Дозиметр газообразного ксенона для наркозного аппарата

Изобретение относится к медицине, а именно к конструкции устройств, предназначенных для регулирования и измерения расхода и количества газообразного ксенона, который подается в дыхательный контур наркозного аппарата. Дозиметр содержит измерительное устройство (1) с входным и выходным патрубками (2, 3) и электронный блок обработки сигналов. Дозиметр снабжен регулирующим вентилем (4), установленным на входном патрубке (2). Электронный блок обработки сигналов включает в себя установленный на входе ксенона в измерительное устройство датчик абсолютного давления (5), нормирующий усилитель абсолютного давления (6), первый датчик дифференциального давления (7), первый нормирующий усилитель дифференциального давления (8), второй датчик дифференциального давления (9), второй нормирующий усилитель дифференциального давления (10), переключатель (11), умножитель (12), аналого-цифровой преобразователь (13), цифровой индикатор расхода ксенона (14), преобразователь напряжения в частоту (15), счетчик количества ксенона (16) и цифровой индикатор количества ксенона (17). При этом измерительное устройство состоит по меньшей мере из двух установленных параллельно капиллярных трубок, вход капиллярных трубок присоединен к входному патрубку, а выход - к выходному патрубку. Использование предложенного дозиметра позволит улучшить эксплуатационные характеристики, в частности, высокая чувствительность прибора и точность измерений в широком диапазоне малых расходов. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к конструкции устройств, предназначенных для регулирования и измерения расхода и количества газообразного ксенона, который подается в дыхательный контур наркозного аппарата.

Известен прибор (дозиметр) для измерения расхода исходного газа, содержащий измерительное устройство (датчик расхода газа) с входным и выходным патрубками и электронный блок обработки сигналов (RU 2178314 С1, 20.01.2002, МПК 7 А 61 М 16/01).

Однако известная конструкция не обеспечивает высоких эксплуатационных характеристик (имеет низкую чувствительность и точность замеров), поскольку прибор выполнен в виде тахометрического преобразователя объемной скорости газа в частоту электрических импульсов. Измерительным устройством этого прибора является ротор с лопастями, частота вращения которого пропорциональна расходу газа. Однако при малых расходах наблюдается отклонение от пропорциональности вследствие возникновения потерь (диссипации энергии), обусловленных течением газа между ротором и корпусом прибора, а также трением в опорах ротора.

Задача настоящего изобретения состояла в разработке конструкции дозиметра для регулирования и измерения расхода и количества газообразного ксенона, обеспечивающего высокие эксплуатационные характеристики, в частности высокую чувствительность и точность измерений в широком диапазоне малых расходов, а также их регистрацию по цифровому и световому индикатору.

Указанный технический результат, заключающийся в улучшении эксплуатационных характеристик, достигается тем, что дозиметр газообразного ксенона для наркозного аппарата, содержащий измерительное устройство с входным и выходным патрубками и электронный блок обработки сигналов, согласно изобретению снабжен регулирующим вентилем, установленным на входном патрубке, а электронный блок обработки сигналов включает в себя установленный на входе ксенона в измерительное устройство датчик абсолютного давления, нормирующий усилитель абсолютного давления, первый датчик дифференциального давления для измерения перепада давления между входом ксенона и его выходом из измерительного устройства, первый нормирующий усилитель дифференциального давления, второй датчик дифференциального давления с большей чувствительностью, чем первый, для измерения перепада давления между входом ксенона и его выходом из измерительного устройства, второй нормирующий усилитель дифференциального давления, переключатель, умножитель, аналого-цифровой преобразователь, цифровой индикатор расхода ксенона, преобразователь напряжения в частоту, счетчик количества ксенона и цифровой индикатор количества ксенона. При этом измерительное устройство состоит по меньшей мере из двух установленных параллельно капиллярных трубок, вход капиллярных трубок присоединен к входному патрубку, а выход - к выходному патрубку. Нормирующий усилитель абсолютного давления соединен входом с датчиком абсолютного давления, а выходом - с входом в умножитель. Первый нормирующий усилитель дифференциального давления соединен входом с первым датчиком дифференциального давления, а выходом - с входом в умножитель через переключатель. Второй нормирующий усилитель дифференциального давления соединен входом со вторым датчиком дифференциального давления, а выходом - с входом в умножитель через упомянутый переключатель с возможностью подключения к входу в умножитель выхода первого или второго нормирующего усилителя дифференциального давления. Выход из умножителя через аналого-цифровой преобразователь соединен с цифровым индикатором расхода ксенона, а также выход из умножителя соединен через преобразователь напряжения в частоту и счетчик количества ксенона с цифровым индикатором количества ксенона.

