Генератор пневматических импульсов Советский патент 1984 года по МПК A61H31/00 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратуре для определения осмотической резистентности клеток крови.

Известен генератор пневматических импульсов, содержащий последовательно соединенные источник газа повышенного давления, стабилизатор давления, исполнительный механизм и устройство управления 1.

Однако данный генератор имеет ограниченный диапазон регулируемого давления, ручной запуск и установку необходимых временных параметров.

Цель изобретения - повышение точности исследований.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе пневматических импульсов, содержащем последовательно соединенные источник высокого давления, стабилизатор давления и электромагнитный пневмоклапан, а также -программное устройство, содержащее генератор и триггер, соединенный с ключом, программное устройство дополнительно содержит пульт, выходы которого соединены с запоминающим устройством, оперативным запоминающим устройством и блоком управления, выходы которого соединены с управляющими входами запоминающего устройства и оперативного запоминающего устройства, выход которого соединен с входом генератора, а выход запоминающего устройства через буферный регистр соединен со счетчиками циклов, времени нагнетания и времени сброса, а также стартово-форсирующий блок, вход которого соединен с выходом ключа, а выход с электромагнитным пневмоклапаном, причем выходы генератора через счетчики времени нагнетания и времени сброса и триггер соединены с вторым входом счетчика циклов.

При этом электромагнитный пневмоклапан содержит корпус, в котором размещен электромагнит, и пилотный клапан с фиксатором.

Кроме того, стартово-форсирующий блок содержит два источника питания, накопительный конденсатор и реле.

На фиг. 1 изображена структурная схема генератора ; на фиг. 2 - функциональная схема программного устройства; на фиг. 3 - электромагнитный пневмоклапан, общий вид; на фиг. 4 - принципиальная электрическая схема , стартово-форсирующего электромагнита.

Генератор пневматических импульсов содержит источник 1 высокого давления, стабилизатор 2 давления, вакуумный на9ос 3, двухходовый кран 4, электромагнитный пневмоклапан 5 с пилотным управлением, программное устройство 6, камеру 7 для исследований.

Программное устройство содержит пульт 8 программирования, содиненный с входами

полупостоянного запоминающего устройства 9 с электрической перезаписью информации, оперативного запоминающего устройства 10, управляющие входы которых

подключены к блоку управления 11 работой запоминающих устройств, выходы запоминающего устройства 9 подключены к входу буферного регистра 12, с выхода которого сигнал поступает на входы информацйонных счетчиков циклов 13, времени нагнетания 14 и времени сброса 15, выходы счетчиков 14 и 15 подключены к входам триггера 16 управления, выход одного плеча которого соединен с входом электронного ключа 17, управляющего работой стартовофорсирующего блока 18. Синхронизация работы всей схемы осуществляется кварцевым генератором 19 тактовой частоты.

Электромагнитный пневмоклапан состоит из корпуса 20, в котором размещены обмотка 21 электромагнита, якорь 22, приводящий в движение щток 23 пилотного клапана, пружина 24, тарельчатый клапан 25, кольцевой клапан 26, золотник 27, седла 28 и 29, пружина пилотного клапана 30, гайка 31, фиксирующая фиксатор 32, входной штуцер 33, заглушка 34, выходной штуцер 35, отверстия сброса 36 - 39, пружина 40 золотника, проходные отверстия 41 и 42 в золотнике, полости А, В, С и D.

В состав стартово-форйирующей схемы входят низковольтный 43 и высоковольтный

44 источники питания, накопительный конденсатор 45, гасящий резистор 46, искрогасящий контур (резистор 47, конденсатор 48), диоды 49 и 50, контакты реле 51, управляемые программным устройством.

Генератор пневматических импульсов работает следующим образом.

Газ (в зависимости от условий эксперимента может применяться любой - кислород, азот или смесь газов) от источника

1 поступает в стабилизатор 2, поддерживающий постоянное давление вне зависимости от величины расхода на выходе и колебаний давления на входе. Давление может устанавливаться 0,02-60 ат. Если эксперимент проводится в диапазоне давления

0,02-1,5 ат, то в пневмоклапан через заглушку 34 поворотом гайки 31 фиксируется пилотный клапан 30 (гайка поворачивается на 360° и фиксируется в любом крайнем положении) . Двухходовый кран 4, на один

вход которого поступает газ со стабилизатора 2, а на другой - с вакуумного насоса 3, в зависимости от режима работы может быть установлен в любое положение. С выхода крана газ подается на вход электромагнитного пневмоклапана 5, управляемого

программным устройством 6, выход клапана соединен с камерой 7 для исследований где в зависимости от положения крана 4 и клапана 5 создается разрежение.или повышенное давление с цикличностью, определяемой программным устройством.

Программное устройство имеет три режима работы: программирование, автоматический режим и ручное управление.

Программирование выполняется следующим образом.

На пульте 8 программирования соответствующими цифровыми переключателями набирается порядковый номер цикла, устанавливается величина времени, нагнетания и времени сброса давления. Нажатием кнопки «Программирование ППЗУ« запускается схема управления работой запоминающего устройства, и происходит программирование полупостоянного запоминающего устройства. Процесс повторяется столько раз, сколько необходимо записать различных работы пневмоклапана. Для формирования программы, т. е. задания порядка чередования циклов и количества их повторений, соответствующими переключателями набирается номер цикла и количество его повторов, затем нажатием кнопки «Программирование ОЗУ информация заносится в оперативное запоминающее устройство, процесс повторяется для цикла с другими параметрами, пока не сформируется необходимая программа.

В автоматическом режиме после нажатия кнопки «Пуск информация из запоминающих устройств 9 и 10 поступает в буферный регистр 12, оттуда переносится в счетчики 13, 14 и 15, запускается тактовый генератор 19 и, триггер управления устанавливается в состояние «1. Сигнал с генератора 19 поступает на вычитающие входы счетчиков 14 и 15. После обнуления счетчика 14 сигнал «Заем устанавливает триггер 16 в состояние «О, а после обнуления счетчика 15 сигнал «Заем с него снова устанавливает .-триггер 16 в состояние «Ь. Количество переходов триггера 16 из одного состояния в другое регистрируется счетчиком 13, после обнуления которого формируется сигнал запуска схемь управления запоминающим устройством 11, формирующей сигналы опроса запоминающих устройств 9 и 10, и информация из буферного регистра 12 переносится на информационный входы счетчиков 13, 14 и 15, а из запоминающего устройства - в буферный регистр, т. е. происходит переход к обработке нового цикла. Сигнал с выхода триггера 16 поступает на вход электронного ключа 17, управляющего работой реле 51 стартово-форсирующего блока 18.

Электромагнитный пневмоклапан 5 работает следующим образом.

При работе в нижнем диапазоне давления пилотный клапан 30 фиксируется гайкой 31, затем включается программное устройство 6 и на обмотку 21 подается напря/жение. При этом якорь 22 перемещается и, воздействуя на щток 23, перемещает золотник 27. Открывается сообщение между полостями С и D, и через отверстия 41 газ 5 от источника давления 1 через щтуцер 33, полость D, отверстия 42, полость С и щтуцер 35 поступает в камеру 7 для исследований. При отключении управляющего напряжения с обмотки 21 якорь 22 возвращается в исходное положение, золотник 27

под действием пружины 40 закрывает отверстие 41, и происходит сброс давления через штуцер 35, полость D, отверстия 36 и 37.

При работе в верхнем диапазоне дав5 ления гайка 31 освобождает пилотный клапан 30 и при подаче на обмотку управляющего напряжения якорь 22 перемещает щток 23, закрывая тарельчатый 25 и открывая кольцевой 26 клапаны. Газ из полости С через отверстия в гайке 31 и проходное от0 верстие 42 поступает в полость В, вызывая перемещение золотника 27 вследствии разности давлений в полостях В и В,открыва1б тся проходные отверстия 41 и сообщение между источником давления. 1 и камерой 17

5 При снятии напряжения с обмотки 21 якорь 22 под действием пружины 24 возвращается в исходное положение, освобождая шток 23, разность давлений в полостях А и В -вызывает открытие тарельчатого 25 и закрытие кольцевого 26 клапанов. Через

0 отверстия сброса 38 и 39, полость А и открытый клапан 26 полость В оказывается открытой в атмосферу, и разность давлений в полостях В и D возвращает золотник 27 в исходное положение, происходит сброс газа из камеры 7 в атмосферу через щтуцер 33, полость D и отверстия 38 и 39.

Стартово-форсирующий блок работает следующим образом.

При отсутствии сигнала реле 51 обесточено и его контакты разомкнуты, при этом через резистор 46 заряжается накопительный конденсатор 45, при поступлении с электронного ключа 17 напряжения на обмотку реле 51 его контакты замыкаются и конденсатор 45 разряжается через обмотку элек5 тромагнита 21. При этом вследствие больщого сопротивления резистора 46 потребление электроэнергии с высоковольтного источника 44 минимально, удерживакзщее напряжение на электромагнит 21 подается с низковольтного источника питания -43. Ди0 од 49 предотвращает повреждение низковольтного источника 43, диод 50 щтунтирует обмотку 21 электромагнита в момент размыкания контактов 51.

Таким образом, генератор пневматиче5 ских импульсов для определения осмотической резистентности клеток крОви позволяет проводить исследования в щироком диапазоне давления газа, обеспечивает минимальные фронты пневматических иимпульсов и программное управление. Данный генератор может использоваться в качестве

аппарата для искусственной вентиляции легких и как устройство парентерального питания.

1. ГЕНЕРАТОР ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий последовательно соединенные источник высокого давления, стабилизатор давления и электромагнитный пневмоклапан, а также программное устройство, содержащее генератор и триггер, соединенный с ключом, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности исследований, программное устройство содержит пульт, выходы которого соединены с запоминающим устройством, оперативным запоминающим устройством и блоком управления, выходы которого соединены с управляющими входами запоминающего устройства и оперативного запоминающего устройства, выход которого соединен с входом генератора, а выход запоминающего устройства через буферный регистр соединен со счетчиками циклов, времени нагнетания и времени сброса, а также стартово-форсирующий блок, вход которого соединен с выходом, ключа, а выход с электромагнитным пневмоклапаном, причем выходы генератора через счетчики времени нагнетания и времени сброса и триггер соединен с вторым входом счетчика циклов. 2.Генератор по п. 1, отличающийся тем, что электромагнитный пневмоклапан содержит корпус, в котором размещен электромагнит, и пилотный клапан с фиксатором. 3.Генератор по п. 1, отличающийся тем, (Л что стартово-фор.оирующий блок содержит два источника питания, накопительный конденсатор и реле. со

V

Ж

/

/3

Фиг.1

/

10

19

г

15

N

17

18