模拟高原环境的睡眠面罩

1.本发明涉及面罩技术领域，尤其涉及一种模拟高原环境的睡眠面罩。


背景技术：

2.由于不同海拔高度的高原地区的空气含氧量不同，人在处于不同海拔高度的高原地区时，含氧量的不同对人的睡眠也会起到不同程度的影响。因此，针对以上情况，相关技术展开了人在不同海拔高度的高原地区时的睡眠研究。然而，现有技术中，缺少针对人在不同海拔高度的高原地区的睡眠进行模拟的装置。
3.因此，亟需一种能够解决上述问题的模拟高原环境的睡眠面罩。


技术实现要素：

4.本发明提供一种模拟高原环境的睡眠面罩，能够用于模拟人在不同海拔高度的高原地区时的睡眠。
5.本发明提供一种模拟高原环境的睡眠面罩，包括面罩本体，所述面罩本体上设有安装座，所述安装座上设有总气道，所述总气道可与外界连通；
6.还包括用于调节所述总气道内呼吸气流流阻的流阻调节机构，所述流阻调节机构包括通气口和流阻调节件，所述通气口位于所述总气道的端壁上，所述流阻调节件用于调节所述通气口的大小。
7.根据本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩，所述通气口包括环形阵列设置于所述总气道的端壁的多个子通气口，所述流阻调节件与所述通气口同轴设置，所述流阻调节件与所述总气道的端壁转动配合；
8.所述流阻调节件上环形阵列设有多个用于调节所述子通气口大小的遮挡片。
9.根据本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩，所述流阻调节件上环形阵列设有与所述子通气口数量一一对应的多个所述遮挡片，所有所述遮挡片可将对应的所有所述子通气口完全遮挡或完全打开。
10.根据本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩，还包括用于驱动所述流阻调节件转动的驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设有驱动齿轮，所述流阻调节件的外周上设有与所述驱动齿轮传动连接的从动轮齿。
11.根据本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩，还包括用于检测所述流阻调节件位置的位置检测传感装置，所述位置检测传感装置与所述驱动电机通信连接。
12.根据本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩，还包括上盖，所述上盖位于所述安装座上，所述位置检测传感装置安装于所述上盖上；
13.所述上盖上设有用于透气的透气孔。
14.根据本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩，所述安装座上设有第一气道和第二气道，所述第一气道和所述第二气道与所述总气道连通，所述第一气道和所述第二气道内设有分别用于检测呼气流量和吸气流量的流量传感器。
15.根据本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩，所述流量传感器包括同轴设置的底座和端盖，所述底座的内壁与所述端盖的内壁之间形成密闭内腔，所述底座具备进气端，所述端盖具备出气端，所述进气端环形阵列设有多个涡流进气通道，所述涡流进气通道与所述密闭内腔连通；
16.所述密闭内腔内设有转轴，所述转轴的两端分别与所述底座和所述端盖转动配合，所述转轴上设有平面扇叶；
17.所述平面扇叶的两侧分别设有发光元件和光敏元件，所述发光元件和所述光敏元件之间形成光路传输通道。
18.根据本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩，所述出气端设有气膜，所述气膜可密封所述出气端，在有气流从所述出气端流出的情况下，所述气膜可沿气流方向产生形变；
19.位于所述第一气道中的所述流量传感器和位于所述第二气道中的所述流量传感器朝向相反。
20.根据本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩，还包括第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和所述第二磁铁与所述气膜同轴设置且分别位于所述气膜的两侧，所述第二磁铁固定设置在所述端盖上。
21.根据本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩，所述面罩本体上设有用于贴合脸部的贴合部。
