具有吸药量监测功能的雾化器及吸药量监测系统

摘要

本发明公开了一种具有吸药量监测功能的雾化器及吸药量监测系统，其中，该雾化器包括：储液部件、喷嘴气流监测部件和雾化器主体；其中，储液部件，与雾化器主体相连，用于储存待雾化喷射的药液；喷嘴气流监测部件，与储液部件相连，用于根据用户吸气或呼气产生的气流输出气流压力电信号，并将经过雾化器主体雾化后的药液喷射到用户的口鼻中；雾化器主体，与喷嘴气流监测部件电连接，用于将储存在储液部件中的药液雾化后喷射，并根据喷嘴气流监测部件输出的气流压力电信号，分析计算用户吸入药量，得到用户吸药信息。本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器及吸药量监测系统能够灵敏、准确地监测用户吸药信息。

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体涉及一种具有吸药量监测功能的雾化器及吸药量监测系统。

背景技术

由于全球气候的不断变暖、环境污染不断加剧、季节转换期间的气候骤寒骤暖等因素，导致全球患有呼吸道疾病的病例持续增加，严重影响了人们的正常生活。

目前，为了适应各种复杂的治疗条件以及满足现代人对生活的高品质需求，人们通常利用雾化器将水溶性药物雾化成微小雾粒让病人吸入来缓解病痛。现有技术中的雾化器的种类及功能多种多样，一般常用的雾化器包括超声波雾化器、压缩空气式雾化器和网式雾化器，但是，上述雾化器大多数只能够对雾化的药液量进行控制，却不能对用户吸入药量进行灵敏、准确地监测，而监测用户吸入药量，对于病情的治疗却是尤为重要的。

因此，现有技术中缺少一种能够灵敏、准确地监测出用户吸药信息的雾化器及相对应的吸药量监测系统。

发明内容

本发明的发明目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种具有吸药量监测功能的雾化器及吸药量监测系统，用于解决现有技术中雾化器无法灵敏、准确地监测出用户吸药信息的问题。

本发明提供了一种具有吸药量监测功能的雾化器，该雾化器包括：储液部件、喷嘴气流监测部件和雾化器主体；其中，

储液部件，与雾化器主体相连，用于储存待雾化喷射的药液；

喷嘴气流监测部件，与储液部件相连，用于根据用户吸气或呼气产生的气流输出气流压力电信号，并将经过雾化器主体雾化后的药液喷射到用户的口鼻中；

雾化器主体，与喷嘴气流监测部件电连接，用于将储存在储液部件中的药液雾化后喷射，并根据喷嘴气流监测部件输出的气流压力电信号，分析计算用户吸入药量，得到用户吸药信息。

本发明还提供了一种吸药量监测系统，包括：上述的具有吸药量监测功能的雾化器以及终端设备；其中，

终端设备，与具有吸药量监测功能的雾化器以有线通信或无线通信的方式相连，用于存储并显示具有吸药量监测功能的雾化器分析计算得到的用户吸药信息，以及发送用于控制具有吸药量监测功能的雾化器的控制指令。

本发明还提供了一种吸药量监测系统，包括：上述的具有吸药量监测功能的雾化器以及大数据库服务平台；其中，

大数据库服务平台，与具有吸药量监测功能的雾化器以有线通信或无线通信的方式相连，用于接收并存储具有吸药量监测功能的雾化器分析计算得到的用户吸药信息，将接收到的用户吸药信息与大数据库服务平台中的用户吸药信息进行分析对比，得到用户分析信息，并将用户分析信息发送至雾化器。

本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器及吸药量监测系统，通过喷嘴气流监测部件监测用户吸气或呼气产生的气流，能够灵敏、准确地对用户吸入药量、吸药时间、吸药次数等用户吸药信息进行监测，实现了对用户吸药信息的监测。另外，本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器及吸药量监测系统不仅灵敏度及准确率高，同时还具有结构及制作工艺简单、成本低廉，适合大规模工业生产的优点。

附图说明

图1a为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一的功能结构框图；

图1b为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一的结构示意图；

图1c为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的储液部件的结构示意图；

图1d为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的信号预处理模块的功能结构框图；

图2a为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例一的立体结构示意图；

图2b为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例一的剖面结构示意图；

图2c为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例二的结构示意图；

图2d为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例三的结构示意图；

图2e为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例四的分解结构示意图；

图2f为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例四的组装后结构示意图；

图2g为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例四的一种第一高分子薄膜的振膜结构示意图；

图2h为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例四的第一高分子薄膜与电极组装一体后振膜与电极之间的摩擦示意图；

图3为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例二的功能结构框图；

图4为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例三的功能结构框图；

图5为应用图4所示的本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器的吸药量监测系统的一功能结构框图；

图6为应用图4所示的本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器的吸药量监测系统的另一功能结构框图。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。

本发明提供了一种具有吸药量监测功能的雾化器，该雾化器包括：储液部件、喷嘴气流监测部件和雾化器主体；其中，储液部件，与雾化器主体相连，用于储存待雾化喷射的药液；喷嘴气流监测部件，与储液部件相连，用于根据用户吸气或呼气产生的气流输出气流压力电信号，并将经过雾化器主体雾化后的药液喷射到用户的口鼻中；雾化器主体，与喷嘴气流监测部件电连接，用于将储存在储液部件中的药液雾化后喷射，并根据喷嘴气流监测部件输出的气流压力电信号，分析计算用户吸入药量，得到用户吸药信息。

图1a为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一的功能结构框图，图1b为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一的结构示意图。如图1a和图1b所示，该雾化器包括：储液部件110、喷嘴气流监测部件120和雾化器主体130。其中，储液部件110设置于雾化器主体130上，其与雾化器主体130相连，具体为储液部件110与雾化器主体130密封连接，用于储存待雾化喷射的药液；喷嘴气流监测部件120设置于储液部件110上，其与储液部件110相连，用于根据用户吸气或呼气产生的气流输出气流压力电信号，并将经过雾化器主体130雾化后的药液喷射到用户的口鼻中；雾化器主体130与喷嘴气流监测部件120电连接，用于将储存在储液部件110中的药液雾化后喷射，并根据喷嘴气流监测部件120输出的气流压力电信号，分析计算用户吸入药量，得到用户吸药信息。

可选地，储液部件110包括：盖体和容纳空腔。具体地，盖体和容纳空腔呈翻盖式连接，盖体能够开启或闭合，盖体上设置有卡扣机构，卡扣机构用于使盖体和容纳空腔密封扣合。在添加或倒出药液时，只需开启盖体上的卡扣机构，从而使得盖体能够开启；在不进行添加或倒出药液时，只需闭合盖体上的卡扣机构，从而使得盖体能够闭合，并与容纳空腔密封扣合。容纳空腔用于储存待雾化喷射的药液，容纳空腔上设置有雾化口和出液口，雾化口与雾化器主体130相连，出液口与喷嘴气流监测部件120相连。雾化器主体130通过容纳空腔上的雾化口将储存于容纳空腔的药液雾化，并通过容纳空腔上的出液口喷射到喷嘴气流监测部件120的内部，进而喷射到用户的口鼻中。

以雾化器主体130为压缩空气式雾化器为例，储液部件的结构示意图可如图1c所示，结合图1b和图1c，储液部件110包括盖体111和容纳空腔112。其中，容纳空腔112的底面的中间部位开设有雾化口113，雾化口113分别与雾化器主体130和气流通道114相连；容纳空腔112的侧壁的上部开设有出液口115，出液口115与喷嘴气流监测部件120相连。在容纳空腔112内邻近气流通道114的位置处设置有吸液管116，在邻近气流通道114的出气口处还设置有阻挡物117。吸液管116用于吸取容纳空腔112内所储存的药液，雾化器主体130产生的压缩空气从雾化口113流入，并通过气流通道114流入容纳空腔112中，压缩空气在通过气流通道114细小的出气口时形成高速气流，产生的负压带动吸液管116内的药液一起喷射到阻挡物117上，在高速撞击下向周围飞溅使液滴变成雾状微粒从出液口115喷出。

