Пристрій для вимірювання частоти дихання та витрати повітря при диханні

Реферат: Пристрій для вимірювання частоти дихання і витрати повітря при диханні з використанням кисневої маски, який містить у своєму складі кисневу маску з клапаном видиху, на якій змонтовані електричні тензометричні датчики на вході в кисневу маску і на виході клапана видиху кисневої маски, чутливі елементи яких введені в потік повітря на вході в кисневу маску і на виході клапана виходу кисневої маски. Виходи датчиків з'єднані з пристроєм рішення та реєстрації. Пристрій містить послідовно з'єднані блок порівняння температури, блок корекції, індикатор та температурні датчики, що вмонтовані на вході кисневої маски. На виході клапан видиху кисневої маски під'єднаний до блока порівняння температур. Пристрій рішення та реєстрації з'єднаний з блоком індикації. UA 74514 U (12) UA 74514 U UA 74514 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медичного приладобудування, точніше до діагностичного обладнання, а саме до пристроїв вимірювання параметрів дихання. Найбільш близькими до технічного рішення, що заявляється, є спосіб вимірювання витрати повітря і частоти дихання при використанні кисневої маски і пристрій для його здійснення [Патент на винахід РФ №2145484 МПК А61В 05/087]. Цей пристрій для вимірювання частоти дихання та витрати повітря при диханні містить у своєму складі кисневу маску з клапаном видиху, причому на ній змонтовані електричні тензометричні датчики на вході в кисневу маску і на виході клапана видиху кисневої маски, чутливі елементи яких введені в потік повітря на вході в кисневу маску і на виході клапана виходу кисневої маски, а виходи датчиків з'єднані з пристроєм рішення та реєстрації. Недоліком цього пристрою є те, що він не забезпечує достатню точність вимірювання, оскільки при вимірюванні тиску та тривалості зміни тиску не враховуються значення температурних коливань тиску, а також об'єму вдихуваного і видихуваного повітря. Так при температурних змінах і інших незмінних умовах виміру в одного і того ж пацієнта значення тиску і тривалості зміни тиску можуть бути різними. В основу корисної моделі запропонованого пристрою поставлено задачу забезпечення високої точності вимірювання частоти дихання, автоматизації цього процесу та усунення впливу зовнішніх і апаратних перешкод. Поставлена задача вирішується шляхом введення додаткових блоків порівняння температур, корекції та індикації з системою температурних датчиків 1 і 2 у їх взаємозв'язку, причому температурні датчики 1 і 2 приєднані до першого та другого входу блока порівняння температур відповідно, який з'єднаний з блоком керування, який приєднаний до першого входу блока індикації, до другого входу якого приєднаний пристрій рішення та реєстрації, до першого та другого виходу якого відповідно приєднані електричні тензометричні датчики 1 і 2. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображена структурна схема пристрою для вимірювання витрати повітря при диханні і частоти дихання, де 1 - електричний тензометричний датчик (ЕТД1); 2 - електричний тензометричний датчик (ЕТД2); 3 температурний датчик (ТД1); 4 - температурний датчик (ТД2); 5 - пристрій рішення і реєстрації (ПРР); 6 - блок порівняння температури (БПТ); 7 - блок корекції (БК); 8 - блок індикації (БІ). Пристрій для вимірювання витрати повітря при диханні і частоти дихання містить електричний датчик 1 тензометричний, чутливий елемент якого введений в трубопровід підводу повітря на вході в кисневу маску, а електричний вихід з'єднаний з першим входом пристрою 3 рішення і реєстрації, електричний датчик 2 тензометричний, чутливий елемент якого введений на виході клапану видиху кисневої маски, а електричний вихід з'єднаний з другим входом пристрою 3 рішення та реєстрації, температурний датчик 3, чутливий елемент якого введений в трубопровід підводу повітря на вході в кисневу маску, а електричний вихід з'єднаний з першим входом