Пристрій для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм

Реферат: Пристрій для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм має корпус, утворюючий експериментальну камеру для розміщення тварин, і засоби подачі газу в експериментальну камеру. Засоби подачі газу в експериментальну камеру виконані у вигляді циліндра з поршнем, надпоршнева порожнина якого сполучена з експериментальною камерою, шток поршня з'єднаний з приводом переміщення поршня уздовж осі циліндра і фіксатором поршня в заданому положенні. Корпус експериментальної камери виконаний з руйнівною діафрагмою із засобами її примусового руйнування. UA 86139 U (12) UA 86139 U UA 86139 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до медичної техніки, до пристроїв для проведення експериментальних досліджень і демонстрації впливу на організм фізичних чинників навколишнього середовища, зокрема барометричного тиску (барокамери). Барокамера, як пристрій для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм, є герметичною місткістю, яка дозволяє створювати в ній підвищений або знижений тиск повітря. За технічними даними барокамери діляться на декомпресійні і компресійні. Вони мають різне призначення. Найчастіше барокамери застосовуються для дослідження впливу на організм змін барометричного тиску, проведення профілактичних заходів, визначення індивідуальних особливостей реакцій організму на зміну барометричного тиску, тренування перед тривалим перебуванням в умовах зміненого тиску, а також для лікування окремих захворювань. Прості барокамери є металевими місткостями, достатньо міцними для того, щоб витримувати різницю між внутрішнім і зовнішнім тиском. У барокамері встановлюється датчик тиску (манометр) і підключається джерело стисного повітря із засобами управління тиском в барокамері. Як правило, барокамера має ілюмінатори для зовнішнього спостереження. Конструктивно розрізняють барокамери для дослідження впливу на організм змін барометричного тиску при збереженні нормального складу повітря, барокамери для дослідження впливу підвищеного або зниженого тиску окремих газів (кисню, азоту та інших), барокамери для створення швидких змін барометричного тиску. Все вище зазначене є загальновідомим (див., наприклад, ). Загальними ознаками відомих барокамер і рішення, що заявляється, є: пристрій для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм (барокамера), що включає корпус, утворюючий експериментальну камеру, і джерело стисного газу, сполучене з експериментальною камерою. Відомі барокамери призначені для досліджень впливу змін барометричного тиску на людський організм з розміщенням людини в барокамері, тому є складними пристроями, розробленими з урахуванням спеціальних вимог до конструкції, устаткування, випробування і експлуатації, які гарантують безпечне їх застосування. Для безпеки випробувань в барокамері встановлюються різні допоміжні прилади і пристосування: барометри, манометри, варіометри, хронометри, засоби зв'язку, різні автоматичні пристрої, що забезпечують безпеку у разі виникнення якої-небудь аварійної ситуації. Складність сучасних барокамер і серйозність дії на організм людини зниженого і підвищеного барометричного тиску пред'являють великі вимоги до обслуговуючого технічного і медичного персоналу, який повинен мати спеціальну підготовку. Такі барокамери (складні, габаритні) недоцільно застосовувати в дослідженнях з використанням експериментальних тварин. Пристрої для проведення барометричних досліджень з використанням експериментальних тварин повинні бути простими, надійними і багатофункціональними, тобто дозволяти виконувати дослідження в режимах компресії, декомпресії і швидкої зміни барометричного тиску (вибухова декомпресія). З урахуванням особливостей рішення, що заявляється, як прототип вибрана барокамера для експериментальних тварин, відома за свідоцтвом Російської Федерації на корисну модель RU37315, МПК А61G 10/00, дата подання заявки 22.12.2003. Барокамера призначена для проведення досліджень впливу барометричного тиску на організм і містить корпус, утворюючий експериментальну камеру для розміщення тварин, і джерело стисного газу, сполучене з експериментальною камерою. Корпус виконаний з герметичною кришкою із засобами її фіксації в закритому стані камери (притиск з ручним важелем), штуцерами входу і виходу газу, оглядовими стеклами У камері встановлений знімний стелаж для розміщення експериментальних тварин і датчик тиску (манометр). Барокамеру застосовують наступним чином. Експериментальні тварини (наприклад, щури) розміщують на стелажі з фіксацією або без фіксації до нього Стелаж поміщають в експериментальну камеру і фіксують в горизонтальному положенні. Інша група тварин (щури, миші, морські свинки) або одна крупна тварина (кролик, собака) може бути розміщена безпосередньо на нижній поверхні експериментальної камери. Потім герметично закривають кришку корпусу, використовуючи засоби її фіксації в закритому стані камери. Після чого в експериментальну камеру подають газ від джерела стисного газу через штуцер входу газу. Доводять тиск газу в експериментальній камері до заданої величини, контролюючи тиск датчиком тиску (манометром). Спостереження за поведінкою тварин здійснюють через оглядові стекла. Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, є: пристрій для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм, що включає корпус, утворюючий 1 UA 86139 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 експериментальну камеру для розміщення тварин, і засоби подачі газу в експериментальну камеру. Барокамера, що вибрана як прототип, реалізує тільки один режим випробувань компресійний режим. Конструктивні особливості барокамери не дозволяють реалізувати режими декомпресії і швидкої зміни барометричного тиску (режим вибухової декомпресії). Тобто барокамера має обмежені функціональні можливості. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм, в якому за рахунок конструктивних особливостей забезпечується розширення функціональних можливостей пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм, що включає корпус, утворюючий експериментальну камеру для розміщення тварин, і засоби подачі газу в експериментальну камеру, згідно з корисною моделлю, засоби подачі газу в експериментальну камеру виконані у вигляді циліндра з поршнем, надпоршнева порожнина якого сполучена з експериментальною камерою, шток поршня з'єднаний з приводом переміщення поршня уздовж осі циліндра і фіксатором поршня в заданому положенні, а корпус експериментальної камери виконаний з руйнівною діафрагмою із засобами її примусового руйнування. Зазначені ознаки є істотними ознаками корисної моделі. Доцільно привід переміщення поршня уздовж осі циліндра виконати у вигляді гвинтового моторного приводу, вихідною ланкою якого є шток поршня з різьбовою ділянкою на штоку. Доцільно також як фіксатор поршня в заданому положенні використовувати самогальмівну гвинтову пару вихідної ланки гвинтового моторного приводу. Засоби примусового руйнування діафрагми доцільно виконати у вигляді голки з електромагнітним приводом. Істотні ознаки корисної моделі знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з результатом, що досягається. Так, відмітні ознаки корисної моделі (засоби подачі газу в експериментальну камеру виконані у вигляді циліндра з поршнем, надпоршнева порожнина якого сполучена з експериментальною камерою, шток поршня з'єднаний з приводом переміщення поршня уздовж осі циліндра і фіксатором поршня в заданому положенні, а корпус експериментальної камери виконаний з руйнівною діафрагмою із засобами її примусового руйнування) в сукупності з істотними ознаками, загальними з ознаками прототипу, забезпечують розширення функціональних можливостей пристрою для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм. Пояснюється це наступним. Виконання засобу подачі газу в експериментальну камеру у вигляді циліндра з поршнем, надпоршнева порожнина якого сполучена з експериментальною камерою, з'єднання штока поршня з приводом переміщення поршня уздовж осі циліндра і з фіксатором поршня в заданому положенні, а також виконання корпусу експериментальної камери з примусово руйнівною діафрагмою дозволяє реалізувати режими компресії, декомпресії і швидкої зміни барометричного тиску (вибухова декомпресія). Компресійний режим реалізується при переміщенні поршня на задану величину у сторону зменшення об'єму надпоршневої порожнини, в процесі якого відбувається стиснення газу в експериментальній камері. Декомпресійний режим реалізується при переміщенні поршня на задану величину у сторону збільшення об'єму надпоршневої порожнини, в процесі якого відбувається розрідження газу в експериментальній камері. Режим вибухової декомпресії реалізується при примусовому руйнуванні діафрагми в компресійному режимі, внаслідок чого підвищений тиск в експериментальній камері різко знижується до атмосферного тиску. Нижче приводиться опис пристрою, що заявляється, для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм, режимів його роботи з посиланнями на креслення, на яких показано: Фіг. 1 - Пристрій для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм, нейтральне положення. Фіг. 2 - Пристрій для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм, режим компресії. Фіг. 3 - Пристрій для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм, режим декомпресії. 2 UA 86139 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 4 - Пристрій для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм, режим вибухової компресії. Пристрій включає корпус 1, утворюючий експериментальну камеру 2 для розміщення тварин 3, і засоби подачі газу в експериментальну камеру 2 Засоби подачі газу в експериментальну камеру виконані у вигляді циліндра 4 з поршнем 5, шток 6 якого сполучений з приводом прямого і зворотного переміщення поршня 5 уздовж осі циліндра 4 і фіксатором поршня 5 в заданому положенні відносно циліндра 4. Корпус 1 експериментальної камери 2 виконаний з руйнівною діафрагмою 7 із засобами її примусового руйнування. Привід переміщення поршня 5 уздовж осі циліндра 4 виконаний у вигляді гвинтового моторного приводу 8, вихідною ланкою якого є шток 6 поршня 5 з різьбовою ділянкою 9 на штоку 6. Гвинтовий моторний привід 8 забезпечує можливість прямого і зворотного переміщення поршня 5 в циліндрі 4. Засоби фіксації поршня 5 в заданому положенні щодо циліндра 4 