Устройство для измерения параметров выдоха

 

Использование: изобретение относится к медицинской технике. Сущность: устройство содержит приемник выдыхаемого воздуха JI с неподвижной турбинкой 2 и S закрепленной в подшипниках 3 вертушкой 4. На заборнике размещен излучатель 5, приемник 6 оптического излучения и патрубок 7 для отбора пробы воздуха через датчик концентрации Оа8, кювету датчика концентрации СОз 9 с пймощью микрокомпрессора 10, Датчик 8 содержит пористую мембрану 11, отделяющую газовую полость от жидкостной,« которой размещены электроды 12. Датчик СОг включает инфракрасный излучатель 13, модулятор 14, приводимый во вращение двигателем 15, оптический фильтр 16, пироэлектрический приемник ИК-излучения 17, а также синхроприемник 18, расположенный в кювете 9. Цель - повышение быстродействия. 1 ил. do N 16 г GO GO С 10 I

СОЮЗ CQBETCKHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (я)ю А 61 В 5/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4922267/14 (22) 28.03.91 (46) 15.06.93. Бюл. 1Ф 22 (75) Н,Д.Алтухов, Д.В.Дятлов, Ю.АЛоляков и А.Ю.Тищенко (56) .Проспект "Masterlab body. А

Computerized Test ng systein Combining Body Plethvsmograph Diffusion" фирмы

Эрих ЕгерГМБХ КОКГ P.Î. Вох5846, Д8700, Вюрцбург 1, ФРГ, 1987 ã. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВЫДОХА (57) Использование: изобретение относится к медицинской технике. Сущность: устройство содержйт приемник выдыхаемого воздуха 1 с неподвижной турбинкой 2 in

„„.ЯЦ„„1821138 А1 закрепленной в подшипниках 3 вертушкой

4. На заборнике размещен излучатель 5, приемник 6 оптического излучения и патрубок 7 для отбора пробы воздуха через датчик концентрации 028, кювету датчика концентрации СО2 9 с помощью микрокомпрессора 10. Датчик 8 содержит пористую мембрану 11, отделяющую газовую полость от жидкостной,.в которой размещены электроды 12. Датчик СО включает инфракрасный излучатель 13, модулятор 14, приводимый во вращение двигателем 15, оптический фильтр 16, пироэлектрический приемник ИК-излучения 17, а также синхроприемник 18, расположенный в кювете 9.

Цель — повышение быстродействия 1 ил.

1821138

Изобретение относится к медицинской технике, к средствам определения параметров выдоха человека.

Цель изобретения — достижение требуемого быстродействия и обеспечение воэможности определения реального изменения параметров выдоха во времени.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство содержит приемник выдыxaeMom воздуха 1 с неподвижной турбинкой 2 и закрепленной в подшипниках 3 вертушкой 4. Ка заборнике размещен излучатель 5, приемник 6 оптического излучения и патрубок 7 для отбора пробы воздуха через датчик концентрации Oz 8, кювету датчика концентрации C0z 9 с помощью микрокомпрессора 10, Датчик 8 содержит пористую мембрану 11, отделяющую газовую полость от жидкостной, в которой раз,мещены электроды 12. Датчик СО2 включает инфракрасный излучатель 13, модулятор 14, приводимый во вращение двигателем 15; оптический фильтр 16, пирозлектрический приемник ИК-излучения 17, а также синхроприемник 18, расположенный в кювете 9.

Блок измерения скорости выдоха включает блоки 20-25. Блок измерения концентрации 02 включает блоки 26-27. Блок измерения концентрации СО2 включает блоки 28-36, Выход приемника 6 подключен через предусилитель 20, выполненный на 140УД7, компаратор 21 на 140УД7, блок преобразования 22 на 561ЛА7, формирователь короткого импульса 23 на 561ТМ2, сглаживающий фильтр 24 к оконечному усилителю 25 на 140УД7.

Выход датчика 8 подключен через предварительный усилитель 26 на 140УД6 к оконечному усилителю 27 на 140УД7.

Выход приемника 17 подключен через усилитель 28 на 544УД2, буферный усилитель 29 на 140УД7, синхродетектар 30 на

561КТЗ, дифференциальный усилитель 35 на 544УД1, устройство выборки и дифференциальный усилитель 35 нэ 544УД1, устройство выборки и хранения 34 на 561КТЗ к оконечному усилителю 36 на 14ОУД7, при этом выход синхроприемника 18 подключен через предусилитель 32 на 140УД7, формирователь строба 31 на 561ЛА7 ко второму входу синхродетектора 30 и через формирователь короткого ймпульса 33 к устройству выборки и хрзнения 34.

