Устройство для измерения параметров речевого дыхания

 

Устройство предназначено для измерения параметров речевого дыхания и может быть использовано в стоматологии и оториноларингологии. Технический результат - достижение возможности комплексного измерения параметров: скорости воздушного потока и величины воздушного давления как при дыхании, так и при речеобразовании. Устройство содержит воздуховод, диаметром d1, две нити накаливания, размещенные в изолирующем кожухе. Одна нить накаливания защищена баллоном от непосредственного воздействия воздушного потока. В баллоне, защищающем другую нить, имеется отверстие диаметром d2, выполняющее роль сопла, для подачи воздушного потока к ней. Второе отверстие в этом баллоне диаметром d3 служит для свободного отведения проходящего воздуха через выходное отверстие. Нити накаливания являются частью мостовой схемы, в одну пару плеч которой подают стабилизированное напряжение, а с другой пары плеч сигнал подается на дифференциальный усилитель, соединенный с регистратором. При измерении скорости воздушного потока выбирают соотношение диаметров d1 ≈ d2 ≈ d3. При измерении воздушного давления выбирают соотношение d1 >> d2 и d2 < d3. 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в стоматологии и оториноларингологии.

Известно устройство для исследования параметров дыхания (авт.св. N 731957, МКИ A 61 B 5/08, 1980), содержащее термочувствительный датчик, выполненный в виде полого, с отверстиями в торцах, усеченного конуса из поляризованного сегнетоэлектрического материала, с внешней и внутренней сторон которого расположены электроды, покрытые слоем изоляционного материала и соединенные с усилителем, выход которого подключен к регистратору.

Это устройство не позволяет проводить комплексное исследование параметров речевого дыхания - скорости воздушного потока и величины воздушного давления, требует специального сегнетоэлектрического материала.

Целью изобретения является комплексное измерение параметров: скорости воздушного потока и величины воздушного давления.

Цели достигают за счет снабжения устройства дополнительным термочувствительным датчикам с защитным кожухом, а измерительный термочувствительный датчик снабжают воздуховодом и соплом, соотношение диаметров которых определяет анализируемый параметр - скорость воздушного потока или величину воздушного давления.

На чертеже 1 представлена структурная схема устройства. Устройство содержит воздуховод 1 диаметром 1, два термочувствительных датчика с нитями накаливания 2 и 3, размещенные в изолирующем корпусе 4. Нить накаливания 2 защищена герметичным баллоном 5 от непосредственного воздействия воздушного потока; в баллоне, защищающем нить 3, имеется отверстие 6 диаметром d2, выполняющее роль сопла для подачи воздушного потока к нити 3. Второе отверстие 7 диаметром d3 в баллоне служит для свободного отведения проходящего воздуха, выходящего через отверстие 8 кожуха. Нити накаливания термочувствительных датчиков 2 и 3, включенные последовательно с резисторами 12 и 13, соответственно образуют плечи измерительного моста, подключенные к источнику стабилизированного напряжения питания, со второй диагонали моста измеряемый сигнал подается на дифференциальный усилитель 10, соединенный с регистратором 11.

Принцип работы устройства основан на известном законе аэродинамики: V= КР, где V - скорость потока воздуха, K -эмпирический коэффициент, определяемый при калибровке устройства, P - воздушное давление.

Устройство работает следующим образом.

Входной конец воздуховода 1 размещают внутри или на выходе анализируемой полости речевого тракта. Образующееся давление или воздушный поток подается по воздуховоду 1 к соплу 6, воздействует на нить накала термочувствительного датчика 3, в результате чего последняя охлаждается и уменьшает свое электрическое сопротивление. Происходящий при этом разбаланс моста 9 приводит к изменению выходного напряжения дифференциального усилителя 10. При выполнении условий d1 >> d2 и d2 < d3 падение исследуемого давления в воздуховоде пренебрежительно мало, вследствие этого скорость воздуха, воздействующая через сопло 6 на нить накаливания датчика 3, будет пропорциональна исследуемому давлению P: V=KP Вследствие монотонной зависимости между скоростью и степенью охлаждения нити накаливания, приводящей к изменению ее электрического сопротивления, выходной сигнал является функцией измеряемого давления. При условии примерного равенства диаметров d1, d2 и d3 степень охлаждения нити накаливания и, следовательно, изменение ее электрического сопротивления являются монотонной функцией измеряемой скорости потока воздуха. В этом случае устройство измеряет скорость потока воздуха. Нить накаливания датчика 2, находящаяся в едином кожухе 4 с нитью накаливания датчика 3, повышает температурную стабильность моста, а также уменьшает влияние изменений питающего напряжения.

Предлагаемое устройство позволяет осуществлять контроль за лечением больных с нарушением функции небно-глоточного клапана и носа по изменению параметров - скорости воздушного потока и величины воздушного давления, как в исследуемой резонаторной полости, так и на ее выходе.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров речевого дыхания, содержащее измерительный термочувствительный датчик, усилитель, выход которого подключен к регистратору, отличающееся тем, что в него введен дополнительный термочувствительный датчик, включенный вместе с измерительным датчиком в мостовую схему, измерительная диагональ которой подключена ко входам усилителя, выполненному дифференциальным, при этом дополнительный термочувствительный датчик снабжен защитным кожухом, а измерительный термочувствительный датчик - воздуховодом и соплом, соотношение диаметров которых определяет измеряемый параметр в виде скорости воздушного потока или величины воздушного давления.

РИСУНКИ

Рисунок 1