Устройство для измерения скорости легочной вентиляции Советский патент 1987 года по МПК A61B5/08 

Изобретение относится к медицине и касается вопросов определения параметров дыхания,, связанных с расходом вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и измеряемых по скорости легочной вентиляции.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем обеспечения регистрации высокочастотных составляющих потока.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для измерения скорости легочной вентиляции содержит соединенные последовательно блок 1 температурной компенсации, термоанемометрический преобразователь 2, элемент 3 регулирования температуры, выход которого соединен с общей шиной, а вход - с входом блока 1 температурной компенсации, второй выход которого подключен к блоку 4 регистрации.

Блок 1 температурной компенсации содержит соединенные последовательно источник 5 тока, ключ 6, первый резистор 7, второй резистор 8, третий peзиcтop 9, выход которого подключен к общей щине, соединенные последовательно первый элемент 10 сравнения, первый формирователь 11, RS- триггер 12, прямой выход которого является вторым выходом блока 1 температурной компенсации, а инверсный выход подключен к управляющему входу ключа 6, второй элемент 13 сравнения, второй формирователь 14, элемент 15 начальной установки, балластный резистор 16, причем вход второго формирователя 14 соединен с выходом второго элемента 13 сравнения, а выход - с выходом элемента 15 начальной установки и вторым входом RS-триггера 12, первые входы первого элемента 10 сравнения и второго элемента 13 сравнения подключены к входу блока 1 температурной компенсации, второй вход первого элемента 10 сравнения соединен с общей точкой резисторов 7 и 8, второй вход второго элемента 13 сравнения - с общей точкой резисторов 8 и 9. балластный резистор 16 включен между входом и выходом ключа 6, подключенным к первому выходу блока 1 температурной компенсации.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений триггер 12 устанавливается в исходное состояние с помощью элемента 15 начальной установки. При этом ключ 6, связанный с соответствующим выходом триггера 12 (при исходном нулевом состоянии триггера 12 - это инверсный выход), замыкается, шунтируя балластный резистор 16, на терморезистор термоанемометрического преобразователя 2 подается максимальный рабочий ток. Терморезистор начинает интенсивно нагреваться. При этом разность напряжений на входах

элемента 10 сравнения определяется соот- ноц1ением величин сопротивлений элементов, образующих мост , , /, (). При переходе терморезистором верхнего заданного уровня температуры на заданную

величину (-f-0,02°C) на выходе элемента 10 сравнения изменяется полярность сигнала, что вызывает изменение состояния триггера 12 на противоположное. При этом ключ 6 размыкается и на терморезистор подается

измерительный ток. Производится контролируемое охлаждение терморезистора до нижнего заданного уровня температуры. При этом разность напряжений на входах элемента 13 сравнения определяется соотношением величин сопротивлений элементов, образующих мост Rz, Rz, (), RQ- При переходе терморезистором нижнего заданного уровня температуры на заданную величину (-0,1°С) на выходе элемента 13 сравнения изменяется полярность сигнала, что

возвращает триггер 12 в первоначальное состояние. Цикл измерения повторяется. Блок 4 регистрации, будучи подключенным к выходу триггера 12, регистрирует длительность циклов нагрев-охлаждение (в режиме измерения периодов следования импульсов). Однако при подключении к прямому выходу триггера 12 (при исходном нулевом состоянии триггера 12) блок 4 регистрации регистрирует длительность только этапов охлаждения терморезистора (в режиме измерения длительности импульсов).

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости легочной вентиляции, содержащее соединенные последовательно блок температурной компенсации, термоанемометрический преобразователь, элемент регулирования температуры, выход которого соединен с общей шиной, а вход - с входом блока температурной компенсации, второй выход которого подключен к блоку регистрации, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения, б.юк температурной компенсации содержит соединенные последовательно источник тока, ключ, первый, второй и третий резистор, выход которого подключен к общей шине, соединенные последовательно первый элемент сравнения, первый формирователь, RS-триггер, прямой выход которого является вторым выходом блока, а инверсный выход подключен к управляющему входу ключа, второй элемент сравнения, второй формирователь, элемент начальной установки, балластный резистор, причем вход второго формирователя соединен с выходом второго элемента сравнения, а выход - с выходом элемента начальной установки и вторым входом RS-триггера, первые входы первого и второго элементов сравнения подключены к входу блока, второй вход первого элемента

1281248 34

сравнения соединен с общей точкой первогорого и третьего резисторов, балластный

и второго резисторов, второй вход второгорезистор включен между входом и выходом

элемента сравнения - с общей точкой вто-ключа, являющимся первым выходом блока.

Изобретение относится к определению расходов вдыхаемого и выдыхаемого воздуха по скорости легочной вентиляции и позволяет повысить точность измерения путем обеспечения регистрации высокочастотных составляющих потока. Устройство содержит блок 1 температурной компенсации, термо- анемометрический преобразователь 2, элемент 3 регулирования температуры. Блок 1 Г состоит из источника 5 тока, резисторов 7, 8 и 9, элементов 10 и 13 сравнения, формирователей 11 и 14, RS-триггера 12, ключа 6 и элемента 15 начальной установки. При нагревании терморезистора преобразователя 2 разность напряжений на входе эле- .мента 10 изменяет полярность сигнала при переходе терморезистором верхнего заданного уровня температуры на определенную величину (например, 0,02°С). При этом ключ 6 замыкается и происходит контролируемое охлаждение терморезистора до нижнего заданного уровня температуры. При охлаждении терморезистора ниже заданного уровня на определенную величину (например, 0,1°С) изменяется полярность сигнала на выходе элемента 13. Регистратор фиксирует длительность циклов нагрев-охлаждение в режиме измерения периодов следования импульсов или длительность этапов охлаждения в режиме измерения длительности импульсов с высокой точностью. 1 ил. с (Л :iizii i Is5 00 ГС 00