Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2477618

(19)

RU

(11)

2477618

(13)

C1

(51) МПК A61B5/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 18.03.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011130711/14, 21.07.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

21.07.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 21.07.2011

(45) Опубликовано: 20.03.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2301020 С2, 20.06.2007. RU 2393758 С1, 10.07.2010. RU 81886 U1, 10.04.2009. RU 112823 U1, 27.01.2012. US 2011028853 A1, 03.02.2011. KR 1020080010530 A, 31.01.2008.

Адрес для переписки:

420111, г.Казань, ул. К. Маркса, 10, ГОУ ВПО Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ-КАИ), отдел интеллектуальной собственности

(72) Автор(ы):

Каратаев Робиндар Николаевич (RU),

Сойко Алексей Игоревич (RU),

Хрунина Александра Игоревна (RU),

Галимов Фарид Мисбахович (RU),

Каратаев Оскар Робиндарович (RU),

Каратаев Олег Робиндарович (RU),

Хаматов Марат Халимович (RU),

Синицын Игорь Николаевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ-КАИ) (RU)

(54) УСТАНОВКА ПУЛЬСИРУЮЩИХ ПОТОКОВ ЖИДКОСТИ ДЛЯ КОМПЛЕКТНОЙ ПОВЕРКИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СФИГМОМАНОМЕТРОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к контрольно-измерительной аппаратуре для метрологической аттестации измерителей артериального давления и частоты сердечных сокращений. Установка содержит источник пульсаций давления, содержащий насос и первый пульсатор расхода, с измерительным и байпасным гидравлическими каналами, регулятор давления, связанный с блоком управления, измерительный модуль, представляющий собой цилиндр, имитирующий руку человека, для присоединения компрессионной манжеты автоматизированного сфигмоманометра, в котором размещена эластичная трубка, имитирующая артерию руки человека и включенная в измерительный канал, рабочий эталон давления и частоты, включенный в измерительный канал. Электрические входы блока управления соединены с выходами рабочего эталона давления и частоты, а выходы - со входами источника пульсации давления. Введен второй пульсатор расхода, один гидравлический вход которого соединен через измерительный модуль с первым гидравлическим выходом пульсатора расхода, второй гидравлический вход - со вторым выходом первого пульсатора расхода по байпасному каналу, а гидравлический выход - через регулятор давления со входом источника пульсаций давления. Электрический вход второго пульсатора расхода связан с блоком управления. Изобретение позволяет повысить точность поверки автоматизированных сфигмоманометров. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной аппаратуре и предназначено для метрологической аттестации измерителей артериального давления и частоты сердечных сокращений.

Известна установка для поверки автоматических и полуавтоматических измерителей артериального давления и частоты пульса фирмы «OMRON CORPORATION» (Рекомендация, Государственная система обеспечения единства измерения. Измерители артериального давления и частоты пульса автоматические и полуавтоматические OMRON и MARSHALL, Методика поверки МИ 2582-2000, Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений (ВНИИОФИ) Госстандарта России, М., 2000) - [1], которая состоит из прибора для испытаний измерителей артериального давления, манжеты, цилиндров для компрессионных манжет, имитатора (задатчика) пульсаций давления в компрессионной манжете, жестких камер, нагнетателя воздуха, электронных блоков, пневмосистемы со специальными металлическими и пластмассовыми штуцерами, трубками, заглушками и переходниками для подключения к пневмосистеме прибора. Для установки характерна применимость ограниченного количества типов приборов, наличие методической погрешности измерений при поверке, связанной с вынужденным отходом от имитации процесса измерений, происходящего в действительности, и невозможность проведения комплектной поверки, при которой определяют метрологические характеристики средства измерения, присущие ему как единому целому. В данном случае возможна только поэлементная поверка, которую проводят, когда неосуществима комплектная поверка (РМГ 29-99, пп.13.20 и 13.21. Рекомендации по межгосударственной стандартизации, ГСИ. Метрология. Основные термины и определения, ИПК, Издательство стандартов, 2000) - [2].

Известно устройство «Пульсатор расхода» по патенту RU 2327119, G01F 25/00, F15B 21/12, опубликованный 20.06.08, Бюл. 17 - [3] для создания пульсирующих потоков жидкости в гидравлически замкнутом контуре, содержащее статор с входным и двумя выходными окнами, расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях, и установленный в нем соосно цилиндрический полый ротор, соединенный с валом двигателя и имеющий выходные окна, выполненные в виде различных многоугольников. Данное устройство позволяет расширить возможность получения пульсаций расхода с различными законами изменения за счет изменения форм окон ротора, расположенных на различных уровнях, а также генерировать пульсовые колебания потоков жидкости в замкнутом контуре в установках для комплектной поверки автоматизированных сфигмоманометров.

