Спирометр Советский патент 1981 года по МПК A61B5/08 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для измерения объемов дыхания спирометрам сухого типа с измеритель ным мехом, и может быть применено пр функциональной диагностике дыхания, трудовой экспертизе и при массовых обследованиях. Известен спирометр, содержащий сухой объемный датчик, абсорбер, кла панную коробку, загубник, регистрирующий механизм, систему трубопроводов , причем сухой объемный датчик содержит измерительный мех с подвижной и неподвижной KpbnuKaivm и баланси ровочный механизм. На подвижной крыш ке установлена катушка, на которой укреплен шнур балансировочного механизма, выполненного в виде груза, связанного с кулачком, именяцим переменное плечо Ul. Недостатком,указанного устройства является выполнение балансировочного механизма с большой перемещающейся массой , противовеса, что отрицательно сказывается на частотной характеристике спирометра. Последнее предопределяет большие погрешности -измерения в динамическом режиме (при форсированном дыхании, при нагрузках, в переходные, периоды) ., Наличие больших перемещающихся масс создает увеличенное сопротивление дыханию и приводит к значительным методическим погрешно ст ям. Цель изобретения - повышение точности исследования при форсированном дыхании путем снижения инерционности движущихся частей. Указанная цель, достигается тем, что в спирометре, содержащем измерительный мех с подвижной и неподвижной крышками и балансировочный механизм, последний выполнен в виде криволинейной направляющей, ролика с шарикоподшипником, ось которого посредством пружины соединена с подвижной крышкой меха , причем криволинейная направляющая имеет профиль в соответствии с формулой -..с.-1й1-; где oi- - угол между направлением движения подвижной крышки спирометра и касательной к поверхности криволинейной направляющей в точке, отстоящей от начсша рабочего диапазона на величину хода h подвижной крышкиJ

Р - усилие пружины, f(h) - зависимость усилия дисбалйн са меха от величины хода h, определяемая экспериментально.

На чертеже изображена конструктивая схема предлагаемого спирометра.

Спирометр содержит измерительный ех 1 с неподвижной крышкой 2, подижной крышкой 3 сроликами 4, снабкенными шарикоподшипниками, и прямоинейной направляющей 5, а также ба-. ансировочный механизм б. Баланси-ррвочный механизм б состоит из ролика 7 шарикоподшипником 8, ось 9 которого креплена с пружиной 10, соединенной с подвижной крышкой 3 посредством регулировочного винта 11, гайки 12 и криволинейной направляющей 13, профиль которой выполнен в соответствии с вышеприведенной зависимостью-.

.Спирометр работает следующим об)азом.

При подаче газа в полость измерительного меха 1 раздвигаются гофры и перемещается подвижная крышка 3 пропорционально поступившему объему газа, при этом ролик 7 перемещается по криволинейной направляющей 13. Профиль криволинейной направляющей 13, выполненный в соответствии с вышеприведенной зависимостью, и соответствующая регулировка усилия пружины 10 с помощью гайки 12 и винта 11 обеспечивают равенство в каждый момент времени составляющей усилия пружины 10, касательной к профилю, и противоположной по направлению составляющей усилия дисбаланса меха 1, Благодаря этому осуществляет-ся уравновешивание измерительного меха 1 на всем рабочем диапазоне. Нормальная составля1СЯ4ая усилия 10 воспринимается шарикопода1ипником 8 ролика 7, трение в котором практически не изменяется. Поэтому сопро-. тивление перемещению подвижной крышки 3 спирометра работы балансировочного механизма 6.не увеличивается.

Измерительный мех 1 вследствие уравновешенности и отсутствия больших перемещающихся масс имеет умень шейное сопротивление дыханию и большую точность из1м1ерения по сравнению с известным устройством. Снижение перемещающейся массы вдвое из-за исключения необходимости в противовесе значительно увеличивает собственную частоту колебаний спирометра и уменьшает .ecкyю погрешность измерения объемов газа при регистрации форсированного дыхания, пр нагрузках и в переходные периоды. В . настоящее время исследования на форсированном режиме дыхания :i при нагрузках занимают основное место при массовых обследованиях дыхательной функции не только в клинической, но и в поликлинической практике.

Предлагаемое устройство имеет в два раза большую частоту собственных колебаний (10 Гц) и в два с половиной раза меньшее сопротивление дыханию (2 мм вод. ст. при вентиляции 8 л/мин), чем известное устройство. Повышение точности прибора и стандартизация условий исследования (из-за снижения сопротивления дыханию) позволяет улучшить выявление легочных заболеваний в ранней стадии и сократить тем самым сроки лечения.

Формула изобретения

Спирометр, содержащий измерительный мех с подвижной и неподвижной .крышками и балансировочный механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследования при форсированном дыхании путем снижения инерционности движущихся частей, балансировочный механизм выполнен в виде криволинейной направляющей, ролика с шарикоподшипником, ось которого посредством пружины соединена с подвижной крышкой меха, причем криволинейная направляющая имеет профиль в соответствии с формулой

,v-o4

J

оС

угол между направлением движения подвижной крышки спирометра и касательной к поверхности криво-, линейной направляющей в точке, отстоящей от начала рабочего диапазона на величину хода h подвижной крышки; Р - усилие пружины-, : f(h) - зависимость усилия дисбаланса меха от h, определяемая экспериментально.

Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 178027, кл. А 61 В 5/08, 1964.

/ S

fVWW

4

WWW

11