Устройство для автоматического приведения измеряемых объемов воздуха к условиям втр и трд

 

Со1оз Советски»

Социалистических

Ресиубпии

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТИЛЬСТВУ " 680722 (61) Дополнительное к авт. свих-ву— (22) ЗаявлЕно 12.01.77 (21) 2446746/28-13 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (51) М. Кл2

А 61 В 5/08

1асяЭратаанай иаитат

СССР аа делам юобретвяий н открытнй

Опубликовано 25.08.79. Бюллетень №31

Дата опубликования описания 25.08,79 (5Ç) УДК 615.471 (088.8) С. П. Бибик; А. А. Стахов, Г. М. Вострокнутов и А. А. Ахметов (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторско-технологическое бюро медико- физиологических приборов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРИВЕДЕНИЯ

ИЗМЕРЯЕМЫХ ОБЪЕМОВ ВОЗДУХА К УСЛОВИЯМ BTPS И STPD

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для диагностике и ле чении органов дыхания человека.

Известно устройство для автоматического приведения измеряемых объемов воздуха к условиям BTPS и STPD, содержащее датчик измерения объема дыхания (1).

Однако при использовании такого устройства возможны неточности диагностики дыхательной функции.

Целью изобретения является повышение достоверности диагностики дьиательной функции.

Для этого введены два усилителя, например операционных, два задатчика барометрического давления, эадатчик давления водяных паров, задатчик температуры, сдвоенный переключатель и четыре резистора, причем выход датчика измерения объема дыхания подключен через последовательно соединенные первую контактную группу сдвоенного переключателя и первый задатчик барометрического давления ко входу первого усилителя, выход которого соединен через последовательно соединенные задатчнк давления водяных паров и второй задатчик барометрического давления со своим входом, и через второй резистор и задатчик температуры — со входом второго усилителя, выход которого подключен через третий резистор и вторую контактную группу сдвоенного переключателя к выходу задатчика температуры, при этом третий резистор подключен своими выводами ко входу первого усилителя и через третью контактную группу сдвоенного переключателя — к выходу датчика измерения объема дыхания, а выводы четвертого резистора

10 подключены через четвертую контактную группу сдвоенного переключателя к выходу задатчика температуры и выходу второго усилителя.

Кроме того, задатчик барометрического давления выполнен в виде барометра с резистор15 иым выходом, а задатчик температуры — в виде терморезистора.

Задатчики барометрического давления выполнены в виде сдвоенного переменного сопротив20 пения, а эадатчики давления водяных паров и температуры выполнены в виде сдвоенного нелинейного переменного сопротивления.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для автоматического приведения

6807 22 измеряемых объемов воздуха к условиям f3TPS и STPD.

Устройство приведения содержит датчик 1 измерения объема дыхания, два операционных усилителя 2 и 3, два задатчика 4 и 5 барометричес. кого давления, задаprHK 6 давления водяных паров, задатчик 7 температуры, спвоенный переключатель с двумя контактными группами 8 и

9 и четыре постоянных резистора 10, 11 и 12, 13. В качестве задатчиков переменных величин используются переменные резисторы, причем оси задатчиков 4 и 5 механически связаны и управляются одной ручкой.

Выход датчика 1 измерения объема дыхания подключен через последовательно соединенные первую контактную группу 8 сдвоенного переклю. чателя и первый эадатчик 4 барометрического дав пения ко входу первого усилителя 2, выход которого соединен через последовательно соединенные эадатчик 6 давления водяных паров и второй задатчик 5 барометрического давления со своим входом, а через резистор 12 и эадатчик 7 температуры соединяется со входом второго усилителя 3, выход которого подключен через резистор

10 и вторую контактную группу 9 сдвоенного переключателя к выходу задатчика 7 температуг5 ры, ири этом резистор 13 подключен ко входу первого усилителя 2 и через сдвоенный переключатель — к выходу датчика 1 измерения объема дыхания, а вывопы резистора I I через сдвоенный переключатель подключены к выходу задатчика

7 температуры и выходу второго усилителя 3.

llостоянные резисторы 11 и 12 являются задатчиками численной величины "273", резистор

10 — эадатчиком численной величины "310", ре55 зистор 13 — численной величины "760".

Устройство работает следующим, образом.

Лэ>я приведения к условиям ВТР$ сдвоенный переключатель становится в положение "à". 11ри этом электрический сигнал с выхода датчика 1

46 измерения объема дыхания через первую контактную группу 8 сдвоенного переключателя и задатчик 4 величины (P — 47) поступает на вход усилителя . В цепь обратной связи этого усилителя вкэ>н>чены последовательно соединенные эадатчики

5 и 6, совместным действием которых BB(>JIHTcR величина (Ра — Prr). К >эффициент передачи каскада с усилителем 2, равный отношению сопротивления ы цепи обратной связи к сопротивлению

ыо входной цепи, определяется выражением

5О с> Рв

Х = — — —, (1) г=р где I а — атмосферное давление;

Рв — упругость волянь>х паров в воздухе ири дэшгой температуре, 55

К. — коэффициент ириыеления.

