Устройство для измерения параметров внешнего дыхания

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рц 728837 Союз Советскик Социалистических Республик(51)М. Кл.2 с присоединением заявки Мо А 61 В 5/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 6 15. 4 7 5: ;611.2(088.8) Дата опубликования описания 260480(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВНЕШНЕГОДЫХАНИЯ Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для функциональной диагностики органов дыхания.Известно устройство для измерения параметров внешнего дыхания, содержащее измерительный преобразователь дыхания 11.Однако известное устройство не обеспечивает достоверности информации о параметрах ды,ания, измеряемых за один цикл.Белью изобретения является повышение достоверности информации. Это достигается тем, что в устройство введены две последовательно соединенные схемы сравнения, преобразователь длительностей входа и выхода, два интегратора, ключевая схема с цепями коммутации, схема совпадения и выходное устройство. Причем входы преобразователя длительностей входа и выхода и первой схемы сравнения подсоединены к выходу измерительного преобразователя дыхания, обросолые входы двух интеграторов и выходного устройст; ва подключены к выходу первой схемы сравнения, а сигнальный вход второго интегратора через цепи коммутации ключевой схемы подключен квыходу измерительного преобразовате.ля дыхания и к выходу первого интегратора, сигнальный вход которого подключен к выходу преобразователя длительностей входа и выхода,при этом выход второго интегратораподсоединен ко второму входу второйсхемы сравнения, а выходы преобразователя длительностей входа и выхода и второй схем сравнения подключены через схему совпадения ксигнальному входу выходного устрой,ст ва. На чертеже изображена структурная схема устройства для измеренияпараметров внешнего дыхания, 2 О Устройство содержит измерительный преобразователь 1 дыхания, вкачестве которого могут быть использованы, например, пневмотахометр, прессоспирограф, плетизмог раф, быстродействующие гаэоаналиэаторы, преобразователь 2 длительностей входа и выхода, в качествекоторого может быть испольэованореле, управляемое потоком дыхания, 3 О схевы 3, 4 сравнения, причем всостав схемы 4 сравнения входятнуль-индикатор 5 и триггер 6, интеграторы 7 и 8, из которых интегратор 7 служит для интегрированияинтервала времени цикла дыхания,а интегратор 8 для интегрированиятекущих значений параметров. Ключевая схема 9 включает схему 10совпадения и реле 11 с цепями 12,13 и 14 коммутации; в исходноеустройство 15 входят генератор 16,схема 17 и счетчик 18,При измерении среднего значенияобъемной скорости воздушного потока дыхания эа цикл дыхания предлагаемое устройство работает следующим образом.Электрический сигнал, пропорциональный объемному расходу воздушного потока дыхания, снимаемый с выхода измерительного преобразователя1 дыхания, например пневмотахографа, поступает на входы схемы 3 сравнения, преобразователя 2 и через цепи 12, 13 реле 11 на вход интегратора 8, обеспечивающего интегрирование расхода. воздушного потока дыхания. Напряжение на выходе интегратора 8 на входе имеет положительноезначение и пропорционально объемувдыхаемого воздуха.В некоторый момент времени сигнал потока дыхания переходит черезнулеой уровень, вызывающий срабатывания схемы 3 сравнения, выходнойимпульс которой, поступая в цеписброса интеграторов 7 и 8, триггераб и счетчика 18 устанавливает ихвыходные величины в нулевые состояния, причем нулевой потенциал на "выходе триггера б поступающий напервый вход схемы 10 совпадения,является для нее разрешающим.Ограниченное до постоянного уровня напряжение сигнала потока дыха"ния преобразователем 2 на вдохе имеет форму прямоугольного импульсаположительного значения, продолжительность которого равна длительности вдоха. Это напряжение поступаетна второй вход схемы 10 совпадения,накладывает на нее запрет, а также,поступая на вход интегратора 7, интегрируется им в заданном интервале времени, в результате чего выходное напряжение на интеграторе 7пропорционально продолжительностивдоха и имеет отрицательное значение.В следующий момент происходитсмена вдоха на выдох. В связи сэтим ва выходе преобразователя 2скачкообразно устанавливается нулевой уровень напряжения, которыйна выдохе обеспечит режим 1 хранение интегратору 7 и даст разрешение схеме совпадения, выходнойсигнал которой, поступая на управляющий вход реле 11 ключевой схемы 9, вызовет размыкание цепей 12 и13 и эаьыкание 13 и 14, При этомвход интегратора 8 подключается квыходу интегратора 7. Отрицательноенапряжение постоянной величины навыходе интегратора 7 времени, поступая на вход интегратора 8 параметра, вызывает линейный разряд последнего, в связи с чем на его выходеформируется линейно-падающее напряжение, поступающее на вход схемы4 сравнения, входом которой является вход нуль-индикатора 5. Далеевеличина линейно-падающего напряжения сравняется с нулевым уровнем.В этот момент срабатывает нуль-ин 15 дикатор 5 и переключает триггер бв состояние, при котором на выходетриггера 6 устанавливается положительное напряжение, накладывающеезапрет на вход схемы 10 совпадения,20 На выходе схемы 10 устанавливается нулевой уровень, от которого выключатся реле 11, а его цепи 13, 14подсоединяют вход интегратора 8 квыходу измерительного преобразовате 25 ля 1 дыхания с целью подготовки егок интегрированию следующего цикладыхания. Сформированный на выходесхемы 10 положительный импульс прикладывается к входу схемы 17 выходного устройства 15 и разрешает прохождение импульсов генератора 16через схему 17 на вход счетчика 18.Продолжительность временного интервала, сформированного ключевойсхемой 9 и снимаемого с выхода схемы 10, пропорциональна частному отделения объема вдыхаемого воздуха(Ч;) на продолжительность вдоха(т,),Можно записать, что40ЮйфАгде А - угол между осью времеви иэпюрой линейно-падающего напряжения45 на выходе интегратора 8.Из уравнения (1) следует, что,да . (2)С другой стороны Ч; можно выразить50,как(" ВХ.1 т(3)где Ов, - входное напряжение интегратора 8, которое является одновременно выходным для интегратора 7.щ где Оогр. - напряжение на выходе преобразователя 2,Так как 0 рсопе 1, то выражение728837 857/5 Тираа 673 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретеиий и открытий113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/ Зака Патент, г. У)кгород, ул. Проектная, 4 филиал Составитель В. Остапчук едактор А. Бер ТехредН.Ковалева Корректор Н. Ст