RU178355U1 - AUTOMATED TEST COMPLEX "ARTIFICIAL LIGHT" - Google Patents

AUTOMATED TEST COMPLEX "ARTIFICIAL LIGHT" Download PDF

Info

Publication number
RU178355U1
RU178355U1 RU2017136464U RU2017136464U RU178355U1 RU 178355 U1 RU178355 U1 RU 178355U1 RU 2017136464 U RU2017136464 U RU 2017136464U RU 2017136464 U RU2017136464 U RU 2017136464U RU 178355 U1 RU178355 U1 RU 178355U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon dioxide
gds
dosing
nitrogen
flow
Prior art date
Application number
RU2017136464U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Гузель Ринатовна Камалетдинова
Максим Павлович Оневский
Павел Михайлович Оневский
Василий Александрович Погонин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ")
Priority to RU2017136464U priority Critical patent/RU178355U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU178355U1 publication Critical patent/RU178355U1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62BDEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B27/00Methods or devices for testing respiratory or breathing apparatus for high altitudes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для испытания дыхательных аппаратов. Автоматизированный испытательный комплекс «Искусственные легкие» предназначен для проведения испытаний изолирующих дыхательных аппаратов (ИДА) на химически связанном кислороде. Комплекс содержит побудитель расхода дыхательной смеси (ГДС), вход и выход которого соединены с изолирующим дыхательным аппаратом, образуя циркуляционный контур, соединенный с системами дозирования диоксида углерода и воды, измерителями содержания диоксида углерода и кислорода, температуры, сопротивления дыханию и влажности, систему дозирования диоксида углерода и запорную арматуру. В линии дозирования диоксида углерода и азота, в линии сброса ГДС в атмосферу и в качестве побудителя расхода ГДС установлены поршневые дозаторы, соединенные с линейными актуаторами. В линиях дозирования диоксида углерода и азота установлены гибкие емкости. В циркуляционном контуре на входе в ИДА установлены водяная баня и подогреватель ГДС, а на выходе - холодильник, соединенный через запорную арматуру с побудителем расхода и линией сброса ГДС в атмосферу. Технический результат - повышение надежности работы комплекса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The utility model relates to devices for testing breathing apparatus. The automated test complex “Artificial Lungs” is designed to test chemically bound oxygen isolating breathing apparatus (IDA). The complex contains a respiratory mixture flow inducer (GDS), the inlet and outlet of which is connected to an insulating breathing apparatus, forming a circulation circuit connected to carbon dioxide and water dosing systems, carbon dioxide and oxygen meters, temperature, breathing resistance and humidity, a dioxide dosing system carbon and stop valves. In the dosing line of carbon dioxide and nitrogen, in the discharge line of the GDS into the atmosphere and as a stimulator of the flow rate of the GDS, piston batchers are installed connected to linear actuators. Flexible tanks are installed in the lines for dosing carbon dioxide and nitrogen. A water bath and a GDS heater are installed in the circulation circuit at the entrance to the IDA, and a refrigerator connected at the outlet is connected through shut-off valves to a flow inducer and a discharge line to the atmosphere. The technical result is an increase in the reliability of the complex. 1 s.p. f-ly, 3 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для испытаний дыхательных аппаратов на химически связанном кислороде.The proposed utility model relates to devices for testing breathing apparatus on chemically bound oxygen.

Известно устройство - стенд для испытания дыхательных аппаратов, содержащее соединенное со средством передачи данных, имитирующее дыхание человека исполнительное устройство, выполненное в виде поршневого насоса, к выходному каналу рабочей камеры которого подсоединен дыхательный аппарат, в котором имеются редуктор и баллон с газом. Устройство содержит систему датчиков, соединенных со средством передачи данных для управления процессом испытания (патент Германии №19627388, МПК А62В 27/00, 1998).A device is known - a test bench for breathing apparatus, containing an actuator connected to a data transmission device simulating human breathing, made in the form of a piston pump, to the output channel of the working chamber of which a breathing apparatus is connected, in which there is a gearbox and a gas cylinder. The device comprises a system of sensors connected to a data transmission means for controlling the test process (German patent No. 19627388, IPC АВВ 27/00, 1998).

Недостаток этого устройства заключается в сложности конструкции. Кроме того, в этом устройстве невозможно воспроизвести реальную дыхательную среду, состав которой в процессе испытаний изменяется из-за сброса в атмосферу части потока, так как при работе регенеративного продукта обычно выделяется больше кислорода, чем поглощается пользователем (коэффициент регенерации обычно находится в пределах от 1,1 до 1,2).The disadvantage of this device is the complexity of the design. In addition, it is impossible to reproduce a real respiratory medium in this device, the composition of which changes during the test due to the discharge of part of the stream into the atmosphere, since during the operation of the regenerative product, more oxygen is usually released than absorbed by the user (the regeneration coefficient usually ranges from 1 , 1 to 1.2).

