Измерения объема вдыхаемого воздуха

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 333788 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства-М, Кл. А 616 508 Заявлено 27,711.1970 ( 1460468/31-16 с присоедццецием заявки-сударственныи комитет авета Министров СССР па делам изобретенийи открытий риоритет -публиковацо 10.Л 1.1973, БюллетеньДК 612.216.3(0 ликования оппсапия 27.П 1.1974 ата о Авторыизобретеци А, Д. Кирсанов и К. В,. Самвелян аявлтел ОБЬЕМА ВДЪХАЕМОГО А ПРИБОР ЗМЕР повысить точность и ом измерении объео легкими при кажИзобретецле относится к области медицинской техники, а именно к приоорам для измереция объема вдыхаемого воздуха,Известны приборы для измерения вдыхаемого воздуха, содержащие погружснпый в сосуд с жидкостью топкостепцый колокол и датчик.Цель изобретениянадежность при цепрерывма воздуха, потребляемогдом вдохе.Предлагаемый прибор отличается от известного тем, что колокол спабжец жестко соединенными направляющими, обкладкой коядецсаторцого датчика, выполненными подвижными и изолироваццыми от вцешпей сре.ды; корпусом, на котором расположен фото- диод; клапаном выдоха с фотоэлектрическим фиксатором начала выдоха; электромагцитным волотциковым распределителем; вцутреццей камерой корпуса, окружаощей колокол и сооощеццой с атмосферой при соединении пространства под колоколом с легкими биологического объекта, а при соединении прострацства под колоколом с атмосферой камера корпуса, окружающая колокол, сооощается с источцпком вакуума.На фиг. 1 изображец корпус приоора, вразрезе; ца фиг. 2 - клапап вдоха; на фиг.3 - клапан выдоха; на фиг. 4 золотняковый распределитель; ца фиг. 5 - блок-схема соединения различцых узлов прибора.Прибор содержит корпус 1, впутри которого паходится подвижная система. Корпус 5 прибора включает в себя соединенные междусооой четыре части: резервуар 2, цилицдр 3, флаец 4 и крышку 5. Резервуар 2 имеет в своем дне сверлепие б для прохода воздуха, с которым, соедпнец тройник 7. Внутри резер вуара по его оси жестко закреплена стойкавоздухопровод 8 с подшипциком 9 и отверстия,ми 10. Снаружи вдоль образующей к резервуару присоедипеца наливная воронка 11 с крышкой 12 и сливной пробкой И В горло Б вппу резервуара ввицчеп цилипдр 3 со штуцером 14, На внутренней поверхности цилиндра расположена нижняя неподвижная цилицдрпческая обкладка конденсаторного датчика перемещеппя, к которой присоелпцеп токоотво- О дящпй штеккер 15. На цилиндр яавппчец флапец 4 с парой подшипников 1 б и резьбовымв 1 втулками 17. На боковой стецке фланца посажен токоотводящий штеккер 18, К флапцу при помощи болтов присоединена цилицдрпческая крышка 5. На внутреццей поверхпости крышки расположена верхпяя неподвижная ццлцплрцческая обкладка колецсаторпого датчика перемещеция, к которой, присоединен токоотводящий штеккер 19, На расточку О крышки надето кольцо 20, в радиальных5 0 сверлениях которого расположены осветитель 21 и фотодиол 22.Подвижная система прибора содержит цеметаллический тонкостенный колокол 23, в лцо которого запрессоваца шайба 24, соединяющая три направляющих 25. На верхние направляющие при помощи пары траверс 26 насажена подвижная обкладка 27 конденсаторного датчика перемещения с токоотводящей пружиной 28, электрически соединенной со штеккером 18.Для обеспечения непрерывной автоматической работы прибор оборудован клапаном 30 выдоха и золотциковым распределителем 31. Клапан вдоха (см. фиг. 2), гидростатический с шариковым динамическим клапаном, состсцт из корпуса 32, в который ввицчена крышка 33. В сверлеция,крышки вставлены входной и выхолной,штуцеры 34 .и 35,и трубка 36 с брызгоотражательными шайбами 37. Пол нижним концом трубки в корзинке нахится шарик 38 изготовленный из материала с улельцым весом меньшим, но достаточно близким к удельному весу воды,Клапан выдоха (см. фиг. 3), мембранный с фотоэлектрическим фиксатором начала выдоха, состоит из корпуса 39, закрытого защитной крышкой 40. В боковые сверления корпуса на скользящей посадке вставлены фиксируемые болтами 41 капсула 42 с осветителем и капсула 43 с фотодиодом; продольные оси последних для обеспечения точной регулировки эксцентричны по отношению и продольным осям капсул. В расточке дна корпуса расположена закрывающая отверстия 44 мембрана 45, центральное отверст: которой перекрывается пятой 46, закреплеццой ца дне корпуса. На мембране укреплен флажок 47, К наружной части лна корпуса жестко присоединено основание 48 с входным штуцером 49, Фотоэлектрическая пара имеет соединительные штеккеры 50, расположенцыс ца внешней стороне корпуса. Золотниковый распределитель 31 (см. фиг. 4) содержит электромагнит в,корпусе 51 которого расположена обмотка 52, намотанная на катушке 53, внутри этой катушки может перемещаться якорь 54, с возвратной пружиной 55. К якорю при помощи регулируемой цапфенной пары 56 присоединен золотник 57, перемещающийся в цилиндре 58, к отверстиям которого присоединены штуцеры 59 - 63. Цилиндр, посредством переходника 64 соединен с ярмом 65 корпуса электромагнита.Кроме описанных выше узлов прибор содержит также электронную схему бб автоматического управления работой прибора и электронную измерительную схему 67 (см. фиг. 5), При помощи выходного тройника 68 прибор присоединяется к легким животного либо посредством трахеотомической трубки, либо маски, либо каким-то другим способом. 