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CN104586396B - 一种肺活量的测试方法和设备 - Google Patents

一种肺活量的测试方法和设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种肺活量的测试方法和设备，所述方法包括：测得移动设备的压力孔内腔的静压力P0；所述压力孔连通外界，在移动设备上单独设置或为已有设计开口；对准压力孔吹气，获得各个时刻的气压P(t)；根据气流流速v(t)和压力差P(t)‑P0的对应关系式，获得对应各个时刻的气流流速v(t)。根据测量时间t与所述气流流速v(t)的对应关系，获得测试者的肺活量Vc。本技术方案根据气流流速和测量时间的对应关系获得测试者的肺活量，能够有效的提高肺活量测试的精度，而且不会对测试设备的相关部件造成损坏，完全不同于现有技术中利用麦克分测试肺活量的方案。

Description

一种肺活量的测试方法和设备
技术领域
本发明涉及移动终端技术领域，特别涉及一种肺活量的测试方法和设备。
背景技术
现有手机及可穿戴设备中通常利用麦克风作为肺活量测试的测试传感器，其原理为通过检测气体导致振膜的振动频率计算气流速度。由于麦克风的振膜薄、灵敏度较高，在高频压力下易破碎导致失效，使得计算精度不高、测试结果不可靠。
发明内容
本发明提供了一种肺活量的测试方法和设备，以解决现有技术中麦克风测试肺活量精度差且易于损坏麦克风的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种肺活量的测试方法，包括：
测得移动设备的压力孔内腔的静压力P0；所述压力孔连通外界，在移动设备上单独设置或为已有设计开口；
对准压力孔吹气，获得各个时刻的气压P(t)；
根据气流流速v(t)和压力差P(t)-P0的对应关系式，获得对应各个时刻的气流流速v(t)。
根据测量时间t与所述气流流速v(t)的对应关系，获得测试者的肺活量Vc。
优选地，所述根据气流流速v(t)和压力差P(t)-P0的对应关系式，获得对应各个时刻的气流流速v(t)包括：
根据公式获得当前时刻的气流流速v(t)，其中ρ为空气密度。
优选地，所述根据测量时间t与所述气流流速v(t)的对应关系，获得测试者的肺活量Vc包括：
根据公式获得测试者的肺活量Vc，其中s为压力孔内腔的横截面积。
优选地，所述根据测量时间t与所述气流流速v(t)的对应关系，获得测试者的肺活量Vc包括：
根据公式获得测试者的肺活量Vc；
其中Pmax为在测量时间t内获得的最大气压值，s为压力孔内腔的横截面积。
优选地，所述移动设备包括手机、可穿戴设备。
另一方面，本发明实施例提供了一种肺活量的测试设备，包括：
压力传感器，置于所述测试设备的压力孔内腔中，所述压力孔连通外界，在所述测试设备上单独设置或为已有设计开口；用于对准压力孔吹气，获得各个时刻的气压P(t)；
肺活量获取单元，用于根据气流流速v(t)和压力差P(t)-P0的对应关系式，获得对应各个时刻的气流流速v(t)，以及根据测量时间t与所述气流流速v(t)的对应关系，获得测试者的肺活量Vc。
优选地，所述肺活量获取单元包括：
气流流速获取模块，用于根据公式获得当前时刻的气流流速v(t)，其中ρ为空气密度。
优选地，所述肺活量获取单元进一步用于，
根据公式获得测试者的肺活量Vc，其中s为压力孔内腔的横截面积。
优选地，所述肺活量获取单元进一步用于，
根据公式获得测试者的肺活量Vc；
其中Pmax为在测量时间t内获得的最大气压值，s为压力孔内腔的横截面积。
优选地，所述肺活量的测试设备包括手机、可穿戴设备。
本发明实施例的有益效果是：本发明实施例公开了一种肺活量的测试方法和设备，利用压力传感器获得测试设备内腔的静压力和各个时刻的气压，根据气流流速和各时刻的气压与静压力的压力差的对应关系获得对应各个时刻的气流流速；根据气流流速与测量时间的对应关系获得测试者的肺活量。本技术方案可以有效的提高肺活量测试的精度，而且不会对移动设备的相关部件造成损坏，完全不同于现有技术中利用麦克分测试肺活量的方法。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种肺活量的测试方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种肺活量的测试设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1为本发明实施例提供的一种肺活量的测试方法的流程图，所述方法包括：
S100，测得移动设备的压力孔内腔的静压力P0；所述压力孔连通外界，在移动设备上单独设置或为已有设计开口。
其中，移动设备可以为手机、可穿戴设备等。
由于压力孔内腔的横截面积过大会影响气体流速，进一步影响肺活量测试的精度。在实际应用中，压力孔内腔的内径一般设置为3.5mm左右，但不局限于此，其内腔的横截面积可以根据移动设备的设计结构和应用需求具体设置。
需要说明的是，所述压力孔可以配合移动设备的设计结构单独设置，也可以将移动设备本身的其他开口，例如耳机孔、电源孔或其他连接外界的开口作为本实施例中的压力孔，以使移动设备外观简洁美观。
S101，对准压力孔吹气，获得各个时刻的气压P(t)。
