Стенд для испытания кислородно-дыхательной аппаратуры

До 1 ЩЯ1 Класс 61 а, 2940 СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУН, С. Диденко СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КИСЛОРОДНО-ДЫХАТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫЗаявлено 8 августа 1958 г. за605608/31 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРОпубликовано в Бюллетене изобретений9 за 1959 г. Известны стенды для испытания кислородно-дыхательной аппаратуры, состоящие из двух попеременно включаемых поршневых насосов, газообменной камеры, термостатной камеры для испытуемых аппаратов и газоанализатора.Предлагаемый стенд является более совершенным, так как дает возмокность наибольшего приближения к действительным условиям газообмена при внешнем дыхании человека.Отличительная особенность стенда заключается в том, что в газо- обменной камере производится сжигание жидкого или газообразного углеводородистого горючего, имеющего стабильный состав, с подачей в зону горения дополнительного количества кислорода, регулирующего величину дыхательного коэффициента.В газообменной камере установлен холодильник-конденсатор, поступление охлаждающей воды в который регулируется терморегулятором, установленным на линии выдоха,Отбор газовой смеси для анализа производится с переменной объемной скоростью, пропорциональной объемной скорости движения газовой смеси в соответствующей линии,Испытуемый аппарат соединяется с поршневым насосом через заполненные водой сообщающиеся сосуды, один из которых является камерой газообмена, а другой снабжен поплавком, управляющим работой клапана, соединяющегося с атмосферой,На чертеже изображена схема стенда. Стенд включает термостатную камеру 1 для испытуемого респиратора 2 или другого аппарата и два поршневых насоса 3, создающих пульсирующее движение воздуха. Поршневые насосы 3 имеют краны 4 и Б, снабженные электромагнитным управлением и сблокированные с кривошипами поршневых цилиндров. В стенде полость цилиндра поршневого насоса сообщается с испы М 119800туемым респиратором через сообщающиеся сосуды б, заполненные водой. В правой части сообщающихся сосудов (поплавковой камере 7) имеется устройство, компенсирующее подсосы и утечки воздуха через неплотности в поршневом приборе, Это устройство состоит из поплавка 8, свободно перемещающегося по направляющей 9 при перемещении уровня воды. С поплавком скреплена трубка 10, на верхнем конце которой имеется диск-толкатель 11. Рядом с направляющей 9 находится стержень 12 с винтовой резьбой: правой в верхней половине и левой в нижней половине. Благодаря этому два штифта 13, прикрепленные к гайкам при вращении стержня 12 могут равномерно сближаться или удалятъся. Стержень скреплен с двойным клапаном 14, находящимся в верхней части сосуда.При настройке стенда, установив нужньй объем вдоха - выдоха на поршневых насосах путем вращения стержня 12, устанавливают на такой же объем штифты 13 по шкале 15 с тем, чтобы при нормальной пульсации, без подсосов и утечек диск 11 в крайних положениях подходил вплотную к штифтам 13, но не касался их, В случае, если при ходе поршня вниз возникнет подсос воздуха, при последующем ходе поршня вверх диск 11 коснется нижнего штифта 13, откроет клапан 14 и избыток воздуха выйдет в атмосферу. Если же возникнет утечка воздуха в атмосферу, диск 11 коснется верхнего штифта 13 и через клапан 14 войдет необходимое количество воздуха. Следовательно, уровень воды в поплавковой камере перемещается по высоте строго в заданныхпределах.Левая часть сообщающихся сосудов представляет собой камеру газообмена 1 б, непосредственно связанную," испытываемым респиратором. Для наблюдения за перемещением уровня воды в камере имеется смотровое окно (на чертеже не показано) со шкалой, протарированной в литрах. Для периодического спуска воды служит вентиль 17.С камерой газообмена соединена камера сгорания 18, представляющая собой стеклянную трубку, в нижней части которой происходит сжигание горючего, Стеклянная трубка уплотняется с металлическими частями при помощи прокладок и легко снимается для зажигания горелок; через прозрачную стенку трубок производится наблюдение за величиной и характером пламени.В камере сгорания находится горелка 19 основного обмена, которая зажигается в начале опыта и горит до его окончания, и горелка 20 физической нагрузки, включаемая при необходимоети.жидкое горючее подается к горелкам при помощи стеклянных напорных сосудов 21, соединенных с горелками при помощи гибких трубок с кранами 22. Подача горючего регулируется путем изменения напора перемещением сосудов по высоте вдоль шкал 23,Подача дополнительного кислорода осуществляется из баллонов 24, снабженных запорными вентилями 25, манометрами давления 2 б, редукционными клапанами 27, манометрами вторичного давления 28 и вентилями 29. Кислород подается в,камеру сгорания, 18 через инжекторы, которые засасывают воздух из камеры газообмена 1 б, подают в зону, горения кислородно-воздушную смесь и обеспечивают непрерывную циркуляцию газов по замкнутому кругу между камерами сгорания и газообмена. Этой циркуляции способствует, также естественная тяга, возникающая при реакции горения, происходящей в нижней части цилиндрической камеры сгорания,Периодический контроль за расходованием кислорода по ходу опыта осущесгвляется по падению его давления в баллонах 24, емкость которых заранее точно известна.В камере газообмена находится холодильник-конденсатор 30, Хладоагентом служит водопроводная вода, поступающая через вентиль ручной регулировки 31 (основная часть потока) и электромагнитный клапан автоматической регулировки 32, связанный с температурным датчиком - контактным терморегулятором 33. Нагретая вода из холодильника направляется в канализацию,Во время вдоха - выдоха на рабочей поверхности холодильника- конденсатора происходит охлаждение воздуха и конденсация излишней влаги, в результате чего в испытываемый респиратор поступает воздух, имеющий температуру 36 - 37 и влажность 95 - 100%.Камера газообмена сообщается с испытываемым респиратором двумя каналами; ветвью вдоха 34 и ветвью выдоха 3 б, имеющими соответствующие клапаны 3 б, которые обеспечивают движение потока воздуха только в одном направлении,В обоих каналах установлены сухие термометры 37 и влажные термометры 38 и имеются отводы для отбора проб воздуха. В ветви выдоха, кроме того, установлен контактный терморегулятор 33, имеющий электрическую связь с электромагнитным клапаном 32, регулирующим поступление хладоагента в холодильник, Оба канала соединяются тройником 39, третий отвод которого присоединяется к испытываемому респиратору 2. К тройнику присоединена также трубка, идущая к приборам регистрации сопротивления дыханию: указывающему 40 и самопишущему 41 вакуумметрам.Объем тройника 39 составляет около 0,15 л что соответствует объему вредного пространства дыхательных путей взрослого человека. Объем всей системы стенда, включая тройник 39, ветви вдоха 34 и выдоха 3 б, камеры газообмена 1 б и камеры сгорания 18, при нейтральном уровне воды составляет окало 3,3 л, что соответствует полной емко. сти легких взрослого человека в нейтральном положении (включая резервный, остаточный и половину дыхательного воздуха).Газовый анализ вдыхаемого и выдыхаемого воздуха осуществляется при помощи обычного газоаналитического аппарата; при этом отбор проб в резиновый мешок производится непрерывно на протяжении вдоха (выдоха) с объемной скоростью, пропорциональной объемной скорости двИжения воздуха по ветви вдоха (выдоха). В результате этого газовые смеси, поступающие в испытуемый аппарат и в газоанализатор идентичны по составу.