22.本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩，睡眠时，可通过流阻调节件调节通气口的开度，调节单位时间进入总气道的空气量，进而调节人在每个呼吸循环中吸入的氧气的总含量，从而实现在正常海拔地区模拟不同海拔的高原地区睡眠的技术目的。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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他的附图。
24.图1是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中流量传感器的爆炸示意图；
25.图2是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中流量传感器的底座示意图；
26.图3是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中流量传感器的发光元件和光敏元件的位置示意图；
27.图4是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中流量传感器的光敏元件的安装示意图；
28.图5是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中流量传感器的发光元件的尺寸参数图；
29.图6是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中流量传感器的发光元件的发射角示意图；
30.图7是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中流量传感器的不同波长光敏感度示意图；
31.图8是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中流量传感器的转轴示意图；
32.图9是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中流量传感器的检测电路实施例的示意图；
33.图10是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中控制模块的程序框图。
34.图11是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩实施例的爆炸示意图之一；
35.图12是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩实施例的爆炸示意图之二；
36.图13是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中面罩本体实施例的示意图；
37.图14是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中安装座实施例的示意图之一；
38.图15是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中安装座实施例的示意图之二；
39.图16是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中上盖实施例的示意图之一；
40.图17是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中上盖实施例的示意图之二；
41.图18是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中通气口全开时的示意图；
42.图19是本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中通气口半开时的示意图；
43.图20为本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩中驱动电机的安装示意图。
44.附图标记：
45.1、底座；2、端盖；3、涡流进气通道；4、转轴；5、平面扇叶；6、发光元件；7、光敏元件；8、气膜；9、第一磁铁；10、第二磁铁；11、透光孔；12、轴承；13、限位轴肩；14、面罩本体；15、安装座；16、第一气道；17、第二气道；18、流量传感器；19、通气口；20、流阻调节件；21、驱动电机；22、驱动齿轮；23、从动轮齿；24、上盖；25、透气孔；26、贴合部；27、安装柱。