可选地，喷嘴气流监测部件120包括：喷嘴本体(图中未标出)和气流传感器(图中未示出)。其中，喷嘴本体设置于储液部件110上，其与储液部件110相连，喷嘴本体可采用现有技术中的雾化器喷嘴，例如：如图2b所示的圆柱筒状结构的喷嘴，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不作限定；气流传感器设置于喷嘴本体的内部，用于将用户吸气或呼气产生的气流作用在气流传感器上的压力转换为气流压力电信号输出。

其中，气流传感器可以为摩擦发电式气流传感器和/或压电发电式气流传感器，也就是说，气流传感器可为采用摩擦发电机和/或压电发电机制作而成的气流传感器，本领域技术人员可根据实际需要进行选择，此处不作限定。

另外，在喷嘴本体的内部可以设置一个气流传感器，也可以设置多个气流传感器。在喷嘴本体的内部设置一个气流传感器的优点在于结构简单，易于实现，使具有吸药量监测功能的雾化器在结构上更具简便性；在喷嘴本体的内部设置多个气流传感器的优点在于能够在不同方向上感应出用户吸气或呼气产生的气流作用在其上的压力，使该具有吸药量监测功能的雾化器更加灵敏、监测结果更加准确。

其中，当在喷嘴本体的内部设置一个气流传感器时，该气流传感器与雾化器主体130电连接，该气流传感器输出的气流压力电信号经过雾化器主体130的预处理后分析计算得到用户吸入药量等用户吸药信息；当在喷嘴本体的内部设置多个气流传感器时，可将该多个气流传感器分别与雾化器主体130电连接，该多个气流传感器对应输出的多个气流压力电信号分别经过雾化器主体130的预处理后分析计算得到用户吸入药量等用户吸药信息。这里需要说明的是，当在喷嘴本体的内部设置多个气流传感器时，本领域技术人员可以根据实际情况对多个气流传感器之间的连接关系以及多个气流传感器与雾化器主体130之间的连接关系进行设置，本发明对此不作限制。

此外，当在喷嘴本体的内部设置多个气流传感器时，可以将多个气流传感器沿着喷嘴本体的纵向方向、以纵向相叠的方式设置在喷嘴本体的内部；或者，可以将多个气流传感器沿着喷嘴本体的横向方向、以相切排列或者其它类型的排列方式设置在喷嘴本体的内部。在这里需要说明的是，当在喷嘴本体的内部设置多个气流传感器时，本领域技术人员可以根据实际情况对在喷嘴本体的内部设置的多个气流传感器的排列方式进行设置，本发明对此不作限制。

可选地，雾化器主体130进一步包括：雾化部件131、信号预处理模块132、中央控制模块133和电源供给模块134。其中，雾化部件131与储液部件110相连，用于将储存在储液部件110中的药液雾化后喷射；信号预处理模块132与喷嘴气流监测部件120中的气流传感器电连接，用于对喷嘴气流监测部件120中的气流传感器输出的气流压力电信号进行预处理；中央控制模块133分别与雾化部件131和信号预处理模块132电连接，用于控制雾化部件131对储液部件110中的药液进行雾化，以及根据信号预处理模块132预处理后的气流压力电信号，分析计算用户吸入药量，得到用户吸药信息；电源供给模块134与中央控制模块133电连接，用于为中央控制模块133提供电能。中央控制模块133利用电源供给模块134提供的电能为雾化部件131和信号预处理模块132供电。其中，用户吸药信息包括：用户吸入药量、用户吸药时间、用户吸药次数和相邻两次吸药的时间间隔等用户吸药信息。

其中，雾化部件131为现有技术中能够实现将储存在储液部件110中的药液雾化后喷射功能的部件，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不作限定。

其中，信号预处理模块132的数量可以为一个，也可以为多个，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不作限定。但是，应当注意的是，信号预处理模块132的数量应与喷嘴气流监测部件120中的气流传感器的数量相同，从而使信号预处理模块132可与喷嘴气流监测部件120中的气流传感器一一对应电连接。

具体地，若喷嘴气流监测部件120中的喷嘴本体的内部设置有一个气流传感器，则雾化器主体130中的信号预处理模块132的数量也只有一个，且该信号预处理模块132分别与该气流传感器和雾化器主体130中的中央控制模块133电连接；若喷嘴气流监测部件120中的喷嘴本体的内部设置有多个气流传感器，则雾化器主体130中的信号预处理模块132的数量与喷嘴气流监测部件120中的喷嘴本体的内部设置的多个气流传感器的数量相同，也为多个，且该多个信号预处理模块132分别与该多个气流传感器一一对应电连接，同时，该多个信号预处理模块132还分别与雾化器主体130中的中央控制模块133电连接，例如：若喷嘴气流监测部件120中的喷嘴本体的内部设置有2个气流传感器，则雾化器主体130中的信号预处理模块132的数量与喷嘴气流监测部件120中的喷嘴本体的内部设置的2个气流传感器的数量相同，也为2个，且该2个信号预处理模块132的输入端分别与该2个气流传感器的输出端一一对应电连接，同时，该2个信号预处理模块132的输出端分别与雾化器主体130中的中央控制模块133的不同的信号输入端一一对应电连接。

进一步地，如图1d所示，信号预处理模块132可包括：整流模块1321、滤波模块1322、放大模块1323和模数转换模块1324。其中，整流模块1321与喷嘴气流监测部件120中的气流传感器电连接，用于对气流传感器输出的气流压力电信号进行整流处理；滤波模块1322与整流模块1321电连接，用于对经整流处理后的气流压力电信号进行滤波处理，滤除干扰杂波；放大模块1323与滤波模块1322电连接，用于对经滤波处理后的气流压力电信号进行放大处理；模数转换模块1324与放大模块1323电连接，用于将放大模块1323输出的模拟气流压力电信号转换为数字气流压力电信号，并将转换后的数字气流压力电信号输出至中央控制模块133。应当注意的是，上述模块(即整流模块1321、滤波模块1322、放大模块1323和模数转换模块1324)可以根据本领域技术人员的需求进行选择，此处不作限定。例如，喷嘴气流监测部件120中的气流传感器输出的气流压力电信号无需进行整流处理，则可以省去整流模块1321。

进一步地，喷嘴气流监测部件120中的气流传感器可对由用户吸气或呼气产生的气流作用在其上的压力转换得到的气流压力电信号进行区分。具体地，喷嘴气流监测部件120中的气流传感器进一步用于：将用户吸气产生的气流作用在气流传感器上的压力转换为吸气气流压力电信号输出；将用户呼气产生的气流作用在气流传感器上的压力转换为呼气气流压力电信号输出。例如，吸气气流压力电信号为正向的气流压力电信号，呼气气流压力电信号为负向的气流压力电信号。在这种情况下，信号预处理模块132进一步用于：对气流传感器输出的吸气气流压力电信号和呼气气流压力电信号进行预处理。

可选地，中央控制模块133内部设置有计时器和计数器，中央控制模块133进一步用于：在接收到信号预处理模块132预处理后的吸气气流压力电信号时，启动计时器进行计时；在接收到信号预处理模块132预处理后的呼气气流压力电信号时，停止计时器，得到计时时间，并启动计数器进行计数，得到用户吸药次数。

应当理解的是，图1b所示的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一的结构示意图仅为示意性的一种结构，本发明所提供的具有吸药量监测功能的雾化器还能够应用在现有技术中的其它结构的雾化器中，本领域技术人员可根据实际需要进行应用，此处不作限定。另外，图1c所示的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的储液部件的结构示意图仅为示意性的一种结构，本领域技术人员可根据实际需要对储液部件的结构进行具体设置，此处不作限定。

为了便于理解，下面以示例一至示例四对本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器进行详细介绍。其中，示例一至示例四为摩擦发电式气流传感器。