С ыыхода усилителя сигнал поступает на

ы од усилителя 3 через эадатчнки 10 и 7, которыми вводится величина 2 73+ t и (>пе t. температура спирометра). В день обратной связи сдвоенным переключателем 9 включается эадатчик

11, которым вводится численная величина "310".

Коэффициент передачи усилителя 3 определится выражением сп

Общий коэффициент передачи устройства бу- . дет равен произведению коэффициентов передачи обоих каскадов на усилител>тх 2 и 3, т. е. получим P — Р Ь f O

=К К - — —, (3)

ЪТ)э5 2 Ъ Рд — 47 э73+ t ñï

Таким образом, напряжение на выходе устройства будет пропорционально коэффициенту приведения к условиям BTPS, Зля приведения к условиям STPD спвоенный переключатель переводится в положение "б". При этом выход датчика 1 измерения объема дыхания соединяется со входом усилителя 2 через задатчик 13 численной величины "760", а цепь обратной связи этого усилителя остается без изменений, Каскад с усилителем 3 коммутируется переключателем 9 так, что в цепь обратной связи вводится задатчик 11 численной величины "273", а входная цепь остается без изменений.

Аналогично изложенному каскад с усилителем

2 будет иметь коэффициент передачи а каскад с усилителем 3 будет иметь коэффициент передачи

3 7, „. (М

Общий коэффициент передачи устройства примет вид

=К К å 273

7БО 27-> си т. е. напряжение на выходе устройства будет rtpoиорционально коэффициенту приведения к условиям STPD.

Таким образом, предложенное устройство имеет алгоритм функционирования (5) для приведения к условиям BTPS и алгоритм (6) для приведения к условиям STPD, а напряжение, поданное на вход устройства, будет на выходе его уменьшего (пля условий STPD) или увеличено (пля условий BTPS) в точном соответствии с формулами приведения.

Г1ри автоматическом вводе в устройство текущих значений атмосферного давления и температуры эапатчика 4, 5 и 7 должны быть исключены и заменены барометром с резистивным выходом и термометром сопротивления.

Эффективность иреплгп аемого устройства состоит в следующем: уменьшается трудоемкость и время обра >оТК» сиирограмм и иневмо1ахоб80722 эистора.

/

/ / 7

/

/ / а /О

Состав и тел ь В. Головин

Техред Л.Алферова

Редактор А. Ьер

Корректор Е. Лукач

Заказ 48б3/5

Тираж 672

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филин.i П(И1 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 грамм в расчете на одного больного до 30 мин; повышается достоверность научных исследований и создаются условия для изучения дыхания в динамике, что ручным способом получить невозможно; расширяются функциональные возможности спирографов, пневмотахографов, аппаратов искусственного дыхания и повышается качество приборов.

Устройство для автоматического приведения измеряемых объемов воздуха к условиям BTPS и STPD может быть встроено в приборы для диагностики внешнего дыхания, а в случае необходимости — выполнено в виде самостоятельного прибора.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического приведения измеряемых объемов воздуха к условиям BTPS

21 и STPD, содержащее датчик измерения объема дыхания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности диагностики дыхательной функции, оно имеет два усилителя, два эадатчика барометрического давления, задатчик давЗФ пения водяных паров, эадатчик температуры, сдвоенный переключатеяь и четыре резистора, причем выход датчика измерения объема дыхания подключен через последовательно соединенные первую контактную группу сдвоенного переклю30 чателя и первый задатчик барометрического давления ко входу первого усилителя, выход которого соединен через последовательно соединенные задатчик давления водяных паров и второй эадатчик барометрического давления со своим входом, и через второй резистор и задатчик температуры — со входом второго усилителя, выход которого подключен через третий резистор и вторую контактную группу сдвоенного переключателя к выходу задатчика температуры, при этом третий резистор подключен своими выводами ко входу первого усилителя и через третью контактную группу сдвоенного переключателя— к выходу датчика измерения объема дыхания, а выводы четвертого резистора подключены через четвертую контактную группу сдвоенного переключателя к выходу задатчика температуры и выходу второго усилителя.

2. Устройство по и. 1, отличаюшееся тем, что задатчик барометрического давления выполнен в виде барометра с резисторным выходом, а задатчик температуры — в виде терморе3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что задатчики барометрического давления выполиены в виде сдвоенного переменного сопротивления, а эадатчики давления водяных паров и температуры выполнены в виде сдвоенного нелинейного переменного сопротивления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США И 3818901, кл. 128 — 2.06, 1974.