Выходы оконечных усилителей подключены к ЭВМ. Питание схемы обеспечивает блок 19.

Устройство работает следующим образом.

Выдыхаемый воздух попадает в прием.ник 1 и с помощью турбинки 2 начинает, совершать вращение внутри заборника, чем приводит во вращение вертушку 3; при этом часть пробы воздуха отбирается через патрубок 7, датчик 02 8 и кювету 9 микрокомпрессором 10. Вертушка перекрывает световой оток, создаваемый источником 5, нэ выходе приемника 6 при этом появляют10 ся импульсы напряжения, усиливаемые предусилителем 20, которые преобразуются с помощью блоков 21, 22 в последовательность цифровых импульсов, Частота этих импульсов линейно зависит от скорости по1.5 тока. В блоках 23, 24 эта частота преобразуется в напряжение.

При прохождении пробы воздуха через датчик 8 кислород диффундирует. через полупроницаемую мембрану и восстанавлива20 ется на одном из электродов, Протекающий .при этом в растворе электролита ток пропорционален концентрации 02 в пробе. С помощью блока 26 ток преобразуется в напряжение, усиливземое усилителем 27, Проходящий через кювету 9 поток инфракрасного излучения от источника 13 поглощается фильтром 16 во всем диапазоне кроме узкой спектральной полосы в области

4,3 мкм, которая соответствует полосе по30 глощения СО2, при этом изменение регистрируемого приемником 17 сигнала пропорционально концентрации С02 в кювете. Сигнал на.выходе усилителя 29 переменный, для преобразования его в

35 постоянный служат блоки 30, 34. Положительные и отрицательные полуволны сигнала накапливаются синхродетектором 30 и складываются дифференциальным усилителем 35. Сигналом с синхроприемникз 18, 40 преобразованным блоком 31 в последовательность стробов, управляется синхродетектор 30 и через блок 33 — устройство выборки и хранения 34, служащее для дальнейшего улучшения отношения сиг45 нал/шум, Усилители 25, 27 и 36 служат для установления оптимзльного уровня сигнала перед аналого-цифровым преобразованием с целью устранить влияние цифровых

50 шумов.

Определение абсолютных значений концентраций газов производится с помощью пропускзния через прибор воздушной смеси с. известной концентрацией

55 газов. Калибровка датчика скорости производится пропусканием через заборник известного объема воздуха.

Все математические операции по расчету параметров выдоха производятся в ЭВМ на основе измеренных величин.

1821138

Составитель Д.Дятлов

Редактор 8.Трубченко Техред М. Моргентал Корректор M.Шароши

Заказ 2075 . Тираж . Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"-, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Предложенное техническое решение по сравнению с прототипом обеспечивает регистрацию мгновенных значений скорости выдоха, концентрации СОг и 02, обладает быстродействием 0.1 с при отношении сиг- 5 нал/шум не менее 50 (точность измерения

2$).

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров 10 выдоха, содержащее приемник выдыхаемого воздуха, датчик скорости выдоха, датчик концентрации Oz, датчик концентрации

C0z, соединенные. соответственно через блок измерения линейной скорости выдоха, 15 блок измерения концентрации О, блок измерения концентрации COz с блоком обработки результатов исследования и регистрации параметров выдоха, при этом .датчик концентрации COz содержит источ- 20 ник инфракрасного излучения, модулятор,, измерительную кювету, приемник излучения, соединенные последовательно, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно включает микропро- 25 цессор, соединенный с датчиком концент-. рации СО2, причем датчик скорости выдоха выполнен оптическим, датчик концентрации Oz выполнен электрохимическим с мембраной, коэффициент диффузии которой

6,5х10 6 caP/с, датчик концентрации COz дополнительно имеет синхроприемник, установленный внутри измерительной кюветы, а приемник излучения выполнен пироэлектрическим сфильтром на входе, блок измерения линейной скорости выдоха содержит предусилитель, компаратор, блок преобразования, формирователь короткого импульса, сглаживающий фильтр и оконечный усилитель, соединенные последовательно, блок измерения концентрации Oz содержит предусилитель, соединенный с оконечным усилителем, блок измерения концентрации

СО содержит предварительный усилитель синхроприемника, формирователь строба, формирователь короткого импульса, устройство выборки и хранения и оконечный усилитель, соединенные последовательно, а также предварительный усилитель. буферный усилитель, синхродетектор, дифференциальный усилитель, соединенные последовательно, при этом выход формирователя строба соединен с вторым входом синхродетектора, выход дифференциального усилителя соединен с вторым входом устройства выборки и хранения.