Устройство для определения влагосодержания выдыхаемых газов Советский патент 1984 года по МПК A61B5/08 

СП

00 05 Изобретение относятся ,к меяицинсКой технике, в частнасти может быть применено в системе автоматического контроля влажности бвдыхаемых газов при диагностике ряда заболеваний легких и при исследованиях, связанных с изучением водно-солевого обмена. Известны устройства Контроля влагосодержания вьдыхаемых газов, содержащие емкость для сбора вьщыхаемых газов, отводную трубку для перевода определенного количества вьщыхаемого газа в охлаждающее устройство, где влага полностью конденсируется или вьй ораживается с последукяцим измерением Конденсата f 1 3. Недостатками известных устройств являются их громоздкость и значи тельная Удаленность во времени между самим обследованием и kaличecTвeннoй оценкой его. Кроме того, точность определения содержания влаги в извес ных устройствах недостаточна, так как возможны потери влаги на поверхностях сборника ввдыхаёмого газа и на отводной трубке, которые практиг чески не учитьшаются. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является детектор влагосодержания вьдыхаемых газов, содержащий последовательно соеДИйенные кварцевый гигрометрический датчик, помещенный в маску, преобразователь и индикатор t2 . Недостатком данного устройства является наличие определенных погреш ностей в измерении влагосодержания, связанных с тем, что разность температуры вьщыхаемых газов и газов, окружающих датчик, постоянно меняется и, поскольку измерение влажности основано на адсорбции поверхностью ;кварцевой пластины водяных паров, а величина адсорбции определяется как состоянием поверхности, так и температурой, показания прибора бу дут зависеть от всех указанных факто ров, а не только от влагосодержания вьщыхаемых газоё. Состояние поверхности металлических электродов квар цевого резонатора изменяется с тече нием времени, окдзьюая влияние на характеристики устройства, также уменьшая точность измерения. . Влагосодержание вццихаемых газов близко к 100% относительной влаж- . ности, т.е. температура точки росы 86 газа равна или несколько ниже температуры вьщьЬсаемых газов, поэтому на кварцевой пластине кроме адсорбированных паров может быть и конденсированная влага, точное измерение которой затруднено. При большом количестве конденсата на кварцевой пластине возможен срыв колебаний пьезоэлемента и кратковременный выход прибора из строя. Цель изобретения - повышение точности определения влагосодержания вьщыхаемых газов.. Указанная цель достигается тем, что в устройство для определения влагосодержания вьщыхаемых газов, содержащее последовательно соединенные кварцевый гигрометрический датчик, помещенный в дыхательную маску, преобразователь и индикатор, введены два термистора, соединенные с вхоДа.ми терморегулятора, выход которого соединен с нагревателем, окружающим гигрометрический датчик и один из расположенных вблизи него термисторов, а другой термистор расположен на входе дыхательной маски. Поддержание температуры вьщькаемых газов вблизи датчика на входе в маску обеспечивает высокую точность измерения благодаря отсутствию конденсации влаги и обеспечению постоянной разности температур между вьщыхаемым газом и газом вблизи датчика. Разница температур в легко (контролируется и достаточна для предотвращения конденсирования влаги на гигрометрическом датчике. Более высокую разность температур создавать нецелесообразно из-за уменьшения чувствительности датчика к влажности газов и потери при этом точности измерения. Отсутствие конденсации влаги на гигрометрическом датчике увеличивает быстродействие прибора и позволяет тем самым применить гигроскопическое покрытие на датчике, которое повьш1ает чувствительность датчика, а значит, и точность измерения влажности газа. Применение гигроскопического покрытия исклкпает такой фактор нестабильности устройства, как состоя-г ние поверхности металлических электродов, так как чувствительность датчика определяется только сорбцией влаги гигроскопическим покрьп-ием. Отсутствие коцценсации влаги предотвращает кратковременные выходы из строя устройства, .т.е. надежность, устройства повышается. На чертеже показана блок-схема детектора влагосодержания вьдыхаемых газов. Устройство содержит маску 1, плотно прилегаемую к исследуемому объекту 2, гигрометрический датчик 3 термистор 4, измеряющий температуру бьщыхаемых газов на входе в маску, термистор 5, измеряющий температуру газа вблизи датчика, нагреватель 6, преобразователь количества влаги в электрический сигнал 7, индикатор количества влаги 8, терморегулятор 9. Устройство работает следующим образом. Выдыхаемьге газы от объекта 2 пос .тупают в маску 1, проходят через на греватель 6 и воздействуют на гигро метрической датчик 3, который изменяет свои параметры, например эквивалентное электрическое сопротивление пропорционально влагосодержани газа. Преобразователь 7 преобразует изменение параметров датчика в элект;рический сигнал, который поступает на индикатор 8. Показания термисторов 4 и 5 подаются в терморегулятор 9. Термистор 5 включен в цепь задатчика терморегулятора, задающего температуру окружающего датчик возду ха равной температуре вьщыхаемых газов на входе в маску и на выше, чем их температура на Входе в маску, контролируемая термистором 4. Поддержание температуры на заданном уровне осуществляется с помощью нагревателя 6, окружающего датчик. Применение изобретения позволяет проводить исследования влагосодержания вьщыхаемых газов на высоком уровне, что имеет большое значение для различных областей медицины.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ ВЬЩЫХАЕМЫХ ГАЗОВ, содержащее последовательно соединенные кварцевый гигрометрический датчик, помещенный в дыхательную маску, преобразователь и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения, в него введены два термистора, соединенные со входами терморегулятора, выход которого соединен с нагревателем, окружающим гигрометрический датчик и один из расположенных вблизи него термисторов, а другой термистор расположен На входе дыхательной маски. 2. Устройство по п. 1, отли(О чающееся тем, что кварцевьй гигрометрический датчик имеет гигроскопическое покрытие.