Пристрій для вимірювання об’ємної швидкості повітряного потоку при диханні

Пристрій для вимірювання об'ємної швидкості повітряного потоку при диханні, що містить повітровід, в якому послідовно та симетрично відносно його торців розташовані дві чутливі труби, що підключені до сенсора потоку з'єднувальними трубками, який відрізняється тим, що виконані в чутливих трубах отвори для приймання динамічного тиску повітряного потоку розташовані таким чином, що повернені один до одного Винахід відноситься до медичної техніки, а саме - до пристроїв для діагностики вентиляційної функції дихання методом спірометри Найбільш близьким до заявленого є пристрій для вимірювання потоку за патентом США №5443075, МПК А61В5/087, публ 22 08 1995р. який містить повітровід та розміщені в ньому послідовно і симетрично відносно його торців дві чутливі труби, які мають відкриті пази, обернені до торців повітроводу, сенсор потоку, підключений з'єднувальними трубками до чутливих труб ВІДПО швидкості повітряного потоку, забезпечення стабільності статичної характеристики та тотожності вихідного сигналу сенсора потоку пристрою в фазах вдиху та видиху Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для вимірювання об'ємної швидкості повітряного потоку при диханні, який містить повітровід, розміщені в ньому послідовно і симетрично відносно його торців дві чутливі труби, підключені з'єднувальними трубками до сенсора потоку, згідно з винаходом, новим є те, що в чутливих трубах виконані отвори для приймання динамічного тиску повітряного потоку, розташовані таким чином, що отвори повернені один до одного Винахід пояснюється кресленням, на якому схематично зображений заявляємий пристрій (Фіг) Пристрій містить повітровід 1, розміщені в ньому послідовно одна за одною та симетрично відносно його торців дві чутливі труби 2 і 3, сенсор потоку 4, підключений з'єднувальними трубками 5 і 6 ВІДПОВІДНО до чутливих труб 2 і 3, в яких виконані отвори 8 для приймання динамічного тиску повітряного потоку, при цьому отвори 8 розташовані таким чином, що вони повернені один до одного На вході повітроводу 1 встановлений мундштук 7 для підключення пристрою до пацієнта Пристрій працює наступним чином При видиху пацієнта через мундштук 7 повітряний потік в своєму переміщенні по повітроводу 1 обтікає ближню до пацієнта чутливу трубу 2 и ежектуе через отвір 8 в ній частину об'єму повітря, яке знаходиться в чутливій трубі 2, створюючи розрідження ежекції Ре, пропорційне квадрату лінійної швидкості потоку В з'єднувальній трубці 5 сенсора потоку ВІДНО Суттєвими недоліками відомого пристрою є низький рівень вихідного сигналу перепаду тиску між чутливими трубами в області нижньої межі діапазону вимірювань об'ємної швидкості повітряного потоку, а також можливість засмічення ближньої до потоку чутливої труби продуктами видихуваного пацієнтом повітря (мікрофлорою, слиною, мокротою, конденсатом водяної пари), що спричиняє зміни номінальної статичної характеристики пристрою в процесі обстеження пацієнта, порушення тотожності вихідного сигналу сенсора потоку пристрою в фазах вдиху та видиху В основу винаходу поставлено задачу удосконалити пристрій для вимірювання об'ємної швидкості повітряного потоку при диханні шляхом оснащення чутливих труб отворами для приймання динамічного тиску повітряного потоку, що забезпечує можливість запобігання засміченню чутливих труб продуктами видихуваного пацієнтом повітря, підвищення вихідного сигналу перепаду тиску між чутливими трубами пристрою в області нижньої межі діапазону вимірювань об'ємної 00 00 о> ю 57988 4 виникає тиск Ps, який дорівнює різниці статичного тиску Р с т і тиску ежекції Ре, P5=PcT-Pe=PcT-pW2, де р - ЩІЛЬНІСТЬ повітря, V - лінійна швидкість повітряного потоку В подальшому переміщенні потік повітря обтікає чутливу трубу 3, створюючи в ній через отвір 8 динамічний тиск Р д , пропорційний квадрату лінійної швидкості потоку В з'єднувальній трубці 6 сенсора потоку 4 створюється тиск, що дорівнює сумі статичного тиску Р с т і динамічного тиску Р д Рб=Рст+Р Д =Рст+рУ 2 /2 Таким чином, при переміщенні потоку між чутливими трубами 2 і 3 на сенсорі потоку 4 виникає сумарний перепад тиску між з'єднувальними трубками 5 і 6 ДР=Р 6 -Р 5 =(Рст+Р V 2 /2)-(P CT -p V 2 /2)= p V 2 При вдиху пацієнта через мундштук 7 повітряний потік в своєму переміщенні по повітроводу 1 обтікає послідовно чутливі труби 3 і 2 Оскільки чутливі труби 2 і 3 мають аналогічні форми і розміри, а також розташовані симетрично відносно торців повітроводу 1, то усі фізичні процеси в повітряному потоці в фазі вдиху відбуваються аналогічно описаним вище для фази видиху Проте, якщо в фазі видиху розрідження ежекції Р е створюється з чутливій трубі 2, а динамічний тиск Р д - в чутли Комп'ютерна верстка О Воробей вій трубі 3, то в фазі вдиху розрідження ежекції Ре створюється в чутливій трубі 3, а динамічний тиск Рд - в чутливій трубі 2, що змінює знак перепаду тиску ДР і дозволяє за допомогою сенсора потоку 4 визначати напрям руху потоку в повітроводі 1 Завдяки тому, що на початку свого руху від мундштука 7 по повітроводу 1 видихуваний пацієнтом потік ежектує частину об'єму повітря із ближньої до себе чутливої труби 2, а динамічний тиск створює в дальній від себе чутливій трубі 3, екранованій від прямого впливу потоку чутливою трубою 2, то продукти видихуваного повітря не засмічують чутливі труби 2 і 3, і не викликають зміну номінальної статичної характеристики пристрою в процесі обстеження пацієнта В той же час, оскільки чутливі труби 2 і 3 мають аналогічні форми і розміри, а також розташовані симетрично відносно торців повітроводу 1, то при одній і тій же об'ємній швидкості повітряного потоку в повітроводі 1 в фазах вдиху и видиху буде дотримуватись тотожність вихідного сигналу сенсора потоку 4, при цьому за рахунок створюваного розрідження ежекції величина перепаду тиску між чутливими трубами 2 і 3 в області нижньої межі діапазону вимірювань об'ємної швидкості повітряного потоку збільшується Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна