Устройство для управления лечебными ваннами

ност фект лече с. %158936. ления лечебными льт управления, входов которого ам дешифратора ия клапаном слиУстрой ваннами, с блок сигна подключен управления тво для упра одержащее и изации, шест к шести выхо блокуправле ГОСУДЛРСТВЕОЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Московский научно-исследовательский институт приборной автоматики (72) Н. Б,Тарашевская(56) Авторское свидетельство СССР М 1585936, кл, А 61 Н 33/00. 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕЧЕБНЫМИ ВАННАМИ(57) Использование; в медицине, для осуществления водолечения в больницах и сана 1 Изобретение относится к областицины, в частности к водолечению в бцах, санаториях и на курортах,Известно устройство для управлениялечебными ваннами, содержащее пульт управления, соединенный с блоком сигнализации и сливной клапан, подключенный кдатчику уровня 1).Однако известное устройство не позволяет индивидуально регулировать температуру и концентрацию лечебного раствора вванне, а отсчет времени происходит одновременно с наполнением ванны.Наиболее близким по технической сущи и достигаемому положительному эфу является устройство для управлениябными ваннами по а,г ториях. Сущность изобретения: с целью повышения лечебного действия процедуры за счет автоматического обеспечения заданного температурного режима в устройство введены первый и второй триггеры записи, счетчик налива, счетчик процедуры, кодовый переключатель времени процедуры, триггер рамы, триггеры первого и второго уровней, четыре элемента 2 И - НЕ, элемент 2 И, шесть элементов 2 ИЛИ, триггер управления клапаном слива и генератор тактовых импульсов. 1 ил,а, датчик первого уровня, выход которого соединен с первым входом блока управления смесителем, таймер, датчик второго уровня, датчик температуры, контроллер, дешифраторы пуска, записи и чтения, регистр номера ванны, датчик обьема рапы, выход которого подключен к первому входу счетчика обьема рапы, регистр температуры раэбавляющей воды, выход которого через цифра-аналоговый преобразователь соединен с первым входом блока сравнения. и кнопка готовности 2).Однако известное устройство обладает ограниченными эксплуатационными воэможностями и надежностью из-эа конструктивной сложности, низкой помехоустоцчивости в условиях агрессивной среды, высокой влажности и.температуры, из-за отсутствия автоматического слива наполненной ванны в случае длительного ожидания пациента и отсутствия режима наполнешя ванны водой заданной температуры и бьел 1 а беэ налива рапы, что не позсоляет использоватьустройство для принятия лечебньх ванн других назначений.Целью изобретения является расширение эксплуатационных вазможностей устройства и повышение надежности, 5Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления лечебными ваннами, содержащее датчик температуры, выход каторога соединен через резисторный мост с усилителем постоянного тока, 10, выход которого соединен с первым входом компаратора, ко второму входу которого подключен потенциометруставки, а выходы соединены с первым и вторым ключами, кодовый переключатель времени нагива, ка довый переклачатель времени процедуры, дешифратор индикатора, соединенный с индикатором, датчики уровня рапь, первого уровя и второго уровня, ключи управления клапаном рапы, клапаном слива и клапаа ми холодной и горячей воды, введены пер-. вый и второй триггеры записи, выходы которых соответственно соединены с первыми входами счетчика налива и счетчика процедуры, причем второй вход последнего 25 соединен с кодовым переключателем времени процедуры, триггер рапы, триггеры первого и второго уровня, пять элементов .2 И-НЕ, шесть элементов 2 ИЛИ. триггер управления клапаном слива и генератор так товых импульсов.Сущность изобретения заклочается в том, что предлагаемое устройство с указанной совокупостьо отличительных признаков позволяет автоматизировать процесс 35 налива лечебного раствора как при наличии рапы, так и при наличии других лекарств (радона, хвои и т,д.), При этом существенно повышается надежность устройства, т,к. предложенное техническое рещение позво ляет использовать современную элементную базу и помещать э; .ронную часть устройства в герметиче ли закрытый корпус.Отличительнье признаки предлагаемо го устройства являются сущсственными, т,к, до настоящего времени не обнаружены устройства, в которых поставленная цель достигается аналогичной совакупостьо элементов, 50На чертеже представлена блок-схема, предлагаемого устройства.Устройство для управления лечебными ваннами содержит датчик температуры 1, выход которого соединен через резистор ный мост 2 с усилителем 3 гостояюаго тока, выход которого соединен с первым входом кампаратора 4. Ка второму входу послед, его подключен потенциометр уставки 5. Выходы кампаратара 4 соединены с первым 6 и вторым 7 ключами. Устройство соде.:.и кодовый переклочатель 8 времен;алива, ;адовый переключатель 9 времени процедуры, дешифратор индикатора 10, соединенный с индикатором 11, датчики уровня рапы 12, первого уровня 13, второго уровня 14, ключи управления клапаном рапы 15. клапаном слива 16, клапаном холодной воды 17, клапаном горячей воды 18. В устройство для управления лечебными ваннами дополнительно введены первый 19 и второй 20 триггеры записи, выходы которых соответственно соединены с первыми входами счетчика налива 21 и счетчика процедурь 22. Причем второй вход счетчика процедурь 22 соединен с кодовым переключателем 9 времени процедуры, первый выход счетчика процедуры 22 соединен с первым входом дешифратора индикатора 10, Устройство содержит тртер рапы 23, триггеры первого 24 и второго 25 уровня, четыре элемента 2 И-НЕ 26, 27, 29, элемент 2 И 28 - 30, несть элементов 2 ИЛИ с 3 по 36, триггер 37 управления клапаном слива и генератор 38 тактовых импульсов, блок слежеия за температурой 39, Вход триггера рапы 23 подклочен к выходу датчика уровня рапы 12 и первому входу первого триггера записи 19, второй вход которого соединен с первьл входом второго триггера записи 20 и подключен к выходу датчика первого уровня 13 и входу триггера первого уровня 24. Выход датчика второго уровня 14 соединен со вторым входом второго триггера записи 20 и входом триггера второго уровня 25; Первый выход триггера раны 23 черезервый элемент 2 ИЛИ 31 соединен с ключом управления клапаном рапы 15. Второй выход триггера рапы 23 соединен с первыми входами первого 26 и второго 27 элементов 2 И-НЕ, вторые входы которых подключены к выходам соответственно первого 6 и второго 7 ключей, Выход первого элемента 2 ИНЕ 26 через второй элемент.2 ИЛИ 32 соединен с ключом 17 управления клапаном холодной воды, а выход второго элемента 2 И-НЕ 27 через третий элемент 2 ИЛИ 33 соединен с клочам 18 управления клапаном горячей воды. Выходтриггера первогоуровня 24 соединен с первыми входами третьего элемента 2 И-НГ 28 и четвертого элемента 2 ИЛИ 34, выходы которых соответственно соединены с третьим входом счетчика налива 21 и вторыми входами второго 32 и третьего 33 элементов 2 ИЛИ. Выход триггера второго уровня 25 соединен с первьм входом четвертого элемента 2 И-НЕ 29 и первым входом пятого элемента 2 ИЛИ 35, второй вход которого подклочен к выходу счетчика налива 21, второй вход которогоподключен к кодовому переключателю 8 времени налива. Выход пятого элемента 2 ИЛИ 35 через соединенные последовательно третий элемент 2 И - НЕ 30, триггер 37 управления клапаном слива и шестой элемент 2 ИЛИ 36 подключен к ключу 16 управления клапаном слива, Выход четвертого элемента 2 И - НЕ 29 соединен с третьим входом счетчика процедуры 22, второй выход которого соединен со вторым входом третьего элемента 2 И-НЕ 30. Второй выходтриггера 37 управления клапаном слива соединен со вторым входом дешифратора индикатора 10. Выход генератора 38 тактовых импульсов соединен со вторыми входами элемента 2 И 28 и четвертого 29 элемента2 И-НЕ,Сигнал пуска одновременно подается на вторые входы первого 31, шестого 36 и четвертого 34 элементов 2 ИЛИ и триггера 37 управления клапаном слива.Устройство работает следующим образом.Возможны два эксплуатационных режима работы. В первом режиме налив в ванну лечебного раствора осуществляется одновременно с минеральной водой (рапой), подведенной от источника минеральной воды к ванне.по трубам. При этом обеспечиваются заданные температура, объем и концентрация лечебного раствора. Второй режим - налив воДы заданной температуры и объема с возложностью введения в воду других необходимых лечебных добавок, например, хвойного раствора, родона и т,п.Сигнал пуска поступает на входы первого 31, четвертого 34, и шестого 36 элементов 2 ИЛИ, а также на вход триггера управления клапаном слива 37. С выходов этих элементов поступают сигналы, которые открывают ключи управления клапаном рапы 15 и клапаном слива 16. закрывая при этом клапан слива и открывая клапан рапы. Начинается наполнение ванны минеральной водой. При достижении минеральной водой уровня, необходимого для налива такого количества рапы, который обеспечит необходимую концентрацию раствора, датчик уровня рапы 12, установленный на этом уровне, выдаст на триггер рапы 23 сигнал о конце налива рапы, который переводит этот триггер в "0" состояние. Сигнал высокого уровня с выхода первого элемента 2 ИЛИ 31 закрывает ключ управления клапаном рапы 15, и клапан рапы закрывается, Одновременно с выхода триггера рапы 23 выдается сигнал высокого уровня на входы первого 26 и второго 27 элементов 2 И-НЕ, который является сигналом разрешения налива холодной и горячей воды. В зто время идет процессотработки температуры разбавляющей воды и блоке отслеживания температуры 39 в состав которого входят резисторный мост 2, потенциометр уставки 5, усилитель постоянного тока 3, компаратор 4.Датчик температуры 1 включен в плечо резисторного моста 2, Изменение его внутреннего сопротивления вносит разбаланс моста. На выходе усилителя постоянного тока 3, выполненного, например, на элементе К 140 УД 8 А, формируется отрицательное напряжение, пропорциональное температуре разбавляющей воды: 5 10.оОеых. = - В.10 Это напряжение подается на первый вход компаратора 4, который также может быть выполнен на элементе К 140 УДОА. На второй вход компарэтора 4 от потенциометра уставки 5 подается напряжение уставки, соответствующее заданной температуре воды, В зависимости от результата сравнения на выходе компаратора 4 формируется либо положительное напряжение (если температура смеси выше устэвки), либо отрицательное (если температура смеси ниже уставки), В первом случае открывается первый ключ 6, во втором случае - второй ключ 7. Второй ключ 7 пропускает на входы первого 26 и второго 27 элементов 2 И-Н Е сигнал низкого уровня о включении горячей воды. Третий элемент 2 ИЛИ 33 выходным сигналом высокого уровня включает ключ управления клапаном горячей воды 18, который открывает клапан горячей воды, Температура воды в ванне повышается, и в какой-то момент времени происходит выравнивание напряжения уставки с напряжением, соответствующим реальной температуре, поступающим на компаратор 4 от усилителя постоянного тока 3. При этом на выходе компэратора 4 напряжение близко к нулю. При открывании первого ключа 6 вырабатывается сигнал низкого уровня о включении холодной воды, поступающий на вход второго элемента 2 ИЛИ 32, который выходным сигналом высокого уровня открывает ключ управления клапаном холодной воды 17, который в сваю очередь открывает клапан холодной воды. Этот процесс попеременного включения клапанов холодной и горячей воды происходит в течение всего времени налива ванны после закрытия клапана репы и выравнивает температуру воды, подводя ее к заданной температуре. При достижении наливаемым раствором заданного уровня, срабатывает датчик первого уровня 13, и с гл,хода триг 175942025 40 50 гера первого уровня 24 нулевой сигнал подается через четвертый элемент 2 ИЛИ 34 на входы второго 32 и третьего 33 элементов 2 ИЛИ. Он является сигналом конца налива и запрещает прохождение от первого ключа 6 и второго ключа 7 через эти элементы сигналов включения холодной и горячей воды на ключи управления клапанами холодной 17 и горячей 18 воды, которые оказываются закрытыми, Сигнал чысокого уровня от триггера первого уровня 24 поступает на вход элемента 2 И 28 и дает разрешение на прохождение через него импульсов от генератора тактовых импульсов 38, поступающих затем на вход счетчика налива 21.