呼吸机作为治疗重症新冠肺炎等呼吸疾病的重要医疗器械,需要使用呼吸机测试仪进行定期校准。针对目前有关呼吸机测试仪的校准工作效率和精度低,且动态流量等参数缺乏科学的评价依据等问题,提出了一种基于往复式柱塞的动态流量发生装置,通过伺服电机驱动柱塞缸往复运动,产生频率幅值可调节的动态流量。通过AMESim一维仿真获得动态流量与柱塞速度的关系曲线,并利用ANSYS Fluent三维动网格技术对所得柱塞速度下输出流量进行仿真验证。初步结果表明装置可以输出频率约0.4 Hz,潮气量最大为2876 mL,流量幅值为240.92 L/min的动态流量,以及流量幅值196.43 L/min,误差2.5%左右的静态流量,可以实现静态、动态流量整合校准,满足呼吸机测试仪流量参数的校准需求。

pVTt因其精度高、结构简单、维护费用低等独特优势,已被许多国家用作主要气体流量标准。然而,由于进气和排气过程的稳定时间较长,其标定效率相对较低。为了缩短稳定时间,提出了一种具有主动热补偿的新型pVTt气体流量标准;介绍了新型pVTt标准装置的原理图;详细分析了气动状态变化和传热的数学模型;对热补偿的影响进行了数值模拟;进行了实验,结果表明,进气后的稳定时间可以从10 min缩短到1 min左右。