示例一

图2a和图2b分别为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例一的立体结构示意图和剖面结构示意图。如图2a和2b所示，该气流传感器包括：外壳211、振膜组件212和电极组件213。其中，外壳211的内部形成有容置腔室，外壳211的侧壁上形成有进气口2111，底壁上形成有出气口2112，且进气口2111和出气口2112分别与容置腔室相连，以形成气流通路，使得用户吸气或呼气产生的气流在该气流通路中通过；振膜组件212的两端固定设置在外壳211内部的容置腔室中，且分别与电极组件213和外壳211的底壁之间形成有振动间隙，在容置腔室内部的气流的带动下，振膜组件212相对于电极组件213和外壳211的底壁往复振动；电极组件213为该气流传感器的信号输出端，位于外壳211内部的容置腔室中，与振膜组件212相对设置，往复振动的振膜组件212与电极组件213和/或外壳211的底壁相互摩擦可产生气流压力电信号，并由电极组件213输出。

其中，振膜组件212为柔性组件，形状优选为长条形，长条形的振膜组件212位于外壳211内部的容置腔室中，且两端固定设置。具体地，外壳211内部的容置腔室中设置有振膜环2113、第一垫圈2114和第二垫圈2115。其中，振膜环2113呈环形，振膜组件212的两端分别固定设置在振膜环2113上，且振膜组件212的侧边与振膜环2113之间形成有气流通道，在容置腔室内部的气流的带动下，振膜组件212可在振膜环2113上相对于电极组件213和外壳211的底壁往复振动。第一垫圈2114为带缺口的环形，位于振膜环2113与电极组件213之间，以使振膜组件212与电极组件213之间形成振动间隙；第二垫圈2115也为带缺口的环形，位于振膜环2113与外壳211的底壁之间，以使振膜组件212与外壳211的底壁之间形成振动间隙。

可选地，该气流传感器还可包括摩擦薄膜组件，摩擦薄膜组件设置在电极组件213的下表面，振膜组件212分别与摩擦薄膜组件和外壳211的底壁之间形成有振动间隙，在容置腔室内部的气流的带动下，振膜组件212可相对于摩擦薄膜组件和外壳211的底壁往复振动，以与摩擦薄膜组件和/或外壳211的底壁接触摩擦产生气流压力电信号。

示例二

图2c为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例二的结构示意图。如图2c所示，该气流传感器包括：屏蔽壳221、在屏蔽壳221的部分或全部内侧表面设置的绝缘层222、及至少一个传感单元。其中，屏蔽壳221上开设有至少两个通气口2211，用户吸气或呼气产生的气流在通气口2211之间通过；具体地，在屏蔽壳221的左右两侧中间各开设有一个通气口2211，气流可以从其中一个通气口2211进入，从另一个通气口2211流出。传感单元包括：至少一层固定层和一层自由层；至少一层固定层固设在屏蔽壳221上；自由层具有固定部和摩擦部；自由层的固定部与至少一层固定层或屏蔽壳221固定连接；自由层通过摩擦部与至少一层固定层和/或屏蔽壳221摩擦。至少一层固定层为气流传感器的信号输出端，或者，至少一层固定层和屏蔽壳221为气流传感器的信号输出端。

其中，图2c仅示意性地示出了气流传感器实施例二包括一个传感单元的结构示意图，该传感单元包括：一层固定层和一层自由层2231。此时，气流的进气方向平行于气流传感器中固定层所在平面。具体地，固定层固设在屏蔽壳221内侧的下方。固定层为一侧表面镀有电极2232的高分子聚合物绝缘层2233，绝缘层222设置在高分子聚合物绝缘层2233镀有电极2232的一侧表面与屏蔽壳221内侧表面之间。自由层2231的固定部通过垫片2234与高分子聚合物绝缘层2233固定连接，自由层2231通过摩擦部与高分子聚合物绝缘层2233没镀电极2232的一侧表面和/或屏蔽壳221摩擦，电极2232和屏蔽壳221为气流传感器的信号输出端。

示例三

图2d为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例三的结构示意图。如图2d所示，该气流传感器包括：壳体231、设置在壳体231内部的电极232以及第一高分子薄膜233。其中，壳体231为空心结构，内部套装有电极232以及第一高分子薄膜233。壳体231、电极232以及第一高分子薄膜233的中轴线位于同一条直线上，并且三者的表面都相互分离。在材质上，壳体231可以为金属外壳，也可以为非金属的绝缘外壳。在结构上，壳体231进一步包括相对设置的第一端面2311和第二端面2312。其中，第一端面2311上开设有用于供气流流入的至少一个进气孔，第二端面2312上开设有用于供气流流出的至少一个出气孔。具体地，第一端面2311和第二端面2312中的至少一个端面可以一体化设置在壳体231上，以此来更好地保护气流传感器的内部结构；或者，第一端面2311和第二端面2312中的至少一个端面也可以以可拆卸的方式设置在壳体231上，以此来方便用户对壳体231的更换和拆卸等。

电极232设置在壳体231的内部，沿壳体231的中心轴线方向设置，其表面可以设置为金属电极层，也可以设置为非金属电极层。其中，电极232的内部既可以为实心结构，也可以为空心结构。优选地，电极232的内部为空心结构，以便于在电极232和第一高分子薄膜233之间形成气流通道的同时，和/或电极232内部形成气流通道，同时，空心结构的电极232重量更小，从而使气流传感器的整体更加轻便；更优选地，在电极232上进一步设置有内外相通的通孔，以便增加气流通道内的气流大小，提升摩擦效果。第一高分子薄膜233为套设在电极232外部的筒状薄膜，且第一高分子薄膜233的形状和电极232的形状相匹配。第一高分子薄膜233上进一步开设有至少一个振膜，当气流经过上述进气孔时，气流通过上述气流通道带动振膜振动。其中，每个振膜具有与第一高分子薄膜233连接一体的固定端以及能够在气流的带动下与电极232相互摩擦的自由端。其中，每个振膜的固定端设置在靠近进气孔的一侧，每个振膜的自由端设置在靠近出气孔的一侧，这种设置方式用于保证当气流从进气孔吹入时，气流从每个振膜的固定端的方向吹入，从而可以实现较好的摩擦效果(发明人在实验中发现，当气流从振膜固定端的方向吹入时，振膜自由端的起振效果以及摩擦效果都较佳)。并且，电极232作为气流传感器的信号输出端。

具体地，第一高分子薄膜233与电极232之间间隔有预设距离，该预设距离用于在电极232和第一高分子薄膜233之间形成气流通道，同时，该间距也用于为第一高分子薄膜233上的振膜提供足够的振动空间。具体实施中，上述预设距离控制在0.01-2.0mm之间。在未有气流流入情况下，第一高分子薄膜233上的振膜与电极232的表面未产生摩擦，未有感应电荷产生；当气流从第一端面2311上的进气孔流入时，气流产生的涡流使上述振膜的自由端产生振动，振动的自由端与电极232的表面产生相应频率的接触分离，即振膜与电极232的表面产生摩擦，进而在电极232上产生感应电荷。其中，电极232作为气流传感器的信号输出端，电极232上设置有与该电极相连的导线，则电极232表面的感应电荷被作为感应电信号通过上述导线输出。其中，电极232可以与外电路中的接地点共同形成电流回路，从而以单电极方式实现电信号输出。其中，上述电信号包括电压值、频率值等相关的电信号参数。经发明人测量发现，气流的气流流速越大，振膜的振动频率相应越高，则输出的电压值和频率值也越大。并且，发明人进一步从测量的数值中发现，气流流速与电压值V以及频率f之间为正比关系，即特定的电压值或者频率值对应一定的气流流速值，因此，通过获取输出的电压值以及频率值便可进一步通过计算来获取气流的流速以及流量。

示例四

图2e至图2h分别从不同角度示出了本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例四的结构示意图。其中，图2e示出了本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例四的分解结构示意图，图2f示出了本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例四的组装后结构示意图，图2g示出了本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例四的一种第一高分子薄膜的振膜结构示意图，图2h示出了本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一中的气流传感器示例四的第一高分子薄膜与电极组装一体后振膜与电极之间的摩擦示意图。图2e至图2h所示，该气流传感器包括：壳体241、和依次设置在壳体241内部的第一高分子薄膜243、支撑结构244以及电极242。其中，支撑结构244设置在电极242外侧，第一高分子薄膜243套设在电极242以及支撑结构244的外部，并且，在第一高分子薄膜243上进一步设置有振膜2431。