Известно изобретение «Установка для поверки автоматизированных средств измерений артериального давления и частоты пульса» по патенту RU 2210974, A61B 5/02, опубликованный 27.08.03, Бюл. 24 - [4], которая содержит цилиндр, имитирующий руку пациента, для компрессионной манжеты поверяемого средства измерения, рабочий эталон давления, задатчик пульсаций давления, имитирующий частоту пульса и содержащий кварцевый генератор частоты и электромагнит, стержень которого выполнен с упором в эластичное дно цилиндра для передачи пульсаций давления через масло на манжету с частотой, задаваемой генератором, блок управления, устройство нагнетания воздуха и элементы соединения пневмосистемы. Здесь пульсации давления передаются на компрессионную манжету через весь цилиндр, имитирующий руку, тогда как в реальном процессе пульсации давления передаются только по артерии, а также необходимо отсоединение компрессионной манжеты от поверяемого средства измерения для их подключения через элемент подсоединения к пневмосистеме установки, тогда как у ряда типов средств измерений отсоединение манжеты конструктивно не предусмотрено, и, следовательно, провести поверку такого средства на этой установке невозможно.

Наиболее близким к заявленному изобретению и совпадающим с ним по назначению является изобретение «Установка для комплектной поверки артериального давления и частоты сердечных сокращений» по патенту RU 2301020, A61B 5/02, опубликованный 20.06.07, Бюл. 17 - [5]. Установка содержит источник пульсаций давления, включающий в себя насос и пульсатор расхода, один вход которого гидравлически связан с насосом, а второй вход электрически соединен с блоком управления, представляющим собой персональный компьютер. На выходе пульсатора расхода имеются две жесткие трубки, образующие измерительный и байпасный каналы. Измерительный канал является первым гидравлическим выходом пульсатора расхода, содержит сенсорную зону в виде гибкой эластичной трубки, имитирующей артерию руки человека и находящейся в полости цилиндра, имитирующего руку человека, и через рабочий эталон давления, передающий сигнал на блок управления, гидравлически соединен с входом регулятора давления. К цилиндру, на который надевается компрессионная манжета поверяемого сфигмоманометра, подсоединяется блок стабилизации давления. Устройство содержит регулятор давления, гидравлически соединенный с насосом, блок управления, выходы которого электрически соединены с насосом, регулятором давления, пульсатором расхода, а входами блока управления являются выходы рабочего эталона давления.

Изобретение решено с достижением технического результата - повышения точности поверки автоматизированных сфигмоманометров, однако регулирование пульсирующих потоков осуществляется только пульсатором расхода, установленного в месте разветвления измерительного и байпасного канала, что не позволяет оптимально регулировать параметры потока далее по линии измерительного канала и всего колебательного контура поверочной установки.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в расширении возможностей регулирования потока жидкости в замкнутом колебательном контуре поверочной установки.

Технический результат достигается тем, что в установке пульсирующих потоков жидкости для комплектной поверки автоматизированных сфигмоманометров, содержащей источник пульсаций давления, содержащий насос и первый пульсатор расхода, с измерительным и байпасным гидравлическими каналами, регулятор давления, связанный с блоком управления, измерительный модуль, представляющий собой цилиндр, имитирующий руку человека, для присоединения компрессионной манжеты автоматизированного сфигмоманометра, в котором размещена эластичная трубка, имитирующая артерию руки человека и включенная в измерительный канал, рабочий эталон давления и частоты, включенный в измерительный канал, блок управления, электрические входы которого соединены с выходами рабочего эталона давления и частоты, а выходы - со входами источника пульсации давления, новым является то, что она дополнительно содержит второй пульсатор расхода, один гидравлический вход которого соединен через измерительный модуль с первым гидравлическим выходом пульсатора расхода, второй гидравлический вход - со вторым выходом первого пульсатора расхода по байпасному каналу, а гидравлический выход - через регулятор давления со входом источника пульсаций давления, при этом электрический вход второго пульсатора расхода связан с блоком управления.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где

1 - источник пульсаций давления; 2 - насос; 3 - первый пульсатор расхода; 4 - второй пульсатор расхода; 5 - измерительный канал; 6 - байпасный канал; 7 - измерительный модуль; 8 - цилиндр, имитирующий руку человека; 9 - трубка, имитирующая артерию руки человека; 10 - компрессионная манжета автоматизированного сфигмоманометра; 11 - автоматизированный сфигмоманометр; 12 - рабочий эталон давления и частоты; 13 - регулятор давления; 14 - блок управления.

Установка пульсирующих потоков жидкости для комплектной поверки автоматизированных сфигмоманометров содержит источник пульсаций давления 1, выполненный в виде насоса 2 и первого пульсатора расхода 3 [3], первый вход которого гидравлически связан с насосом 2, а второй вход электрически соединен с блоком управления 14, представляющим собой персональный компьютер. На выходе первого пульсатора расхода 3 имеются две жесткие трубки, образующие измерительный 4 и байпасный 5 каналы. Измерительный канал 4, являющийся первым гидравлическим выходом первого пульсатора расхода 3, содержит измерительный модуль 7, используемый для поверки автоматизированных сфигмоманометров 11. Измерительный модуль 7 представляет собой цилиндр 8 из эластичного материала, в котором размещена гибкая эластичная трубка 9, имитирующая артерию руки человека. На цилиндр 8 надевается компрессионная манжета 10 поверяемого сфигмоманометра 11. К измерительному модулю 7 подсоединен рабочий эталон давления и частоты 12, передающий сигналы на блок управления 14.