Указанные недостатки обусловлены конструктивными признаками известного технического решения.These shortcomings are due to structural features of the known technical solutions.

Известно устройство для испытания дыхательного аппарата, содержащее побудитель расхода дыхательной смеси, системы дозирования диоксида углерода и воды, измерители содержания диоксида углерода и кислорода, температуры, сопротивления дыханию и влажности, побудитель расхода - основной насос сильфонного, мембранного или поршневого типа, создающий пульсирующий поток дыхательной смеси с изменением объемного расхода, близким к синусоидальному (ГОСТ Р 12.4.220-2001).A device for testing a breathing apparatus is known, which contains a respiratory mixture flow inducer, a carbon dioxide and water dosing system, carbon dioxide and oxygen meters, temperature, respiratory resistance and humidity, and a flow stimulator is a main bellows, diaphragm or piston type pump that generates a pulsating respiratory flow mixtures with a change in volumetric flow close to sinusoidal (GOST R 12.4.220-2001).

Данное устройство характеризуется следующими недостатками: невозможность воспроизводства работы устройства без сброса части ГДС в окружающую среду; - невозможность воспроизведения динамики дыхания человека; - невозможность бесступенчатого регулирования глубины дыхания в процессе работы устройства; - невозможность воспроизводства различных нагрузок при работе устройства, что в итоге снижает эксплуатационные характеристики устройства для испытания дыхательных аппаратов.This device is characterized by the following disadvantages: the inability to reproduce the operation of the device without dumping part of the GDS into the environment; - the impossibility of reproducing the dynamics of human breathing; - the impossibility of stepless regulation of the depth of respiration during the operation of the device; - the inability to reproduce various loads during operation of the device, which ultimately reduces the operational characteristics of the device for testing breathing apparatus.

Указанные недостатки обусловлены конструктивными признаками известного технического решения.These shortcomings are due to structural features of the known technical solutions.

Эти недостатки частично устранены в принятом за прототип устройстве для испытания дыхательного аппарата (пат. РФ №2524906, МПК А62В 27/00, опубл. 2014 г.). Известное устройство содержит блок имитации дыхания в виде побудителя расхода дыхательной смеси (ГДС), вход и выход которого соединены с дыхательным аппаратом, образуя циркуляционный контур, соединенный с системами дозирования диоксида углерода и воды, на базе расходомеров, измерителями содержания диоксида углерода и кислорода, температуры, сопротивления дыханию и влажности, побудитель расхода дыхательной смеси, систему дозирования диоксида углерода и воды, измерители содержания диоксида углерода и кислорода, температуры, сопротивления дыханию и влажности. Побудитель расхода дыхательной смеси выполнен в виде соединенной с циркуляционным контуром рабочей среды емкости, в которой помещен рукав из эластичного материала, полость которого связана с испытываемым аппаратом. Циркуляционный контур рабочей среды содержит насос и ресиверы, соединенные с емкостью через управляемые клапаны, между которыми установлен дифференциальный манометр. Побудитель расхода дыхательной смеси соединен с входом испытываемого аппарата через управляющий клапан и увлажнитель, а выход - с линией дозирования диоксида углерода, управляющий клапан и побудитель расхода, образуя циркуляционный контур дыхательной смеси. Перед управляющим клапаном установлены датчик температуры и измерители концентрации кислорода и диоксида углерода в дыхательной смеси. После управляющего клапана установлены датчик температуры и измерители концентрации кислорода и диоксида углерода.These disadvantages are partially eliminated in the adopted for the prototype device for testing the breathing apparatus (US Pat. RF No. 2524906, IPC АВВ 27/00, publ. 2014). The known device comprises a breathing simulator in the form of a respiratory mixture flow inducer (GDS), the input and output of which are connected to the breathing apparatus, forming a circulation circuit connected to carbon dioxide and water dosing systems, based on flow meters, measuring carbon dioxide and oxygen, temperature , resistance to breathing and humidity, stimulant of the flow rate of the breathing mixture, carbon dioxide and water dosing system, meters of carbon dioxide and oxygen, temperature, resistance Ia breathing and moisture. The respiratory mixture flow stimulator is made in the form of a container connected to the circulating circuit of the working medium, in which a sleeve of elastic material is placed, the cavity of which is connected with the device under test. The circulation circuit of the working medium contains a pump and receivers connected to the tank through controlled valves, between which a differential pressure gauge is installed. The respiratory mixture flow inducer is connected to the input of the test device through the control valve and humidifier, and the outlet is connected to the carbon dioxide dosing line, the control valve and the flow stimulator, forming a circulation circuit of the respiratory mixture. A temperature sensor and measuring instruments for the concentration of oxygen and carbon dioxide in the breathing mixture are installed in front of the control valve. After the control valve, a temperature sensor and oxygen and carbon dioxide concentration meters are installed.

