RU2039547C1

RU2039547C1 - Pressure control system in pneumatic massage device sections

Info

Publication number: RU2039547C1
Authority: RU
Inventors: С.Г. Лев; Н.В. Гришкин; Ю.Н. Орлов
Original assignee: Лев Сергей Григорьевич
Priority date: 1992-03-27
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has comparator, pressure difference control unit. Pressure former, pressure pickup, amplifying former, matching device, pressure controller are mounted in the control channel of each section. Pressure pickup outputs are connected to the comparator through the corresponding amplifying former, and the pressure controller outputs are connected to the comparator through the pressure difference control unit. The comparator outputs are connected to the corresponding matching device. Pressure former outputs are connected to the pneumatic massage device sections through the sequential switch on/off units. The pressure former is a chamber having three nozzles and piezoceramic cantilever with a lever mounted in perpendicular. One lever arm is positioned between the two above mentioned nozzles, one of them communicating to the overpressure source and the second one being connected with the corresponding pneumatic massage device section. The other lever arm is positioned near the ejecting nozzle. A check valve is mounted into the chamber wall in front of the ejecting nozzle. The system has amplitude analyzer mounted on the output of amplifying formers and having outputs connected to OR-gate, which is connected to a revolution number control engine through a comparator, the control engine being connected to the compressor drive. EFFECT: provided control over air supply and pressure level corresponding to a selected mode of massage. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при лечении лимфодемы, венозных нарушений и др. заболеваний, производящих к отекам верхних и нижних конечностей. The invention relates to medical equipment and can be used in the treatment of lymphodema, venous disorders, and other diseases producing edema of the upper and lower extremities.

Известен пневматический массажный аппарат, секция пневмомассажера в котором выполнена в виде однокамерного рукава. Устройство [1] содержит также магистраль питания, логическое устройство, задающее вариации задержки во времени подключения магистрали питания к одному рукаву. В устройстве производится массаж одновременно всей конечности, хотя и в различные интервалы времени. Однако отсутствуют средства, обеспечивающие изменение и регулирование давления. Такой массажный аппарат оказывается неудовлетворительным для лечения многих больных. Known pneumatic massage apparatus, section of the pneumatic massager in which is made in the form of a single chamber sleeve. The device [1] also contains a power line, a logic device that sets the delay variation in time of connecting the power line to one sleeve. The device performs massage simultaneously of the entire limb, although at different time intervals. However, there are no tools for changing and regulating the pressure. Such a massage apparatus is unsatisfactory for the treatment of many patients.

Известен аппарат для лечения пневмомассажа [2] содержащий пневморукав с отдельными секциями, средства управления последовательностью включения и выключения секций и п-каналов управления по числу секций. Каждый из каналов включает формирователь давления, связанный с источником избыточного давления, и задатчик давления. Каждая из секций попеременно сообщается через переключающий клапан с источником избыточного давления и с атмосферой. A known apparatus for the treatment of pneumomassage [2] containing a pneumatic hose with separate sections, means for controlling the sequence of turning sections on and off and p-control channels according to the number of sections. Each of the channels includes a pressure former associated with a source of overpressure and a pressure adjuster. Each of the sections alternately communicates through a switching valve with an overpressure source and with the atmosphere.

Однако в этом устройстве условия массажа недостаточно приближены к физиологическим, поскольку нет средства, позволяющих в одно и то же время формировать в разных секциях пневмомассажа различные давления. В устройстве не предусмотрены средства, регулирующие давление по скорости его изменения, что снижает точность и быстродействие передачи сигнала, и не предусмотрено регулирование давления с помощью изменения числа оборотов компрессора. However, in this device, the massage conditions are not sufficiently close to physiological, since there is no means allowing at the same time to form different pressures in different sections of the pneumatic massage. The device does not provide means for regulating the pressure by its rate of change, which reduces the accuracy and speed of signal transmission, and does not provide for pressure regulation by changing the speed of the compressor.

Указанные обстоятельства приводят к снижению эффекта лечения. These circumstances lead to a decrease in the effect of treatment.

Технический результат предложенного устройства заключается в повышении эффективности лечения за счет создания в различных секциях давлений, адекватных физиологическим, и в передаче этих величин с достаточной точностью и быстродействием. The technical result of the proposed device is to increase the effectiveness of the treatment by creating in various sections pressures that are adequate to the physiological ones, and to transfer these values with sufficient accuracy and speed.

Для этого в систему введен блок соотношения давлений, компаратор, источник пониженного давления, компрессор, управляемый приводом и сообщенный с источником повышенного и пониженного давления, а в каждый из п-каналов управления секции введены датчик давления в секции, усилитель-формирователь и согласующее устройство, при этом выходы датчика давления в секциях через соответствующий усилитель-формирователь и выходы задатчиков давления через блок соотношения давлений подключены к компаратору, выходы которого через соответствующие согласующие устройства связаны с входами соответствующих формирователей давления, связанных с источником пониженного давления и подключенных выходами через средства управления последовательностью включения и выключения секций к соответствующим секциям пневмомассажера. For this, a pressure ratio unit, a comparator, a reduced pressure source, a compressor controlled by a drive and connected to a high and low pressure source are introduced into the system, and a pressure sensor in the section, an amplifier-former and a matching device are introduced into each of the section’s control channels, at the same time, the outputs of the pressure sensor in the sections through the corresponding amplifier-driver and the outputs of the pressure adjusters through the pressure ratio block are connected to the comparator, the outputs of which through the corresponding uyuschie devices are connected to the inputs of respective formers pressure associated with the reduced pressure source and outlets connected via sequence control means enable or disable sections of the respective sections pnevmomassazhera.

В системе управления формирователь давления может быть выполнен в виде камеры, в которой установлены три сопла и пьезокерамическая консоль с закрепленным перпендикулярно ей рычагом, одно из плеч которого размещено между двумя из указанных сопл, одно из которых сообщено с источником избыточного давления, другое с соответствующей секцией пневмомассажера, а другое плечо рычага размещено у эжекционного сопла, причем в стенке камеры напротив эжекционного сопла встроен обратный клапан. In the control system, the pressure shaper can be made in the form of a chamber in which three nozzles and a piezoceramic console are mounted with a lever fixed perpendicular to it, one of the arms of which is placed between two of these nozzles, one of which is connected to the source of overpressure, the other with the corresponding section a pneumatic massager, and the other lever arm is located at the ejection nozzle, and a check valve is built into the chamber wall opposite the ejection nozzle.

В систему управления могут быть введены последовательно соединенные амплитудный анализатор, элемент ИЛИ и коммутатор, выход которого подключен к введенному двигателю регулирования числа оборотов, связанному с приводом компрессора, при этом входы амплитудного анализатора подключены к выходам усилителей-формирователей. A series-connected amplitude analyzer, an OR element, and a switch can be introduced into the control system, the output of which is connected to the introduced speed control motor connected with the compressor drive, while the inputs of the amplitude analyzer are connected to the outputs of the amplifier-shapers.

На фиг. 1 приведена блок-схема предложенной системы управления давлением; на фиг. 2 схема выполнения формирователя давления и подключения его в систему управления давлением в секциях пневмомассажера. In FIG. 1 shows a block diagram of the proposed pressure control system; in FIG. 2 is a diagram of a pressure former and its connection to a pressure control system in sections of a pneumatic massager

Система содержит каналы управления 1, 2, ПН с соответствующими секциями 1,3, П пневмомассажера 3. Каждый из каналов управления содержит задатчики давления 4, 5 (соответственно для каналов управления 1, 2), предназначенные для задания давления в секциях 1, 2 пневмомассажера 3. The system contains control channels 1, 2, PN with respective sections 1,3, П of the pneumatic massager 3. Each of the control channels contains pressure switches 4, 5 (respectively for control channels 1, 2), designed to set the pressure in sections 1, 2 of the pneumatic massager 3.

На выходе задатчков давления 4, 5 установлены блок 6 соотношения давлений, предназначенный для формирования сигнала давления в соответствии с программой, заложенной в памяти блока соотношения давлений. Эта программа построена на основе логики, физиологического соотношения. At the output of the pressure adjusters 4, 5, a pressure ratio unit 6 is installed for generating a pressure signal in accordance with a program stored in the memory of the pressure ratio unit. This program is built on the basis of logic, physiological correlation.

Коммутатор 7 предназначен для сравнения заданных и действительных сигналов, т. е. сигналов задан давлений от задатчиков давления 4, 5 и блока соотношения давлений и сигналов давлений с датчиков давлений 8, 9 в соответствующих секциях 1, 2 пневмомассажера. The switch 7 is intended for comparing the set and actual signals, i.e., the set pressure signals from the pressure adjusters 4, 5 and the pressure-pressure ratio block from the pressure sensors 8, 9 in the corresponding sections 1, 2 of the pneumatic massager.

Выходы датчиков давлений 8, 9 подключены к компаратору 7 через усилители-формирователи 10, 11, предназначенные для усиления и корректировки сигналов. The outputs of the pressure sensors 8, 9 are connected to the comparator 7 through the amplifiers-shapers 10, 11, designed to amplify and adjust the signals.

Выходы компаратора 7 через соответствующие согласующие устройства 12, 13 подключены к соответствующему формирователю давления 14, 15. Давление к формирователям давления подводится от компрессора 16, управляемого приводом 17. Формирователи давления 14, 15 через средства управления 18 последовательностью включения и отключения секций подключены к секциям 1, 2,П пневмомассажера 3. The outputs of the comparator 7 through the corresponding matching devices 12, 13 are connected to the corresponding pressure driver 14, 15. The pressure to the pressure drivers is supplied from the compressor 16 controlled by the actuator 17. The pressure drivers 14, 15 are connected to sections 1 through the control means 18 of the sequence of switching sections on and off; , 2, P of the pneumatic massager 3.

Амплитудный анализатор 19 установлен на выходе усилителей-формирователей 10, 11 и подключен через схему ИЛИ 20 к коммутатору 21, установленному на входе двигателя 22 регулирования числа оборотов, подключенного к приводу компрессора 16 для регулирования давления в секциях пневмомассажера 3. Формирователи давления 14, 15 (см. фиг. 2) представляют собой камеру 23, в которой установлены три сопла 24-26 и пьезокерамическая консоль 27 с закрепленным перпендикулярно ей рычагом 28. Сопло 24 сообщено с источником 29 избыточного давления, сопло 25 с одной из секций, например с секцией 1 пневмомассажера. Эжекционное сопло 26 сообщено с источником 30 пониженного давления (источником вакуума) и с рессивером 30¹ пониженного давления (рессивером вакуума).The amplitude analyzer 19 is installed at the output of the amplifiers-shapers 10, 11 and is connected via an OR circuit 20 to a switch 21 installed at the input of the speed control motor 22 connected to the compressor drive 16 for regulating the pressure in the sections of the pneumatic massager 3. Pressure formers 14, 15 ( see Fig. 2) are a chamber 23 in which there are three nozzles 24-26 and a piezoceramic console 27 with a lever 28 fixed perpendicular to it. Nozzle 24 is in communication with a source of overpressure 29, nozzle 25 from one of the sections, example with section 1 of the pneumatic massager. The ejection nozzle 26 is in communication with a reduced pressure source 30 (vacuum source) and a reduced pressure receiver 30 ¹ (vacuum receiver).

Напротив эжекционного сопла 26 в стенке камеры встроен обратный клапан 31. Opposite the ejection nozzle 26, a check valve 31 is integrated in the chamber wall.

Система работает следующим образом. The system operates as follows.

При описании работы рассмотрен двухсекционный пневмомассажер. Количество секций пневмомассажера определяется по назначению врача. При лечении с помощью многосекционного пневмомассажера его секции работают аналогично. When describing the work, a two-section pneumatic massager is considered. The number of sections of the pneumatic massager is determined by the doctor's prescription. When treated with a multi-section air massager, its sections work similarly.

Сигналы с задатчиков давления 4, 5 поступают к блоку 6 соотношений давлений, который формирует значения установок давлений в секциях 1, 2, 3 П в соответствии с заложенной в его памяти программой, построенной на основе физиологических соотношений. Эти сигналы на входе компаратора 7 сравниваются со значениями действительных давлений в секциях 1, 2, 3П, которые контролируются датчиками давлений 8, 9, усиливаются и корректируются на усилителях-формирователях 10, 11. Сигналы рассогласования этих значений поступают на согласующие блоки 12, 13, которые преобразуют управляющий сигнал и приводят его к виду, необходимому для управления пьезокерамической консолью 27. The signals from pressure adjusters 4, 5 go to block 6 of the pressure ratio, which generates the values of the pressure settings in sections 1, 2, 3 P in accordance with the program built in his memory, based on physiological ratios. These signals at the input of the comparator 7 are compared with the values of the actual pressures in sections 1, 2, 3P, which are monitored by pressure sensors 8, 9, amplified and corrected on the amplifiers-shapers 10, 11. The mismatch signals of these values are fed to the matching blocks 12, 13, which transform the control signal and bring it to the form necessary to control the piezoceramic console 27.

