Индикатор среднелегочного давления и частотыдыхания

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ288844 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 18.Ч 11.1966 ( 1091727/31-16)с присоединением заявкиПриоритет МПК А 61 Ь 508 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРАвторыизобретенияЗаявитель ИНДИКАТОР СРЕДНЕЛЕГОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ И ЧАСТОТЫ ДЫХАНИЯИндикаторы среднелегочн ого давления и частоты дыхания, содержащие индукционный датчик давления в виде сильфона, соединенного с сердечником индукционной катушки, известны. 5Недостатком известных индикаторов является то, что среднелегочное давление и частота дыхания определяются лишь графическим путем, для чего записывают сначала с помощью самопишущего прибора кривую из менения давления во времени за период дыхания, а затем с помощью планиметра или вручную производят интегрирование этой кривой с последующим делением вычисленной площади под кривой на период дыхания. При этом 15 весьма трудно проследить за изменениями средпелегочного давления от одного дыхательного цикла, а процесс определения среднелегочного давления занимает много времени.Предлагаемый индикатор позволяет автома тически измерять среднелегочное давление и частоту дыхания. Это обеспечивается тем, что индикатор снабжен усилителем с пиковым детектором и фильтром; системой выделения дыхательных циклов, выполненной в виде ба лансного диодно-регенеративного компаратора; блоком синхронизации; измерителем периода дыхательных циклов, в качестве которого использован двоичный семиразрядный счетчик; интегратором работающего по прин ципу частотной модуляции сигнала датчика давления; блоком вычитания постоянной составляющей интегрирования; блоком деления в виде двух счетчиков, связанных со схемой поразрядного сравнения блоком определения конца вычислений; блоком определения знака интеграла; выходной системой, содержащей трехразрядный двоичный счетчик и блок дешифраторов с цифровыми индикаторами.На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого индикатора; на фиг. 2 - его функциональная схема.Индикатор содержит индукционный датчик 1 давления, представляющий собой сильфон, соединенный с сердечником индукционной катушки, на выходе которой включен усилитель с пиковым детектором и фильтром. Последний преобразует сигнал катушки в сигнал постоянного тока, повторяющий кривую давления. Индикатор содержит также систему 2 выделения дыхательных циклов, блок 8 синхронизации, измеритель 4 дыхательных циклов, интегратор 5, работающий по принципу частотной модуляции, блок 6 вычитания постоянной составляющей интегрирования, блок 7 деления, блок 8 определения конца вычислении, блок 9 определения знака интеграла и выходную систему 10.На вход индикатора подается измеряемое давле,ше Р(1)в зависимости от времени 1,а на1 о Блок 3 синхронизации состоит из триггеров 14 15и 5, включенных последовательно и упавляющих дешифратором 16 с выходами а - г формирователя 17 сброса управления, формирователя 18 сброса счетчика времени, формирователя 19 сброса измерения частоты, формирователя 20 сброса интегрирования и связанного с блоком 3 формирователя 21 сброса счетчика результата.Измеритель 4 периода дыхательных циклог содержит мультивибратор 22 и клапан 23, управляющий счетчик 24 времени.Интегратор 5 состоит из эмиттерного повторителя 25, преобразователя 26 напряжения в частоту, выполненного в виде двухтактногоблокингинг-генератора с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, усилителя-формирователя 27, клапана 28, схемы ИЛИ 29 и реверсивного шестнадцатиразрядного двоичного счетчика 30 делимого. Блок 6 вычитания постоянной составляющей интегрирования состоит из датчикпостоянного регулируемого напряжения,а преобразователя 32 напряжения в частоту, усилителя-формирователя 33 и клапана 34.Блок 7 деления содержит высокочастотный генератор 35, клапан 36, счетчик 37 сравнения со схемой поразрядного сравнения, формирователь 38 сброса; с блоком 7 связан клапан 39.