Недостатком такого устройства являются невозможность изменения формы дыхательной кривой, что не позволяет имитировать различные психофизиологические состояния человека, и реализации математическим и программным обеспечением автоматизированной системы управления комплекса дыхательного коэффициента меньше 1, т.к. в процессе испытаний производительность регенеративного патрона ИДА снижается, что приводит к уменьшению данного коэффициента до 0,5-0,8.The disadvantage of this device is the impossibility of changing the shape of the respiratory curve, which does not allow simulating various psychophysiological conditions of a person, and the implementation of mathematical and software of the automated control system of the respiratory coefficient complex is less than 1, because during testing, the performance of the regenerative cartridge IDA decreases, which leads to a decrease in this coefficient to 0.5-0.8.

Указанные недостатки обусловлены конструктивными признаками известного технического решения.These shortcomings are due to structural features of the known technical solutions.

Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в создании устройства, обеспечивающего возможность имитации работы устройства при различных психофизиологических состояниях человека путем сброса части дыхательной смеси в окружающую среду, а также воспроизведение динамики дыхания человека и возможности бесступенчатого регулирования глубины дыхания в процессе работы, обеспечение возможности воспроизводства различных нагрузок при проведении испытаний.The technical result provided by the utility model consists in creating a device that provides the ability to simulate the operation of the device under various psychophysiological conditions of a person by dumping part of the respiratory mixture into the environment, as well as reproducing the dynamics of a person’s breathing and the possibility of stepless regulation of the depth of breathing during operation, ensuring reproduction various loads during testing.

Технический результат достигается тем, что автоматизированный испытательный комплекс «Искусственные легкие», характеризующийся тем, что он содержит побудитель расхода дыхательной смеси (ГДС), вход и выход которого соединены с изолирующим дыхательным аппаратом, образуя циркуляционный контур, соединенный с системами дозирования диоксида углерода и азота, измерителями содержания диоксида углерода и кислорода, температуры, сопротивления дыханию и влажности, систему дозирования диоксида углерода и запорную арматуру, в линии дозирования диоксида углерода и азота, в линии сброса ГДС в атмосферу и в качестве побудителя расхода ГДС установлены поршневые дозаторы, соединенные с линейными актуаторами и в линиях дозирования диоксида углерода и азота установлены гибкие емкости. В циркуляционном контуре на входе в ИДА установлены водяная баня и подогреватель ГДС, а на выходе - холодильник, соединенный через запорную арматуру с побудителем расхода и линией сброса ГДС в атмосферу.The technical result is achieved by the fact that the automated test complex "Artificial Lungs", characterized in that it contains a stimulator of the flow of the respiratory mixture (GDS), the input and output of which are connected to an insulating breathing apparatus, forming a circulation circuit connected to carbon dioxide and nitrogen dosing systems , measuring carbon dioxide and oxygen, temperature, breathing resistance and humidity, carbon dioxide dosing system and valves, in the dosing line carbon dioxide and nitrogen, in the discharge line of the GDS to the atmosphere and as a stimulator of the flow of the GDS, piston batchers are installed connected to linear actuators and flexible containers are installed in the dosing lines of carbon dioxide and nitrogen. A water bath and a GDS heater are installed in the circulation circuit at the entrance to the IDA, and a refrigerator connected at the outlet is connected through shut-off valves to a flow inducer and a discharge line to the atmosphere.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.Between the distinguishing features and the achieved technical result, there is the following causal relationship.

Выполнение автоматизированного испытательного комплекса «Искусственные легкие» содержащим побудитель расхода дыхательной смеси (ГДС), вход и выход которого соединены с изолирующим дыхательным аппаратом, образуя циркуляционный контур, соединенный с системами дозирования диоксида углерода и азота, измерителями содержания диоксида углерода и кислорода, температуры, сопротивления дыханию и влажности, систему дозирования диоксида углерода и запорную арматуру, в линии дозирования диоксида углерода и азота, в линии сброса ГДС в атмосферу и в качестве побудителя расхода ГДС установлены поршневые дозаторы, соединенные с линейными актуаторами и в линиях дозирования диоксида углерода и азота установлены гибкие емкости. В циркуляционном контуре на входе в ИДА установлены водяная баня и подогреватель ГДС, а на выходе - холодильник, соединенный через запорную арматуру с побудителем расхода и линией сброса ГДС в атмосферу обеспечивает создание устройства, обеспечивающего возможность имитации работы органов дыхания человека при любых психофизиологических состояниях человека при интенсивной и обычной нагрузке, при статическом положении, характеризующимся минимальным расходованием кислорода и минимальным выделением диоксида углерода, а также воспроизведение динамики дыхания человека и возможности бесступенчатого регулирования глубины дыхания в процессе работы, обеспечение возможности воспроизводства различных нагрузок при проведении испытаний. Применение электроприводных клапанов и линейных актуаторов в сочетании с насосами - дозаторами позволяет применять автоматизированные системы управления от простых до самых сложных, что делает испытательный комплекс универсальным.Implementation of an automated test complex “Artificial Lungs” containing a respiratory mixture flow inducer (GDS), the inlet and outlet of which is connected to an insulating breathing apparatus, forming a circulation circuit connected to carbon dioxide and nitrogen dosing systems, measuring carbon dioxide and oxygen, temperature, resistance respiration and humidity, carbon dioxide dosing system and valves, in the line of dosing of carbon dioxide and nitrogen, in the line of discharge of GDS into the atmosphere and piston dosing units connected to linear actuators are installed as a stimulator of GDS consumption, and flexible containers are installed in the lines for dosing carbon dioxide and nitrogen. In the circulation circuit at the entrance to the IDA, a water bath and a GDS heater are installed, and at the outlet, a refrigerator connected through shut-off valves to a flow inducer and a discharge line of the GDS into the atmosphere provides a device that enables the simulation of the functioning of the human respiratory system in any psychophysiological state of a person intensive and normal load, in a static position, characterized by a minimum consumption of oxygen and a minimum emission of carbon dioxide, as well as reproduction the dynamics of human respiration and the possibility of stepless regulation of the depth of breathing during operation, providing the ability to reproduce various loads during testing. The use of electric actuator valves and linear actuators in combination with metering pumps allows the use of automated control systems from simple to the most complex, which makes the test complex universal.