具体地，首先介绍壳体241。在形状上，壳体241的形状可以为圆柱状、棱柱状、圆台状、以及棱台状等形状的空心壳体，其中，壳体241的形状优选为圆柱状。在材质上，壳体241可以为金属壳体，也可以为非金属的绝缘壳体。在结构上，壳体241进一步包括第一端面2411以及第二端面2412。其中，第一端面2411上开设有供气流流入的至少一个进气孔；第二端面2412上开设有用于供气流流出的至少一个出气孔。其中，上述进气孔与出气孔的数量均可以为多个，其形状可以为网状气孔或者孔状气孔。如图2f所示，图2f为与图2e中的分解结构示意图相对应的组装后结构示意图，从图2f中可以看出，气流从第一端面2411上的进气孔流入，其中，进气孔的数量为多个，形状为孔状气孔。在这里，要说明的是，第一端面2411上进气孔和第二端面2412上出气孔的形状和数量可以由本领域技术人员根据实际情况进行设置，本发明对此不作限制。

壳体241内部套装有电极242以及第一高分子薄膜243，其中，上述三者的位置关系具体为：壳体241、电极242以及第一高分子薄膜243的中轴线位于同一条直线上，并且，第一高分子薄膜243的内径大于电极242的外径，壳体241的内径大于第一高分子薄膜243的外径。即：壳体241与第一高分子薄膜243之间、以及第一高分子薄膜243与电极242之间都具有一定的间隙。

接下来具体介绍电极242以及第一高分子薄膜243。首先介绍电极242。具体地，电极242沿壳体241的中心轴线方向设置，在形状上，电极242的形状可以为圆柱状、棱柱状、圆台状、以及棱台状等形状；其中，为了增加电极242的摩擦面积，优选电极242的形状为侧表面为平面的棱柱状或者棱台状。例如，如图2h所示，图2h示出的电极242为中空三棱柱形状。在结构上，电极242既可以为实心结构，也可以为空心结构。优选地，电极242的内部为空心结构，以便于在电极242和第一高分子薄膜243之间形成气流通道的同时，和/或电极242内部形成气流通道，同时，空心结构的电极242重量更小，从而使气流传感器的整体更加轻便；更优选地，在电极242上进一步设置有内外相通的通孔，以此来增加气流通道内的气流大小，从而进一步提升摩擦效果。

接下来介绍第一高分子薄膜243。具体地，在形状上，与电极242相应，第一高分子薄膜243的形状可以为中空圆柱状、中空棱柱状、中空圆台状、以及中空棱台状等各种形状；其中，为了增大第一高分子薄膜243与电极242产生摩擦时的接触面积，优选第一高分子薄膜243为具有侧表面的中空棱柱状或者中空棱台状，并且，第一高分子薄膜243和电极242的形状保持匹配。也就是说，若电极242的形状为圆柱状，则第一高分子薄膜243对应为中空圆柱状；若电极242的形状为三棱柱状，则第一高分子薄膜243对应为中空三棱柱状等等。例如，如图2h所示，图2h示出的第一高分子薄膜与电极形状匹配，在图2h中，电极242形状为三棱柱状，则第一高分子薄膜243的形状对应也是中空三棱柱形状。

具体地，当壳体241以及电极242的形状为圆柱状或棱柱状，且第一高分子薄膜243的形状为中空圆柱状或中空棱柱状时，第一高分子薄膜243的内径大于电极242的外径，且壳体241的内径大于第一高分子薄膜243的外径，以便于在壳体241与第一高分子薄膜243之间、以及第一高分子薄膜243与电极242之间形成间隙。当壳体241以及电极242的形状为圆台状或棱台状，且第一高分子薄膜243的形状为中空圆台状或中空棱台状时，第一高分子薄膜243的上表面的内径大于电极242的上表面的外径，且壳体241的上表面的内径大于第一高分子薄膜243的上表面的外径；第一高分子薄膜243的下表面的内径大于电极242的下表面的外径，且壳体241的下表面的内径大于第一高分子薄膜243的下表面的外径，以便于在壳体241与第一高分子薄膜243之间、以及第一高分子薄膜243与电极242之间形成间隙。其中，第一高分子薄膜243为中空状，即，第一高分子薄膜243是两端贯穿的中空结构，在上文中，第一高分子薄膜243上下表面是指：由第一高分子薄膜243的两侧分别在壳体241的第一端面2411和第二端面2412上所限定的表面。同理，当电极242为空心时，电极242的上下表面也是类似含义。

在结构上，当第一高分子薄膜243具有多个侧表面时，在第一高分子薄膜243的每个侧表面上进一步开设有至少一个振膜2431，如图2g所示，图2g中的第一高分子薄膜的每个侧表面上都开设有两个振膜2431。当然，可以理解的是，在具体实施中，第一高分子薄膜的每个侧表面上的振膜2431的数量并不限于两个，可以是一个，也可以为多个，其具体数量由本领域技术人员根据实际情况进行设置，本发明对此不作限制。其中，振膜2431具体用于：在气流通过进气孔之后，气流进入气流通道带动振膜2431振动。其中，上述气流通道的实现方式有多种，例如，既可以形成于电极242和第一高分子薄膜243之间，也可以形成于电极242内部，或者还可以同时在电极242和第一高分子薄膜243之间以及电极242内部形成气流通道。具体地，在第一种实现方式中，上述气流通道形成于电极242与第一高分子薄膜243之间的间隙内；在第二种实现方式中，除了在电极242与第一高分子薄膜243之间的间隙内形成气流通道之外，还可以进一步在电极242的内部也形成气流通道，例如在电极242的内部设置数个内外相通的通孔，或者将电极242的内部设置为空心结构等等，总之，在电极242内部设置气流通道能够更有利于气流的加速流动，从而实现更加理想的摩擦效果。本领域技术人员可以根据需要灵活设置上述的气流通道。

接下来介绍振膜2431的结构。振膜2431的结构具体如下：第一高分子薄膜243上的每个振膜2431具有与第一高分子薄膜2431连接一体的固定端以及能够在气流的带动下与电极相互摩擦的自由端。其中，振膜2431的固定端设置在靠近进气孔的一侧，振膜2431的自由端设置在靠近出气孔的一侧，这种设置方式用于保证当气流从进气孔吹入时，气流从每个振膜的固定端的方向吹入，从而可以实现较好的摩擦效果。其中，优选地，振膜2431可以是从第一高分子薄膜243上预先切割以形成预设形状的振膜，相应地，切割振膜2431后在第一高分子薄膜243上形成的空缺部分能够更好地进出气流，从而提升摩擦效果；而且，振膜2431的自由端能够在气流带动下往复运动，即：振膜2431在气流作用力的带动下在上述空缺部位产生相应频率的振动，该振动能够使振膜2431的自由端与电极242的表面产生摩擦，从而实现振膜2431在气流作用力的带动下产生摩擦的效果。并且，进一步地，本领域技术人员还可以根据实际中的实验情况将振膜2431的结构设计为能够充分利用惯性实现持续起振的结构，例如，设计振膜2431自由端的大小略大于振膜2431固定端的大小，则振膜2431的自由端在受到气流作用力产生振动后，振动中的振膜2431会在惯性作用下持续振动，该惯性作用与气流作用同时作用于振膜2431，进一步增加了振膜2431的振动效果，从而能够进一步提升摩擦效果。当然，在本发明的其它实施例中，也可以将多个预设形状的振膜固定设置在第一高分子薄膜243上，在这里，本发明对振膜2431的具体设置方式不做限定，只要能够起到接触摩擦效果既可。其中，振膜2431的形状可以为矩形、三角形、多边形以及扇形等形状，并且，振膜2431的长度可以由本领域技术人员根据振膜的形状进行适应性设置，以避免由于振膜过长或者过短导致的振膜振动不稳定或者无法起振的情况。其中，当振膜2431的数量为多个时，上述多个振膜按照阵列化方式设置在第一高分子薄膜243上，并且，为了提升摩擦效果，当第一高分子薄膜243为中空棱柱状时，可以在中空棱柱状的第一高分子薄膜243的每个侧表面上分别设置一个或多个振膜。如图2g所示，图2g示出的第一高分子薄膜为中空三棱柱状，振膜2431为多个分别设置在该第一高分子薄膜的各个侧表面上的矩形振膜，矩形振膜中有一边与第一高分子薄膜相连，从而形成该矩形振膜的固定端；其余三边为分离状，从而形成该矩形振膜的自由端。并且，从图2g中可以看出，振膜的数量可以为多个，图2g中的振膜以阵列化的方式排布在第一高分子薄膜上。