S102，根据气流流速v(t)和压力差P(t)-P0的对应关系式，获得对应各个时刻的气流流速v(t)。
具体的，根据公式获得当前时刻的气流流速v(t)，其中ρ为空气密度。
需要说明的是，本实施例中的空气密度ρ可以为常温常压下的空气密度常数1.205kg/m3，也可以通过其他方法获取被测试者呼出的气体密度。
S103，根据测量时间t与气流流速v(t)的对应关系，获得测试者的肺活量Vc。
在一优选实施例中，通过下述方法获得测试者的肺活量Vc：
根据积分公式获得测试者的肺活量Vc，其中s为压力孔内腔的横截面积。
本优选实施例的方法能够准确的获得测试者在测量时间内的肺活量。
在另一优选实施例中，通过下述方法获得测试者的肺活量Vc：
根据最大值公式获得测试者的肺活量Vc，其中Pmax为在测量时间t内获得的最大气压值，s为压力孔内腔的横截面积。
本优选实施例的方法相对简单，能够快速的获得测试者在测量时间内的肺活量。在实际应用中，可以根据需要选择合适的计算公式来计算肺活量。
图2为本发明实施例提供的一种肺活量的测试设备的结构示意图，该肺活量的测试设备包括：
压力传感器21，置于测试设备的压力孔内腔中，所述压力孔连通外界，在测试设备上单独设置或为已有设计开口；用于对准压力孔吹气，获得各个时刻的气压P(t)。
肺活量获取单元22，用于根据气流流速v(t)和压力差P(t)-P0的对应关系式，获得对应各个时刻的气流流速v(t)，以及根据测量时间t与气流流速v(t)的对应关系，获得测试者的肺活量Vc。
其中，本实施例中的肺活量的测试设备包括手机、可穿戴设备等移动设备。
优选地，肺活量获取单元22包括：
气流流速获取模块，用于根据公式获得当前时刻的气流流速v(t)，其中ρ为空气密度。
在一优选实施例中，肺活量获取单元22根据积分公式获得测试者的肺活量Vc，其中s为压力孔内腔的横截面积。
在另一优选实施例中，肺活量获取单元22根据最大值公式获得测试者的肺活量Vc，其中Pmax为在测量时间t内获得的最大气压值，s为压力孔内腔的横截面积。
上述的两个优选方案通过使用两种不同的计算公式获得测试者的肺活量，积分公式能够获得较准确的测量结果，而最大值公式简单，能够快速的获得测量结果。在实际应用中，可以根据需要选择合适的计算公式来计算肺活量。
综上所述，本发明实施例公开了一种肺活量的测试方法和设备，通过压力传感器获得测试设备内腔的静压力和各个时刻的气压，根据气流流速和各时刻的气压与静压力的压力差的对应关系获得对应各个时刻的气流流速；根据气流流速与测量时间的对应关系获得测试者的肺活量。本技术方案可以有效的提高肺活量测试的精度，而且不会对移动设备的相关部件造成损坏，完全不同于现有技术中利用麦克分测试肺活量的方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种肺活量的测试方法，其特征在于，包括：
测得移动设备的压力孔内腔的静压力P0；所述压力孔连通外界，在移动设备上单独设置或为已有设计开口；
对准压力孔吹气，获得各个时刻的气压P(t)；
根据气流流速v(t)和压力差P(t)-P0的对应关系式，获得对应各个时刻的气流流速v(t)。
根据测量时间t与所述气流流速v(t)的对应关系，获得测试者的肺活量Vc。
2.根据权利要求1所述的肺活量的测试方法，其特征在于，所述根据气流流速v(t)和压力差P(t)-P0的对应关系式，获得对应各个时刻的气流流速v(t)包括：
根据公式获得当前时刻的气流流速v(t)，其中ρ为空气密度。
3.根据权利要求1所述的肺活量的测试方法，其特征在于，所述根据测量时间t与所述气流流速v(t)的对应关系，获得测试者的肺活量Vc包括：
根据公式获得测试者的肺活量Vc，其中s为压力孔内腔的横截面积。
4.根据权利要求2所述的肺活量的测试方法，其特征在于，所述根据测量时间t与所述气流流速v(t)的对应关系，获得测试者的肺活量Vc包括：
根据公式获得测试者的肺活量Vc；
其中Pmax为在测量时间t内获得的最大气压值，s为压力孔内腔的横截面积。
5.根据权利要求1-4任一项所述的肺活量的测试方法，其特征在于，所述移动设备包括手机。
6.一种肺活量的测试设备，其特征在于，包括：
压力传感器，置于所述测试设备的压力孔内腔中，所述压力孔连通外界，在所述测试设备上单独设置或为已有设计开口；用于对准压力孔吹气，获得各个时刻的气压P(t)；
肺活量获取单元，用于根据气流流速v(t)和压力差P(t)-P0的对应关系式，获得对应各个时刻的气流流速v(t)，以及根据测量时间t与所述气流流速v(t)的对应关系，获得测试者的肺活量Vc；其中P0为所述压力孔内腔的静压力。
7.根据权利要求6所述的肺活量的测试设备，其特征在于，所述肺活量获取单元包括：
气流流速获取模块，用于根据公式获得当前时刻的气流速度v(t)，其中ρ为空气密度。
8.根据权利要求6所述的肺活量的测试设备，其特征在于，所述肺活量获取单元进一步用于，
根据公式获得测试者的肺活量Vc，其中s为压力孔内腔的横截面积。
9.根据权利要求7所述的肺活量的测试设备，其特征在于，所述肺活量获取单元进一步用于，
根据公式获得测试者的肺活量Vc；
其中Pmax为在测量时间t内获得的最大气压值，s为压力孔内腔的横截面积。
10.根据权利要求6-9任一项所述的肺活量的测试设备，其特征在于，所述肺活量的测试设备包括手机。
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