Изобретенле относится к области медицинской техники, а именно к приборам для измерения объема вдыхаемого воздуха.
Известны приборы для измерения вдыхаемого воздуха, содержащие погруженный в сосуд с жидкостью тонкостенный колокол и датчик.
Цель изобретения - повысить точность и надежность при непрерывном измерении объема воздуха, потребляемого легкими при калСдом вдохе.
Предлагаемый Прибор отличается от известного тем, что колокол снабжен жестко соединенными направляющими, обкладкой -конденсаторного датчика, выполненными подВ.ИЖНЫМИ и изолированными от внещней среды; корпусом, на котором расположен фотодиод; клапаном выдоха с фотоэлектрическим фиксатором начала выдоха; электромагнитным золотниковым распределителем; внутренней камерой корпуса, окружающей колокол и сообщенной с атмосферой лр.и соединении пространства под колоколам с легкими биологического объекта, а при соединении пространства ПОД колоколом с атмосферой камера корпуса, окружающая колокол, сообщается с источником вакуума.
вый распределитель; на фиг. 5 - блок-схема соединения р:азличных узлов прибора.
Прибор содержит корпус /, .внутри которого находится подвижная систе.ма. Корпус прибора включает в себя соединенные между собой четыре части: резервуар 2, цилиндр 3, фланец 4 и крьинку 5. Резервуар 2 имеет в своем дне сверление 6 для прохода воздуха, с которьгм соединен трой)1Ик 7. Виутри резервуара по его оси жестко закреплена стойкавоздухопровод 8 с подшипником 9 и отверстия;ми io. Снаружи вдоль образующей к резервуару нрисоединена наливная воронка 11 с крынпсой 12 и сливной пробкой 13. В горлови-ну резервуара ввипчеп цилиндр 3 со штуцером 14. На вцутрепней поверхности цилиндра расположена нижняя неподвижная цилиндрическая обкладка конденсаторного датчика перемещения, к которой присоединен токоотводящий щтеккер 15. На цилиидр навинчен флаиец 4 с нарой подшипников 16 и резьбовыми втулками 17. На боковой стенке фланца носажен токоотводящий штеккер 18. К фланцу при помощи болтов присоединена цил.индрическая крышка 5. На внутренней поверхности крышки расположена верхняя неподвижная цилиндрическая обкладка конденсаторного датчика перемещения, к которой присоединен такоот1водящий штеккер 19. На расточку
сверлениях которого расположе-ны осветитель 2 ,и фотодиод 22.
ПодвижН.ая система прибора содержат неметаллический тонкостенный колокол 23, в дно которого занрессована шайба 24, соединяющая три на-лравляющих 25. На верхние направляющие при помощи пары траверс 26 «асажена подвижная обкладка 27 .конденсаторного датчика перемещения с токоотводящей пружиной 28, электрически соединенной со штек.кером 18.
Для обеспечения непрерывной автоматической работы Прибор оборудован клапаном 30 выдоха и золотниковым расП|ределителем 31. Клапан вдоха (см. фиг. 2), гидростатический с Шариковым динамически.м клапаном, состоит из корпуса 32, в который ввинчена крышка 33. В сверления крышки вставлены входной и .выходной штуцеры 34 .и 35 ,и трубка 36 с брызгоотражательным.и шайбам.и 37. Под нижним кондом тр)бки в корзинке иаходится шарик 38, изготовленный :ИЗ материала с удельныМ весом меньшл.м, но достаточно близким ,к удельному весу воды.
Клапан выдоха (см. фиг. 3), мембранный с фотоэлектрическим ф,иксаторОМ начала выдоха, состоит из Корпуса 39, закрытого защитной крышкой 40. В боковые сверления корпуса «а скользящей посадке вставлены фиксируемые юолтами 41 капсула 42 с осветителем и капсула 43 с фотодиодом; продольные оси последних для обеспечения точной регулиров;ки эксцентричны по отношению к продольным осям капсул. В расточке дна корпуса расположена закрывающая отверстия 44 мембр-ана 45, центральное отверстие которой перекрывается пятой 46, закрепленной на дне корпуса. На мембране укреплен флажок 47. К наружной части дна корпуса жестко присоединено основание 48 с входным штуцером 49. Фотоэлектрическая пара имеет соединительные щтеккеры 50, расположенные на внещней стороне корпуса.
Золотниковый распределитель 31 (см. фиг. 4) содержит электром.ашнит в корпусе 51 которого расположена обмотка 52, намотанная на катуплке 53, в-нутри этой катушки может перемещаться якорь 54, с возвратной пружиной 55. К якорю при помощи регулируемой цапфенной пары 56 присоединен золотник 57, перемещаюш,ийся в цилиндре 58, к отверстия.м которого присоедЕнены штуцеры 59-5,. Цилиндр, посредством переходника 64. соединен с ярмом 65 корпуса электромагнита.
Кроме описанных выше узлов прибор содержит также электронную схему 66 автоматического управления работой прибора и электрОЕпую измерительную схему 67 (см. фиг. 5). При помощи выходнОГо тройника 68 прибор присоединяется -к легким животного либо посредством трахеотомической трубки, либо ма.ски, либо каким-то дру1гим способом.
