Пристрій для визначення тиску повітря у дихальних шляхах людини

Реферат: Пристрій для визначення тиску повітря у дихальних шляхах людини містить мембранний мановакуумметр, трійник, компенсаційну камеру, підведену разом із виходом трійника до мембранного мановакуумметра, однобічні клапани вдоху і видиху, виходи котрих приєднані до входів трійника, загубник, пневморозподільник, вхідний отвір котрого зв'язаний із загубником, і сполучні патрубки. Пневморозподільник виконаний у вигляді двоходового золотникового перемикача з вхідним і двома вихідними отворами, зв'язаними з входами однобічних клапанів і встановленими різноспрямовано, а компенсаційна камера виготовлена з еластичного матеріалу. UA 101755 U (12) UA 101755 U UA 101755 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до діагностики, здебільше до вимірювань з діагностичною ціллю, зокрема до вимірювальних пристроїв для оцінки стану органів дихання, та може бути використаною в пульмонології для визначення сили дихальних м'язів і оцінки фізіологічних параметрів дихання. Відомий пристрій для визначення тиску повітря у дихальних шляхах людини, що містить герметичну ємність, заповнену водою, U-подібний рідинний мановакуумметр, механічний мановакуумметр, які підключені до нижньої та верхньої частин ємності, триходовий випускний кран і загубник з повітропроводом [1]. Недоліками відомого пристрою є недостатня точність вимірювань з причин ручного режиму їх фіксації та експлуатаційні незручності, наприклад необхідність попереднього налагоджування, громіздкість, стаціонарність та обмеженість використання. Найбільш близьким аналогом є пристрій для визначення тиску повітря у дихальних шляхах людини, що містить мембранний мановакуумметр, трійник, компенсаційну камеру, підведену разом із виходом трійника до мембранного мановакуумметра, однобічні клапани вдоху і видиху, виходи котрих приєднані до входів трійника, загубник, пневморозодільник, вхідний отвір котрого зв'язаний із загубником, і сполучні патрубки, у відповідності з котрим, мановакуумметр обладнаний додатковою фіксуючою стрілкою з повідцем, вісь котрої має гальмуючий диск і головку, пропущений через отвір скла мановакуумметра із втулкою по осі стрілки мановакуумметра, пневморозподільник трипозиційного типу містить корпус з двома штуцерами та пазами прямокутної форми, золотник квадратного перерізу, встановлений з можливістю переміщення та фіксації в положеннях вдиху, видиху, нейтральному, оснащений у центрі Гподібним отвором для видалення повітря, з боків - отворами, пазами, зворотними клапанами, встановленими у пазах золотника з можливістю відкривання при здійсненні та закривання при припиненні вдиху/видиху відповідно, а компенсаційна камера виготовлена у вигляді твердої закритої ємності [2]. Недоліки аналога зв'язуються зі складністю конструкції, недостатніми точністю та експлуатаційними зручностями Це пояснюється складністю клапанної системи, виготовлення котрої вимагає залучення дефіцитних матеріалів, складних технологій обробки рухомих поверхонь, що не гарантує відсутність збоїв пристрою в динаміці. Поряд із цим, основна стрілка мановакуумметра ускладнена конструктивним зв'язком з додатковою стрілкою, яка вимагає позиціювання її початкової відлікової позиції, щораз перед кожним вимірюванням. Точність вимірів стримується тертям додаткової стрілки мановакуумметра в отворі втулки. Тертя у даному отворі відбувається навіть при мінімальному зсуві пристрою у горизонтальній площині та у випадках недбалої фіксації додаткової стрілки при наступних вимірюваннях. Експлуатаційні незручності обумовлені потребою орієнтування пристрою у горизонтальній площині та позиціювання відлікової позиції додаткової стрілки щораз. У решті варіантів конструкції існує необхідність у використанні додаткових позицій золотникового перемикача для підготовки наступних вимірів. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити пристрій для визначення тиску повітря у дихальних шляхах людини, використання якого сприяло б шляхом реконструкції пневморозподільника, клапанної системи та компенсаційної камери підвищенню точності вимірів, спрощенню конструкції та поліпшенню експлуатаційних зручностей. Поставлена задача вирішується тим, що при використанні у відомому пристрої для визначення тиску повітря у дихальних шляхах людини, що містить мембранний мановакуумметр, трійник, компенсаційну камеру, підведену разом із виходом трійника до мембранного мановакуумметра, однобічні клапани вдоху і видиху, виходи яких приєднані до входів трійника, загубник, пнеморозодільник, вхідний отвір котрого зв'язаний із загубником, і сполучні патрубки, згідно з корисною моделлю, пневморозподільник виконаний у вигляді двоходового золотникового перемикача з вхідним і двома вихідними отворами, зв'язаними з входами однобічних клапанів і встановленими різноспрямовано, а компенсаційна камера виготовлена з еластичного матеріалу. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає в наступному. Зміна конструкції аналога дозволяє підвищити точність вимірів, спростити конструкцію та поліпшити експлуатаційні зручності. Реконструкція пневморозподільника, зокрема його виконання у вигляді двоходового золотникового перемикача, як і зв'язок його вихідних отворів з входами однобічних клапанів, встановлених різноспрямовано, сприяє зміні газорозподілу, збільшує точність фіксації стрілки мановакуумметра без залучення додаткової. Виключення конструктивного зв'язку основної стрілки з додатковою, потребуючої позиціювання початкової відлікової позиції перед кожним вимірюванням та проведення підготовчих маніпуляцій перед 1 UA 101755 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вимірюваннями, істотно спрощує конструкцію та поліпшує експлуатаційні зручності. За виключенням тертя стрілки у отворі втулки, навіть від мінімального зсуву пристрою у горизонтальній площині, точність вимірів підвищується на 25-30 % у порівнянні з прототипом. Виконання пневморозподільника у вигляді двоходового золотникового перемикача допускає автоматичне позиціювання початкової відлікової позиції стрілки мановакуумметра, завдяки нормалізації газорозподілу однобічними клапанами вдоху і видиху. Виготовлення компенсаційної камери з еластичного матеріалу забезпечує рух повітря в системі пристрою та своєчасне спрацювання клапанів з точною фіксацією параметрів вимірів, що відповідає рішенню поставленої задачі. Додаткові переваги запропонованого пристрою над аналогом зв'язані зі спрощенням технологічності виробництва та підвищенням надійності експлуатації. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де представлений зовнішній вигляд пристрою для визначення тиску повітря у дихальних шляхах людини, який містить: 1- мембранний мановакуумметр 2- трійник 3- компенсаційна камера 4 - однобічний клапан вдиху 5 - однобічний клапан видиху 6 - загубник 7 - пневморозподільник 8 - сполучні патрубки 9 - вихідний отвір трійника 10,11 - вхідні отвори трійника 12,13 - виходи однобічних клапанів 14 - вхідний отвір пневморозподільника 15 - вихідні отвори пнеморозодільника 16, 17 - входи однобічних клапанів 18 - ручка пнеморозодільника Пристрій для визначення тиску повітря у дихальних шляхах людини утримує мембранний мановакуумметр (з однією стрілкою) 1, трійник 2, компенсаційну камеру 3, підведену разом із виходом 9 трійника 2 до мембранного мановакуумметра 1, однобічні клапани вдиху 4 і видиху 5, виходи котрих приєднані до входів 10,11 трійника 2, загубник 6, пнеморозодільник 7, вхідний отвір котрого 14 зв'язаний із загубником 6, сполучні патрубки 8. Для підвищення точності вимірів, спрощення конструкції, поліпшення експлуатаційних зручностей пневморозподільник 7 виконаний у вигляді двоходового золотникового перемикача, з вхідним 14 і двома вихідними отворами 15, зв'язаними з входами 16, 17 