Генератор тактовых импульсов 38 с периодом следования одна минута Выполнен, например. на микросхеме К 176 ИЕ 12. При срабатывании датчика уровня раны 12 и датчика первого уровня 13, сигналы от которых поступа 1 от на входы первого триггера записи 19, на Выходе этого триггера формируется сигнал записи в счетчик налива 21,выполненный, например, на микросхеме К 155 ИЕ 7, На информационных Входах счетчика налива 21 кодовым перекл,очателем времени налива 8 установлено число, задающее количество минут, определяющих, через какое время после конца налива ьанна автоматически начнет сливаться. Это число сигналом записи, сформированным на первом триггере записи 19, поступающим на вход счетчика налива 21, записывается в этот счетчик. При поступлении на счетный вход счетчика налива 21 каждого тактового импульса от генератора тактовых импульсов 38 происходит уменьшение записанного числа на единицу, так как счетчик работает В режиме обратного счета, Когда число, хранящееся в счетчике, достигчет нуля, на его выходе по истечении зад 1 ного на входе числа минут выработается сигнал низкого уровня, который поступает на ВхОд пятого элемента 2 ИЛИ 35 и устанавливает на выходе триггера управления клапаном слива 37 уровень "1". который поступает на кл 1 оч управления клапаном сг 1 ива 16 и откроет клапан слива. Таким образом, г 1 ри условии, что если в течение заданного времени пациент не погрузился в налитуго ванну, то остывшая .вода будет слита и процесс наполнения ванны необходимо будет повторить,Если до истечения заданного времени после конца налива пациент погрузился в ванну, то увег 1 ичение за счет этого погружения уровня воды приведет к срабатыванию датчика второго уровня 14. Сигнал от датчика второго уровня 14 установит триггер второго уровня 25 в состояние логического "0",5 10 15 20 и этот сигнал в совокуггности с сигналом от датчика первого уровня 13, записанного е триггер первого уровня 24, сформирует на выходе второго триггера записи 20 сигнал записи в счетчик процедуры, выполненный, например, на микросхеме К 155 ИЕ 7, а триггер второго уровня 25 со своего выхода выдаст сигнал низкого уровня на разрешение прохождения через четвертый элемент 2 И - НЕ 29 импульсов частоты от генератора тактовых импульсов 38 на счетный вход счетчика процедуры 22, На информационных входах этого счетчика кодовым переключателем времени процедуры 9 установлено число минут, соответствующее длительности процедуры, Счетчик процедуры 22 работает аналогично счетчику налива 21, По истечении заданного Времени процедуры сигнал низкого уровня на выходе счетчика процедуры 22, поступив на Вход третьего элемента 2 И - НЕ 30 через пятый элеме 11 т 2 ИЛИ 35 и сбросив триггер управления клапа 11 ом слива 37, иь 1 даст сигнал высокого уровня на ключ управления клапаном слива 16 и откроет клапан слива. Вода начнет сливаться, процедура закончена.Информационные выходы счетчика процедуры 22 соединены с дешифратором индикатора 10, который может быть выполнен, например, на микросхеме К 514 ИД 1, работа 1 ощей, например, на полупроводниковый семисегмен 1 ный индикатор ЗЛС 324 А, Пациент, принимающий процедуру, может следить за временем, оставшимся до конца процедуры, по показаниям индикатора, После окончания времени процедуры на дешифратор индикатора 10 подается сигнал гашения от триггера управления клапаном слива 37, и индикзтор 10 гаснет,Работа устройства в режиме налива воды заданных температуры и объема с возможностью введения в воду необходимых лечебных добавок происходит аналогичным образом, только при подаче сигнала пуска открытие клапана рапы блокируется тумблером 40, показанным на чертеже условно. При этом дается разрешение на налив холодной и ГОр 51 чей воды. В зависимости От сигналов, поступающих с блока отслеживания температуры воды 39, будет производиться попеременньгй налив холодной и горячей воды, обеспечивая заданнуютемпературу, После срабатывания датчика первого уровня 13 налив прекращается, и обслуживающийперсонал может добавить в раствор все необходимые лечебные добавки. Весь остальной процесс работы ванны аналогичен режиму работы, описанному выше,чения заданного температурного режима, в 50 него введены первый и второй триггеры записи, счетчик налива, счетчик процедуры, кодовый переключатель времени процедуры, триггер рапы. триггеры первого и второго уровней, четыре элемента 2 И-НЕ, элемент 2 И, шесть элементов 2 ИЛИ, триггер управления клапаном слива и генератор тактовых импульсов, при этом выходы первого и второго триггеров записи соответст 3 рассматриваемом устройстве для управления лечебными ваннами полностьюустранены