При подготовке прибора к работе в резервуар 2 корпуса и в клапан 29 наливают до соответствующих рисок на корпусе воду (желательно дистиллированную); конденсаторный
датчик перемещения соединяют с электронной измерительной схемой 67, соединяют все воздушные и электрические цепи между блоками, золотниковый распределитель 31 соединяют с источником вакуума, подают электрическое питание на схемы 66 и 67 автоматического управления и измерения. После этого нрисоединяют тройник 68, и прибор .начинает работать, осуществляя измерение объе.ма каждого вдоха.
Прибор работает следующим образом.
Прибор находится в состоянии готовности, когда подвижная система установлена в крайнее верхнее ноложение и колокол 23 содержит в себе .макси.чальное количество воздуха. Якорь 54 золотникового распре.делителя 31 отпущен (обмотка 52 электромагнита обеспечена), следовательно, внутреннее пространство корпуса через соединенные .между собой штуцера 14 и 59 ii неперекрытый штуцер 62
сообщено с .атмосферой. Лространство под колоколом через отверстия 10, стой.ку-воздухонровод 8 и тройник 7 соединено с входным штуцером 34 клапана вдоха, (выходной штуцер 35 которого соединен с лепкими. Уровень
воды в трубке 36, компенсирующий вес подвижной системы прибо.ра, максимально низок и находится около нижнего конца трубки. Штуцер 61 золотникового распределителя, соединенный с тройником 7, перекрыт золотНИКОМ, которым перекрыт также шту.цер 63, соединенный с источником ва.куума.
Совершая вдох, биологический объект потребляет воздух из Колокола 23, что вызывает перемещение подвижной системы вниз.
Благодаря цилиндри.ческой форме колокола, изменение е.мкости конденсаторного датчика перемещения линейно соответствует из.менению объема воздуха под коло.колом в течение акта вдоха. Регистрация величины показаНИИ объема вдоха осуществляется как считыванием .показаний стрелочного прибора, отградуированного в см так и посредством какоголибо самопишущего устройства. Кроме того, к .даполнительном} низкоомному выходу электронной измерительной схемы могут бъкгъ подключены различные шреобразователи, например преобразователь типа аналог-код.
Наступающий по окончании вдоха акт выдоха используется в качестве сигнала для
перезарядки колокола 23, т. е. для поднятия подвижной системы прибора до уровня, на котором она находилась к началу вдоха. Поступая через тройник 68 к входному штуцеру 49 лланана выдоха, выдыхаемый воздух приподнимает его ме.мбрану 45 с флажком 47, происходящее при этом затемнение фотодиода вызывает подачу напряжения на электромагнит золотнЕкового распределителя схемой 66 автоматического управления. Втягиванием
фиг. 4j, таким образол, пространство под колоколом 23, через соединенные между собой тройник 7 и открывшийся штуцер 61 оказывается сообщенным с атмосферой, одно-временно с этим внут реннее пространство корпуса через соединенные между собой штуцеры 14 и 59 разобш,ается закрытием штуцера 62 от атмосферы и сообш,ается открывшимся штуцером 63 с источником вакуума. Под действием .вакуума нодвижная система нодиимается, и воздух из атмосферы через штуцеры 60, 61, тройиик 7, сверление 6, стойку-воздухопровод 8 и отверстие W поступает под колокол.
Динамический заброс ВОДы через трубку 36 ко входному штуцеру 34 клапана вдоха, который происходит В момент -нереключепия золотникового распределителя, предотврашается шариком 38, который прижимается при этом к концу трубки, прикрывая его (причеаМ точной притирки шарика 38 к концу трубки не требуется, т. к. в данном случае достаточно лишь з адрес селитровать отверстие). Прохождение самого выдыхаемого воздуха в корцус препятствует гидростатическое давление воды в кланане вдоха.
Подъем подв ижной системы прекраш.ается при затемнении фотодиода 22 подвижной обкладкой 27 конденсато:рного датчика неремеП1еиия, когда последний, поднимаясь, пересекает луч осветителя 21, так как нри этом схема автоматического управления обеспечивает электромагнит золотникового распределителя, и его якорь 54 вместе с золотником 57 перемещаются возвратной нружиной 55 в исходное положение. При этом пространство под колоколом 2с отсоединяется перекрытием штуцера 61 от атмосферы, а внутреннее пространство корпуса переключается от источника вакуума к атмосфере (штуцер 63 закрывается, а штуцер 62 открывается), что вызывает остановку подвижной системы. Прекращение подъема подвижной системы означает, что прибор вновь заряжен и готов к измерению следующего вдоха .и т. д.
Предмет изобретения
Прибор для измерения объема вдыхаемого воздуха, содержащий погруженный в сосуд с жидкостью тонкостенный колокол и датчик, обличающийся тем, что, с делью новыгие.ния точности и надежности при непрерывном измеренин объем.а воздуха, потребляемого легкими :при каждом вдохе, колокол снабжен лестко соединенными направляющими, обкладкой конденсаторного датчика, выполненными подвижными и изолированными от вне1пней среды, корпусом, на котором расположен фотодиод, клапаном выдоха с фотоэлектрическим фиксаторо.м начала выдоха, электромагнитным золотниковым распределителем, внутренней камерой корпуса, окружаюП1ей колокол и сообщенной с атмосферой при соеди.нении пространства нод колоколом с легкими биологического объекта, а при соединении нространства под колоколом с атмосферой камера корпуса, окружающая колокол, сообщена с источником вакуума.
25
30
Г2
-J
, / л Bffda
-2 -8 ff
//
риг
О
f
5О
8
fy 44 ЗО 3
Раг 5