блока 6 порівняння температури, температурний датчик 4, чутливий елемент якого введений на виході клапану видиху кисневої маски, а електричний вихід з'єднаний з другим входом блока 6 порівняння температури, блок 6 порівняння температури, який з'єднаний з блоком 7 корекції, який з'єднаний з першим входом блока 8 індикації, пристрій 3 рішення та реєстрації, який з'єднаний з другим входом блока 8 індикації. Пристрій працює наступним чином. При вдиху повітряний потік чинить тиск на чутливий елемент електричного тензометричного датчика 1, електричний сигнал U1 з виходу якого надходить на перший вхід пристрою 3 рішення та реєстрації, де формується сигнал з амплітудою А1 і тривалістю t1, який відповідає розрахованій витраті повітря при вдиху і тривалості вдиху, при цьому електричний сигнал U2 з електричного тензометричного датчика 2 рівний нулю, так як клапан видиху закритий і на чутливий елемент електричного тензометричного датчика 2 тиск повітря не діє. При видиху тиск на чутливий елемент електричного тензометричного датчика 1 різко падає і електричний сигнал U1 з його виходу прямує до нуля, а через клапан видиху кисневої маски, який відкривається, потік видихуваного повітря чинить тиск на чутливий елемент електричного тензометричного датчика 2, електричний сигнал U2, з якого надійде на другий вхід пристрою 3 визначати момент затримки дихання при виконанні дихальних захисних протиперенавантажних прийомів. Під час процесу дихання заміряється значення температур t1 °C першим температурним датчиком ТД1 на вході кисневої маски і значення температур t2 °C на виході кисневої маски другим температурним датчиком ТД2. Ці сигнали надходять на блок 6 порівняння температур БПТ, де формується різницева складова сигналу, що надходить на блок 7 корекції, де враховується і усувається температурна складова похибки вимірів і сигнал, пропорційний істинному значенню витрат повітря при диханні, надходить на індикатор 8 БІ, де і фіксуються дійсні значення об'ємів повітря при вдиханні і видиханні та частота дихання. 1 UA 74514 U 5 10 15 20 25 Таким чином введення додаткових блоків порівняння температур БПТ, корекції БК та індикації БІ з системою температурних датчиків ТД1 і ТД2 у їх взаємозв'язку дозволили компенсувати температурну, апаратну та випадкову складові похибки виміру витрат повітря при зовнішньому диханні людини, що значно підвищило точність вимірювання. За рахунок введення додаткових блоків у їх взаємозв'язку суттєво розширюються функціональні можливості пристрою для вимірювання витрати повітря при диханні і частоти дихання, підвищується точність, інформативність, вилучається температурна складова похибки вимірювання, забезпечується автоматизація процесу виміру. Джерела інформації: 1. Пат. 2145484 Российская Федерация, МПК А61В 05/087. Способ измерения расхода воздуха и частоты дыхания при использовании кислородной маски и устройство для его осуществления /Астахов Л.В., Герасин В.А., Климова О.Р., Колодяжная Т.А., Фортуна Ю.А.; опубл. 20.02.2000. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для вимірювання частоти дихання і витрати повітря при диханні з використанням кисневої маски, який містить у своєму складі кисневу маску з клапаном видиху, причому на ній змонтовані електричні тензометричні датчики на вході в кисневу маску і на виході клапана видиху кисневої маски, чутливі елементи яких введені в потік повітря на вході в кисневу маску і на виході клапана виходу кисневої маски, а виходи датчиків з'єднані з пристроєм рішення та реєстрації, який відрізняється тим, що додатково містить послідовно з'єднані блок порівняння температури, блок корекції, індикатор та температурні датчики, що вмонтовані на вході кисневої маски і на виході клапану видиху кисневої маски та під'єднані до блока порівняння температур, а пристрій рішення та реєстрації з'єднаний з блоком індикації. Комп’ютерна верстка M. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2