具体实施方式
46.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.在对本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩进行描述之前，先对其包括的流量传感器进行具体描述。
48.实施例1-流量传感器
49.如图1所示，为本发明提供的流量传感器实施例的爆炸示意图。本实施例的流量传感器包括同轴设置的底座1和端盖2，底座1的内壁与端盖2的内壁之间形成密闭内腔，底座1具备进气端，端盖2具备出气端，进气端环形阵列设有多个涡流进气通道3，涡流进气通道3与密闭内腔连通；
50.密闭内腔内设有转轴4，转轴4的两端分别与底座1和端盖2转动配合，转轴4上设有平面扇叶5；
51.平面扇叶5的两侧分别设有发光元件6和光敏元件7，发光元件6和光敏元件7之间形成光路传输通道。
52.具体地，在本发明实施例中，发光元件6和光敏元件7分别采用红外发光二极管和红外光敏二极管，二者之间形成光路传输通道，平面扇叶5每旋转一周导致光路出现一次通断，统计一定时间内通断次数即可获得平面扇叶5的转速。参数选择方面，如图5所示，在本发明实施例中，红外发光二极管的直径为1.9毫米，波长为940纳米，发射角度约为
±
10
°
，如
图6所示；红外光敏二极管为1.25*2毫米，其光谱敏感度如图7所示，敏感最高的光波波长为940纳米，与红外发光二极管发射光波匹配。
53.在扇叶的选择方面，扇叶的风阻既不能太大，也不能太小。风阻太大时，小气流无法驱动扇叶转动，会导致传感器灵敏度不高；风阻太小时，由于惯性作用，在气流变小时，扇叶的转速并非全是气流的作用，会导致扇叶转速与气流速度之间不是线性关系，后续标定困难，且没有气流后扇叶难以及时停止。因此，本发明选用平面扇叶5。为使平面扇叶5具备较小的惯性和一定的刚性，使其在大气流下不发生形变，否则转速与流速难以保持线性关系，不利于后期标定，在本发明实施例中，平面扇叶5选用厚度为0.2毫米的铝箔片作为扇叶材料，其具备较小的惯性和一定的刚性，利于后期标定。在本发明实施例中，由于各零件尺寸较小，平面扇叶5采用胶粘的方式固定在转轴4。
54.本发明提供的流量传感器，通过在端盖2的进气端设置环形阵列的多个涡流进气通道3，由于呼吸气流为直线气流，能够使直线气流转变为旋转气流，驱动平面扇叶5转动，发光元件6和光敏元件7组成光电检测模块且二者之间形成光路传输通道，平面扇叶5每旋转一周导致光路出现一次通断，统计一定时间内通断次数即可获得平面扇叶5的转速，且由于平面扇叶5在两个旋转方向上的风阻和驱动能力相同，在有气流进入时，涡流进气通道3能够使直线气流转变为旋转气流驱动扇叶旋转，在没有气流时，风阻可以使平面扇叶5快速、及时停止，从而提升呼吸时的流量检测精度。
55.在本发明实施例中，流量传感器还包括检测模块和数据采集控制模块，平面扇叶5每旋转一周检测模块向数据采集控制模块输出一个脉冲，采集控制模块用于采集检测模块输出的脉冲信号并进行计数和计时。具体地，检测模块负责平面扇叶5信号检测，采用光电检测方案，平面扇叶5每旋转一周检测模块向数据采集控制模块输出一个脉冲，数据采集控制模块用于采集检测模块输出的脉冲信号并进行计数和计时，根据计数与计时计算平面扇叶5的转速。在一些实施例中，流量传感器还包括蓝牙通信模块、电池和管理模块，按固定频率，控制蓝牙通信模块发送数据。在本发明实施例中，控制模块可采用超低功耗单片机stm32l072，将检测模块输出的脉冲波形由单片机计算器，单片机启动后每200毫秒读一次计算器，并进行清零；读取脉冲个数后乘以5即为平面扇叶每秒钟旋转的次数，然后通过串口送蓝牙模块发送。蓝牙模块负责蓝牙设备连接管理，当连接成功后自动将接收的数据发送给已连接设备，并可接收信息，程序框图如图10所示。具体实施例中，电池可以具体采用锂电池，并可提供充电功能，例如通过usb接口进行充电。此外，本发明提供的流量传感器采用如图9所示的电路进行控制，检测电路主要由红外发光二极管和红外光敏二极管驱动，红外光敏二极管作为开关，通过下拉电阻接地，在红外光敏二极管处于开关两种状态时，红外光敏二极管发射极电压将处于高/低两种状态。红外发光二极管发射极输出的波形不是标准的方波，通过施密特触发器进行整形后可获得信号质量较好的方波。