По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию "новизна".According to the information available to the applicant, the set of essential features of the claimed utility model is not known from the prior art, which allows us to conclude that the claimed object meets the criterion of "novelty."

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность полезной модели, может быть многократно использована в производстве различных модификаций блочных автоматизированных котельных установок с получением технического результата, заключающегося в повышении эффективности и надежности, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию "промышленная применимость".The set of essential features characterizing the essence of the utility model can be repeatedly used in the production of various modifications of block automated boiler plants to obtain a technical result consisting in increasing efficiency and reliability, which allows us to conclude that the claimed object meets the criterion of "industrial applicability".

Сущность заявляемой полезной модели поясняется примером конкретного выполнения, гдеThe essence of the claimed utility model is illustrated by an example of a specific implementation, where

на фиг. 1 изображена схема автоматизированного испытательного комплекса «Искусственные легкие»;in FIG. 1 shows a diagram of an automated test complex "Artificial lungs";

на фиг. 2 показан вариант конструкции гибкого резервуара (продольное сечение);in FIG. 2 shows a design variant of a flexible tank (longitudinal section);

на фиг. 3 показано устройство изолирующего дыхательного аппарата (ИДА).in FIG. Figure 3 shows an isolating breathing apparatus (IDA) device.

Перечень позиций, указанных на чертежах:The list of items indicated in the drawings:

1. побудитель расхода (имитатор дыхания);1. an inducer of an expense (a simulator of breath);

2. изолирующий дыхательный аппарат (ИДА);2. insulating breathing apparatus (IDA);

3. двухходовой клапан;3. two-way valve;

4. нагреватель ГДС;4. GDS heater;

5. водяная баня;5. water bath;

6. трехходовой клапан;6. three-way valve;

7. двухходовой клапан;7. two-way valve;

8. холодильник;8. refrigerator;

9. двухходовой клапан;9. two-way valve;

10. линейный актуатор;10. linear actuator;

11. система дозирования диоксида углерода;11. carbon dioxide dosing system;

12. система дозирования азота;12. nitrogen dosing system;

13. баллон с углекислым газом;13. carbon dioxide cylinder;

14. двухходовой клапан;14. two-way valve;

15. гибкий резервуар;15. flexible tank;

16. трехходовой клапан;16. three-way valve;

17. насос - дозатор;17. pump - dispenser;

18. линейный актуатор;18. linear actuator;

19. баллон с сжатым азотом;19. a cylinder with compressed nitrogen;

20. двухходовой клапан;20. two-way valve;

21. гибкий резервуар;21. flexible tank;

22. трехходовой клапан;22. three-way valve;

23. насос - дозатор;23. pump - dispenser;

24. линейный актуатор;24. linear actuator;

25. трехходовой клапан;25. three-way valve;

26. насос - дозатор;26. pump - dispenser;

27. линейный актуатор;27. linear actuator;

28. двухходовой клапан;28. two-way valve;

29. блок контроля и управления;29. control and management unit;

30. узел изоляции органов дыхания;30. node isolation of the respiratory system;

31. регенеративный патрон;31. regenerative cartridge;

32. дыхательный мешок.32. breathing bag.