Кроме того, с целью удобства эксплуатации дозиметр может быть снабжен корпусом, при этом измерительное устройство, регулирующий вентиль, и электронный блок обработки сигналов размещены в корпусе.

Предусмотрено, что дозиметр может быть тарирован на измерение объемного расхода газообразного ксенона в диапазоне от 0,01 до 0,2 литра в минуту и в диапазоне от 0,2 до 6 литров в минуту.

Наряду с этим каждая из капиллярных трубок может иметь различную пропускную способность по газообразному ксенону.

Рекомендуется также, чтобы регулирующий вентиль был выполнен по типу игольчатого вентиля.

Целесообразно, чтобы входной и выходной патрубки были снабжены штуцерным соединением для подключения дозиметра соответственно к источнику газообразного ксенона и наркозному аппарату.

Предусмотрено также, что дозиметр может быть снабжен регулятором давления, установленным на выходе ксенона из измерительного устройства.

На чертеже изображена принципиальная схема прибора.

Дозиметр газообразного ксенона для наркозного аппарата содержит измерительное устройство (1) с входным и выходным патрубками (2, 3) и электронный блок обработки сигналов. Дозиметр снабжен регулирующим вентилем (4), установленным на входном патрубке (2). Электронный блок обработки сигналов включает в себя установленный на входе ксенона в измерительное устройство датчик абсолютного давления (5), нормирующий усилитель абсолютного давления (6), первый датчик дифференциального давления (7) для измерения перепада давления между входом ксенона и его выходом из измерительного устройства, первый нормирующий усилитель дифференциального давления (8), второй датчик дифференциального давления (9) с большей чувствительностью, чем первый для измерения перепада давления между входом ксенона и его выходом из измерительного устройства, второй нормирующий усилитель дифференциального давления (10), переключатель (11), умножитель (12), аналого-цифровой преобразователь (13), цифровой индикатор расхода ксенона (14), преобразователь напряжения в частоту (15), счетчик количества ксенона (16) и цифровой индикатор количества ксенона (17). При этом измерительное устройство состоит по меньшей мере из двух установленных параллельно капиллярных трубок, вход капиллярных трубок присоединен к входному патрубку, а выход - к выходному патрубку. Нормирующий усилитель абсолютного давления соединен входом с датчиком абсолютного давления, а выходом - с входом в умножитель. Первый нормирующий усилитель дифференциального давления соединен входом с первым датчиком дифференциального давления, а выходом - с входом в умножитель через переключатель. Второй нормирующий усилитель дифференциального давления соединен входом со вторым датчиком дифференциального давления, а выходом - с входом в умножитель через упомянутый переключатель с возможностью подключения к входу в умножитель выхода первого или второго нормирующего усилителя дифференциального давления. Выход из умножителя через аналого-цифровой преобразователь соединен с цифровым индикатором расхода ксенона. Наряду с этим выход из умножителя соединен через преобразователь напряжения в частоту и счетчик количества ксенона с цифровым индикатором количества ксенона.

Для удобства в эксплуатации дозиметр снабжен корпусом, при этом измерительное устройство (1), регулирующий вентиль (4) и электронный блок обработки сигналов размещены в корпусе. Дозиметр тарирован на измерение объемного расхода газообразного ксенона в диапазоне от 0,01 до 0,2 литра в минуту и в диапазоне от 0,2 до 6 литров в минуту. Для увеличения чувствительности дозиметра предусмотрено, что каждая из капиллярных трубок может иметь различную пропускную способность по газообразному ксенону. Для повышения точности регулирования расхода рекомендуется, чтобы регулирующий вентиль был выполнен по типу игольчатого вентиля. Целесообразно для удобства в эксплуатации, чтобы входной и выходной патрубки (2, 3) были снабжены штуцерным соединением для подключения дозиметра соответственно к источнику газообразного ксенона и к наркозному аппарату.

Для поддержания заданного давления газообразного ксенона, поступающего из дозиметра в наркозный аппарат, что позволяет повысить безопасность и надежность работы, а следовательно, улучшить эксплуатационные характеристики, предусмотрено снабдить дозиметр регулятором давления "после себя", который устанавливается на выходе ксенона из измерительного устройства.