56.如图1所示，在本发明实施例中，流量传感器还包括用于防止气体从出气端向进气端流动的气体单向流动机构。具体地，在本发明实施例中，气体单向流动机构包括位于出气端上的气膜8，气膜8可密封出气端，在有气流从出气端流出的情况下，气膜8可沿气流方向产生形变。初始状态下，气膜8将出气端密封，防止气体进入密闭内腔中，当气流从进气端流入时，气膜8的四周可沿气流的方向发生形变，并使气体从出气端流出。在一些实施例中，也可以通过在出气端设置单向活瓣等形式来防止控制气流单向流动。
57.如图1所示，在本发明实施例中，气体单向流动机构还包括与气膜8同轴设置的第一磁铁9和第二磁铁10，第一磁铁9和第二磁铁10分别位于气膜8的两侧，第二磁铁10固定设置在端盖2上。具体地，在本发明实施例中，第一磁铁9和第二磁铁10均选用永磁体，端盖2上设有安装槽，第二磁铁10卡设在上述安装槽内，即可对第二磁铁10起到固定作用，通过第一磁铁9和第二磁铁10的固定作用，能够将气膜8的中心部位进行固定，当气流流过时，气膜8的四周可以均匀地产生形变。
58.在本发明实施例中，沿涡流进气通道3进口至出口方向，涡流进气通道3的截面积逐渐减小。由于在呼气和吸气转换期间，呼吸气流较为微弱，通过如上设置涡流进气通道3内部越来越狭窄，气流在流经涡流进气通道3进口至出口时，流速会逐渐加快，能够增加流量传感器的传感灵敏度。
59.在本发明实施例中，发光元件6和光敏元件7均设置在底座1上。具体地，如图3所示，发光元件6和光敏元件7的安装位置决定脉冲占空比，其中阴影部分为遮挡部分，空白部分为未遮挡部分。从电路检测角度，希望每个脉冲的占空比接近50％，有利于稳定检测，因此在具体实施中，当图3中的θ约为90
°
时，能够使得脉冲占空比接近50％。
60.如图4所示，在本发明实施例中，底座1上设有安装槽，光敏元件7位于安装槽内，安装槽上设有透光孔11。由于发光元件6和光敏元件7之间的光路较短，且传输空间为相对密闭空间，为防止散射光干扰，除了选择发射角较小的红外发光二极管之外，本实施例还对红外光敏二极管的输入光路进行了处理，将红外光敏二极管设置在底座1的安装槽内，并在安装槽上设置透光孔11，该透光孔11具备一定的深度，能够对入射光进行屏蔽，遮挡散射光进入。
61.如图2所示，在本发明实施例中，涡流进气通道3的数量为奇数个。能够保证在初始状态，总有一个涡流进气通道3中的气流可以驱动平面扇叶5转动，确保平面扇叶5任意位置均可正常启动。具体地，本实施例中，涡流进气通道3的个数以7个作为示例。
62.如图8所示，在本发明实施例中，转轴4的两端分别套设有轴承12，其中一个轴承12设置在底座1上，另一个轴承12设置在端盖2上，转轴4上设有用于分别对两个轴承12进行限位的限位轴肩13。具体地，在本发明实施例中，底座1和端盖2上分别设有用于安装轴承12的安装槽，两个轴承12分别卡设在位于底座1和端盖2的安装槽内，在两个轴承12的作用下，平面扇叶5可以带动转轴4发生转动。
63.实施例2-模拟高原环境的睡眠面罩
64.如图11和图12所示，为本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩实施例的示意图。本实施例的模拟高原环境的睡眠面罩，包括面罩本体14，面罩本体14上设有安装座15，如图15所示，安装座15上设有第一气道16、第二气道17和总气道，第一气道16和第二气道17与总气道连通，总气道可与外界连通；
65.第一气道16和第二气道17内设有分别用于检测呼气流量和吸气流量的流量传感器18，还包括用于调节总气道内呼吸气流流阻的流阻调节机构；
66.流阻调节机构包括通气口19和流阻调节件20，通气口19位于总气道的端壁上，流阻调节件20用于调节通气口19的大小。
67.具体地，在本发明实施例中，流量传感器18采用如实施例1中所述的流量传感器18，且位于第一气道16中的流量传感器18和位于第二气道17中的流量传感器18朝向相反，
位于第一气道16中的流量传感器18设有气膜的一端朝上(图1所示的方向)，位于第二气道17中的流量传感器18设有气膜的一端朝下，如此，位于第一气道16中的流量传感器18为呼气流量传感器，位于第二气道17中的流量传感器18为吸气流量传感器，可分别用于呼气流量和吸气流量的检测。在本发明实施例中，安装座15采用鼻状拟人设计，第一气道16和第二气道17对称设置在安装座15的左右两侧，在穿戴好面罩时，能够使左右两个鼻孔正对第一气道16和第二气道17，便于气流进入对应的流量传感器18中，减少气流流经的距离，从而减小气流泄露的几率，提升流量传感器18的检测精度。
