本技术提供了一种智能气流精准调控仿人呼吸平台,包括壳体、支撑架、连续抽气组件、仿人呼吸组件、空气滤芯、控制器和操控面板。控制器采用比例‑积分‑微分(PID)控制与神经网络优化的混合控制算法,与连续抽气组件、仿人呼吸组件、操控面板连接,可通过操控面板灵活设置恒定气流量、最大吸气流量、最大呼气流量、呼吸频率、呼吸比。空气滤芯包括吸湿层、空气过滤层、气体吸附层,用于阻止颗粒物、水分、有毒有害气体等进入系统内部,从而延长仪器寿命。该平台可准确模拟呼吸过程,具有高精度、稳定性强、操控智能、使用便捷的优点,可广泛应用于呼吸防护设备性能测试、气体过滤性能评价、人体呼吸机理演示、呼吸疾病研究、应急救援领域。
背景技术
仿人呼吸设备通过模拟人体的呼吸模式,可以为相关设备和技术的研发提供可靠的实验平台,并为呼吸防护用品性能评估提供精准的测试手段。
即使现有的呼吸模拟平台具备了基本的呼吸模式模拟能力,但存在如下技术瓶颈:(1)根据生理呼吸的实际模式,吸气通常比呼气更短,而传统的呼吸模拟设备往往采用对称的吸气与呼气时长,导致其难以精确地模拟人体真实的呼吸模式;(2)在进行呼吸防护用品测试时,除了需要准确模拟人体的呼吸模式外,还需要提供恒定且可调的气流量,现有平台难以保证气流量的稳定性,无法同时满足测试需求;(3)现有的部分仿人呼吸平台未充分考虑设备长期稳定运行的需求,设备缺乏有效的保护和过滤机制,容易出现设备故障,影响平台系统的可靠性和耐用性。
实现思路