具体地，为了便于摩擦，第一高分子薄膜243与电极242之间间隔预设距离，该预设距离用于为第一高分子薄膜243上的振膜提供足够的振动空间。具体实施中，该预设距离可以控制在0.01-2.0mm之间。具体地，上述预设距离可通过下述两种方式实现：在第一种实现方式中，将电极242的两端分别固定在壳体241的第一端面2411以及第二端面2412的内壁上，同时，将第一高分子薄膜243的两端也分别固定在壳体241的第一端面2411以及第二端面2412的内壁上，使固定之后的壳体241与第一高分子薄膜243之间保持分离，并使固定之后的电极242与第一高分子薄膜243之间存在上述预设距离，该种方式尤其适用于第一高分子薄膜243材质较硬的场景中。在第二种实现方式中，为了防止第一高分子薄膜243的中部与电极242相互接触从而无法有效分离，在电极242与第一高分子薄膜243之间进一步设置有：至少一个支撑结构244，支撑结构244用于在电极242和第一高分子薄膜243之间形成间隙，使第一高分子薄膜243上的振膜的自由端和电极242接触分离。具体实施中，在设置支撑结构244时，可以将支撑结构244一体化设置在电极242和第一高分子薄膜243相对的侧表面上或者设置在第一高分子薄膜243和电极242相对的侧表面上，以防止支撑结构244由于脱落等原因导致第一高分子薄膜243的一面持续接触在电极242上，进而无法实现较为理想的摩擦效果；或者，也可以将支撑结构244设置为可拆卸的结构，以便于用户对支撑结构244进行拆卸和更换。其中，支撑结构244的厚度优选在0.01-2.0mm之间，则本领域技术人员还可以设置多组不同厚度的支撑结构244，以供用户可以根据实际中的不同情况选择不同厚度的支撑结构244进行拆卸更换。其中，支撑结构244的数量可以为一个，也可以为多个。当支撑结构244的数量为多个时，每相邻的两个支撑结构244之间互相间隔预设距离。其中，上述预设的距离能够保证各个振膜分别设置在每相邻的两个支撑结构244之间。即：在第一高分子薄膜243与支撑结构244未接触的部分设置对应的振膜，该振膜能够在气流带动的作用下产生振动，并且其振动过程不会受到支撑结构244的影响。总之，通过支撑结构244能够确保第一高分子薄膜243与电极242之间的有效分离，防止两个摩擦界面在接触后无法有效分离的情况发生，进而提升摩擦效果。上述的两种实现方式既可以单独使用也可以结合使用。

介绍完气流传感器的结构之后，接下来，介绍上述气流传感器的工作原理：

在没有气流流入时，电极242与第一高分子薄膜243之间未产生摩擦，因此没有感应电荷产生；其中，电极242与第一高分子薄膜243通常采用极性相反的材质制作(例如电极一般通过易失电子的材质制作，而第一高分子薄膜则一般采用易得电子的材质制作)，此时，由于电极242与第一高分子薄膜243之间的预设距离较小，因此第一高分子薄膜243上的振膜会吸附在电极242的表面。当气流从壳体241第一端面上的进气孔流入时，气流产生的涡流使上述振膜的自由端产生振动，振动的自由端与电极242的表面产生相应频率的接触分离，即第一高分子薄膜243上的振膜与电极242的表面产生摩擦，则振膜与电极242上产生出相应的感应电荷。具体实施中，如图2h所示，图2h为第一高分子薄膜上的振膜与电极之间的摩擦示意图。其中，图2h中的电极242设置在第一高分子薄膜243的内部，与第一高分子薄膜243之间存在一定的预设距离，当气流流入时，振膜2431在气流的带动下上下振动，与电极242之间产生快速的接触分离，即振膜2431与电极242的表面产生摩擦，生成感应电荷，感应电荷从电极242流出从而输出对应的电信号。其中，电极242与外电路中的接地点共同形成电流回路，从而以单电极方式实现电信号输出。

另外，上述结构的气流传感器主要是依靠第一高分子薄膜与电极之间的接触摩擦进行发电，在具体实施时，本领域技术人员还可以对上述气流传感器的内部结构进行各种改动和变形：

例如，其中的电极242又可以进一步通过下述的两种方案实现：

方案一：电极242仅包括单一的金属电极层，相应地，第一高分子薄膜243上每个振膜的自由端能够在气流的带动下与电极242中的金属电极层相互摩擦。其中，因为金属与高分子聚合物摩擦，金属更易失去电子，因此将电极242的表面设置为金属电极层，采用金属电极与高分子聚合物(即第一高分子薄膜243)摩擦，能够有效增强感应电荷的产生并增加输出的电信号的灵敏度。在这里，电极242与第一高分子薄膜243的极性相反，电极242极易失电子，第一高分子薄膜243易得电子。即：上述金属电极层极易失电子，上述第一高分子薄膜极易得电子。

方案二：不同于方案一中的单层结构，方案二中的电极为复合结构，具体地，电极242进一步包括：金属电极层以及设置在金属电极层外侧的第二高分子薄膜，则每个振膜的自由端能够在气流的带动下与电极242中的第二高分子薄膜相互摩擦。具体地，在本方案中，进一步在电极242的金属电极层之上设置一层第二高分子薄膜，例如，可以在电极242的金属电极层之上再涂刷一层第二高分子薄膜，则第一高分子薄膜243上的每个振膜的自由端在气流带动的作用下与电极242中的第二高分子薄膜之间相互摩擦产生感应电荷，即通过聚合物(第一高分子薄膜)与聚合物(第二高分子薄膜)之间的摩擦来产生感应电荷，并通过第二高分子薄膜内部的金属电极层输出电信号，从而实现了与上述方案一类似的摩擦效果。

具体地，在方案一或方案二中，金属电极层的材质具体可以为金属或合金，其中金属可以是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒；合金可以是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。除此之外，金属电极层的材质还可以进一步选自铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜等非金属导电材料。第一高分子薄膜与第二高分子薄膜的材料选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维(再生)海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜中的一种。其中，原则上第一高分子薄膜和第二高分子薄膜的材质可以相同，也可以不同。但是，如果两层高分子薄膜的材质都相同，会导致摩擦起电的电荷量很小。因此优选地，第一高分子薄膜与第二高分子薄膜的材质不同。

相应地，针对于上文提到的支撑结构244的设置，其相应方案如下：若电极242采用方案一中的结构，即：电极242的外层仅包括单一的金属电极层，则上文提到的支撑结构244对应设置在电极242金属电极层的外侧；若电极242采用方案二中的结构，即：电极242的外层的金属电极层上还进一步设置了第二高分子薄膜层，则上文提到的支撑结构244对应设置在电极242中的第二高分子薄膜层的外侧。

进一步地，在上述两个方案中，为了增加摩擦效果，还可以进一步对电极242的表面进行进一步设置，使电极242的表面形成平面状或者粗糙点状。其中，平面状电极为表面为光滑平面的电极，由于平面状电极摩擦产生的感应电荷的静电吸附力较小，即产生的静电吸附振膜的吸附力较小，因此在气流的作用下，当第一高分子薄膜243上的振膜与表面设置为平面状的电极242进行摩擦时，可以克服由于摩擦产生的静电力较大而带来的振膜振动不稳定的问题；粗糙点状电极为表面具有一定粗糙度的电极，由于其具有的较大粗糙度表面在摩擦时会产生较多的感应电荷，因此当第一高分子薄膜243上的振膜与表面设置为粗糙点状的电极242进行摩擦时，粗糙点状电极的表面能够增加摩擦阻力，从而增加摩擦生成的感应电荷并增大输出电信号，提高电信号输出的灵敏度。其中，上述粗糙点状电极可以通过在电极242的表面进行打磨或者设置凹凸结构的方式实现，其中，上述凹凸结构可以是半圆形、条纹状、立方体型、四棱锥型、或圆柱形等规则形状或者其他不规则形状的凹凸结构。