Автоматизированный испытательный комплекс «Искусственные легкие» содержит побудитель расхода дыхательной смеси (ГДС) 1, вход и выход которого соединены с изолирующим дыхательным аппаратом (ИДА) 2, образуя циркуляционный контур. На линии вдоха ИДА 2 соединяется через двухходовой клапан 3, нагреватель ГДС 4, водяную баню 5 и трехходовой клапан 6 с побудителем расхода 1. На линии выдоха ИДА 2 соединяется через двухходовой клапан 7, холодильник 8, двухходовой клапан 9 с побудителем расхода 1. Побудитель расхода 1 выполнен в виде поршневого дозатора и снабжен приводом в виде линейного актуатора 10, преобразующего электрическую энергию управления в линейное перемещение.The automated test complex "Artificial Lungs" contains a respiratory mixture flow stimulator (GDS) 1, the input and output of which are connected to an isolating breathing apparatus (IDA) 2, forming a circulating circuit. On the inspiratory line, IDA 2 is connected through a two-way valve 3, a GDS 4 heater, a water bath 5 and a three-way valve 6 with a flow inducer 1. On the exhalation line, IDA 2 is connected through a two-way valve 7, cooler 8, two-way valve 9 with a flow activator 1. flow 1 is made in the form of a piston dispenser and is equipped with a drive in the form of a linear actuator 10, which converts the electrical control energy into linear displacement.

Циркуляционный контур на вдохе через трехходовой клапан 6 соединен с системой дозирования диоксида углерода 11 и системой дозирования азота 12. Система дозирования диоксида углерода 11 содержит баллон с углекислым газом 13, соединенным через двухходовой клапан 14 и гибкий резервуар 15 с трехходовым клапаном 16, который также соединен с насосом - дозатором 17, снабженным линейным актуатором 18. Система дозирования азота 12 содержит баллон с сжатым азотом 19, соединенным через двухходовой клапан 20 и гибкий резервуар 21 с трехходовым клапаном 22, который также соединен с насосом - дозатором 23, снабженным линейным актуатором 24. Выходы трехходовых клапанов 16 и 22 соединены между собой и с трехходовым клапаном 6.The inspiratory circulation circuit through a three-way valve 6 is connected to a carbon dioxide dosing system 11 and a nitrogen dosing system 12. The carbon dioxide dosing system 11 contains a carbon dioxide cylinder 13 connected through a two-way valve 14 and a flexible tank 15 with a three-way valve 16, which is also connected with a metering pump 17 provided with a linear actuator 18. The nitrogen dosing system 12 contains a canister of compressed nitrogen 19 connected through a two-way valve 20 and a flexible tank 21 with a three-way valve 22, which it is also connected to a metering pump 23 equipped with a linear actuator 24. The outputs of the three-way valves 16 and 22 are connected to each other and to the three-way valve 6.

На выходе холодильника 8 циркуляционный контур через трехходовой клапан 25 соединен с атмосферой и линией сброса ГДС, включающей насос - дозатор 26, снабженный линейным актуатором 27. Холодильник 8 соединен двухходовым клапаном 28 с линией подачи хладагента.At the outlet of the refrigerator 8, the circulation circuit through a three-way valve 25 is connected to the atmosphere and the discharge line of the GDS, including a metering pump 26, equipped with a linear actuator 27. The refrigerator 8 is connected by a two-way valve 28 to the refrigerant supply line.

Вход и выход ИДА 2 соединены с блоком контроля и управления 29, обеспечивающим измерение и поддержание в заданных пределах содержание диоксида углерода и азота, содержание кислорода, влажность, величину сопротивления дыханию и температуру поступающей на вдох ГДС и автоматическое управление клапанами и насосами - дозаторами. ИДА 2 содержит узел изоляции органов дыхания 30 в виде маски, полумаски или загубника, регенеративный патрон 31 и дыхательный мешок 32.The input and output of IDA 2 are connected to a control and control unit 29, which provides measurement and maintenance of carbon dioxide and nitrogen dioxide, oxygen content, humidity, respiratory resistance, and temperature of the incoming GDS and automatic control of metering valves and pumps. IDA 2 contains a node for the isolation of the respiratory system 30 in the form of a mask, half mask or mouthpiece, a regenerative cartridge 31 and a breathing bag 32.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При включении линейного актуатора 10 побудитель расхода ГДС 1 создает пульсирующий поток газовой дыхательной смеси, аналогичный воздушному потоку, формируемому легкими человека, поочередно в режиме вдоха и выдоха. При вдохе ГВС из дыхательного мешка 32 ИДА 2 через регенеративный патрон 31, узел изоляции органов дыхания 30, открытый двухходовой клапан 21, холодильник 20 и трехходовой клапан 22 поступает в полость побудителя расхода ГВС 1. При выдохе воздух из полости побудителя расхода 1 через открытый трехходовой клапан 6 водяную баню 5, подогреватель воздуха 13 и двухходовой клапан 11 поступает в ИДА, последовательно заполняя узел изоляции органов дыхания 30, регенеративный патрон 30 и дыхательный мешок 31.When the linear actuator 10 is turned on, the flow stimulator of the GDS 1 creates a pulsating flow of the gas respiratory mixture, similar to the air flow generated by the human lungs, alternately in the mode of inhalation and exhalation. When inhaling hot water from breathing bag 32 IDA 2 through a regenerative cartridge 31, isolation unit for respiratory organs 30, open two-way valve 21, refrigerator 20 and three-way valve 22 enters the cavity of the flow-inducing unit of hot water 1. When exhaling, the air from the cavity of the flow-inducing unit 1 passes through the open three-way valve 6 a water bath 5, an air heater 13 and a two-way valve 11 enters the IDA, sequentially filling the respiratory organs isolation unit 30, the regenerative cartridge 30 and the breathing bag 31.