Отоор проб вдыхаемого воздуха осуществляется при помощи стеклянной трубки 42 большого диаметра, соединенной при помощи гибкого резинового шланга с сообщающимися сосудами б, Трубка 42 и камера 1 б также представляют собой сообщающиеся сосуды, а уровень воды в трубке 42 при открытом вентиле всегда будет совпадать с уровнем воды в камере газообмена 1 б. В начале опыта трубка 42 устанавливается на такой высоте, чтобы ее верхний закрытый конец, к которому присоединена тонкая резиновая трубка, находился на уровне верхней границы движущейся воды в камере 1 б и в этом положении закрепляется, В исходном положении электромагнитные клапаны 43 и 44, управляемые кривошипом поршневого прибора, закрыты.При от 4 оре пробы во время вдоха клапан 43 открыт, клапан 44 закрыт, опускающаяся в трубке 42 вода засасывает вдыхаемый воздух с объемной скоростью, пропорциональной объемной скорости вдоха, В момент перехода на выдох клапан 44 открывается, клапан 43 закрывается и проба воздуха на протяжении выдоха выталкивается в резиновый мешок 45. Отбор пробы продолжается в течение нескольких вдохов пока1 в мешке 45 не сооерется количество воздуха, несколько большее, чем нужно для пробы (обычно для пробы нужно 40 ял). После этого клапа119800 Предмет изобретения 1. Стенд для испытания кислородно-дыхательной аппаратуры, состоящий из двух попеременно включаемых поршневых насосов, газообменной камеры, термостатной камеры для испытуемых аппаратов и газо- анализатора, о тли ч а ю щи йс я тем, что, в целях наибольшего приближения к действительным условиям газообмена при внешнем дыхании человека, в газообменной камере производится сжигание жидкого или газообразного углеводородистого горючего, имеющего стабильный состав, с подачей в зону горения дополнительного количества кислорода, регулирующего величину дыхательного коэффйциента.2. Стенд по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, в целях обеспечения нужного температурно-влажностного режима, в газообменной камере ус 1 ановлен холодильник-конденсатор, поступление охлаждающей воды в который регулируется терморегулятором, установленным на линии выдоха,3, Стенд по пп. 1 - 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, в целях получения уточненных средних значений состава вдыхаемой и выдыхаемой газовой смеси, отбор газовой смеси для анализа производится с переменной объемной скоростью, пропорциональной объемной скорости движения газовой смеси в соответствующей линии.4, Стенд по пп. 1 - 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, в целях гермети. зации системы и компенсации возможных утечек, испытываемый аппарат соединен с поршневыми насосами через заполненные водой сообщающиеся сосуды, один из которых является камерой газообмена, а другой снабжен поплавком, управляющим работой клапана, соединяющегося с атмосферой,Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров ОССР Редактор А, К. Лейкина Гр, 239 Р 1 нформационно-издательский отдел. Объем 0,51 п. л. Зак. 4352 Подп, к печ, 23 Х 1-59 г. Тираж 850 Цена 75 коп.Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР. Москва, Петровка, 14.ны 43 и 44 закрываются, открывается вентиль ручного управления 4 б (верхний) и проба переводится в измерительную бюретку газоанализатора 47. Затем остаток воздуха из мешка 45 переводится обратно в систему стенда путем реверсирования управления клапанами 43 и 44,Отбор проб выдыхаемого воздуха осуществляется за счет избыточного давления, имеющего место в ветви выдоха Ы во время выдоха. Для отбора пробы имеется резиновый мешок 48 и электромагнитный клапан 49, управляемый поршневым насосом и открывающийся во время выдоха. Вход в этот клапан изветви выдоха имеет сужение, величина которого подбирается практически. Во время выдоха воздух, благодаря избыточному давлению в ветви выдоха, проходит в мешок 48 во время вдоха клапан 49 закрывается, Поскольку объемная скорость потоков, воздуха, поступающих как в респиратор, так и в мешок, приблизительно пропорциональна избыточному давлению, будет иметь место приблизительная пропорциональность между объемными скоростями движения выдыхаемого воздуха и отбора пробы.