1.3 Реєстрація зміни температури вдихуваного/видихуваного повітря

Вимірювання частоти дихання здійснюється за допомогою мініатюрного напівпровідникового давача температури. Давач температури поміщений в отвір маски, яка надягає на область рота і носа і, таким чином, дозволяє сконцентрувати потік вдихуваного і повітря, що видихається, в області розміщення давача. Температура повітря, що видихається, близька до температури тіла людини і таким чином вища за кімнатну температуру. Тому при видиху реєстрована давачом температура підвищується, а при вдиху, коли повз давач йде холодніше навколишнє повітря, падає.

Перевагою даного методу є простота в реалізації, оскільки на даний час існує велика кількість давачів температури. З іншого боку, недоліком є потреба у використанні малоінерційних давачів; залежність точності вимірювання від температури навколишнього середовища; а також той факт, що при застосуванні дихальної маски людина концентруватиме увагу на диханні, що може призвести до помилкових даних.

 

1.4 Індукційний вимірювач лінійних переміщень

В основу принципу дії перетворювача покладена зміна розмірів зрудної клітки під час дихання (розширення при вдиху). ВП складається з двох котушок індуктивності (передаючої та приймальної). Передаюча котушка випромінює електромагнітні хвилі, в результаті чого в приймальній котушці наводиться електрорушійна сила (далі ЕРС) Принцип дії даного перетворювача базується на зміні наведеної в приймальній котушці ЕРС від відстані між котушками (одна з котушок закріплена на спині, інша - на грудях піддослідного). Робоча частота становить близько 5кГц. Даний метод характеризується високою чутливість та точністю вимірювань. До недоліків можна віднести нелінійність передаточної характеристики.

1.5 Вимірювання деформації грудної клітки за допомогою тензорезистора

В основу вимірювання покладено тензоефект – зміна опору дроту (фольги, кристалу напівпровідника) при деформації. Вимірювальний перетворювач представляє собою тонкий дріт, наклеєний на діелектричну основу. при деформації довжина дроту змінюється, а отже змінюється і опір. Суттєвою перевагою даного методу є висока чутливість тензорезисторів (особливо напівпровідникових). До недоліків можна віднести великий розкид параметрів, який пов'язаний із різною статурою пацієнтів.


2 ТИПИ ДИХАННЯ, ЧАСТОТА І ГЛИБИНА, ХАРАКТЕР

ДИХАЛЬНИХ РУХІВ [3]

Для визначення величини дихальної екскурсії грудної клітки вимірюють її окружність на рівні сосків під час спокійного дихання на висоті вдиху і видиху (рис, 2.1).

Рис. 2.1 – Вимірювання окружності грудної клітки Рис. 2.2 Грудний (а) і черевний (б) типи дихання

Особливу увагу звертають на характер дихальних рухів, які у здорової людини здійснюються за рахунок скорочення дихальних м'язів: міжреберних, діафрагмальних і частково м'язів черевної стінки. Розрізняють грудний, черевний (рис. 2.2) і змішаний типи дихання.

При грудному (ребровому) типі дихання, який частіше зустрічається у жінок, дихальні рухи здійснюються за рахунок скорочення міжреберних м'язів. При цьому грудна клітка розширюється і злегка підводиться під час вдиху, звужується і дещо опускається при видиху.

При черевному (діафрагмальному) типі дихання, що частіше зустрічається у чоловіків, дихальні рухи здійснюються переважно діафрагмою. Під час вдиху діафрагма скорочується і опускається, що збільшує негативний тиск в грудній порожнині, і легені заповнюються повітрям. Внутрішньочеревний тиск при цьому підвищується і черевна стінка випинається. Під час видиху діафрагма розслабляється, піднімається, черевна стінка повертається в початкове положення. Під час вдиху черевна стінка може відхилятися від початкового положення на відстань до 5 сантиметрів.

При змішаному типі в акті дихання беруть участь міжреберні м'язи і діафрагма.

Рис. 2.3. Зміни глибини (а) і ритму (б, в) дихання в порівнянні з

нормальним (г).

Якщо змінюється частота дихання, міняється і його глибина: часте дихання зазвичай буває поверхневим, зрідження ж супроводжується збільшенням його глибини. Проте бувають і виключення з цього правила. Наприклад, у разі різкого звуження голосової щілини або трахеї (здавлення пухлиною, аневризмою аорти і т. д.) дихання рідке і поверхневе.

При важких ураженнях головного мозку (пухлини, крововиливу), іноді при діабетичній комі дихальні рухи час від часу уриваються паузами (хворий не дихає — апное), що тривають від декількох секунд до півхвилини. Це так зване дихання Біота (рис. 2.3, в).

При важких інтоксикаціях, а також при захворюваннях, що супроводжуються глибокими, майже завжди необоротними порушеннями мозкового кровообігу, спостерігається дихання Чейна — Стокса (рис. 2.3, б).

Дихання здорової людини ритмічне, відрізняється однаковою частотою вдиху і видиху (16 - 20 дихань в хвилину). Дихання дітей частіше та рівне 30-40 дихань в хвилину. Частоту дихання визначають по руху грудної або черевної стінки. При фізичному навантаженні, після їжі дихання частішає, під час сну — рідшає.

При дії на дихальний центр токсичних продуктів, що накопичуються в організмі, при нирковій і печінковій недостатності, діабетичній комі і інших захворюваннях спостерігається рідке, але шумне і глибоке дихання (велике дихання Куссмауля; рис. 2.3, а).

При різних патологіях частота дихання може збільшуватися приблизно вдвічі. Тому діапазон розширюється до значень від 16 до 40 дихань/хв. в дорослих та до 80 разів в дітей. [3]. Динамічний діапазон підйому/спаду грудної клітки (стінки черевної порожнини) може складати від десятих долей сантиметра до 5-10 сантиметрів. Тому вимірювальний перетворювач частоти дихання повинен характеризуватися відповідною чутливістю та роздільною здатністю.



Информация о работе «Розробка конструкції вимірювального перетворювача частоти дихання»
Раздел: Коммуникации и связь
Количество знаков с пробелами: 30202
Количество таблиц: 3
Количество изображений: 10

Похожие работы

Скачать
109443
15
38

... 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 ...

Скачать
50037
1
10

... 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; ...

Скачать
133393
30
25

... ; 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 ...

Скачать
148745
30
12

... 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


Наверх