20 25 Зо з 55 40 45 50 55 60 65 При подготовке прибора к работе в резервуар 2 корпуса и в клапан 29 наливают ло соответствующих рисок ца корпусе:воду (желательно дистиллироваццую); конденсаторный датчик перемещения соединяют с электронной измерительной схемой 67, соединяют все воздушные и электрические цепи между блоками, золотниковый распределитель 31 соединяют с источником вакуума, подают электрическое питание ца схемы бб и 67 автоматического управления и измерения. После этого присоединяют тройник 68, и прибор, начинает работать, осуществляя измерение объема каждого влоха.Прибор работает следующим образом.прибор цахолится в состоянии готовности, когда подвижная система установлена в крайнее верхнее положение и колокол 23 содержит в себе максимальное количество воздуха, Якорь 54 золотникового распределителя 31 отпущен (обмотка 52 электромагнита обеспечена), следовательно, внутреннее пространство корпуса через соединенные между собой штуцера 14 и 59 и неперекрытый штуцер 62 сообщено с,атмосферой. пространство пол колоколом через отверстия 10, стойку-возлухопровод 8 и тройник 7 соединено с входным штуцером 34 клапана вдоха, выходной штуцер 35 которого соелицен с легкими. Уровень воды в трубке 36, компенсирующий вес подвижной системы прибора, максимально цизок и находится около нижнего конца трубки. Штуцер 61 золотцикового распределителя, соединенный с тройником 7, перекрыт золотником, которым перекрыт также штуцер 63, соединенный с источником вакуума.Совершая вдох, биологический объект потреоляет возлух из .колокола 23, что вызывает перемещение подвижной системы вниз. Благодаря цилиндрической форме колокола, изменение емкости конденсаторного датчанка перемещения линейно соответспвует изменешцо объема воздуха под колоколом в течение акта влоха. Регистрация величины показаций объема вдоха осуществляется как считыванием,показаний стрелочного прибора, отгралуированного в см, так и посредством какого- либо самопишущего устройства, Кроме того, к,лополнительцому цизкоомному выходу электронной измерительной схемы могут бысть подключены различные лреобразователи, например преобразователь типа аналог - код.Наступающий по окончании вдоха акт выдоха используется в качестве сигнала для перезарядки колокола 23, т. е. для поднятия подвижной системы прибора до уровня, ца котором она находилась к началу вдоха, Поступая через тройник 68 к входному штуцеру 49 клапана выдоха, выдыхаемый воздух,приподнимает его мембрану 45 с флажком 47, происходящее при этом затемнение фотодиода вызывает подачу напряжения на электромагнит золотникового распределителя схемой 66 автоматического управления. Втягиванием якоря 54 золотник 57 перемещается вниз (см.фиг. 4), таким образом, пространство под колоколом 23, через соединенные между собой тройник 7 и открывшийся штуцер 61 сказывается сообщенным с атмосферой, одновременно с этим внутреннее пространство корпуса через соединенные между собой штуцеры 14 и 59 разобщается закрытием штуцера 62 от атмосферы и сообщается открывшимся штуцером 63 с источником вакуума. Под действием вакуума подвижная система поднимается, и воздух из атмосферы через штуцеры 60, 61, тройник 7, сверление 6, стойку-воздухопровод 8 и отверстие 10 поступает под колокол.Динамический заброс воды через трубку Лб ко входному штуцеру 34 клапана вдоха, который происходит в момент переключения золотникового распределителя, предотвращается шариком 38, который прижимается при этом к концу трубки, прикрывая его (причем точной притирки шарика 38 к концу трубки не требуется, т. к. в данном случае достаточно лишь задросселировать отверстие), Прохождение самого выдыхаемого воздух в корпус препятствует гидростатическое давление воды в клапане вдоха.Подъем подвижной системы прекращается при затемнении фотодиода 22 подвижной обкладкой 27 конденсаторного датчика перемещения, когда последний, поднимаясь, пересекает луч осветителя 21, так как при этом схема автоматического управления обеспечивает электромагнит золотникового распределитечя, и его якорь 54 вместе с золотником 57 перемещаются возвратной пружиной 55 в исходное положение, При этом пространство под колоколом 23 отсоединяется перекрытием штуцера 61 от атмосферы, а внутреннее пространство корпуса переключается от источника вакуума к атмосфере (штуцер 63 закрывается, а штуцер 62 открывается), что вызывает остановку подвижной системы. Прекращение подъема подвижной системы означает, что прибор вновь заряжен и готов к измерению следующего вдоха и т. д. Предмет изобретения Прибор для измерения объема вдыхаемоговоздуха, содержащий погруженный в сосуд с жидкостью тонкостенный колокол и даи, от,:имюиийся тем, что, с целью повышения точности и надежности при непрерывном измерении ооъема воздуха, потребляемого легкими при каждом вдохе, колокол снабжен жестко соединенными направляющими, обклдкой конденсаторного датчика, выполнен ными подвижными и изолированными от внепней среды, корпусом, на котором расположен фотодиод, клапаном выдоха с фотоэлектрическим фиксатором начала выдоха, электромагнитным золотниковым распределителем, внутренней камерой корпуса, окружающей колокол,и сообщенной с атмосферой при соединении пространства под колоколом с легкими биологического объекта, а при соединении пространства под колоколом с атмосферой камера корпуса, окружающая колокол, сообгцена с источником вакуума.2533388 г Жолудева Подписное Тираж 4 б 7 осударственного комитета Совета Министров С по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5