все механические элементы,электродвигатели, а также релейные коммутации сигналов, являющиеся основой в известных устройствах-аналогах, Управлениевсеми процессами ванной процедуры производится электронными элементами, что значительно упрощает исполнение устройства и повышает надежность его работы. Эти факторы особенно важны при работеустройства в условиях агрессивной среды, повышенной влажности воздуха. В устройстве иной по сравнению с аналогами принцип действии датчиков уровней, который полностью исключает необходимость дополнительных механических конструкций, зависимость от солевых отложений и обеспечивает абсолютную надежность работы устройства, исключая переливы рапы и воды,Во избежание остывания воды в ванне из-за длительного отсутствия пациента после налива, предусмотрен автоматический слив воды через заданное время, в течение которого температура вь;ы не успевает понизиться, что обеспечивает соблюдение режима приема процедуры.Работа устройства в режиме налива воды заданной температуры и обьема с ручным добавлением в воду любых лечебных препаратов позволяет расширить функциональные возможности устройства, так как большое количество процедур в водолечебницах проводятся не на основе природныхисточников.Формула изобретенияУстройство для управления лечебнымиваннами, содержащее датчик температуры,выход которого соединен с блоком слежения за температурой, дешифратор индикатора, соединенный с индикатором, датчик уровня рамы, датчик первого уровня и датчик второго уровня, ключ управления клапаном рапы, ключ управления клапаном слива и ключ управления клапанами холодной и горячей воды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения лечебного действия процедуры за счет автоматического обеспе 1015 20 25 3040 венно соединены с первыми входами счетчика налива и счетчика процеду,"ы, первый вход которого соединен с деш.фрэторь индикатора, а второй - с кодовым переклк. чателем времени процедуры, вход триг:ера рапы подключен к выходу датчика уровня рапы и первому входу первого триггера записи, второй вход которого, соединенный с первым входом второго триггера записи, подключен к выходу датчика первого уровня и входу триггера первого уровня, выход датчика второго уровня соединен с вторым входом второго триггера записи и входом триггера второго уровня, первый выход триггера оапы через первый элемент 2 ИЛИ соединен с ключом управления клапаном рапы, второй выход триггера рапы соединен с первыми входами первого и второго элементов 2 И-НЕ, вторые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго ключей, выход первого элемента 2 И-НЕ через второй элемент 2 ИЛИ соединен с ключом управления клапаном холодной воды, а выход. второго элемента 2 И - НЕ через третий элемент 2 ИЛИ соединен с ключом управления клапаном горячей воды, выход триггера первого уровня соединен с первыми входами элемента 2 И и четверто; о элемента 2 ЙЛИ, выходы которых соответственно соединены с вторым входом счетчика налива и вторыми входами второго и третьего элементов 2 ИЛИ, выход триггера второго уровня соединен с первым входом четвертого элемента 2 И-НЕ и первым входом пятого элемента 2 ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу счетчика налива, третий вход которого подключен к кодовому переключателю времени налива, выход пятого элемента 2 ИЛИ через соединенные последовательно третий элемент 2 И - НЕ, триггер управления клапаном слива и шестой элемент 2 ИЛИ подключен к ключу управления клапаном слива, выход четвертого элемента 2 И-НЕ соединен с вторым входом счетчика процедуры, второй выход которого соединен с вторым входом третьего элемента 2 И-НЕ, второй выход триггера управления клапаном слива соединен с вторым входом дешифратора индикатора, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторыми входами элемента И и четвертого элемента 2 И - НЕ, а средства подачи сигнала пуска одновременно соединены .с вторыми входами первого, третьего и четвертого элементов 2 МЛИ и триггера управления клапаном слива, а выход датчика второго уровня соединен с вторым входом второго триггера записи над входом триггера второго уровня.1759420 оставитель Л. Черепановаехред М,Моргентал Корре Пекарь аз 3133 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК