Способ измерения скорости потока воздуха при дыхании Советский патент 1986 года по МПК A61B5/08 

1.

Изобретение относится к медицине (медицинской технике) и .предназначено для измерения скорости потока воздуха при дыхании, например в процессе функциональных исследо- .ваний.

Цель изобретения - повышение тоности регистрации изменений скорости потока воздуха.

Способ осуществляется с- педующим образом.

В начальный момент цикла термо- анемометрический преобразователь подвергается форсированном: нагреванию импульсов разогрева, при подаче которого выделякнцаяся на преобразователе мощность значительно, в 5-6 раз, превьгаает допустимую дл данного типа преобразователей. Нагревание прекращается по достижении термоанемометрическим преобразователем верхнего заданного уровн температуры. Преобразователь начинает охлаждаться в измеряемом потоке, причем интенсивность охлаждения зависит от скорости этого потока. В момент достижения преобразователем нижнего заданного уровня температуры форсированное нагревание возобновляется, и цикл повторяется.

Таким образом, длительность пердов охлаждения преобразователя от верхнего до нижнего заданн1.пс уровней температуры является фз;нкцией скорости потока воздуха при дыхани Установив эти уровни достаточно блко к максимальной г допустимой температуре нагревания преобразователя, т.е. установив максимально возможный градиент температур преобразователя и окружакйцей среды, пояляется возможность производить измерение длительности периодов охладения на участке максимальной крутизны рабочей характеристики преобразователя, чем обеспечивается существенное уменьшение инерционности измерения. Возобновление нагревания в момент достижения преобразователем нижнего заданного уровня температуры и проведение нагревани в форсированном режиме позволяет улучшить временное соотношение в измерительном цикле нагревание (пуза измерения) - охлаждение (собственно измерение) в пользу посленего, что также уменьшает инерцион

2

ность измерения. Кроме того, форсированное нагревание позволяет сделать длительность периодов нагревания практически независимой от скорости вентиляции, при этом в качестве показателя скорости потока воздуха при дыхании можно использовать длитель-

ность всего измерительного цикла .нагревание-охлаждение,

Пример. На макете устройства, реализующего предлагаемый способ измерения скорости потока воздуха при дыхании, были проведены эксперименты. В качестве термоанемометри- ческого преобразователя использовался терморезистор СТ 3-14, помещен- ньй в расходомерную трубку. Исходя из паспортной допустимой мопщости

рассеивания Рдап 40 мВт и допустимой рабочей температуры 20 С, подводимая к терморезистору мощность устанавливалась 250 мВт, нагрев терморезистора прекращался при достижекии им , охлаждение в потоке воздуха производилось до 99°С. Для гра,цуировки зависимости длительности цикла нагревание-охлаждение от скорости потока воздзгха при дыхании

была использована образцовая мера, поспедовательно соединенная по потоку с макетом устройства. Поток воздуха создавался вентилятором с регулируемой производительностью.

Образцовая мера расхода позволяет измерять расход воздуха до 5 с погрешностью 0,%±0,01 . В качестве регистратора использовался частотомер 43-36 в режиме измерения

периода следования импульсов (тач- ность до ). Эксперименты показали, что зависимость между скоростью вентиляции и выходным параметром устройстве, может быть аппрокси-

мирована зависимостью:

( J;- ) i.o

где V - скорость потока воздуха;

А и К - постоянные коэффициенты,

учитывающие конструктивные параметры термоанемометри- ческого преобразователя (в эксперименте ,55«

с, );

Т - период следования циклов

(т.е. длительность циклов) нагревание-охлаждение ;

т - период следования циклов при скорости потока воздуха 1,0 дм /с.

В данном макете Тц,7,66-10 с, т.е. при скорости потока воздуха в 1 , измеряемый поток воздуха опрашивается с частотой , 130 Гц, что позволяет регистрировать высокочастотные изменения скорости потока воздуха при дыхании до 65 Гц. При увеличении скорости потока воздуха частота опроса еще

Редактор И.Савко Заказ 1633/2

Составитель Б.Фигурин Техред Ъ. Кадар

Корректор М.

Тираж 660Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1222243. 4

более увеличивается и достигает в данном макете 200 Гц при скорости потока воздуха в 10 .

5 Эксперименты показали, что в диапазоне 0-5 погрешность макета не превышает 1,0%+0,06 дм /с, что существенно меньше погрешности измерения прибора пневмотахограф с 10 интегратором, который в диапазоне 0-3,0 имеет погрешность ±7,3% т.е. +0,22 .

Корректор М.Максимишинец