МЕДИЦИНСКИЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ

ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФЛОУСПИРОМЕТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ОБЪЕМНОГО РАСХОДА ВОЗДУХА

В.А.Лопата, О.И.Островский, *Х.Эльози

ООО “Сенсорные системы”, г. Киев,

*Факультет электроники Национального технического университета Украины, г.Киев

В составе современной флоуспирометрической аппаратуры наибольшее распространение получили преобразователи объемного расхода воздуха, основанные на зависимости от величины этого расхода перепада давления, возникающего на установленном в приемнике воздушного потока специальном устройстве. Такими устройствами могут быть гидравлические сопротивления (пакеты капиллярных каналов, сетки-экраны и плоскопараллельные решетки), сужающие устройства (диафрагмы и сопла), напорные устройства (трубки Пито, Вентури). Характеристики преобразователей определяют не только эргонометрические качества флоуспирометра (сопротивление дыханию, объем “мертвого пространства”, удобство санитарной обработки), но и метрологические (порог реагирования, чувствительность, соотношения расчетной и реальной статических характеристик).

Противоречивые разрозненные и зачастую устаревшие литературные данные не дают оснований провести объективную оценку оптимальности сочетания параметров флоуспирометрических преобразователей объемного расхода воздуха (ФСП). Нами была проведена серия экспериментов по определению функциональных характеристик (перепада давления D p, сопротивления дыханию R, их отношения К=D p/R в зависимости от величины объемного расхода Q установившегося воздушного потока) для ФСП различных типов. Эксперименты проводились на воздуходувной ротаметрической установке 1-го класса с пределами воспроизводимых объемных расходов воздуха от 0,02 до 16,36 л/с.

В результате экспериментов установлено:

1. 1.Статическая характеристика ФСП с капиллярными каналами (трубки Флейша) отклоняется от теоретической линейностина 5%; величина К практически постоянная (К=1).
2. Статическая характеристика ФСП с сеткой-экраном (трубки Лилли) отклоняются от теоретической линейности на 11%; величина К практически постоянна (К=1);
3. Статическая характеристика ФСП с плоскопараллельной решеткой отклоняется от теоретической линейности на 7%; величина К изменяется от 0,375 до 0,1 при увеличении объемного расхода воздушного потока от 0,107 до 15,167 л/с.
4. Статическая характеристика ФСП с трубкой Пито соответствует параболе 2-го порядка и отклоняется от расчетной на 4%; величина К изменяется от 1,2 до1,0.
5. Статическая характеристика ФСП с круговой диафрагмой соответствует параболе 2-го порядка и отклоняется от расчетной на 4%, величина К изменяется от 1,3 до 1,8 при увеличении объемного расхода воздушного потока от 0,35 до 15,167 л/с.
6. Статическая характеристика ФСП с профилированной диафрагмой определяется функцией D p=k× Q^1,6; величина К изменяется от 0,85 до 1,36 при увеличении объемного расхода воздушного потока от 0,528 до 15,167 л/с.