潜水装具是提供潜水员在水下作业过程中正常呼吸的关键装备，是一种特殊的个人防护装备，直接涉及水下人员的安全和工作效能。潜水呼吸器是潜水装具的核心部分，按照呼吸气体回路不同，可以分为开放式呼吸器、闭式呼吸器和半闭式呼吸器，其中，闭式和半闭式呼吸器统称为循环式呼吸器。开放式潜水呼吸器只需要考虑人的呼吸对气体供应质量流量的生理要求，而在循环式呼吸器中，潜水员呼吸的气体是循环使用的。不同潜水装具适用于不同的水下作业目的，在许多潜水作业中，特别是军事潜水行动中，为节省潜水员的呼吸用气量，提供水下潜行的隐蔽性，通常使用循环式潜水呼吸器。对于特定潜水需求，循环呼吸器的有明显的优势，但也带来额外的危险，需要充分认识，通过设计和训练控制危险的发生。目前国际上采用的循环式呼吸器在氧分压和流量控制的人机工程设计上有多重方式。使用最多的半闭式潜水呼吸器是采用预置的富氧混合气按照设定流量给呼吸袋供气的方式设计的。在半闭式潜水呼吸器的设计过程中，必须保证潜水员吸入气体的氧分压在安全范围内，以避免潜水员发生缺氧或氧中毒，同时保证气体流量提供足够的氧和满足呼吸潮气量的需求。这是半闭式潜水呼吸器人机工程设计的首要内容之一。从半闭式潜水呼吸器的工作原理分析，潜水员吸入气的氧分压取决于呼吸器气源的氧浓度(氧体积分数)、供气质量流量、潜水员劳动强度和潜水深度。设计上首要考虑如何确定最适宜的供气质量流量和供气氧浓度，据此保证潜水员吸入气氧分压在安全范围内，指导半闭式潜水呼吸器定量孔的设计，使呼吸器定量孔的供气流量最适宜，防止由于定量孔过大，导致浪费呼吸气体，缩短潜水时间，降低潜水隐蔽性，或由于定量孔过小，导致呼吸器供气不足，潜水员缺氧。