є самогальмівною гвинтовою парою вихідної ланки гвинтового моторного приводу 8, яка утворена штоком 6 з різьбовою ділянкою 9 і гайкою (не показана), що обертається, як деталлю гвинтового моторного приводу 8. Засоби примусового руйнування діафрагми 7 виконані у вигляді голки 10 з електромагнітним приводом 11, які закріплені на хрестовині 12 з можливістю взаємодії голки 10 з діафрагмою 7 для її примусового руйнування. Корпус 1 має циліндричну форму. Торець 13 корпусу 1 з'єднаний з торцем циліндра 4. На протилежному торці 14 корпусу встановлена руйнівна діафрагма 7. На бічній поверхні корпусу 1 виконане оглядове скло 15 для зовнішнього спостереження за поведінкою експериментальних тварин і встановлений датчик тиску 16 У експериментальній камері 2, утвореної корпусом 1, розміщені знімний стелаж 17 для експериментальних тварин і засоби підсвічування 18. Експериментальна камера 2 сполучена з надпоршневою порожниною 19 через вікна 20, виконані в торці 13 корпуса 1 і торці циліндра 4. Пристрій забезпечений пультом управління 21, який сполучений з гвинтовим моторним приводом 8, датчиком тиску 16, електромагнітним приводом 11 голки 10. За допомогою пульта управління 21 встановлюють необхідні режими досліджень. Пристрій застосовують наступним чином. Експериментальну тварину 3 (тварини) розміщують на стелажі 17 з фіксацією або без фіксації до нього. Стелаж 17 встановлюють в експериментальну камеру 2 і фіксують в горизонтальному положенні. Експериментальна тварина 3 (тварини) може (можуть) бути розміщена (розміщені) безпосередньо на нижній поверхні експериментальної камери 2. Експериментальну камеру 2 герметично закривають, закріплюючи на корпусі 1 руйнівну діафрагму 7. Після чого в експериментальній камері 2 створюють тиск заданої величини, переміщаючи поршень 5 в циліндрі 4 за допомогою гвинтового моторного приводу 8 у бік зменшення (компресія) або збільшення (декомпресія) об'єму надпоршневої порожнини 19. Поршень 5 фіксують в заданому положенні в циліндрі 4, зупиняючи гвинтовий моторний привід 8 Фіксація поршня 5 забезпечується використанням, як фіксатора, самогальмівної гвинтової пари вихідної ланки гвинтового моторного приводу 8. Тиск в експериментальній камері 2 контролюють датчиком тиску 16. Спостереження за поведінкою тварин здійснюють через оглядове скло 15. Пристрій забезпечує реалізацію наступних режимів при проведенні випробувань. У нейтральному положенні (Фіг. 1) поршень 5 розташований в середній частині циліндра 4 і урівноважений атмосферним тиском. У надпоршневій порожнині 19, а отже і в експериментальній камері 2 атмосферний тиск. Компресійний режим (Фіг. 2). Поршень 5 переміщають на задану величину у бік зменшення надпоршневої порожнини 19. У надпоршневій порожнині 19, а, отже, і в експериментальній камері 2 тиск підвищується на величину, яка визначається кратністю зменшення надпоршневої порожнини 19 в результаті зазначеного переміщення поршня 5. Декомпресійний режим (Фіг. 3). Поршень 5 переміщають на задану величину у бік збільшення надпоршневої порожнини 19. У надпоршневій порожнині 19, а отже і в експериментальній камері 2 тиск знижується на величину, яка визначається кратністю збільшення надпоршневої порожнини 19 в результаті зазначеного переміщення поршня 5. Режим вибухової декомпресії (Фіг. 4). Встановлюють необхідний компресійний режим. Після чого примусово руйнують діафрагму 7, впливаючи на неї голкою 10 з електромагнітним приводом 11. При руйнуванні діафрагми 7 тиск в експериментальній камері 2 різко падає до атмосферного тиску. Пристрій для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм, що заявляється, характеризується простотою конструкції, малими габаритами, розширеними функціональними 3 UA 86139 U можливостями, оскільки дозволяє в процесі випробувань реалізувати три режими - режим компресії, режим декомпресії, режим вибухової декомпресії. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Пристрій для дослідження впливу змін барометричного тиску на організм, який включає корпус, утворюючий експериментальну камеру для розміщення тварин, і засоби подачі газу в експериментальну камеру, який відрізняється тим, що засоби подачі газу в експериментальну камеру виконані у вигляді циліндра з поршнем, надпоршнева порожнина якого сполучена з експериментальною камерою, шток поршня з'єднаний з приводом переміщення поршня уздовж осі циліндра і фіксатором поршня в заданому положенні, а корпус експериментальної камери виконаний з руйнівною діафрагмою із засобами її примусового руйнування. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що привід переміщення поршня уздовж осі циліндра виконаний у вигляді гвинтового моторного приводу, вихідною ланкою якого є шток поршня з різьбовою ділянкою на штоку. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що як фіксатор поршня в заданому положенні використана самогальмівна гвинтова пара вихідної ланки гвинтового моторного приводу. 4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що засоби примусового руйнування діафрагми виконані у вигляді голки з електромагнітним приводом. 4 UA 86139 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 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 5