Для имитации дыхания на вход ИДА 2 поступает ГДС с относительной влажностью, близкой к 100%, температурой 37-38°С, содержанием диоксида углерода около 4% и содержанием кислорода около 17-18% при расходе от 10 до 70 дм /мин, что соответствует степени тяжести выполняемой пользователем работы. В регенеративном патроне 31 выдыхаемый воздух за счет химического взаимодействия с регенеративным продуктом (надпероксид калия) очищается от диоксида углерода и обогащается кислородом. Кратко процесс регенерации заключается во взаимодействии паров воды с надпероксидом калия при котором образуется кислород и щелочь, которая вступает в реакцию с диоксидом углерода, образуя карбонаты. Содержание кислорода при этом увеличивается до 21% и выше, а содержание диоксида углерода снижается ниже предельной допустимой концентрации 2-3%. Однако при этом отрегенерированная ГДС, поступающая на вдох пользователя не обеспечивает комфортность дыхания из-за пониженной влажности и повышенной температуры.To simulate breathing, IDA 2 receives a GDS with a relative humidity close to 100%, a temperature of 37-38 ° С, a carbon dioxide content of about 4% and an oxygen content of about 17-18% at a flow rate of 10 to 70 dm / min, which corresponds to the severity of the work performed by the user. In regenerative cartridge 31, exhaled air is purified by chemical interaction with the regenerative product (potassium superoxide) from carbon dioxide and enriched with oxygen. Briefly, the regeneration process consists in the interaction of water vapor with potassium superoxide in which oxygen and alkali are formed, which reacts with carbon dioxide to form carbonates. The oxygen content in this case increases to 21% and higher, and the carbon dioxide content decreases below the maximum permissible concentration of 2-3%. However, at the same time, the regenerated GDS delivered to the user's breath does not provide comfortable breathing due to low humidity and high temperature.

Для создания требуемой концентрации диоксида углерода на входе в ИДА 2 служит система дозирования диоксида углерода 11, которая включается в работу после пуска побудителя расхода ГДС 1. Из баллона с углекислым газом 13 через открытый клапан 14 газ поступает в гибкий резервуар 15, после чего двухходовой клапан 14 закрывается и через открытый трехходовой клапан 16 диоксид углерода поступает в насос дозатор 17 за счет отвода поршня дозатора 17 линейным актуатором 18. После этого производится переключение трехходового клапана 16 и насос дозатор 17 начинает дозирование диоксида углерода в циркулирующий поток ГДС. Т.к. подаваемая на очистку в ИДА 2 ГДС содержит необходимую влагу (при пропускании через водяную баню 5) и диоксид углерода в регенеративном патроне 31 происходит регенерация ГДС, при которой происходит химическое поглощение диоксида углерода. При выдохе циркулирующая ГДС охлаждается до комфортной для дыхания температуры - не выше 30-32°С при проходе через холодильник 20, степень охлаждения ГДС регулируется расходом хладагента двухходовым клапаном 28. а после нагревателя с испарителем воды 7 влажность ГДС становится близкой к 100%.To create the required concentration of carbon dioxide at the entrance to the IDA 2, a carbon dioxide dosing system 11 is used, which is activated after the start of the flow meter of the GDS 1. From the carbon dioxide cylinder 13 through the open valve 14, the gas enters the flexible tank 15, after which the two-way valve 14 is closed and through an open three-way valve 16, carbon dioxide enters the dispenser pump 17 due to the removal of the piston of the dispenser 17 by a linear actuator 18. After that, the three-way valve 16 is switched and the dispenser pump 17 starts There is a dosage of carbon dioxide in the circulating flow of GDS. Because fed to the cleaning in IDA 2 GDS contains the necessary moisture (when passing through a water bath 5) and carbon dioxide in the regenerative cartridge 31 is the regeneration of GDS, in which there is a chemical absorption of carbon dioxide. When exhaling, the circulating GDS is cooled to a temperature comfortable for breathing - not higher than 30-32 ° C when passing through the refrigerator 20, the degree of cooling of the GDS is regulated by the flow rate of the refrigerant with a two-way valve 28. and after the heater with a water evaporator 7, the humidity of the GDS becomes close to 100%.