Бл 8лок 8 определения конца вычислений состоит из индикатора 40 (схема совпадения навходов), схемы совпадения 41 и статического триггера 42.Бл ок 9 определения знака интеграла состоитиз схемы совпадения 43, статического триггера 44, схем совпадения 45 и 46, схем ИЛИ 47 и 8, усилителя 49 управления вычитанием и и 48усилителя 50 управления сложением,Выходная система 10 содержит клапан 51,двоично-десятичный счетчик результата 52, разъем 53 для электрического выхода кода, блок 54 дешифраторов и цифровых индикаторов.Переключатель 55 служит для переключенияиндикатора с режима измерения среднелегочного давления на режим измерения частоты дыхания.Среднелегочное давление определяется посредством вычисления интеграла:т тР 1 Р(т)сИСЛгде Р - среднелегочное давление;Р Я - кривая давления; выходе получается среднее за период Т дыхания давление Р.Система 2 выделения дыхательных циклов состоит из эмиттерного повторителя 11, балансного диодно-регенеративного компаратора 12 к формирователя 13, превращающего серии импульсов компаратора в прямоугольныс импульсы, пригодные для запуска триггера, связанного с блоком 3,15 2 О 25 30 35 40 45 50 55 бо 65 Т - период дыхания:,С - постоянная составляющая сигналла датчика давления;К. - коэффициент пропорциональности,Частота дыхания определяется посредствомделения коэффициента пропорциональностиК на период дыхания Т.т В обоих случаях коэффициенты пропорциональности К и К подбираются таким образом, чтобы после деления результат получался в нужной размерности, например средне- легочное давление - в сл вод, ст., а частота дыхания - в дахаин,Индикатор работает следующим образом.Сигнал РЯ с датчика 1 давления поступает через эмиттерные повторители 11 и 25 на компаратор 12 и преобразователь 26 напряжения в частоту. Компаратор 12 выдает серию импульсов, если сигнал превышает определенный уровень напряжения, который можно менять с помощью переменного сопротивления, и не выдает никакого напряжения, если сигнал ниже этого уровня. Серии импульсов с компаратора 12 поступают на формирователь 13, преобразующий каждую серию импульсов в прямоугольный сигнал и запускающий этим сигналом триггер 14, который, в свою очередь, запускает триггер 15. Выходы триггеров 14 и 15 подключены к дешифратору 16, который управляет формирователями 17 - 21 сброса, а также клапанами 23, 28, 34, 36, 39 и 51.В промежуток времени, когда отрицательный уровень напряжения имеется на выходе а дешифратора 16, сигнал датчика давления, частично промодулированный на преобразователе 26, через усилитель-формирователь 27, открытый в это время клапан 28, схему ИЛИ 29 поступает на счетный вход реверсиного счетчика 30, который работает в это время в режиме сложения, благодаря схеме ИЛИ 48 и усилителю 50. Передним фронтом импульса дешифратора 16 с выхода запускается формирователь 20 сброса, который сбрасывает счетчик 30 в состояние 0. В этот же дыхательный цикл открыт клапан 23, который пропускает импульсл мультивибратора 22 в счетчик 24 времени, предварительно сброшенный в 0 формирователем 18.Таким образом, за дыхательный цикл, в течение которого имеется отрицательное напряжение на выходе а дешифратора 16, в счетчике 30 будет зафиксирован интеграл от кривой давления за один период, а в счетчике 24 - величина периода этого дыхательного цикла.В следующий дыхательный цикл отрицательный уровень напряжения появляется уже на выходе 6 дешифратора 16. В течение этого времени постоянное напряжение датчика 31, промодулированное преобразователем 32, че.з усилитель 33 и открытый в это время клан 34 поступает на счетный вход счетчикапереключенного схемой ИЛИ 47 и усителем 49 в режим вычитания.Таким образом, за дыхательный цикл, в те ние которого имеется отрицательное напряение на выходе б дешифратора 1 б, из интеала, зафиксированного ранее в счетчике 30, дет вычтена постоянная составляющая.