Установка содержит регулятор давления 13, гидравлически соединенный с насосом 2 и связанный со вторым пульсатором расхода 4. Электрические выходы блока управления 14 соединены с насосом 2, регулятором давления 13, первым 3 и вторым 4 пульсаторами расхода, а его входы являются выходами рабочего эталона давления и частоты 12.

Установка пульсирующих потоков жидкости содержит замкнутый гидравлический колебательный контур, состоящий из измерительного 5 и байпасного 6 канала одинаковых диаметров. Задаваемые параметры потока жидкости с блока управления 14 генерируются насосом 2, при этом поток жидкости делится первым пульсатором расхода 3, установленного в точке разветвления измерительного 5 и байпасного 6 каналов на два потока, расходы которых находятся в установленном соотношении. Первый пульсатор расхода 3 осуществляет регулирование потока жидкости небольшой массы, при этом колебания будут происходить в противофазе относительно друг друга на параллельных участках гидравлического тракта колебательного контура. В точке их соединения установлен второй пульсатор расхода 4, позволяющий осуществлять регулирование и поддержание заданных параметров потока жидкости на всем участке гидравлического тракта поверочной установки. Регулирование небольшой массы жидкости и поддержание заданных параметров потока жидкости позволяет сократить энергетические затраты на проведение комплектной поверки автоматизированных сфигмоманометров.

Установка работает следующим образом.

В блок управления 14 задают эталонные значения давления Р, сигнал с которого поступает в насос 2, и частоты f, сигнал, с которого поступает в первый пульсатор расхода 3. Поток жидкости от насоса 2 через трубку постоянного сечения попадает в пульсатор расхода 3, представляющий собой цилиндр, который, вращаясь с задаваемой от блока управления 14 частотой, равной частоте сердечных сокращений, пропускает его по двум жестким трубкам, образующим измерительный 5 и байпасный 6 каналы, по которым проходят потоки жидкости, отличающиеся между собой в противофазе.

Периодические пульсации расхода воспринимаются гибкой эластичной трубкой 9, имитирующей артерию руки человека и находящейся внутри полости цилиндра 8, которые через техническое масло в цилиндре 8, имитирующем руку человека, воспринимаются компрессионной манжетой 10 поверяемого сфигмоманометра 11. Кроме него измеряемое давление и частоту воспринимает рабочий эталон давления 12 (Комплекс для измерения давления цифровой ИПДЦ модели 89018-01, Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 3.9026.288-01 ТО) - [6], представляющий собой цифровой комплекс для измерения давления с пределом допускаемой приведенной погрешности 0,06%, который обрабатывает поступающую измерительную информацию и выдает управляющие импульсы блоку управления 14. Стабильное давление во всей системе поддерживается регулятором давления 13, воспринимающим сигналы от блока управления 14.

Измерение систолического, диастолического давления и частоты сердечных сокращений (Р в , Р н , f) проводят сфигмоманометром 11 на цилиндре 8, имитирующем руку человека. Полученные значения сфигмоманометра 11 сравнивают с систолическим, диастолическим давлением и частотой сердечного сокращения (Р в0 ; Р н0 , f 0 ), которые поступают от рабочего эталона давления 12 в блок управления 14. Аналогично поверяют средство измерения еще в нескольких точках и принимают решение о его пригодности или непригодности к применению.

Решаемая задача достигается введением в гидравлический тракт колебательного контура поверочной установки для комплектной автоматизированной поверки измерителей артериального давления второго пульсатора расхода, установленного в точке соединения измерительного и байпасного каналов гидравлического контура, что позволяет осуществить регулирование и поддержание заданных параметров потока жидкости на всем участке гидравлического тракта поверочной установки. Этот признак у прототипа отсутствует.

Таким образом, предложена установка, в которой комплектно проводится поверка автоматизированных средств измерений артериального давления и частоты сердечных сокращений, при этом решение данного устройства несложно в исполнении, просто и надежно в работе.

Формула изобретения

Установка пульсирующих потоков жидкости для комплектной поверки автоматизированных сфигмоманометров, содержащая источник пульсаций давления, содержащий насос и первый пульсатор расхода, с измерительным и байпасным гидравлическими каналами, регулятор давления, связанный с блоком управления, измерительный модуль, представляющий собой цилиндр, имитирующий руку человека, для присоединения компрессионной манжеты автоматизированного сфигмоманометра, в котором размещена эластичная трубка, имитирующая артерию руки человека и включенная в измерительный канал, рабочий эталон давления и частоты, включенный в измерительный канал, блок управления, электрические входы которого соединены с выходами рабочего эталона давления и частоты, а выходы - со входами источника пульсации давления, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит второй пульсатор расхода, один гидравлический вход которого соединен через измерительный модуль с первым гидравлическим выходом пульсатора расхода, второй гидравлический вход - со вторым выходом первого пульсатора расхода по байпасному каналу, а гидравлический выход - через регулятор давления со входом источника пульсаций давления, при этом электрический вход второго пульсатора расхода связан с блоком управления.

РИСУНКИ