68.本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩，睡眠时，可通过流阻调节件20调节通气口19的开度，调节单位时间进入总气道的空气量，从而人每个呼吸循环中吸入的空气中氧气的总含量，从而实现在正常海拔地区模拟不同海拔的高原地区睡眠的技术目的，还可以通过第一气道16和第二气道17中分别设置的流量传感器18对呼气流量和吸气流量分别进行测量，分别对呼气流量和吸气流量进行检测。
69.如图14所示，在本发明实施例中，通气口19包括环形阵列设置于总气道的端壁的多个子通气口，流阻调节件20与通气口19同轴设置，流阻调节件20与总气道的端壁转动配合；流阻调节件20上环形阵列设有多个用于调节子通气口大小的调节片。在本发明实施例中，所有子通气口的中心位置设有安装轴，流阻调节件20转动配合套装设置在安装轴上，可以通过驱动流阻调节件20在安装轴上转动，使每个调节片调节对应的子通气口的开口大小，从而实现对气流流阻的调节。
70.具体地，如图18和图19所示，在本发明实施例中，流阻调节件20上环形阵列设有与子通气口数量一一对应的多个调节片，所有调节片可将对应的所有子通气口完全遮挡或完全打开(或部分打开)。作为本实施例的示例说明，总气道的端壁上环形阵列设有三个扇环状的子通气口，流阻调节件20环形阵列设有三个扇环状的调节片。在一些实施例中，也可以将子通气口和调节片设置为其它形状，且对其数量不做限定。
71.如图20所示，在本发明实施例中，模拟高原环境的睡眠面罩还包括用于驱动流阻调节件20转动的驱动机构，驱动机构包括驱动电机21，驱动电机21的输出轴上设有驱动齿轮22，流阻调节件20的外周上设有与驱动齿轮22传动连接的从动轮齿23。具体地，在本发明实施例中，安装座15上设有用于安装驱动电机21的安装槽，驱动电机21位于该安装槽内且输出轴端朝外。在本发明实施例中，采用驱动齿轮22和从动轮齿23直接啮合的方式进行传动连接，作为示例，驱动齿轮22和从动轮齿23的齿数之比为17:52，减速比约为3。在一些实施例中，驱动齿轮22和从动轮齿23之间也可以采用其他的传动方式进行连接，可以根据装置的空间限制以及需求的传动比进行具体设置。
72.在本发明实施例中，模拟高原环境的睡眠面罩还包括用于检测流阻调节件20位置的位置检测传感装置，位置检测传感装置与驱动电机21通信连接。具体地，在本发明实施例中，驱动电机21采用步进电机，位置检测传感装置的原理采用光电检测，在流阻调节结构上安装有一遮挡片，流阻调节件20旋转到初始位置时可刚好将光路遮挡。通过设置上述的位置检测传感装置，能够检测到流阻调节件20所处的旋转角度，且位置检测传感装置与驱动电机21通信连接，可以通过控制器接受位置检测传感装置检测到的流阻调节件20的位置信号，控制信号根据位置信号发出对步进电机的控制信号，使其驱动流阻调节件20转动设定角度，从而控制通气口19的开度大小。
73.如图11、图12、图16和图17所示，在本发明实施例中，模拟高原环境的睡眠面罩还包括上盖24，上盖24位于安装座15上，位置检测传感装置安装于上盖24上；上盖24上设有用于透气的透气孔25。具体地，在本发明实施例中，上盖24包括相互垂直连接的顶板和端板，顶板用于安装在安装座15上预留的安装位置上，顶板与安装座15上预留的安装位置之间形成空腔，可将电路板和位置检测传感装置等部件安装在该空腔内，端板用于扣置在安装座15的端部，端板上阵列设有用于气流通过的透气孔25。
74.如图13所示，在本发明实施例中，面罩本体14上设有用于贴合脸部的贴合部26。具体地，在本发明实施例中，贴合部26按照人脸的轮廓进行设计，并且具备一定的形变能力，具体可采用硅胶材料进行制造。如此，能够防止呼吸气流从面罩与脸部之间的缝隙中泄露，收拢所有呼吸气流，从而提升流量传感器18的检测精度。
75.在本发明实施例中，面罩本体14上设有固定绳。具体地，如图11-图13所示，面罩本体14上设有四个带有限位圆盘的安装柱27，左右两侧分别设置两个，分别用于固定位于左右两侧的固定绳。在本发明实施例中，固定绳可采用弹性材料制成，便于对面罩本体14进行固定。
76.本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩可以与血氧测量模块配合使用，并通过手机端与血氧测量模块进行数据交互和反馈，具体实施时，可以在手机端设置小程序进行操作，具体操作步骤如下：