При этом, если величина среднелегочного 10 явления отрицательна, тот трр)а слпри вычитании счетчик 30 переходит через 15 . Тогда срабатывает индикатор О 40, и ема совпадения 43 переводит статический иггер 44 в состояние 1, а в следующем 1 кле триггер 44 переключает счетчик 30 с .жима вычитания на режим сложения через 20 :ему совпадения 45, схему ИЛИ 47 и уситель 49, а также включает в блоке индикаи знак минус.Если же величина среднелегочного давления ложительна, то 25т трра са,при вычитании индикатор 0 не срабатыет, статический триггер 44 остается в состоя- ЗО и О, и счетчик 30 в следующем цикле .тается в режиме вычитания, а на блоке инкации остается включенным знак плюс.В следующий дыхательный цикл отрица.льный уровень напряжения появляется на 35 яходе в дешифраторе 1 б, В этот момент отываются клапаны Зб, 39 и 51. Импульсы с высокочастотного генератора 35 через открыдй в этот цикл клапан Зб поступают в счетк 37 сравнения со схемой поразрядного 40 равнения, Когда в счетчике 37 сравнения нарается число, равное числу в счетчике 24 емени, схема поразрядного сравнения выьет импульс, поступающий на формирова.ль 38 сброса, который сбрасывает счетчик 45 равнения в состояние О в промежуток вреени между двумя импульсами генератора 35, дновременно с этим импульс со схемы поазрядного сравнения поступает через открый в это время клапан 51 в счетчик резуль ата 52, предварительно сброшенный в состояие О формирователем 21 сброса включаеым от переднего фронта импульса с выхода дешифратора 1 б.В это же время импульсы генератора 35 55 оступают через открытый клапан 39 на счетый вход счетчика 30 делимого, включенного в предыдущем цикле на режим сложения или вычитания в зависимости от знака интеграла.Этот процесс протекает до тех пор, пока число в счетчике 30 не станет равным нулю. В этот момент срабатывает цндикатор О 40 и через схему совпадения 41 переводит статический триггер 42 в состояние О. В результате закрывается клапан 51, и на блоке индикации устанавливается результат деления и знак среднелегочного давления.В режиме вычисления частоты дыхания устройство работает так же, как ц в режиме вычисления среднелегочного давления, с той лишь разницей, что при помощи переключателя 55 от счетного входа счетчика 30 отключаются клапаны 28 и 34, а сам счетчик отключается тем же переключателем от блока 9 определения знака интеграла и включается постоянно на режим вычитания. Кроме того, к сбросу счетчика 30 подключается формирователь 19 сброса, который в начале каждого третьего дыхательного цикла устанавливает на счетчике 30 число 12000 в двоичном коде, при делении которого на величину периода дыхания получается число с размерностью частоты дыхания (дых 1 мин).В конце третьего дыхательного цикла импульсом с выхода г дешифратора 1 б прц помощи формирователя 17 триггеры 14 и 15 устанавливаются в состояние О, после чего процесс вычисления повторяется. Предмет изобретенияИндикатор среднелегочного давления и частоты дыхания, содержащий индукционный датчик давления в виде сильфона, соединенного с сердечником индукционной катушки, отличающийся тем, что, с целью автоматического измерения среднелегочного давления ц частоты дыхания, он снабжен усилителем с пиковым детектором и фильтром, системой выделения дыхательных циклов, выполненной в виде балансного диодно-регенеративного компаратора блоком синхронизации, измерителем периода дыхательных циклов в качестве которого использован двоичный семиразрядный счетчик, интегратором частотной модуляции сигнала датчика давления, блоками вычитания постоянной составляющей интегрирования, деления в виде соединенных со схемой поразрядного сравнения двух счетчиков определения окончания вычислений и установления знака интеграла и системой на выходе, содержащей трехразрядный двоично-десятичный счетчик и блок дешифраторов с цифровыми индикаторами.288844 Составитель Е, Е. Ланц А. Утехи сдактор Тираж 480 Подписное открытий при Совете Министров СССР кая наб., д. 4/5 ипография, пр. Сапунова, 2 зд.65 Заказ 119/18НИИПИ Комитета по делам изобретенийМосква, Ж, Рауш Корректор Н. Л, Бронск