Пристрій для реєстрації скоротливої активності гладеньких м’язів

Реферат: Пристрій для реєстрації скоротливої активності гладеньких м'язів містить чутливий елемент. Як чутливий елемент використовується пружний стрижень, один кінець якого зафіксовано на нерухомій основі, як елемент реєстрації мікрозміщень стрижня використовується оптична пара, розміщена у світлонепроникному корпусі. UA 121109 U (12) UA 121109 U UA 121109 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі медичної техніки. Існує значна кількість пристроїв, які здатні реєструвати скоротливу активність гладеньких м'язів в різних режимах - ізометричному, ізотонічному та ауксотонічному. їх використання полягає в дослідженні впливу різних біологічно активних речовини на зміну механо-кінетичних парамерів скорочення гладеньком'язового препарату різних органів: судин, сечового міхура, матки та шлунково-кишкового тракту. В основі приладу знаходиться механо-електричний перетворювач, що передбачає використання датчиків різного типу, які будуть визначати функціональні можливості пристрою та достовірність отриманих даних. Розрізняють декілька типів датчиків, що базуються на механотронах, тензорезисторах, змінній ємності та індуктивності. Механотронний датчик призначений для вимірювання сили і використовується при ізометричних дослідженнях, так як чутлива частина складається з катоду та аноду, що фіксовані і відповідають на найменші зміщення. Недоліками такої системи являється високий дрейф базової лінії, до того ж високочутливої до змін температури та вузький діапазон вимірювання сили скорочення. При перевантаженні система потребує заміни датчика. Важливим недоліком є складність схеми живлення чутливого елементу, тривалий час виходу на базову лінію. Перевагами тензорезисторної технології реєстрації є пластичність конструкції та використання резисторного мосту з двома і більше тензорезисторами, що дозволяє підвищити чутливість та забезпечити температурну компенсацію. Тензодатчики зазвичай застосовують для реєстрації ауксотонічних скорочень. Через низьку чутливість та необхідність використання потужних підсилювачів, для реєстрації ізометричних скорочень датчики такого типу непридатні, як і для ізотонічних через незворотну деформацію чутливого елементу. Найбільш точні та універсальні датчики являють собою важільний механізм з нульовим тертям. В основі конструкції знаходиться важіль, один кінець якого сполучається з чутливим елементом, а інший з досліджуваним зразком. Чутливим елементом можуть виступати змінна індуктивність, ємність або фотоелемент. Одним з основних недоліків систем на основі змінного конденсатора виступає висока чутливість до якості струму живлення, зовнішніх електромагнітних перешкод та ін. Змінна індуктивність з рухомим сердечником потребує точної орієнтації останнього і чутлива до зовнішнього механічного впливу. Ще одним з недоліків системи є високий момент інерції. Найбільш близькою за технічною суттю та результатом, що досягається, є індуктивна система з нульовим тертям на основі частотного генератора. Конструкція складається з двоплечового важеля, до плеча навантаження якого прикріплений металевий диск, котушки індуктивності, виходи якої з'єднані з входом високочастотного генератора, звідки сигнал надходить до блоку реєстрації. Зміщення важеля реєструється шляхом зміни частотної модуляції коливань частотного генератора. Зміна індуктивності відбувається при переміщенні металевого диску в полі котушки індуктивності. Для зниження впливу зовнішніх факторів в систему вводиться друга котушка індуктивності, що послідовно сполучена з першою і здатна переміщатися за допомогою мікрогвинтів. З їх допомогою регулюється чутливість системи до переміщень важеля. Недоліками такої системи є вузький діапазон вимірювання сили в ізометричному режимі через значний рух плеча датчика, складність конструкції та її обслуговування, необхідність точного позиціонування чутливих елементів, реакція на сторонні вібрації, чутливість до якості струму живлення [Патент СССР № 1727786]. В основу корисної моделі поставлено задачу, яка полягає у розширенні діапазону реєстрації чутливого елемента, компактизації реєструючої системи без втрати достовірності вимірювань при реєстрації ізометричних скорочень апаратів гладеньких м'язів. Поставлена задача вирішується шляхом використання як чутливого елемента пружного стрижня, один кінець якого зафіксовано на нерухомій основі, а елементом реєстрації мікрозміщень стрижня виступає оптична пара, розміщена у світлонепроникному корпусі. В основі принципу вимірювання лежить реєстрація надмалих зміщень пружної металевої пластини у відповідь на силу, що розвиває м'яз. Для цього пружний металевий стрижень (пластину) 3 (див. креслення) з високолегованої сталі фіксують 2 одним кінцем до нерухомого каркаса 1, інший - оснащується кріпленням для м'язового препарату. Для реєстрації мікрозміщень стрижня використовують оптичну пару: світлодіод 4 як джерело світла і фотодіод 5 як приймач. Конструкція оптичної пари розміщена в світлонепроникному корпусі 7. Металева пружна пластина у стані безсилового навантаження екранує потік світла від світлодіода, на фотодіоді-приймачі в цей час реєструється темновий фотострум. Вихід чутливого фотодіода сполучено з підсилювачем та коректором базової лінії 6, що дозволяє виставити її положення в нульове значення. Конструкція підсилювача дозволяє регулювати чутливість системи, що 1 UA 121109 U 5 розширює діапазон вимірюваних значень сили в ізометричному режимі. Силове навантаження призводить до мікровідхилення пластини та варіації інтенсивності світлового потоку, що виявляється у зміні струму, який реєструється. Системі не властива інерційність. Особливості конструкції забезпечують: широкий діапазон вимірюваних значень сили, мінімізацію чутливості до впливу зовнішніх фізичних факторів (температури, вібрації, освітлення), низький рівень електричного шуму, простоту обслуговування і низьку корозійну здатність. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Пристрій для реєстрації скоротливої активності гладеньких м'язів, який містить чутливий елемент, який відрізняється тим, що як чутливий елемент використовується пружний стрижень, один кінець якого зафіксовано на нерухомій основі, як елемент реєстрації мікрозміщень стрижня використовується оптична пара, розміщена у світлонепроникному корпусі. Комп’ютерна верстка М. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2