另外，上述两种方案中的每一种方案，又可以进一步划分为两种实现方式：在第一种实现方式中，可以仅由电极242作为信号输出端；在第二种实现方式中，可以由电极242与另外的一个输出电极共同构成信号输出端，例如，可以将壳体241设置为金属壳体，从而使壳体241作为气流传感器的另一个信号输出端。也就是说，当壳体241为金属壳体时，可以设置壳体241作为另一个输出电极。具体地，壳体241构成气流传感器中的一个输出电极，在设置壳体241与第一高分子薄膜243之间的距离时，将上述两者的距离设置在预设距离的范围之内，例如可以将上述两者之间的距离设置在0.01-2.0mm之间，则当第一高分子薄膜243上的振膜在气流的带动下产生上下振动时，上述振膜不仅与电极242的电极表面产生摩擦，还可以进一步与壳体241的内表面产生摩擦，从而在壳体241的内表面上产生相应的感应电荷，则此时的壳体241可作为除电极242之外的另一个信号输出端。在这里，要说明的是，壳体241的材质可以设置为金属，也可以设置为除金属以外的其它具有导电性的材料；或者，壳体241还可以进一步设置为两层结构，即：可以将壳体241内部一层结构设置为金属，然后在上述金属之外再设置一层高分子薄膜材料等等。在这里，只要能够实现将壳体241作为另一个信号输出端，本发明对壳体241的材质以及结构不作限制。

其中，在方案一和方案二的第一种实现方式中，仅设置有一个信号输出端，即电极242作为唯一的信号输出端；而在方案一和方案二的第二种实现方式中，设置有两个信号输出端，分别为电极242以及壳体241。其中，当仅设置一个信号输出端时，即选择电极242作为唯一的信号输出端，电极242与外电路中的接地点共同形成电流回路；当设置两个信号输出端时，即选择电极242以及壳体241作为信号输出端时，由于电极242以及壳体241这两个电极层之间具有电势差而形成电流回路。

另外，在方案二的任一实现方式的基础上，本领域技术人员还可以进一步在第二高分子薄膜和第一高分子薄膜之间增设居间薄膜层或居间电极层，从而进一步增加摩擦界面的数量，提升摩擦效果。总之，本发明对摩擦界面的具体数量和实现方式不做限定，本领域技术人员可以灵活设置摩擦界面的形式，只要能够实现摩擦发电的效果即可。

最后，介绍一下气流传感器输出的电信号与其内部的气流的流量和流速之间的换算关系：

在获取信号输出端输出的电信号之后，通过对上述电信号中包含的相应数值进行处理来获取气流的流速以及流量。其中，上述电信号包括电压值、频率值等相关的电信号参数。经发明人测量发现，气流的气流流速越大，振膜的振动频率相应越高，则输出的电压值和频率也越大。并且，发明人进一步从测量的数值中发现，气流流速与电压值V以及频率f之间为正比关系，即气流流速与电压值V、气流流速与频率f之间的关系为线性关系，因此，通过获取输出的电压值、频率值以及测量的时间长度便可进一步计算出气流的流速以及流量，从而实现测量气流的流速与流量的目的。其中，上述测量的具体实验数据如表1所示，表1为不同气流流速下测量到的样品输出电信号参数表，项目1和项目2中的具体样品参数不同，因此，在相同气流流速下的测量值也有所不同。由表1可以看出，表1中不同的气流流速与电压值V、气流流速与频率f之间的关系近似呈线性关系。其中，由于测量结果受多个参数的影响，另外，由于实验误差的存在，表1中的数据并没有呈现出严格的线性关系，但是，可以明显看出，无论是在项目1中还是在项目2中，随着气流流速的增大，电压值以及频率值都随之相应地增大。其中，测量样品的一种可选的参数信息如下：样品外壳为金属外壳，直径为6.0mm，振膜与电极的间距(即电极三脚架台阶高度)为1.0mm，振膜厚度为4～6um，振膜为长方形，长度为3.50mm，宽度为1.0mm。

表1

由此可见，本发明提供的气流传感器利用摩擦发电原理实现，不仅具有轻便易携的优势，而且制作成本低廉、制作工艺简单，具有实施性强、易组装的特点。同时，在本发明提供的气流传感器的工作过程中，通过在第一高分子薄膜上进一步设置振膜，充分利用振膜自由端在气流作用下产生振动进而产生摩擦效果，以及振膜在振动过程中产生的惯性作用增加摩擦发电过程中的摩擦效果，并通过设置多种方式的摩擦发电方案来获取更加准确和有效的感应信号，提升了信号灵敏度，同时也提高了气流传感器工作的准确性。

应当理解的是，当用户呼吸产生的气流作用在上述示例一至示例四中的气流传感器上时，示例一至示例四中的电极输出的电信号即为本发明中提到的气流压力电信号。具体地，当用户吸气产生的气流作用在上述示例一至示例四中的气流传感器上时，示例一至示例四中的电极输出的电信号即为本发明中提到的吸气气流压力电信号；当用户呼气产生的气流作用在上述示例一至示例四中的气流传感器上时，示例一至示例四中的电极输出的电信号即为本发明中提到的呼气气流压力电信号。

图3为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例二的功能结构框图。如图3所示，实施例二的具有吸药量监测功能的雾化器与实施例一的具有吸药量监测功能的雾化器的区别在于：雾化器主体130除了包括雾化部件131、信号预处理模块132、中央控制模块133和电源供给模块134，还包括无线收发模块135和交互功能模块136。其中，无线收发模块135与中央控制模块133电连接，用于将中央控制模块133分析计算得到的用户吸药信息以无线通信的方式发送至预设接收设备，以便预设接收设备侧的医生和/或监护人员查看，其中，预设接收设备可以为终端设备和/或大数据库服务平台；交互功能模块136与中央控制模块133电连接，用于向中央控制模块136发送用户交互指令，其中，用户交互指令包括以下中的至少一项：开启指令、关闭指令、用户信息初始化指令、以及用户吸药信息设置指令。

具体地，开启或关闭指令用于控制中央控制模块133的开启或者关闭，以此来控制监测过程的开启或者关闭；用户信息初始化指令用于将已监测到的用户吸药信息进行清零或者建立新的用户吸药信息监测数据；用户吸药信息设置指令用于控制用户吸药信息的监测种类或者监测模式，例如，用户可以通过交互功能模块136选择监测用户吸入药量、用户吸药时间、用户吸药次数和相邻两次吸药的时间间隔等用户吸药信息中的一种或几种，以此来增加监测信息的灵活性和选择性。另外，通过交互功能模块136还可以预先设置用户的标识信息，以便于对同一用户进行持续监测。其它描述均可参照实施例一中的描述，此处不再赘述。

下面对本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例一和实施例二的具体工作原理进行详细说明。为了便于说明，下面以监测用户吸药时间、用户吸药次数和用户吸入药量三种用户吸药信息为例进行说明。

第一种情况：喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置有一个气流传感器，雾化器主体中设置有一个与该气流传感器电连接的信号预处理模块。

在实施例二中，用户可通过交互功能模块控制电源供给模块与中央控制模块进行连通，从而使中央控制模块开始工作；并且用户还可通过交互功能模块设置所需要监测的用户吸药信息。若雾化器主体中没有设置交互功能模块(如实施例一所示)，则按照预设的用户吸药信息开始工作。

当用户吸气时，喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置的一个气流传感器感应到用户吸气产生的气流作用在其上的压力，并将作用在其上的压力转换为对应的吸气气流压力电信号输出至与该气流传感器对应电连接的信号预处理模块，由该信号预处理模块对该气流传感器输出的吸气气流压力电信号进行预处理。中央控制模块在接收到该信号预处理模块预处理后的吸气气流压力电信号时，启动中央控制模块内部设置的计时器计时，同时，中央控制模块会分析计算出该吸气气流压力电信号的峰值，从而根据得到的该吸气气流压力电信号的峰值分析计算出用户吸气所产生的气流的流速和流量，进而分析计算出用户第一次吸气时单位时间内用户吸入药量Y1。

当用户呼气时，喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置的一个气流传感器感应到用户呼气产生的气流作用在其上的压力，并将作用在其上的压力转换为对应的呼气气流压力电信号输出至与该气流传感器对应电连接的信号预处理模块，由该信号预处理模块对该气流传感器输出的呼气气流压力电信号进行预处理。中央控制模块在接收到该信号预处理模块预处理后的呼气气流压力电信号时，停止中央控制模块内部设置的计时器计时，得到第一计时时间X1(即为用户第一次吸气的时间)，之后将中央控制模块内部设置的计时器清零；同时，启动中央控制模块内部设置的计数器进行计数，得到第一吸药次数C1。另外，若用户没有呼气过程，也即没有用户吸气或呼气产生的气流作用在喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置的一个气流传感器上，喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置的一个气流传感器为了恢复到起始状态，也会输出一个与用户呼气时该气流传感器输出的呼气气流压力电信号相类似的起始状态电信号，即用户呼气时该气流传感器输出的呼气气流压力电信号与起始状态电信号方向相同，因此，其工作原理与上述有用户呼气产生的气流作用在喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置的一个气流传感器上的工作原理相同，此处不再赘述。

中央控制模块会判断在预设时间间隔内是否再次接收到该信号预处理模块预处理后的吸气气流压力电信号。其中，本领域技术人员可根据实际需要设置预设时间间隔，此处不作限定。例如，预设时间间隔可为1s。如果判断得到在预设时间间隔内再次接收到了该信号预处理模块预处理后的吸气气流压力电信号，说明用户第二次吸气，此时，中央控制模块启动其内部设置的计时器计时，同时，中央控制模块会分析计算出该吸气气流压力电信号的峰值，从而根据得到的该吸气气流压力电信号的峰值分析计算出用户此次吸气所产生的气流的流速和流量，进而分析计算出用户第二次吸气时单位时间内用户吸入药量Y2。在中央控制模块接收到该信号预处理模块预处理后的呼气气流压力电信号时，中央控制模块停止其内部设置的计时器计时，得到第二计时时间X2(即为用户第二次吸气的时间)，之后将中央控制模块内部设置的计时器清零；同时，中央控制模块启动其内部设置的计数器累加计数，得到第二吸药次数C2。

中央控制模块会判断在预设时间间隔内是否还能够接收到该信号预处理模块预处理后的吸气气流压力电信号。若是，则中央控制模块再次启动其内部设置的计时器计时，重复上述过程；若否，则中央控制模块分析计算得到总的用户吸药时间X，总的用户吸药次数C为C2(即2次)，总的用户吸入药量S，从而得到用户吸药时间信息、用户吸药次数信息和用户吸入药量信息。其中，X＝X1+X2，S＝X1×Y1+X2×Y2。

应当注意的是，用户吸气时喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置的一个气流传感器输出的吸气气流压力电信号的峰值与用户吸气所产生的气流的流速和流量以及单位时间内用户吸入药量Y都是一一对应的。其中，用户吸气时喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置的一个气流传感器输出的吸气气流压力电信号的峰值与用户吸气所产生的气流的流速和流量之间的对应关系以及用户吸气所产生的气流的流速和流量与单位时间内用户吸入药量Y之间的对应关系可由生产具有吸药量监测功能的雾化器的生产厂家预先设定。

第二种情况：喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置有多个气流传感器，雾化器主体中设置有多个信号预处理模块，该多个信号预处理模块与喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置的多个气流传感器数量相同，且该多个信号预处理模块与该多个气流传感器一一对应电连接，同时，该多个信号预处理模块还分别与雾化器主体中的中央控制模块电连接。

在实施例二中，用户可通过交互功能模块控制电源供给模块与中央控制模块进行连通，从而使中央控制模块开始工作；并且用户还可通过交互功能模块设置所需要监测的用户吸药信息。若雾化器主体中没有设置交互功能模块(如实施例一所示)，则按照预设的用户吸药信息开始工作。

当用户吸气时，喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置的多个气流传感器感应到用户吸气产生的气流作用在其上的压力，并将作用在其上的压力转换为对应的吸气气流压力电信号输出至与该多个气流传感器一一对应电连接的该多个信号预处理模块，由该多个信号预处理模块对该多个气流传感器输出的吸气气流压力电信号进行预处理。中央控制模块在接收到该多个吸气气流压力电信号时，中央控制模块会根据该多个吸气气流压力电信号中接收到的第一个吸气气流压力电信号启动其内部设置的计时器计时，同时，中央控制模块会分别分析计算出该多个吸气气流压力电信号的峰值，将该多个吸气气流压力电信号的峰值相加求出平均值，得到最终的吸气气流压力电信号的峰值，从而根据得到的最终的吸气气流压力电信号的峰值分析计算出用户吸气所产生的气流的流速和流量，进而分析计算出用户第一次吸气时单位时间内用户吸入药量Y1。其中，为了便于在下文中进行描述，将上述输出第一个吸气气流压力电信号的气流传感器称为气流传感器A。

当用户呼气时，喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置的多个气流传感器感应到用户呼气产生的气流作用在其上的压力，并将作用在其上的压力转换为对应的呼气气流压力电信号输出至与该多个气流传感器一一对应电连接的该多个信号预处理模块，由该多个信号预处理模块对该多个气流传感器输出的呼气气流压力电信号进行预处理。此时，中央控制模块依然会根据气流传感器A输出的呼气气流压力电信号停止其内部设置的计时器计时，得到第一计时时间X1(即为用户第一次吸气的时间)，之后将中央控制模块内部设置的计时器清零；同时，启动中央控制模块内部设置的计数器计数，得到第一吸药次数C1。另外，若用户没有呼气过程，也即没有用户吸气或呼气产生的气流作用在气流传感器A上，气流传感器A为了恢复到起始状态，也会输出一个与用户呼气时气流传感器A输出的呼气气流压力电信号相类似的起始状态电信号，即用户呼气时气流传感器A输出的呼气气流压力电信号与起始状态电信号方向相同，因此，其工作原理与上述有用户呼气产生的气流作用在气流传感器A上的工作原理相同，此处不再赘述。

中央控制模块会判断在预设时间间隔内是否再次接收到预处理后的用户吸气时气流传感器A输出的吸气气流压力电信号。其中，本领域技术人员可根据实际需要设置预设时间间隔，此处不作限定。例如，预设时间间隔可为1s。如果判断得到在预设时间间隔内再次接收到了用户吸气时气流传感器A输出的吸气气流压力电信号，说明用户第二次吸气，此时，中央控制模块启动其内部设置的计时器计时，同时，中央控制模块也会接收到经过预处理后的其它气流传感器对应输出的吸气气流压力电信号，此时，中央控制模块分别分析计算出所有的气流传感器对应输出的多个吸气气流压力电信号的峰值，将接收到的所有吸气气流压力电信号的峰值相加求出平均值，得到最终的吸气气流压力电信号的峰值，从而根据得到的最终的吸气气流压力电信号的峰值分析计算出用户吸气所产生的气流的流速和流量，进而分析计算出用户第二次吸气时单位时间内用户吸入药量Y2。在中央控制模块接收到经过预处理后的用户呼气时气流传感器A输出的呼气气流压力电信号时，中央控制模块停止其内部设置的计时器计时，得到第二计时时间X2(即为用户第二次吸气的时间)，之后将中央控制模块内部设置的计时器清零；同时，中央控制模块启动其内部设置的计数器累加计数，得到第二吸药次数C2。