Дозиметр работает следующим образом. Исходный газ - газообразный ксенон подается из реципиента через входной патрубок (2) в регулирующий вентиль (4), с помощью которого регулируется расход ксенона в заданном диапазоне (в диапазоне от 0,01 до 0,2 л/мин и от 0,2 до 6 л/мин). Затем ксенон поступает в измерительное устройство (1), в капиллярах которого происходит падение давления, измеряемое датчиками дифференциального давления (7, 9). Давление газа на входе в измерительное устройство измеряется датчиком абсолютного давления (5). Электрические сигналы с датчиков давления (5, 7, 9) через соответствующие нормирующие усилители (6, 8, 10) поступают на умножитель (12), формирующий электрический сигнал, пропорциональный расходу ксенона. С помощью переключателя (11) производится подключение к умножителю электрических сигналов, поступающих от первого (7) или от второго датчика дифференциального давления (9) через соответственно первый (8) или второй нормирующий усилитель дифференциального давления (10). Далее сигнал с умножителя поступает на аналого-цифровой преобразователь (13) и выводится на цифровой индикатор расхода ксенона (14). Этот же сигнал с помощью преобразователя напряжения в частоту (15) преобразуется в последовательность импульсов, поступающих на 4-декадный десятичный счетчик количества ксенона (16), состояние которого отображается цифровым индикатором количества ксенона (17) и соответствует количеству ксенона за время проведения сеанса анестезии. Из выходного патрубка (3) газообразный ксенон подается в дыхательный контур наркозного аппарата типа "Полинаркон-12" или любой другой модели для формирования ксенон-кислородной смеси и проведения наркоза.

Высокие эксплуатационные характеристики, в частности высокая чувствительность прибора и точность измерений в широком диапазоне малых расходов, обусловлены в основном тем, что использование в конструкции прибора измерительного устройства нескольких капилляров обеспечивает ламинарное течение газа как при малых, так и при больших расходах, а также и тем, что в конструкции предусмотрена установка двух датчиков дифференциального давления с возможностью их поочередного переключения, один из которых имеет большую чувствительность.

Дозиметр газообразного ксенона для наркозного аппарата прошел лабораторные и клинические испытания на кафедре анестезиологии и реаниматологии Российской медицинской академии последипломного образования МЗ РФ.

1. Дозиметр газообразного ксенона для наркозного аппарата, содержащий измерительное устройство с входным и выходным патрубками и электронный блок обработки сигналов, отличающийся тем, что дозиметр снабжен регулирующим вентелем, установленным на входном патрубке, а электронный блок обработки сигналов включает в себя установленный на входе ксенона в измерительное устройство датчик абсолютного давления, нормирующий усилитель абсолютного давления, первый датчик дифференциального давления для измерения перепада давления между входом ксенона и его выходом из измерительного устройства, первый нормирующий усилитель дифференциального давления с большей чувствительностью, чем первый, для измерения перепада давления между входом ксенона и его выходом из измерительного устройства, второй нормирующий усилитель дифференциального давления, переключатель, умножитель, аналого-цифровой преобразователь, цифровой индикатор расхода газа, преобразователь напряжения в частоту, счетчик количества газа и цифровой индикатор количества газа, при этом измерительное устройство состоит по меньшей мере из двух установленных параллельно капиллярных трубок, вход капиллярных трубок присоединен к входному патрубку, а выход - к выходному патрубку, нормирующий усилитель абсолютного давления соединен входом с датчиком абсолютного давления, а выходом - с входом в умножитель, первый нормирующий усилитель дифференциального давления соединен входом с первым датчиком дифференциального давления, а выходом - с входом в умножитель через переключатель, второй нормирующий усилитель дифференциального давления соединен входом со вторым датчиком дифференциального давления, а выходом - с входом в умножитель через упомянутый переключатель с возможностью подключения к входу в умножитель выхода первого или второго нормирующего усилителя дифференциального давления, выход из умножителя через аналого-цифровой преобразователь соединен с цифровым индикатором расхода ксенона, а также выход из умножителя соединен через преобразователь напряжения в частоту и счетчик количества ксенона с цифровым индикатором количества ксенона.

2. Дозиметр по п.1, отличающийся тем, что дозиметр снабжен корпусом, при этом измерительное устройство, регулирующий вентиль и электронный блок обработки сигналов размещены в корпусе.

3. Дозиметр по п.1, отличающийся тем, что он тарирован на измерение объемного расхода газообразного ксенона в диапазоне от 0,01 до 0,2 литра в минуту и в диапазоне от 0,2 до 6 литров в минуту.

4. Дозиметр по п.1, отличающийся тем, что каждая из капиллярных трубок имеет различную пропускную способность по газообразному ксенону.

5. Дозиметр по п.1, отличающийся тем, что регулирующий вентиль выполнен по типу игольчатого вентиля.

6. Дозиметр по п.5, отличающийся тем, что входной и выходной патрубки снабжены штуцерным соединением для подключения дозиметра соответственно к источнику газообразного ксенона и наркозному аппарату.

7. Дозиметр по п.1, отличающийся тем, что дозиметр снабжен регулятором давления, установленным на выходе ксенона из измерительного устройства.