Навигация
Розробка конструкції вимірювального перетворювача частоти дихання
30202
знака
3
таблицы
10
изображений
ЗАВДАННЯ НА САМОСТІЙНУ РОБОТУ
Варіант №20
Розробити конструкцію вимірювального перетворювача частоти дихання.
Частота дихання: 20-120 разів в хвилину;
Робочий діапазон температур: -45…+45оС
АНОТАЦІЯ
Самостійна робота. Розробка конструкції вимірювального перетворювача частоти дихання.
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, факультет контрольно-вимірювальних та радіокомп'ютерних систем, кафедра біотехнічних систем, група Тернопіль: ТНТУ 2010.
Сторінок - 32, джерел - 5, рисунків - 8.
Ключові слова:
Пневмограма, дихання, давач, вимірювальний перетворювач, котушка, магнітна індукція.
В даній самостійній роботі розроблена конструкція та розраховані параметри індукційного вимірювача лінійних переміщень. Розраховані основні параметри давача та сформульовані рекомендації щодо підключення давача та обробки даних.
СПИСОК СКОРОЧЕНЬ
БСЛ – закон Біо-Савара-Лапласа;
ВП – вимарювальний перетворювач;
ЕРС – електрорушійна сила.
ЗМІСТ
Вступ
1. Пневмографічні методи дослідження
1.1 Пневмограф з повітряною передачею
1.2 Імпедансний метод
1.3 Реєстрація зміни температури вдихуваного/видихуваного повітря
1.4 Індукційний вимірювач лінійних переміщень
1.5 Вимірювання деформації грудної клітки за допомогою тензорезистора
2 Типи дихання, частота, глибина, характер дихальних рухів
3. Побудова схеми первинного вимірювального перетворювача та розрахунок параметрів
3.1 Побудова функціональної схеми ВП
3.2 Розрахунок характеристик передаючої та приймальної котушок
3.3 Виведення рівняння перетворювача
3.4 Обчислення похибки вимірювання
3.5 Обчислення температурної похибки
4 Конструювання первинного вимірювального перетворювача
4.1 Визначення діаметру дроту обмоток
4.2 Визначення довжини дроту
4.3 Розробка та опис конструкції вимірювального перетворювача
Висновки
Список використаної літератури
Додатки
ВСТУП. АКТУАЛЬНІСТЬ ВИБРАНОЇ ТЕМИ
В клінічних дослідженнях та обстеженнях досить часто потрібно виміряти такий параметр як частоту дихання. Для кращого відображення параметрів дихання на реєструючому пристрої записується крива дихання, що дає можливість побачити глибину, ритмічність, оцінити частоту дихання та, частково об'єм вдихуваного повітря. Дана процедура має назву пневмографія.
Пневмографія (від грецьк. pnevma - дихання і grapho - пишу) - запис (реєстрація) дихальних рухів людини і тварин. Пневмографія широко застосовується в експериментальних і клініко-фізіологічних дослідженнях для отримання відомостей про характер дихальних рухів, регуляцію зовнішнього дихання і його порушення при різних захворюваннях і патологічних станах. Ще одна галузь застосування пневмографічного дослідження - в детекторах брехні (поліграфах). Ще в 1914 році професор австрійського університету в Граце італієць Вітторіо Бенуссі, вивчаючи проблеми психофізики, опублікував дані своїх досліджень динаміки процесу дихання, які показують, що частота, глибина дихальних циклів і відношення тривалості вдиху до тривалості видиху міняється, коли обстежуваний бреше.
Методичні прийоми пневмографії різноманітні; використовувана апаратура має 3 основних елементи:
- давач, що безпосередньо сприймає дихальні рухи;
- пристрій, що передає показники давачів до реєструючого апарату;
- реєструюча система.
Зазвичай давач, а іноді і всю установку називають пневмографом. Сигнали давачів можуть передаватися до реєструючої установки на великі відстані за допомогою радіозв'язку — телепневмографія. Пневмографія не дає кількісної оцінки вентиляції легень, тому її зазвичай доповнюють спірометрією або спірографією, що забезпечують реєстрацію основних легеневих об'ємів, а також пневмотахографією — реєстрацією об'ємних швидкостей повітря, що поступає в легені при вдиху і що покидає їх при видиху. Для дослідження значення окремих м'язів в здійсненні дихальних рухів і аналізу особливостей зовнішнього дихання пневмографію поєднують з електроміографією дихальних м'язів.
1. ПНЕВМОГРАФІЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
Двома найбільш поширеними показниками є частота і глибина дихальних рухів (основні види та параметри дихання буде розглянуто нижче). Для реєстрації пневмограми використовую механічні і електричні (імпедансні) пневмографи. Принцип роботи механічних пневмографів полягає в механічній (важелем, повітрям) передачі коливань грудної клітки в записуючий механізм, важіль якого пише криву на стрічці кімографа.
1.1 Пневмограф з повітряною передачею
Найбільш простий по конструкції пневмограф з повітряною передачею. Конструкція приладу складається з манжети, подібної тій, що надягається на руку при вимірюванні тиску. Манжета кріпиться за допомогою тасьомок до нижньої частини грудної клітки випробовуваного. Потім система заповнюється повітрям і герметизується. Коливання тиску повітря в пневмографі, обумовлені дихальними рухами, по гумовій трубці передаються в мареєвську капсулу, і важіль реєструє пневмограму
Запис зміни тиску в манжеті проводиться на кімографі (не термопринтері, візуалізується на екрані монітора) або через пьезодатчик на самописці. Недоліком таких вимірювань є великі артефакти від м'язових напружень.
1.2 Імпедансний метод
Також дихальну активність вимірюють за допомогою імпедансного пневмографа. Суть методу полягає в вимірюванні імпедансу, грудної клітки в залежності від наповненості легень повітрям. При вдиху опір тіла змінному струму (50-100 кГц) зростає на 0,2-0,6%, а при видиху він повертається до початкового значення. Імпедансний пневмограф, сконструйований Р.Х. Туш-каїтовим, складається з приставки і самописного пристрою. У портативній приставці вмонтовано генератор струму, зібраний на двох транзисторах; перетворювач високих частот в низькі; смуговий фільтр; джерело живлення - гальванічна батарея. Для реєстрації пневмограми використовують звичайні кардіографічні електроди. Проводами сполучають електроди з приставкою. Електричні сигнали з виходу приставки подаються в записуючий механізм. Як реєстратор можна використовувати електрокардіограф або енцефалограф (краще з чорнильним записом). По пневмограмі можуть бути визначені частота і ритм дихання, тривалість фаз вдиху і видиху, дихального циклу. Імпедансна пневмографія дозволяє, крім того побічно судити про дихальний і хвилинний об'єми. До недоліків даного методу можна віднести те, що через організм людини пропускається електричний струм, порівняно високої частоти, а також потребу в побудові дуже чутливого вимірювального перетворювача (далі ВП) (що пов’язано з малою зміною опору тіла під час дихального циклу).
Похожие работы
... чено раніше, якщо вибрати правильний напрямок поширення хвилі, можна створити бездротової датчик температури. Середовище поширення міняється разом з температурою, впливаючи на дані на виході. Нижче наведені деякі найбільш загальні способи застосування датчиків акустичних хвиль. Термодатчик будується на термозалежності швидкості поверхневих хвиль, яка визначається напрямком і типом кристалічного ...
... габаритність та точність. Розглянемо першу структурну схему, яка приведена на рисунку 2.1. Рисунок 2.1 – Перший варіант реалізації структурної схеми системи для визначення складу вихлопних газів автомобілів Позначення на схемі: V/ – датчик концентрації, який використовується для визначення концентрації вихлопних газів автомобілів; МХ – мультиплексор; – аналого-цифровий перетворювач; ...
... ; 11 - канал конвеєра; 12 - відкрита частина конвеєра; 13,14,15 - вентилятори; 16 - теплообмінник Рисунок 2.6 - Потоково-конвеєрна лінія Буде встановлено 2 потоково-конвеєрних ліній для виробництва плиток для підлоги продуктивністю 400 тис м²/рік. 2.5.11 Розрахунок складу готової продукції При розрахунку складу готової продукції необхідно знати запас виробів, вид упаковки, площу, що ...
... обміну даними з ПЭВМ у процесі виконання програми користувача; 11. Вкажіть типи буферних схем, використаних в УУМС-2. Їх призначення та особливості роботи. 12. Дайте визначення адресного простору мікропроцесорної системи та розпишіть його розподіл в УУМС-2. Адресний простір УУМС складається з областей, состав яких показаний у табл.2. Варто звернути увагу, що внутрішні адресні області ...
0 комментариев