Устройство для исследования дыхательной системы человека

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 61 В 5/О ИЯ ЕТ В ра и адаптации ного ооьединеСССР979. о УСТРОИСТ ДЬ 1 ХЛТЕЛ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Лаборатория профотогорнорабочих Производствния Макеевуголь( 4) ВО Д.г)Я ИССЛЕДОВЛ ИЯ ЬНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКЛ(57) Изобретение относится к медицине и позволяет повысить точность исследования энергетических параметров внеинего дыхания человека путем регистрации относитель. ноо содержания молекул Х и СОа в выдыхаемом альвеолярном воздухе, цаходягцихся н неравновесном состоянии, и может быть использовано, например, для прогноза показателя физической работоспособности горнорабочих. Выдыхаемый воздух попадает в дыхательцук маску 1, затем через клапац 3 вы,80149144 одоха - в ограничительную камеру 4, выполненную в виде сопла, на выходе которого установлен термочувствительный элемент 9, выходной сигнал которого пропорционален температуре выдыхаем ого воздуха. Далее поток выдыхаемого воздуха облучается инфракрасным излучением, генерируемым источником 5 излучения. При этом происходят гц цл ждеццые переходы молеклл .х) и СО. находящихся в неравновесном состоянии, температура воздуха повышается и измеря ется вторым термочувствительным элементом О. Ограничительная камера 4, источник 5 и элементы 9 и 10 закрыты защитным экраном 7 с дросселирующими отверстиями 8. Сигнал, пропорциональный разности температур выдыхаемого воздуха до и после его облучения инфракрасным излучением, усиливается усилителем 11 и регистрируется регистратором 12. Источник 5 излучения снаб. жен набором светофильтров для обеспечения избирательного воздействия на энергетические уровни возбужденных молекул (Х) и СО 2. Источник 5 излучения запитывается источником 6 питания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.5 10 15 20 25 формула изобретения 30 35 40 45 50 1 пбрстенпе относится к мелицине и мелпппкой технике и может быть использовано прп исследовании энергетически пардмстров лы.дния человека.11 сль пзобре с с и ия - повышение точности измерений п,тем регистрации тепловой энергии при вынужленпом переходе неравновесны молекул вылыхаемого воздуха.11 а чсртежс изображена сгруктурная схе. мд устройства.Устройство содержит лыательную маску 1 с клапанами влод 2 и выдоха 3, ограни. чигельнк камеру 4, источник 5 инфракраскго излучения с источником 6 питания и пдборсм сс гофильгров (не показаны), загцигный экран 7 с лросселирующими отверстиями 8, датчик температуры, содержащий трмоцвствптельные элементы 9 и 10, усилитель 11 и рсчистрдтор 12.Ордницительндя камера 4 выполнена в нплс сснлд лля ссалания направленного потока выдынемого возлуа. Сечение выходнсгс сгвсрстия сопла (5 смг) примерно равгп сечении. гклости рта при выдохе, что осеспецивдст достаточно низкое сопротивлсп:с вылыдемому воздуху. Термочувствитсльпый элемент 9 расположен на выходе всзлппссо потока пз ограницительной камсрь 4, а элсмснт 1 Она выходе возлушпогс гктока из защитного экрана 7 через лроссе,ирукгцие отверстия 8. Расположение элемснтов 9 иО препятствует непосредственном попалагик на ни излчения от источника 5, который расположен на защитном экране посередине между элементами 9 и 10 таким образом, чтобы ось излучения источника 5 была перпендикулярна направлению распространения газового потока.Устрсйство работает следующим образсмВ прсцессе вылоа открывается клапан 3. Лльвсолярный возлу поступает в ограницительпук камеру 4 и попадает на элемент 9, си нал с выхода которого, пропорциональный пзмененик сопротивления элемента, поступает па лифференциальный усилитель . Величппд сигнала от элемента 9 характеризует температуру вылыхаемого альвеолярного вздуд. При выоле из ограничительной камеры 4 молекулы а и СОа вылыхаемого альвеолярного возлуа, находящиеся в неравновесном состоянии, взаимодействуют с инфракрасным излучением от источника 5, в результате чего происходят коммуляция и преобразование энергии электронного возбужления в тепловук энергию. Газовый поток пспдлдет на элемент 10, вызывая изменение его сопротивления. Величина сигнала от лемента 10 .сарактеризует суммарную температуру выдыаемого воздуха, т.е. температур альвеолярного воздуха с учетом его нагрева за счет высвободившейся тепловой энергии электронного возбуждения молекул.1 и СО. Дифференциальный усилитель 1 выделяет и усиливает величину рассогласования сигналов, поступивших от элементов 9 и 10. Величина рассогласования сигналов, т.е. разность суммарной температуры и температуры альвеолярного воздуха, характеризует неравновесное состояние нижних энергетических уровней молекул выдыхаемого альвеолярного воздуха. Выходной сигнал дифференциального усилителя 11 фиксируется регистратором 12. Для исследования неравновесного состояния различных энергетических уровней молекул Мк и СО выдыхаемого альвеолярного воздуха источник 5 снабжен набором фильтров, в результате чего инфракрасное излучение с заданной длиной волны будет взаимодействовать с определенным энергетическим уровнем молекул Х и СОа. С целью получения стандартизированных результатов исследования различны энергетических уровней молекул выдыхаемого альвеолярного воздуха источник 5 должен иметь постоянную могцность инфракрасного излучения, что обеспечивается источником 6 питания.Предлагаемое устройство, в частности, может быть использовано для прогноза по. казателя физической работоспособности рабочих, затяных на подземных работах. 1. Устройство для исследования дыхательной системы человека, содержащее дыхательную маску с клапанами вдоха и выдоха, ограничительную камеру, расположенную за клапаном выдоха, и послеловательно соединенные датчик, усилитель и регистратор, отгичающееся тем, что, с целью ловыпения точности измерений путем регистрации тепловой энергии при вынужденном переходе неравновесных молекул выдыхаемого воздуха, оно снабжено защитным экраном и лросселируюсцимп отверстиями, свдтывдк. шими ограничительную камеру, источник инфракрасного излучения с источником питания и набором светофильтров, а датчик является дифференциальным температурным и содержит два термочувствительных элемента, рдсположепных один - на выходе воз. душного потока из ограничительной камеры, а другой - иа выходе воздушного потока из защитного экрана через дросселирующие отверстия и соединенных с соответствующими входами усилителя. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источник инфракрасного излучения расположен в защитном экране между термочувствительными элементами, при этом направление его излучения перпендикулярно направлению распространения воздушного потока.