Для имитации процесса дыхания, при котором происходит поглощение кислорода, соединенный с циркуляционным контуром трехходовой клапан открывается и включается линейный актуатор 27, при этом насос - дозатор 26 забирает из циркуляционного контура часть выдыхаемой ГДС и через клапан 28 сбрасывает в атмосферу.To simulate the breathing process, in which oxygen is absorbed, the three-way valve connected to the circulation circuit opens and the linear actuator 27 is turned on, while the metering pump 26 takes part of the exhaled GDS out of the circulation circuit and is discharged through the valve 28 into the atmosphere.

Для компенсации сброса ГДС служит система дозирования азота 12, которая включается в работу после пуска насоса-дозатора 26. Из баллона с сжатым азотом 19 через открытый двухходовой клапан 20 газ поступает в гибкий резервуар 21, после чего двухходовой клапан 20 закрывается и через открытый трехходовой клапан 22 азот поступает в насос дозатор 23 за счет отвода поршня дозатора линейным актуатором 24. После этого производится переключение трехходового клапана 22 и насос дозатор 23 начинает дозирование диоксида углерода в циркулирующий поток ГДС.To compensate for the discharge of GDS, a nitrogen dosing system 12 is used, which is put into operation after the metering pump 26 is started. From the cylinder with compressed nitrogen 19, gas enters the flexible reservoir 21 through the open two-way valve 20, after which the two-way valve 20 closes and through the open three-way valve 22, nitrogen enters the dispenser pump 23 due to the withdrawal of the dispenser piston by a linear actuator 24. After this, the three-way valve 22 is switched and the dispenser pump 23 starts dosing of carbon dioxide into the circulating GDS flow.

Так как узел изоляции органов дыхания 30 соединен с линиями вдоха и выдоха циркуляционного контура, и каждая из этих линий соединена пневматически с блоком контроля и управления 29, что позволяет контролировать параметры ГДС на вдохе и на выходе и управлять положением клапанов при запуске и испытаниях, а также задавать режимы работы насосов - дозаторов подачей сигнала на линейные актуаторы, и подачу диоксида углерода и азота согласно программе испытаний и с учетом сбросы части ГДС в атмосферуSince the isolation unit of the respiratory organs 30 is connected to the inspiratory and expiratory lines of the circulation circuit, and each of these lines is pneumatically connected to the control and control unit 29, which allows you to control the GDS parameters at inspiration and at the outlet and control the position of the valves during startup and testing, and also set the operating modes of dosing pumps by applying a signal to linear actuators, and supplying carbon dioxide and nitrogen according to the test program and taking into account the discharge of part of the gas distribution system into the atmosphere

Устройство обеспечивает сброс части дыхательной смеси в окружающую среду и воспроизводит динамику дыхания человека с поглощением кислорода и выделением диоксида углерода, а также обеспечивает возможность бесступенчатого регулирования глубины дыхания в процессе испытания дыхательных аппаратов.The device provides the discharge of part of the respiratory mixture into the environment and reproduces the dynamics of human breathing with the absorption of oxygen and the release of carbon dioxide, and also provides the possibility of stepless regulation of the depth of breathing during the testing of breathing apparatus.

Claims (2)

1. Автоматизированный испытательный комплекс «Искусственные легкие», характеризующийся тем, что он содержит побудитель расхода дыхательной смеси (ГДС), вход и выход которого соединены с изолирующим дыхательным аппаратом, образуя циркуляционный контур, соединенный с системами дозирования диоксида углерода и азота, измерителями содержания диоксида углерода и кислорода, температуры, сопротивления дыханию и влажности, систему дозирования диоксида углерода и запорную арматуру, в линии дозирования диоксида углерода и азота, в линии сброса ГДС в атмосферу и в качестве побудителя расхода ГДС установлены поршневые дозаторы, соединенные с линейными актуаторами, и в линиях дозирования диоксида углерода и азота установлены гибкие емкости.1. The automated test complex "Artificial Lungs", characterized in that it contains a stimulator of the flow of the respiratory mixture (GDS), the input and output of which are connected to an insulating breathing apparatus, forming a circulation circuit connected to carbon dioxide and nitrogen dosing systems, dioxide dioxide meters carbon and oxygen, temperature, breathing resistance and humidity, carbon dioxide dosing system and valves, in the line of dosing of carbon dioxide and nitrogen, in the discharge line DS into the atmosphere and as an incentive flow HDS piston mounted dispensers connected to linear actuators and dispensing lines carbon dioxide and nitrogen established flexible container. 2. Автоматизированный испытательный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что в циркуляционном контуре на входе в ИДА установлены водяная баня и подогреватель ГДС, а на выходе - холодильник, соединенный через запорную арматуру с побудителем расхода и линией сброса ГДС в атмосферу.2. The automated test complex according to claim 1, characterized in that a water bath and a GDS heater are installed in the circulation circuit at the entrance to the IDA, and a refrigerator connected at the outlet, connected through shut-off valves to a flow inducer and a discharge line to the atmosphere.
RU2017136464U 2017-10-16 2017-10-16 AUTOMATED TEST COMPLEX "ARTIFICIAL LIGHT" RU178355U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017136464U RU178355U1 (en) 2017-10-16 2017-10-16 AUTOMATED TEST COMPLEX "ARTIFICIAL LIGHT"