Под действием электрического сигнала биморфная пьезокерамическая консоль изгибается и изменяет положение рычага 28 относительно сопл 24, 25, 26 и, следовательно, степень на перекрытия этих сопл. В соответствии с этим изменяется давление в секции, в которой подключен этот формирователь давления. Степень открытия сопла, в том числе эфекционного сопла 26, является характеристикой изменения сопротивления истечению воздуха на выходе сопла 26. Under the influence of an electric signal, the bimorph piezoelectric cantilever bends and changes the position of the lever 28 relative to the nozzles 24, 25, 26 and, therefore, the degree of overlap of these nozzles. Accordingly, the pressure in the section in which this pressure former is connected is changed. The degree of opening of the nozzle, including the ejection nozzle 26, is a characteristic of the change in resistance to the outflow of air at the exit of the nozzle 26.

В соответствии с этим в камере 23 может быть сформировано соответствующее давление, которое и устанавливается в секциях пневмомассажера. In accordance with this, a corresponding pressure can be formed in the chamber 23, which is set in the sections of the pneumatic massager.

В системе предусмотрена обратная связь по числу оборотов компрессора, которая образована амплитудным анализатором 19, блоком ИЛИ 20, коммутатором 21 и двигателем 22 регулирования числа оборотов. The system provides feedback on the number of revolutions of the compressor, which is formed by an amplitude analyzer 19, an OR block 20, a switch 21, and a speed control motor 22.

При изменении в одной из секций давления относительно оптимальных значений двигатель 22, воздействуя через привод 17 на компаратор 16, управляет соответствующим образом изменением его числа оборотов и производительностью. When changing in one of the pressure sections relative to the optimal values, the engine 22, acting through the actuator 17 on the comparator 16, controls accordingly the change in its speed and performance.

Положительный эффект предложенной системы управления заключается в повышении эффективности массажа за счет формирования физиологического соотношения давлений в секциях пневмомассажера, а также за счет точности и бытродействия их воспроизведения. The positive effect of the proposed control system is to increase the effectiveness of massage due to the formation of a physiological pressure ratio in the sections of the pneumatic massager, as well as due to the accuracy and speed of their reproduction.

Claims

1. PRESSURE MANAGEMENT SYSTEM IN THE PNEUMOMASSAGER SECTIONS, containing means for controlling the sequence of switching sections and n control channels of each section on and off, each of which includes a pressure driver associated with an overpressure source and a pressure adjuster, characterized in that a ratio unit is inserted into it pressure, a comparator, a source of reduced pressure, a compressor controlled by the drive and communicated with a source of reduced and increased pressure, and into each of the n channels of control section a pressure sensor in the section, an amplifier-driver and a matching device are provided, while the outputs of the pressure sensor in the sections through the corresponding amplifier-driver and the outputs of the pressure regulators are connected to the comparator through the pressure ratio block, the outputs of which are connected through the corresponding matching devices to the inputs of the corresponding pressure drivers, connected to the source of reduced pressure and connected to the outputs through the means of controlling the sequence of switching sections on and off to the corresponding yuschim sections pnevmomassazhera.

2. The system according to claim 1, characterized in that the pressure former is made in the form of a chamber in which three nozzles and a piezoceramic console are mounted with a lever fixed perpendicular to it, one of the arms of which is placed between two of these nozzles, one of which is communicated with the source overpressure, another nozzle with the corresponding section of the pneumatic massager, and the other arm of the lever is located at the ejection nozzle, and a non-return valve is built into the chamber walls opposite the ejection nozzle.

3. The system of claims. 1 and 2, characterized in that a series-connected amplitude analyzer, an OR element, and a switch are inserted into it, the output of which is connected to the introduced speed control motor associated with the compressor drive, while the inputs of the amplitude analyzer are connected to the outputs of the shaper amplifiers.