(17)之间。

5.根据权利要求2所述的一种气垫装置，其特征在于：所述曲线形壳体(19)内的信号光纤(33)两端安置有光反射装置。

6.根据权利要求2所述的一种气垫装置，其特征在于：所述光缆(1)上安装有一个或多个光反射装置。

7.根据权利要求1所述的一种气垫装置，其特征在于：所述曲线形支架为弹簧(38)，A侧变形齿(4-1)和B侧变形齿(4-2)对应布设在弹簧(38)中相邻相邻两圈弹簧丝之间。

8.根据权利要求1所述的一种气垫装置，其特征在于：所述曲线形支架为波纹管(40)，A侧变形齿(4-1)和B侧变形齿(4-2)对应布设在波纹管(40)的管壁(41)上内凹处的相对两个侧面上。

9.根据权利要求1所述的一种气垫装置，其特征在于：所述曲线形支架为锯齿板(45)，且锯齿板(45)由两个锯齿板相扣而成，两块锯齿板的相对面上布设有相互交错对应的A侧变形齿(4-1)和B侧变形齿(4-2)。

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