[实用新型]一种基于模间干涉的呼吸监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及呼吸监测装置领域，特别是涉及一种基于模间干涉的呼吸监测装置。

背景技术

呼吸监测对于预防疾病、提高人们生活质量有重大的意义。随着人们生活水平的改善，对于日常呼吸监测的需求日渐提高。而目前市面上的呼吸监测器大多是侵入式呼吸监测器，即需要受测者与仪器紧密接触才能得到最终的呼吸信号。这种仪器目前主要用于医院且会影响使用者舒适度，并不适合日常家庭使用。

非侵入监测如今有极少量应用，201620469454.8专利提出了利用光纤宏弯曲损耗制成呼吸监测垫的方案，但呼吸造成的压力微小变化带来的损耗较难监测，灵敏度较低；201610471226.9专利提出了通过监测人体附近Wi-Fi信号的信道状态信息来计算出实时呼吸频率的方法，但这种方法易受到网络信号波动、空调和人员走动造成的空气流动的影响，导致结果误差较大，需要改进。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种基于模间干涉的呼吸监测装置，克服灵敏度低、误差大的缺点，在保证精确测量受测者呼吸频率的前提下，提供一个便携、舒适的用户体验。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种基于模间干涉的呼吸监测装置，包括：

激光光源；

光纤传感单元，所述光纤传感单元与激光光源之间设置有第一光纤相连接，所述光纤传感单元通过对光纤进行微加工产生微结构来实现纤芯模和高阶的包层模的激发与耦合，实现纤芯模和包层模之间的模间干涉，光纤传感单元感应人体的呼吸对光纤产生微小形变，改变纤芯模和包层模之间的相位差，导致光电转换模块接收到的光强变化；

光电转换模块，所述光电转换模块的输入端与光纤传感单元之间设置有第二光纤相连接，将接受的光信号转化为电信号；

呼吸信号提取模块，所述光电转换模块的输出端与呼吸信号提取模块相连接而把电信号送给呼吸信号提取模块；

显示模块，显示模块与呼吸信号提取模块相连接，呼吸信号提取模块对收到的光强进行呼吸信号提取并通过显示模块进行显示；

预警模块，预警模块与呼吸信号提取模块相连接，呼吸异常或者停止时，触发预警模块将预警信息发送到监护人手机或者医院。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述激光光源为相干光源。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述光纤传感单元包括第三光纤、第一微结构和第二微结构，所述第一微结构位于第一光纤末端与第三光纤前端之间，所述第二微结构连接设置在第三光纤末端与第二光纤前端之间。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述第三光纤为任意类型光纤且长度没有限制。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述第一微结构包括但不限于外凸型、内凹型和错位型，用于激发包层模。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述第二微结构包括但不限于外凸型、内凹性和错位型，用于纤芯模和包层模的进行耦合并发生干涉。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述第一光纤和第二光纤分别为任意类型光纤且长度没有限制。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述呼吸信号提取模块与光电转换模块之间通过任意数据传输方式连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述显示模块为LED显示器或者智能终端，所述智能终端包括智能手机和电脑。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述基于模间干涉的呼吸监测装置内置于坐垫、床垫、手机壳或枕套中。

本实用新型的有益效果是：本实用新型指出的一种基于模间干涉的呼吸监测装置，具有结构简单、精确度高和实时性强的特点，可内置于坐垫、床垫、手机壳或枕套等日用品中，舒适且实用性强，可在家庭、养老院、医院等场合使用，使用便携且可用于监测睡眠、工作、休息等状态下的呼吸速率，帮助使用者在不影响自己舒适的前提下全面实时地了解自己的身体健康状况，并在发生紧急情况时及时通知医护人员，保障人身安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型一种基于模间干涉的呼吸监测装置一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1中光纤传感单元采用外凸型的第一微结构和第二微结构的结构示意图；

图3是本实用新型一种基于模间干涉的呼吸监测装置在没有待测者情况下的信号图；