一种面向不同呼吸监测场景的旁路式超声波气体流量传感器选型与测量装置、系统及方法

本发明公开了一种面向不同呼吸监测场景的旁路式超声波气体流量传感器选型与测量装置、系统及方法。所述装置包括主管道、与主管道连通的旁路管道、设置于主管道内的节流元件、设置于旁路管道两端的一对超声传感器以及与所述超声传感器电连接的信号处理单元。所述节流元件用于在主管道内形成稳定流场，并使部分被测呼吸气体进入旁路管道；所述一对超声传感器用于获取气体在旁路管道中的顺流传播时间和逆流传播时间；所述信号处理单元用于根据顺流传播时间和逆流传播时间计算气体流量。由于超声波传感器特有的匹配层结构，测量元件无需直接接触被测介质，可减小呼吸管路中冷凝水和粘液对测量精度的影响，同时具有压损小、响应速度快和双向呼吸流量测量等优点，因此所述流量测量装置可应用于麻醉机、成人有创无创呼吸机、婴儿呼吸机及肺功能仪等多种呼吸流量测量场景，既可安装于设备的吸气管道或出气管道上实现单向流量监测，也可安装于靠近患者端的位置实现吸气与呼气的双向流量监测。针对不同应用场景，可依据流量范围、动态响应和测量精度等要求制定包括节流元件类型和旁路进气口尺寸在内的传感器结构选型标准，并针对不同结构定制化分段多项式标定策略，进一步提高测量精度和重复性。