77.给设备上电，设备上电后打开手机端的小程序，点击搜索蓝牙设备，通过蓝牙使手机与流量传感器18的蓝牙模块连接，并通过蓝牙使手机连接血氧测量模块；连接完毕后可以通过手机端的小程序显示两个流量传感器18中平面扇叶5的转速，还能够读取使用的脉率和血氧浓度。可以基于人体血氧参数调节再通过流阻调节机构调节进气流量，进而达到模拟在高原环境睡眠过程中适应低氧的技术效果。
78.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种模拟高原环境的睡眠面罩，其特征在于，包括面罩本体，所述面罩本体上设有安装座，所述安装座上设有总气道，所述总气道可与外界连通；还包括用于调节所述总气道内呼吸气流流阻的流阻调节机构，所述流阻调节机构包括通气口和流阻调节件，所述通气口位于所述总气道的端壁上，所述流阻调节件用于调节所述通气口的大小。2.根据权利要求1所述的模拟高原环境的睡眠面罩，其特征在于，所述通气口包括环形阵列设置于所述总气道的端壁的多个子通气口，所述流阻调节件与所述通气口同轴设置，所述流阻调节件与所述总气道的端壁转动配合；所述流阻调节件上环形阵列设有多个用于调节所述子通气口大小的遮挡片。3.根据权利要求2所述的模拟高原环境的睡眠面罩，其特征在于，所述流阻调节件上环形阵列设有与所述子通气口数量一一对应的多个所述遮挡片，所有所述遮挡片可将对应的所有所述子通气口完全遮挡或完全打开。4.根据权利要求2所述的模拟高原环境的睡眠面罩，其特征在于，还包括用于驱动所述流阻调节件转动的驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设有驱动齿轮，所述流阻调节件的外周上设有与所述驱动齿轮传动连接的从动轮齿。5.根据权利要求4所述的模拟高原环境的睡眠面罩，其特征在于，还包括用于检测所述流阻调节件位置的位置检测传感装置，所述位置检测传感装置与所述驱动电机通信连接。6.根据权利要求5所述的模拟高原环境的睡眠面罩，其特征在于，还包括上盖，所述上盖位于所述安装座的前端，所述位置检测传感装置安装于所述上盖上；所述上盖上设有透气孔。7.根据权利要求1所述的模拟高原环境的睡眠面罩，其特征在于，所述安装座上设有第一气道和第二气道，所述第一气道和所述第二气道与所述总气道连通，所述第一气道和所述第二气道内设有分别用于检测呼气流量和吸气流量的流量传感器。8.根据权利要求7所述的模拟高原环境的睡眠面罩，其特征在于，所述流量传感器包括同轴设置的底座和端盖，所述底座的内壁与所述端盖的内壁之间形成密闭内腔，所述底座具备进气端，所述端盖具备出气端，所述进气端环形阵列设有多个涡流进气通道，所述涡流进气通道与所述密闭内腔连通；所述密闭内腔内设有转轴，所述转轴的两端分别与所述底座和所述端盖转动配合，所述转轴上设有平面扇叶；所述平面扇叶的两侧分别设有发光元件和光敏元件，所述发光元件和所述光敏元件之间形成光路传输通道。9.根据权利要求8所述的模拟高原环境的睡眠面罩，其特征在于，所述出气端设有气膜，所述气膜可密封所述出气端，在有气流从所述出气端流出的情况下，所述气膜可沿气流方向产生形变；位于所述第一气道中的所述流量传感器和位于所述第二气道中的所述流量传感器朝向相反。10.根据权利要求9所述的模拟高原环境的睡眠面罩，其特征在于，还包括第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和所述第二磁铁与所述气膜同轴设置且分别位于所述气膜的两侧，所述第二磁铁固定设置在所述端盖上。
11.根据权利要求1-10任一项所述的模拟高原环境的睡眠面罩，其特征在于，所述面罩本体上设有用于贴合脸部的贴合部。

技术总结
本发明提供一种模拟高原环境的睡眠面罩，包括面罩本体，所述面罩本体上设有安装座，所述安装座上设有总气道，所述总气道可与外界连通；还包括用于调节所述总气道内呼吸气流流阻的流阻调节机构，所述流阻调节机构包括通气口和流阻调节件，所述通气口位于所述总气道的端壁上，所述流阻调节件用于调节所述通气口的大小。本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩能够用于模拟人在不同海拔高度的高原地区时的睡眠。本发明提供的模拟高原环境的睡眠面罩，睡眠时，可通过流阻调节件调节通气口的开度，调节单位时间进入总气道的空气量，进而调节人在每个呼吸循环中吸入的氧气的总含量，从而实现在正常海拔地区模拟不同海拔的高原地区睡眠的技术目的。的技术目的。的技术目的。


技术研发人员：巴宁 曹春梅 张栋 张凌韬 郑满
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/8/13