中央控制模块会判断在预设时间间隔内是否还能够接收到经过预处理后的用户吸气时气流传感器A输出的吸气气流压力电信号。若是，则中央控制模块再次启动其内部设置的计时器进行计时，重复上述过程；若否，则中央控制模块分析计算得到总的用户吸药时间X，总的用户吸药次数C为C2(即2次)，总的用户吸入药量S，从而得到用户吸药时间信息、用户吸药次数信息和用户吸入药量信息。其中，X＝X1+X2，S＝X1×Y1+X2×Y2。

应当注意的是，将用户吸气时喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置的多个气流传感器输出的吸气气流压力电信号的峰值相加求出的平均值与用户吸气所产生的气流的流速和流量以及单位时间内用户吸入药量Y都是一一对应的。其中，将用户吸气时喷嘴气流监测部件中的喷嘴本体的内部设置的多个气流传感器输出的吸气气流压力电信号的峰值相加求出的平均值与用户吸气所产生的气流的流速和流量之间的对应关系以及用户吸气所产生的气流的流速和流量与单位时间内用户吸入药量Y之间的对应关系可由生产具有吸药量监测功能的雾化器的生产厂家预先设定。

此外，更应当注意的是，在上述两种情况中，当用户吸气产生的气流作用在一个摩擦发电式气流传感器上时，随着施加在其上的气流压力的逐渐增大，该摩擦发电式气流传感器输出的吸气气流压力电信号也会逐渐增大，但是，当施加在该摩擦发电式气流传感器上的吸气气流压力达到稳定状态(如施加在该摩擦发电式气流传感器上的吸气气流压力恒定不变)时，该摩擦发电式气流传感器输出的吸气气流压力电信号会逐渐减小，直到恢复到原始状态(如吸气气流压力电信号恢复为0)，并持续保持在该原始状态；当用户呼气产生的气流施加在该摩擦发电式气流传感器上的呼气气流压力或施加在该摩擦发电式气流传感器上的气流压力为零时，上述原始状态将被改变，此时，该摩擦发电式气流传感器会输出一个与吸气气流压力电信号(如正向脉冲电信号)相反的呼气气流压力电信号(如负向脉冲电信号)或起始状态电信号(如负向脉冲电信号)，因此，为了准确地监测用户吸气的时间，从而准确地监测用户吸入药量，这就需要对用户呼气产生的气流作用在该摩擦发电式气流传感器上的呼气气流压力电信号或该摩擦发电式气流传感器为了恢复到起始状态而输出的起始状态电信号进行监测，从而确定用户完成一次吸气的终止时间。

图4为本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器实施例三的功能结构框图。如图4所示，实施例三的具有吸药量监测功能的雾化器与实施例二的具有吸药量监测功能的雾化器的区别在于：雾化器主体130还包括显示模块137和报警模块138。其中，显示模块137与中央控制模块133电连接，用于显示中央控制模块133得到的用户吸药信息；中央控制模块133进一步用于：根据得到的用户吸药信息发出报警控制信号；报警模块138与中央控制模块133电连接，用于根据中央控制模块133发出的报警控制信号进行报警提示。例如，中央控制模块133根据得到的用户吸药信息得到用户吸入药量超过预设药量阈值和/或用户吸药次数超过预设吸药次数阈值时，发出报警控制信号，报警模块138根据该报警控制信号进行报警提示，以提示用户停止吸药。其它描述均可参照实施例二中的描述，此处不再赘述。

应当理解的是，实施例二和实施例三中的无线收发模块135、交互功能模块136、显示模块137和报警模块138可以根据本领域技术人员的设计进行选择，此处不作限定。例如：如果不需要与预设接收设备进行通信或者采用有线连接方式与预设接收设备进行通信，则可以省去无线收发模块135；如果不需要手动控制雾化器，则可以省去交互功能模块136；如果不需要显示用户吸药信息，则可以省去显示模块137；如果不需要报警功能，则可以省去报警模块138。

图5为应用图4所示的本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器的吸药量监测系统的一功能结构框图。如图5所示，该吸药量监测系统包括：具有吸药量监测功能的雾化器510以及终端设备520。其中，该具有吸药量监测功能的雾化器510为图4所示的具有吸药量监测功能的雾化器；终端设备520与具有吸药量监测功能的雾化器510以无线通信的方式相连，用于存储并显示具有吸药量监测功能的雾化器510分析计算得到的用户吸药信息，和/或发送用于控制具有吸药量监测功能的雾化器510的控制指令。

具体地，如图5所示，终端设备520以无线通信的方式与具有吸药量监测功能的雾化器510中的无线收发模块135相连，用于接收无线收发模块135发送的中央控制模块133分析计算得到的用户吸药信息，和/或发送用于控制中央控制模块133的控制指令至无线收发模块135。具体地，控制指令可包括：用于开启中央控制模块133工作的开启指令和用于终止中央控制模块133工作的终止指令。其中，终端设备520可以为手机、电脑等设备，并且可以通过在其中设计特定的应用程序来完成统计总的用户吸药时间、总的用户吸药次数和总的用户吸入药量等用户吸药信息的工作，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不作限定。

图6为应用图4所示的本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器的吸药量监测系统的另一功能结构框图。如图6所示，图6所示的吸药量监测系统与图5所示的吸药量监测系统的区别在于：图6所示的吸药量监测系统还包括大数据库服务平台630。其中，终端设备520进一步用于：将接收到的用户吸药信息发送给大数据库服务平台630；大数据库服务平台630与终端设备520以无线通信的方式相连，用于接收并存储终端设备520发送的用户吸药信息，将接收到的用户吸药信息与大数据库服务平台630中的用户吸药信息进行分析对比，得到用户分析信息，并将用户分析信息发送至终端设备520，以供终端设备520侧的医生和/或监护人员查看或参考，使得医生和/或监护人员能够更加深入地了解用户的病情。

另外，本发明所提供的吸药量监测系统也可以不包括终端设备520，而仅包括大数据库服务平台630，那么，首先通过具有吸药量监测功能的雾化器510中的中央控制模块133完成分析计算总的用户吸药时间、总的用户吸药次数和总的用户吸入药量等用户吸药信息的工作，得到用户吸药信息，然后再通过无线收发模块135将用户吸药信息发送给大数据库服务平台630进行分析对比，得到用户分析信息，最后将用户分析信息通过无线收发模块135发送至中央控制模块133，从而使中央控制模块133控制显示模块137显示用户分析信息，以供医生和/或监护人员查看或参考，使得医生和/或监护人员能够更加深入地了解用户的病情。

应当理解的是，图5和图6所示的吸药量监测系统不仅可以采用实施例三的具有吸药量监测功能的雾化器，也可以采用实施例一或实施例二的具有吸药量监测功能的雾化器，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不作限定。

此外，在上述所有吸药量监测系统中，具有吸药量监测功能的雾化器510与终端设备520或者与大数据库服务平台630的连接方式不仅可以通过无线通信的方式相连，还可直接通过有线通信的方式相连，在使用有线通信的方式相连时，可以省去相应的无线通信设备，例如：具有吸药量监测功能的雾化器510中的无线收发模块135。

本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器及吸药量监测系统，通过喷嘴气流监测部件监测用户吸气或呼气产生的气流，能够灵敏、准确地对用户吸入药量、吸药时间、吸药次数等用户吸药信息进行监测，实现了对用户吸药信息的监测。另外，本发明提供的具有吸药量监测功能的雾化器及吸药量监测系统不仅灵敏度及准确率高，同时还具有结构及制作工艺简单、成本低廉，适合大规模工业生产的优点。

本发明中所提到的各种模块、电路均为由硬件实现的电路，例如，中央控制模块可以包括微控制器或微控制芯片，整流模块可包括整流电路，滤波模块可包括比较电路，放大模块可包括放大电路等，模数转换模块可包括模数转换器等。虽然其中某些模块、电路集成了软件，但本发明所要保护的是集成软件对应的功能的硬件电路，而不仅仅是软件本身。

本领域技术人员应该理解，附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的，表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的，作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。