Регистрация / Вход
Прислать материал

Информационно-измерительная система для исследования параметров акустического спирометра

ФИО: Рудаков Д. В.

Направление: Информационные технологии

Научный руководитель: к.т.н., доц. Стучилин В.В.

Институт: Институт информационных технологий и автоматизированных систем управления

Кафедра: Кафедра Информационных систем и технологий

Академическая группа: ИС-11

Заболевания органов дыхания представляют существенную опасность для здоровья человека. Различными видами дыхательных расстройств в настоящее время во всем мире страдают до 20% населения. Нарушение функции дыхания при отсутствии своевременной диагностики и лечения может нанести тяжелый вред здоровью человека.

Для определения симптомов заболевания используют сличение определенных, исследуемых у пациентов, параметров с нормальными для их возрастных групп. Простым и надежным методом диагностики заболеваний органов дыхания на ранней стадии является спирометрия.

Датчик акустического спирометра представляет собой цилиндрический волновод-воздуховод с вмонтированными в стенки пьезоэлектрическими кольцевыми электроакустическими преобразователями. Волновод помещают в поток таким образом, чтобы его ось совпадала с направлением потока.

Так как спироанализаторы являются средствами измерения, то они должны проходить обязательную поверку в ходе которой будет выявлена его пригодность к эксплуатации.

На сегодняшний день калибровка спирометра осуществляется с помощью воздушных помп(заданного объема), что не позволяет в полной мере отразить всех параметров, представляемых спирометром. Потому что калибровка должна осуществляться не только по объему, но и по расходу газовоздушной смеси.

Результатом каждого измерения является мгновенное значение расхода воздуха, которое, к тому же, зависит от реального значения расхода, т.е. для калибровки, полученное значение мгновенного расхода нужно умножать на поправочный коэффициент k, который является отношением реального расхода, при заданных параметрах, к значению мгновенного расхода.

Для решения данной проблемы была разработана информационно-измерительная система калибровки и поверки акустических спирометров по расходу газовоздушной смеси.

ИИС представляет собой совокупность аппаратных и программных решений. В основе методики калибровки лежит измерение расхода газовоздушной смеси. Расходом является объем воздуха, протекающий через поперечное сечение спирометра, в единицу времени.

Объем задается с помощью валюмоспирометра, а измерение времени происходит программируемым логическим контроллером. Как только объем бака валюмоспирометра достигнет указанной отметки, датчик остановит отсчет времени. Таким образом будет найден реальный расход воздуха. Также будет зафиксирован мгновенный расход, который зарегистрировал акустический спирометр. Умножив мгновенный расход на поправочный коэффициент k мы получим действительное значение расхода воздуха. По данной методике и будет происходить калибровка на всех диапазонах значений.