однобічних клапанів 4, 5 і встановленими різноспрямовано, а компенсаційна камера 3 виготовлена з еластичного матеріалу. Пневморозподільник (надалі двоходовий золотниковий перемикач) 7 оснащений ручкою 18. Для виміру тиску повітря на видиху ручку 18 двоходового золотникового перемикача 7 встановлюють в "Положення А", що забезпечує рух повітря через однобічний клапан видиху 5, від рота пацієнта через загубник 6. Надалі пацієнт напружує дихальні м'язи, роблячи видих, що збільшує тиск у патрубках 8 та відкриває клапан видиху 5. Рух повітря у патрубках 8 та відкриття клапана видиху 5 відбувається від збільшення об'єму компенсаційної камери 3 за рахунок еластичності її стінок. Максимальне напруження м'язів створює граничний тиск, значення котрого реєструє переміщувана стрілка мановакуумметра 1. Її фіксація на максимальному рівні тиску досягається закриттям клапана видиху 5 при розслабленні дихальних м'язів. При вимірі тиску повітря на вдиху ручку 18 двоходового золотникового перемикача 7 переміщують в "Положення Б", чим відкривають рух повітря через однобічний клапан вдиху 4, з'єднаним із загубником 6. Пацієнт напружує дихальні м'язи під час вдиху, чим забезпечує рух повітря у зворотному напрямі, зменшення тиску у патрубках 8 та відкриття клапана вдиху 4. Рух повітря та спрацювання клапана вдиху 4 відбувається за рахунок зменшення об'єму компенсаційної камери 3 за рахунок рухливості та еластичності її стінок. Максимальне напруження м'язів на вдиху створює від'ємний тиск в системі приладу, значення котрого реєструє стрілка мановакуумметра 1. Фіксація стрілки на мінімальному рівні тиску забезпечується закриттям клапана 4 при розслабленні дихальних м'язів. У наданому вигляді запропонований пристрій для визначення тиску повітря у дихальних шляхах людини забезпечує шляхом реконструкції пневморозподільника, клапанної системи і компенсаційної камери підвищення точності вимірів на 25-30 %, спрощення конструкції та поліпшення експлуатаційних зручностей, у порівнянні з прототипом. 2 UA 101755 U 5 10 15 Для конкретного використання запропонований пристрій був виготовлений наступним чином. Як мембранний мановакуумметр 1 може бути застосований манометр, що використовується в приладах для вимірювань артеріального тиску. Металевий трійник 2, виготовлена з пружної гуми компенсаційна камера 3 та металеві з гумовими ущільнювачами однобічні випускний 4 та впускний 5 клапани, з'єднані між собою та пневмороздільником 7 сполучними металевими патрубками 8. Пневморозподільник 7, виконаний у вигляді золотникового перемикача, виготовлений з латуні, через вхідний отвір 14 гумовою трубкою сполучений із загубником 6. Аналоги: 1. Аппарат для определения давления, создаваемого дыхательной мускулатурой и ее тренировки: Пат. 77538 U1 Росії, МПК А61В 5/08 / Васильев А.Г., Агафонов А.В. (Росія). - № 2007110156/22; заявл. 19.03.07; опубл. 27.10.08. 2. Переносной аппарат для определения давления, создаваемого дыхательной мускулатурой при выдохе и вдохе: Пат. 2422082 СІ Росії, МПК А61В 5/00 / Васильев А.Г., Агафонов А.В., Панихина А.В. (Росія). - № 2009146383/14; заявл. 14.12.09; опубл. 27.06.11. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Пристрій для визначення тиску повітря у дихальних шляхах людини, що містить мембранний мановакуумметр, трійник, компенсаційну камеру, підведену разом із виходом трійника до мембранного мановакуумметра, однобічні клапани вдоху і видиху, виходи котрих приєднані до входів трійника, загубник, пневморозподільник, вхідний отвір котрого зв'язаний із загубником, і сполучні патрубки, який відрізняється тим, що пневморозподільник виконаний у вигляді двоходового золотникового перемикача з вхідним і двома вихідними отворами, зв'язаними з входами однобічних клапанів і встановленими різноспрямовано, а компенсаційна камера виготовлена з еластичного матеріалу. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 3