Спосіб визначення стану теплових умов середовища для організму людини в побуті та комплект мікропристроїв для його здійснення

1 Спосіб визначення стану теплових умов середовища для організму людини, що враховує власну температуру середовища, який відрізняється тим, що крім власної температури середовища враховує і ІНШІ фактори теплообміну між нагрітим тілом людського організму і середовищем швидкість потоків і теплопровідність середовища та визначає параметр- характеристику швидкість теплообміну середовища для нагрітих тіл-об'єктів в будь-який момент часу 2 Комплект мікропристроїв, який містить блок термоелоектричного перетворювача, компенсатор зміни температури тіла людини, мікрокомпаратор, цифровий індикатор, який відрізняється тим, що комплект мікропристроїв утворює схему пристрою - вказівника швидкості теплообміну середовища і виготовляється у вигляді єдиного мініблока, що може бути розміщений на браслеті або наручному КІЛЬЦІ, що надягається на палець людини і нижня контактна пластина його перебуває у безпосеред ньому тепловому контакті з тілом людини, а блок термоелектричного перетворювача встановлений на нижню контактну пластину і отримує постійне підживлення теплової енергії від тіла людини і для дослідженння теплообмінної характеристики середовища постійно обдувається ЗОВНІШНІМ середовищем через відкритий навколо простір, причому його температура знаходиться у прямій залежності від власної температури зовнішнього середовища, теплопровідності, швидкості потоків середовища і ВІДПОВІДНО величина сигналу на виході через компенсатор зміни температури тіла людини, вмонтований у нижню контактну пластину, надходить на мікрокомпаратор і цифровий індикатор, показання якого пропорційні вхідному сигналу і виражені у відносних одиницях теплообмінної характеристики середовища З Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що параметр-характеристика - швидкість теплообміну середовища для нагрітих тіл-об'єктів визначається шляхом підрахунку, як алгебраїчна сума факторів з допомогою комп'ютерної програми, якою забезпечується комплекс комп'ютерної системи, оснащеної датчиками температури середовища, теплопровідності середовища, швидкості потоків середовища ю Винахід відноситься до області вимірювальної техніки і може бути використаний у побуті і в любій сфері людської ДІЯЛЬНОСТІ для-дослідження теплообмінної характеристики середовища відносно нагрітого тіла, а також об'єктивної орієнтації у визначенні умов теплового стану, середовища для організму людини, як у зовнішньому середовищі так і в замкнутих системах життєзабезпечення та в області метеопрогнозу Відомий спосіб визначення стану теплових умов середовища для організму людини, широко користований - по величині власної температури середовища, з допомогою відомих термометрів розширення рідинних скляних, що містять резервуар з капіляром, заповненим частково рідиною, об'єм якої перебуває в прямій залежності від температури зовнішнього середовища [1] Недостатком даного способу визначення стану теплових умов середовища для організму людини являється - неможливість точного визначення швидкості переохолодження живого організму в оточуючому середовищі, поскільки власна температура оточуючого середовища не є єдиною характеристикою теплообміну між нагрітим тілом живого організму і оточуючим середовищем, а поряд з теплопровідністю і швидкістю потоків середовища - складовою Тіло ЛЮДИНИ ЯВЛЯЄТЬСЯ "нагрітим тілом" з постійним "підживленням" теплової енергії Враховуючи те, що всі об'єкти в середовищі спрямовуються до теплової рівноваги, а швидкість виходу 54114 до рівноваги залежить від суми теплообмінних характеристик середовища Z(°C/ceK)=(T 1 ±T 2 )-S-x де Ті - температура нагрітого тіла - об'єкту, Тг - власна температура середовища, S - швидкість потоків(коефіцієнт) середовища, z -теплопровідність середовища, Введемо поняття - величину "швидкість теплообміну середовища" (°С/хв) і таким чином прийдемо до висновку, що спосіб визначення стану теплових умов середовища для організму людини тільки по величині власної температури середовища з використанням пристроїв, які вимірюють власну температуру середовища, зокрема термометрами - невірний і призводить до помилки та втрати орієнтації у визначенні стану теплових умов середовища та швидкості переохолодження організму людини в ньому Вирішення поставленої проблеми забезпечить саме дослідження теплообмінних характеристик середовища Близьким по технічній сутності до заявленого являється пристрій для визначення коефіцієнту теплообміну а с, 591724, що містить вимірювальну схему у вигляді моста, в два сумісних плеча якого, включений реохорд, причому в одну діагональ моста через нуль-індикатор, який має електричний і механічний зв'язок з валом реохорда, включений датчик теплового потоку, а в другу датчик різниці температур середовища і поверхні об'єкту Найбільш близьким по технічній сутності серед пристроїв для вимірювання стану теплообміну є пристрій для вимірювання теплопередачі біологічного об'єкту а С 559132 кп С 01К 17/00, що містить теплопровідну масу з теплообмінником і термоізоляцією, в яку вмонтований датчик температури, включений у вимірювальну схему, що складається з блоку перетворювача і блоку порівняння і з метою безперервного вимірювання теплопередачі біологічного об'єкту при стабілізованій температурі поверхні теплопровідної маси, контактуючої з досліджуваною тканиною, послідовно з блоком порівняння і блоком перетворювача введено блок управління і репстратор Проте, даний пристрій використовується для вимірювання теплопередачі саме тканин органу біологічного об'єкту і недосліджує стан теплообмінних характеристик навколишнього простору, поскільки