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017136464U RU178355U1 (en) 2017-10-16 2017-10-16 AUTOMATED TEST COMPLEX "ARTIFICIAL LIGHT"

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU178355U1 true RU178355U1 (en) 2018-03-30

Family

ID=61867788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017136464U RU178355U1 (en) 2017-10-16 2017-10-16 AUTOMATED TEST COMPLEX "ARTIFICIAL LIGHT"

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU178355U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU207673U1 (en) * 2021-05-31 2021-11-10 Андрей Дмитриевич Романов Stand for imitation of human external respiration, intended for testing personal protective equipment of the human respiratory system
RU207697U1 (en) * 2021-09-29 2021-11-11 Андрей Дмитриевич Романов A stand for imitating human external respiration, designed to test personal protective equipment for human respiratory organs.
WO2022255903A1 (en) * 2021-05-31 2022-12-08 Андрей Дмитриевич РОМАНОВ Stand for simulating human external respiration
WO2023055254A1 (en) * 2021-09-29 2023-04-06 Андрей РОМАНОВ Stand for simulating human external respiration

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19627388A1 (en) * 1996-07-06 1998-01-15 Horst Pastor Test equipment for above water and underwater respirators
RU2524906C2 (en) * 2012-10-18 2014-08-10 Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") Device for testing breathing apparatus
RU2013107885A (en) * 2013-02-21 2014-08-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") STAND FOR TESTING RESPIRATORY DEVICES OF ISOLATING TYPE
US8986216B2 (en) * 2010-07-22 2015-03-24 Dräger Saftey AG & Co. KGaA Process for leak testing, device and respirator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19627388A1 (en) * 1996-07-06 1998-01-15 Horst Pastor Test equipment for above water and underwater respirators
US8986216B2 (en) * 2010-07-22 2015-03-24 Dräger Saftey AG & Co. KGaA Process for leak testing, device and respirator
RU2524906C2 (en) * 2012-10-18 2014-08-10 Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") Device for testing breathing apparatus
RU2013107885A (en) * 2013-02-21 2014-08-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") STAND FOR TESTING RESPIRATORY DEVICES OF ISOLATING TYPE

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU207673U1 (en) * 2021-05-31 2021-11-10 Андрей Дмитриевич Романов Stand for imitation of human external respiration, intended for testing personal protective equipment of the human respiratory system
WO2022255903A1 (en) * 2021-05-31 2022-12-08 Андрей Дмитриевич РОМАНОВ Stand for simulating human external respiration
RU207697U1 (en) * 2021-09-29 2021-11-11 Андрей Дмитриевич Романов A stand for imitating human external respiration, designed to test personal protective equipment for human respiratory organs.
WO2023055254A1 (en) * 2021-09-29 2023-04-06 Андрей РОМАНОВ Stand for simulating human external respiration

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU178355U1 (en) AUTOMATED TEST COMPLEX "ARTIFICIAL LIGHT"
US7836882B1 (en) Electronic anesthesia delivery apparatus
JP5735577B2 (en) Shared system and method
US7959443B1 (en) Lung simulator
RU2643670C1 (en) Breathing apparatus testing device
Shaffer et al. Demand-controlled liquid ventilation of the lungs.
JPH02274264A (en) Respirator
CN102369036A (en) Peep regulation for a breathing apparatus
US20090044803A1 (en) Anaesthesia machine simulator
JPH09122241A (en) Anesthesia system
JP2000005311A (en) Method for determining capacity of pipe system and breathing apparatus system
CN104349812A (en) Virtual respiratory gas delivery systems and circuits
CN102151385A (en) Breath trainer
CN103893865A (en) Method for controlling ventilation by turbine capacity of respirator
JPH1057492A (en) Respirator
CN101180100B (en) Method and arrangement for determination of the residual capacity of breathable air for an oxygen-generating breathing apparatus operated in circuit
Lerou et al. Model-based administration of inhalation anaesthesia. 1. Developing a system model
CN104023780B (en) For the carburetor arrangement of breathing apparatus
KR20120111398A (en) Medical ventilator
CN110057733B (en) Experimental device for respiratory system of warm-up dummy
CA3183790A1 (en) Devices and related methods for ventilation
RU2524906C2 (en) Device for testing breathing apparatus
JPWO2020141061A5 (en)
RU2811307C1 (en) Model of respiratory system for liquid artificial ventilation
RU218907U1 (en) CLOSED-TYPE LIQUID BREATHING APPARATUS UNDER CHANGING HYPERBARIC PRESSURE ENVIRONMENT

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20191017