має термоізоляцію від зовнішнього середовища, а теплопровідна маса має тепловий контакт тільки з досліджуваним органом тіла людини І даний пристрій, як і всі ІНШІ близькі по технічній сутності вищевказані пристрої можуть бути використані тільки у промисловості і тільки для вузько поставлених цілей І не можуть бути використані для забезпечення безперервного контролю теплообмінного стану середовища, зокрема індивідуально людиною в побуті та визначення швидкості переохолодження тіла по вищевказаних причинах і крім того, це не дозволяє габаритність блоків та не автономність Метою винаходу є досягнення об'єктивності в орієнтації визначення стану теплових умов сере довища для організму людини, точності у вимірюванні параметру - характеристики теплообміну середовища для нагрітих тіл - об'єктів в любий момент часу, автономності засобів контролю і можливості у побуті контролю теплообмінного стану середовища в любий момент Поставлена мета досягається при застосуванні пропонованого способу контролю стану теплових умов середовища, який дозволяє врахувати всі фактори параметру теплообмінного стану середовища відносно нагрітих тіл, ЯКИМ ЯВЛЯЄТЬСЯ ТІЛО ЛЮДИНИ 1 Власну температуру середовища 2 Теплопровідність середовища 3 Швидкість потоків середовища І, як результуючу мати параметрхарактеристику теплообмінного стану середовища виражену у відносних одиницях "швидкість теплообміну середовища" (°С/хв) для нагрітих тіл, а в побуті мати чітку орієнтацію в швидкості переохолодження - перегріву організму людини, - при користуванні пропонованим комплектом мікро пристроїв, - вказівником швидкості теплообміну середовища для нагрітих тіл, який розміщується на браслеті або наручному КІЛЬЦІ, ЩО надягається на палець, руку людини і нижня контактна пластина його перебуває у безпосередньому тепловому контакті з тілом людини, а блок термоелектричного перетворювача встановлений на нижню контактну пластину і отримує постійне підживлення тепла від тіла людини і для дослідження теплообмінних характеристик середовища, - постійно обдувається ЗОВНІШНІМ середовищем через відкритий навколо нього простір причому, його температура - в прямій залежності від алгебраїчної суми 2t=(Ti-Si)±[(T1±T2)-S2-x] Ті - температура(стала) підживлювана тілом людини, 51 - швидкість підживлення температури тілом людини (стаб коеф) Тг -температура зовнішнього середовища, 52 - швидкість потоків зовнішнього середовища, z - теплопровідність зовнішнього середовища Вихід Є р С термоелектричного перетворювача, величина якої пропорційна температурі блоку, включений через компенсатор зміни температури тіла людини, що вмонтований в нижню контактну пластину і перебуває у безпосередньому тепловому контакті з тілом людини, - на вхід мікрокомпаратора, який формуй електричний сигнал достатньої величини і подає на цифровий індикатор, що сформований на рідких кристалах і не потребує вхідної є р с великих значень В патентній літературі не описано 1 Застосування комплекту мікропристроїв вказівника швидкості теплообміну середовища для орієнтації людини у визначенні теплових умов середовища 2 Застосування пропонованого способу визначення умов теплового стану середовища для тіла людини - за алгебраїчною сумою теплообмінної характеристики середовища для нагрітих тіл тому можна ставити питання про ВІДПОВІДНІСТЬ заявленого технічного рішення критерію "СУТТЄВІ 54114 ВІДМІННОСТІ" На фіг 1 представлений вказівник швидкості теплообміну середовища для нагрітих тіл який складається з термоелектричного перетворювача 1, компенсатора зміни температури тіла людини 2, мікрокомпаратора З, цифрового індикатора 4, нижньої контактної пластини 5, конструкції елементів корпусу Вимірювання параметру - характеристики середовища - швидкості теплообміну відносно нагрітих тіл, що служить орієнтацією швидкості переохолодження людського організму в середовищі полягає в слідуючому Тіло ЛЮДИНИ служить тільки як джерело теплової енергії для даного пристрою - вказівника швидкості теплообміну Внаслідок зміни любої з складових алгебраїчної суми факторів теплообмінної характеристики середовища - власної температури середовища, теплопровідності середовища(що змінюється від вмісту вологи або співвідношення компонентів, наприклад вмісту озону в повітрі, теплопровідність якого вища ніж в інших компонентів), швидкості потоків середовища - міняється температура блоку термоелектричного перетворювача, що призводить до зміни вихідної є р с перетворювача, яка поступає через компен сатор зміни температури тіла людини, що служить для ліквідації впливу зміни температури тіла яке є джерелом теплової енергії для пристрою, - на мікрокомпаратор, який сформовує сигнал потрібної величини і подає на цифровий індикатор, величина зміни показів якого буде пропорційною ЗМІНІ величини вхідного сигналу є рс , тобто ЗМІНІ температури блоку термоелектричного перетворювача 1 ВІДПОВІДНО ЗМІНІ алгебраїчної суми теплообмінної характеристики середовища відносно нагрітих тіл По величині показів на цифровому індикаторі, які виражені у відносних одиницях швидкості теплообміну середовища для нагрітих тіл - об'єктів, можна з більшою точністю орієнтуватися у швидкості переохолодження, перегріву людського організму Літературні джерела 1 С М Непомнящий "Метеорологические приборы и наблюдения" 1968, "Справочник по гидрометрии, метеорологическим приборам и установкам" 1971, 2 Під ред І Г Гршгофа "Справочник агрон по сільгоспметеорологм", Ленінград, Гідрометеоіздат, С 22 3 И В Кравченко "Наставление гидроиетеорологическим станциям и постам", 1969 4 Р Я Ісакович "Технологические измерения и приборы" В-во "Недра" 1970, С 142 ФІГ ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24