RU85810U1 - PORTABLE TELEMETRIC SYSTEM FOR REGISTRATION OF EXTERNAL RESPIRATION PARAMETERS IN REAL TIME AND A SWIMMER'S RESPIRATORY TUBE FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents

PORTABLE TELEMETRIC SYSTEM FOR REGISTRATION OF EXTERNAL RESPIRATION PARAMETERS IN REAL TIME AND A SWIMMER'S RESPIRATORY TUBE FOR ITS IMPLEMENTATION Download PDF

Info

Publication number
RU85810U1
RU85810U1 RU2009102394/22U RU2009102394U RU85810U1 RU 85810 U1 RU85810 U1 RU 85810U1 RU 2009102394/22 U RU2009102394/22 U RU 2009102394/22U RU 2009102394 U RU2009102394 U RU 2009102394U RU 85810 U1 RU85810 U1 RU 85810U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal processing
processing unit
swimmer
tube
sensing element
Prior art date
Application number
RU2009102394/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Абросимов
Original Assignee
Владимир Николаевич Абросимов
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 Владимир Николаевич Абросимов filed Critical Владимир Николаевич Абросимов
Priority to RU2009102394/22U priority Critical patent/RU85810U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU85810U1 publication Critical patent/RU85810U1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

1. Портативная телеметрическая система регистрации параметров дыхания в реальном времени, включающая чувствительный элемент дыхания, соединенный через блок обработки сигналов с передающим устройством, средства крепления блока обработки сигналов и передающего устройства, приемное устройство, соединенное с компьютером для обработки полученных сигналов, отличающаяся тем, что введена дыхательная трубка пловца, выполненная с возможностью крепления на голове, при этом чувствительный элемент установлен в полости указанной трубки. ! 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде цифрового турбинного датчика потока воздуха. ! 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что дыхательная трубка снабжена средством ее крепления на лбу пловца для скоростного плавания, выполненным в виде налобника с кольцевым держателем и ремешком. ! 4. Система по п.3, отличающаяся тем, что чувствительный элемент дыхания расположен в ее полости не выше кольцевого держателя налобника. ! 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что дыхательная трубка выполнена с загубником. ! 6. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок обработки сигналов с чувствительного элемента представляет собой микропроцессор. ! 7. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит капнометр и/или оксиметр, выходы которых подключены к второму и третьему входам блока обработки сигналов. ! 8. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок обработки сигналов и передающее устройство выполнены с водонепроницаемыми корпусами. ! 9. Система по п.1, отличающаяся тем, что ремешок выполнен с возможностью крепления блока обработки сигналов и передающего устройст�1. Portable telemetry system for recording breathing parameters in real time, including a respiratory sensing element connected through a signal processing unit to a transmitting device, means for attaching a signal processing unit and a transmitting device, a receiving device connected to a computer for processing received signals, characterized in that the breathing tube of the swimmer is introduced, made with the possibility of mounting on the head, while the sensing element is installed in the cavity of the specified tube. ! 2. The system according to claim 1, characterized in that the sensing element is made in the form of a digital turbine air flow sensor. ! 3. The system according to claim 1, characterized in that the breathing tube is equipped with a means of attaching it to the swimmer’s forehead for high-speed swimming, made in the form of a forehead with an annular holder and strap. ! 4. The system according to claim 3, characterized in that the respiratory sensing element is located in its cavity not higher than the annular forehead holder. ! 5. The system according to claim 1, characterized in that the breathing tube is made with a mouthpiece. ! 6. The system according to claim 1, characterized in that the signal processing unit from the sensing element is a microprocessor. ! 7. The system according to claim 1, characterized in that it further comprises a capnometer and / or oximeter, the outputs of which are connected to the second and third inputs of the signal processing unit. ! 8. The system according to claim 1, characterized in that the signal processing unit and the transmitting device are made with waterproof housings. ! 9. The system according to claim 1, characterized in that the strap is arranged to fasten the signal processing unit and the transmitting device

Description

Полезная модель относится к спортивной медицине, а именно к портативным телеметрическим системам контроля дыхания пловца в процессе плавания и к плавательным приспособлениям: спортивным дыхательным трубкам для пловцов, закрепляемых на голове, и может быть использована в спортивных тренировках, для научных исследований, в диагностических целях, а также при оценке спортивных возможностей пловца и готовности его к соревнованиям.The utility model relates to sports medicine, namely to portable telemetric systems for monitoring swimmer’s breathing during swimming and to swimming devices: sports breathing tubes for swimmers mounted on the head, and can be used in sports training, for scientific research, for diagnostic purposes, as well as in assessing the swimmer’s sporting capabilities and his willingness to compete.

Известен автономный носимый монитор температуры, пульса и частоты дыхания, содержащий малогабаритный приборный блок в виде двух частей: измерительной и приемопередающей, датчики, соединяющие кабели, разъемы, выполненные на плоской стороне измерительной и приемопередающей частей для их электрического и механического соединения, нагрудный пояс с плечевыми лямками (см. патент РФ на промышленный образец №53227, МКПО 24-01, публ. 16.09.2003 г.).A well-known stand-alone wearable temperature, pulse and respiration monitor containing a small instrument unit in the form of two parts: measuring and transceiving, sensors connecting cables, connectors made on the flat side of the measuring and transceiving parts for their electrical and mechanical connection, chest belt with shoulder straps (see RF patent for industrial design No. 53227, MKPO 24-01, publ. September 16, 2003).

Монитор не имеет возможности применения в процессе плавания.The monitor is not suitable for use in the swimming process.

Известна диалоговая система для измерения физиологических параметров типа нормы пульса, кровяного давления и т.д., пользователя в движении, содержащая один или более датчиков ускорения или силы для закрепления на теле пользователя, монитор, беспроводный передатчик, типа инфракрасного, акустического или радио-передатчика, для передачи взвешенного сигнала с датчика на монитор, выполненного с возможностью диалогового видео показа, записью и показа уровня физиологических личных параметров в течение долгого времени (см. патент США №5524637, МПК А61 В5/103, А61 В5/22, публ. 11.06.1996 г.).A known dialogue system for measuring physiological parameters such as heart rate, blood pressure, etc., the user in motion, containing one or more acceleration sensors or forces to be mounted on the user's body, monitor, wireless transmitter, such as infrared, acoustic or radio transmitter , to transmit a weighted signal from the sensor to the monitor, made with the possibility of interactive video display, recording and showing the level of physiological personal parameters over time (see US patent No. 5524637, MP A61 B5 / 103, A61 B5 / 22, publ. 11.06.1996 city).

Систему сложно адаптировать для анализа параметров дыхания пловца.It is difficult to adapt the system to analyze swimmer’s breathing parameters.

Известен портативный спирометр для контроля нескольких параметров дыхания, содержащий чувствительный элемент в виде съемного многоразового или одноразового турбинного датчика, электронный блок обработки сигналов с индикатором результатов (см. патент № WO 9718753, А61 В5/08, публ. 29.05.97 г.).Known portable spirometer for monitoring several respiration parameters, containing a sensing element in the form of a removable reusable or disposable turbine sensor, an electronic signal processing unit with an indicator of results (see patent No. WO 9718753, A61 B5 / 08, publ. May 29, 1997).

Портативный спирометр применим только в стационарных условиях.Portable spirometer is applicable only in stationary conditions.

Известна система бесконтактной непрерывной регистрации частоты дыхания человека в процессе его деятельности, включающая акселерометрический датчик, выполненный с возможностью крепления зажимом на кармане его нательного белья в проекции сердца, источник питания и запоминающее устройство, выполненные с возможностью крепления на нательном белье и/или одежде, при этом запоминающее устройство через систему передачи сигналов соединено с компьютером для обработки сигналов (см. патент РФ на полезную модель №73772, МПК А61 В 5/02, публ. 10.06. 2008 г.).A known system of non-contact continuous recording of the respiratory rate of a person in the process of his activity, including an accelerometer sensor made with the possibility of fastening with a clip on the pocket of his underwear in the projection of the heart, a power source and a storage device made with the possibility of mounting on underwear and / or clothes, this memory device through a signal transmission system is connected to a computer for processing signals (see RF patent for utility model No. 73772, IPC A61 5/02, publ. 10.06. 2008).

Известную систему сложно применить для динамического контроля дыхания в плавании. Она обеспечивает контроль одного параметра дыхания - частоту дыхания, что недостаточно для комплексного анализа дыхательной системы пловца.The known system is difficult to apply for dynamic control of breathing in swimming. It provides control of one breathing parameter - the respiratory rate, which is not enough for a comprehensive analysis of the swimmer's respiratory system.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является портативная телеметрическая система регистрации параметров дыхания спортсмена в реальном времени, включающая чувствительный элемент дыхания, уставленный в маску для лица, соединенный через блок обработки сигналов с передающим устройством, средства крепления блока обработки сигналов и передающего устройства, приемное устройство, соединенное с компьютером для обработки полученных сигналов (см. патент WO №9853732, А61 В5/00; А61 В5/024, публ. 03.12.98 г. - прототип).Closest to the claimed technical solution is a portable telemetry system for recording the parameters of an athlete’s breathing in real time, including a respiratory sensing element installed in a face mask connected through a signal processing unit to a transmitting device, means for attaching a signal processing unit and a transmitting device, a receiving device, connected to a computer for processing the received signals (see patent WO No. 9853732, A61 B5 / 00; A61 B5 / 024, publ. 03.12.98, prototype).

Известная система имеет только наземное применение. The known system has only ground use.

Таким образом, все известные системы контроля физиологических параметров дыхания не адаптированы к процессу плавания.Thus, all known systems for controlling the physiological parameters of respiration are not adapted to the swimming process.

Известны выпускаемые промышленностью дыхательные трубки для пловца, содержащие корпус с силиконовым загубником и средством крепления в виде пластикового налобника с кольцевым держателем и ремешком (см. фиг/1а - «Трубка передняя SCN-83S» фирмы Akvilon, http://www.czar.rn/subcats.php; фиг.16 - «S-665 - Finis Center Mount Snorkel» фирмы FINIS, Inc.; «Дыхательная трубка Mad Wave», КНР, http://www.swimshop.ru/images/snorkelmv.jpg; «Трубка TUSA Platina Hyperdry SP-110», http://www.paradive.ru/shop/catalog/details/1449).Known commercially available breathing tubes for a swimmer, comprising a body with a silicone mouthpiece and a fastening means in the form of a plastic forehead with an annular holder and strap (see fig / 1a - "Front tube SCN-83S" company Akvilon, http: //www.czar. rn / subcats.php; Fig. 16 - “S-665 - Finis Center Mount Snorkel” by FINIS, Inc .; “Mad Wave Respiration Tube, China, http://www.swimshop.ru/images/snorkelmv.jpg ; “TUSA Platina Hyperdry SP-110 Tube”, http://www.paradive.ru/shop/catalog/details/1449).

У дыхательных трубок две основные части: это загубник и корпус трубки. Загубник имеет анатомическую форму и выполняется из мягкого силикона, который без затруднений позволяет удерживать трубку во рту. Отличительной особенностью трубок для скоростного плавания в ластах является размещение их по центру лба, а не сбоку головы, что позволяет беспрепятственно сложить и вытянуть руки за головой. Дыхательная трубка удерживается на голове пловца при помощи налобника с ремешка из резины.The breathing tubes have two main parts: a mouthpiece and a tube body. The mouthpiece has an anatomical shape and is made of soft silicone, which without difficulty allows you to hold the tube in your mouth. A distinctive feature of tubes for high-speed swimming in flippers is their placement in the center of the forehead, and not on the side of the head, which allows you to freely fold and extend your arms behind your head. The breathing tube is held onto the swimmer’s head with a rubber strap from the forehead.

Известна дыхательная трубка для пловца, содержащая корпус без загубника и средство крепления его в виде ремешка с налобником, соединенным с кольцевым держателем (фиг.1-в изображает трубку на http://www.krasnikita.com/Archive/articles/fins.htm).Known breathing tube for a swimmer, containing a body without a mouthpiece and means of fastening it in the form of a strap with a forehead connected to an annular holder (Fig.1-c depicts a tube at http://www.krasnikita.com/Archive/articles/fins.htm )

Спортсмены применяют дыхательные трубки длиной по внутреннему радиусу не более 48 см, изготовленные из пластиковой трубы с внутренним диметром не менее 20 мм. Во избежание натирания десен вследствие вибрации трубки при высоких скоростях, загубники пловцами, как правило, не используются, а край трубки удерживается во рту зубами.Athletes use breathing tubes with an internal radius of not more than 48 cm, made of plastic pipe with an internal diameter of at least 20 mm. To avoid gum rubbing due to tube vibration at high speeds, mouthpieces by swimmers are generally not used, and the edge of the tube is held in the mouth by the teeth.

Трубки для скоростных видов подводного спорта размещаются по линии носа для лучшей обтекаемости, разнообразны по форме и требуют применения специальной маски или очков. Трубка предназначена для обеспечения дыхания при плавании по поверхности воды без необходимости поднимать голову для вдоха. Дыхание через трубку комфортно и безопасно при плавании вблизи поверхности. Указанные известные трубки имеют низкий вес.Tubes for high-speed underwater sports are placed along the nose line for better streamlining, are diverse in shape and require the use of a special mask or glasses. The tube is designed to provide breathing while swimming on the surface of the water without having to raise its head for inspiration. Breathing through the tube is comfortable and safe when swimming near the surface. These known tubes have a low weight.

Известны дыхательные трубки пловца, содержащие корпус, выполненный с загубником и фронтальным креплением на лбу пловца с помощью налобника с кольцевым держателем и ремешком (см. патент США №7234461, МПК А62 В18/08, В63С11/16, В63С11/20, публ. 08.12.2005 г.и патент США №7047965, МПК В63С11/16, В63С11/02, публ. 23.05.2006 г.).Known swimmer’s breathing tubes containing a body made with a mouthpiece and frontal mount on the swimmer’s forehead using a forehead with an annular holder and strap (see US patent No. 7234461, IPC A62 B18 / 08, B63C11 / 16, B63C11 / 20, publ. 08.12 .2005 and US patent No. 7047965, IPC B63C11 / 16, B63C11 / 02, publ. 23.05.2006).

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является дыхательная трубка для скоростного плавания, выполненная с фронтальным креплением на лбу пловца ремешком, имеющим налобник с кольцевым держателем (см. заявку США №2007199565, МПК В63С11/16, публ. 30.08.2007 г.- прототип).Closest to the claimed technical solution is a breathing tube for speed swimming, made with frontal fastening on the swimmer’s forehead with a strap having a forehead with an annular holder (see US application No. 2007199565, IPC B63C11 / 16, published on 08.30.2007, prototype) .

Все вышеуказанные известные дыхательные трубки не обеспечивают возможность регистрации параметров дыхания пловца, что снижает эффективность их эксплуатации.All of the above known breathing tubes do not provide the ability to register the parameters of the swimmer’s breathing, which reduces the efficiency of their operation.

Технический результат комплексной системы регистрации параметров внешнего дыхания в реальном времени заключается в создании простой системы контроля дыхания, позволяющей легко регистрировать параметры дыхания в процессе плавания и в наземных условиях, обеспечивающей эффективность тренировки.The technical result of a real-time integrated system for recording external respiration parameters is to create a simple breathing control system that makes it easy to record respiration parameters during swimming and in terrestrial conditions, providing training efficiency.

Технический результат полезной модели дыхательной трубки в обеспечении удобства и безопасности регистрации параметров дыхания в процессе плавания и повышении эффективности тренировки и эксплуатации дыхательной трубки.The technical result of a useful model of a breathing tube in ensuring the convenience and safety of recording respiration parameters during swimming and increasing the efficiency of training and operation of the breathing tube.

Безопасность применения заявляемой системы и дыхательной трубки гарантируется возможностью применения одноразовых датчиков потока воздуха.The safety of the claimed system and breathing tube is guaranteed by the possibility of using disposable air flow sensors.

Технический результат достигается тем, что в портативную телеметрическую систему регистрации параметров дыхания в реальном времени, включающую чувствительный элемент дыхания, соединенный через блок обработки сигналов с передающим устройством, средства крепления блока обработки сигналов и передающего устройства, приемное устройство, соединенное с компьютером для обработки полученных сигналов, введена дыхательная трубка пловца, выполненная с возможностью крепления на голове, при этом чувствительный элемент установлен в полости указанной трубки.The technical result is achieved by the fact that in a portable telemetric system for recording breathing parameters in real time, including a respiratory sensing element connected through a signal processing unit to a transmitting device, means for attaching a signal processing unit and a transmitting device, a receiving device connected to a computer for processing received signals , introduced the breathing tube of the swimmer, made with the possibility of mounting on the head, while the sensing element is installed in the cavity Anna tube.

Предпочтительно чувствительный элемент выполнить в виде цифрового турбинного датчика потока воздуха.Preferably, the sensing element is in the form of a digital turbine air flow sensor.

Целесообразно дыхательную трубку выполнить со средством ее крепления на лбу пловца для скоростного плавания в виде налобника с кольцевым держателем и ремешком.It is advisable to carry out the breathing tube with the means of its attachment to the swimmer's forehead for high-speed swimming in the form of a forehead with an annular holder and strap.

Чувствительный элемент дыхания предпочтительно расположить в полости дыхательной трубки не выше кольцевого держателя налобника.The respiratory sensing element is preferably located in the cavity of the respiratory tube not higher than the annular holder of the forehead.

Предпочтительно дыхательную трубку выполнить с загубником.Preferably, the breathing tube is performed with a mouthpiece.

Блок обработки сигналов представляет собой микропроцессор.The signal processing unit is a microprocessor.

Целесообразно блок обработки сигналов и передающее устройство выполнить с водонепроницаемыми корпусами.It is advisable to block the signal processing and the transmitting device to perform with waterproof housings.

Ремешок выполнен с возможностью крепления блока обработки сигналов и передающего устройства.The strap is made with the possibility of mounting the signal processing unit and the transmitting device.

Технический результат достигается тем, что в дыхательную трубку пловца, включающую корпус и выполненную с возможностью крепления на голове, введен чувствительный элемент дыхания, причем указанный элемент размещен в ее полости.The technical result is achieved by the fact that in the swimmer’s breathing tube, including the body and made with the possibility of mounting on the head, a respiratory sensing element is introduced, and this element is placed in its cavity.

Предпочтительно чувствительный элемент дыхания выполнить в виде цифрового турбинного датчика потока воздуха.Preferably, the respiratory sensing element is in the form of a digital turbine air flow sensor.

Целесообразно иметь средство крепления дыхательной трубки на лбу пловца для скоростного плавания, выполненное в виде налобника с кольцевым держателем и ремешком.It is advisable to have means for attaching the breathing tube to the swimmer's forehead for speed swimming, made in the form of a forehead with an annular holder and strap.

Чувствительный элемент дыхания предпочтительно расположить в полости дыхательной трубки не выше кольцевого держателя налобника.The respiratory sensing element is preferably located in the cavity of the respiratory tube not higher than the annular holder of the forehead.

Предпочтительно дыхательную трубку выполнить с загубником.Preferably, the breathing tube is performed with a mouthpiece.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а, следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию «новизна».When conducting patent research, no solutions were found that are identical to the declared one, and, therefore, the claimed utility model meets the criterion of "novelty."

На фиг.1-а,б,в показаны образцы серийно выпускаемых спортивных дыхательных трубок для пловцов, предназначенных для скоростного плавания. На фиг.2 изображен турбинный датчик потока. На фиг.3 показан вариант схемы портативной комплексной телеметрической системы регистрации параметров дыхания спортсмена в реальном времени. На фиг.4 показан другой вариант указанной системы. На фиг.5 показана спортивная дыхательная трубка без загубника с турбинным датчиком потока. На фиг.6 показана дыхательная трубка с загубником и турбинным датчиком потока, установленная на голове пловца при плавании.1-a, b, c show samples of commercially available sports breathing tubes for swimmers designed for high-speed swimming. Figure 2 shows a turbine flow sensor. Figure 3 shows a diagram of a portable integrated telemetric system for recording the parameters of the athlete's breathing in real time. Figure 4 shows another variant of the specified system. Figure 5 shows a sports breathing tube without a mouthpiece with a turbine flow sensor. Figure 6 shows a breathing tube with a mouthpiece and a turbine flow sensor mounted on the swimmer's head when swimming.

Портативная телеметрическая система регистрации параметров дыхания в реальном времени включает (фиг.3) дыхательную трубку 1 пловца с чувствительным элементом дыхания (фиг.2) в ее полости, выполненным в виде цифрового датчика 2 потока воздуха, соединенного через блок 3 обработки сигналов с передающим устройством 4. В упрощенном варианте система имеет приемное устройство 5, соединенное с компьютером 6 для обработки полученных сигналов. В другом варианте реализации система (фиг.4) может иметь дополнительно капнометр 7 и оксиметр 8, соединенные с блоком 3 обработки сигналов.A real-time portable telemetric registration system for recording breathing parameters includes (Fig. 3) a swimmer’s breathing tube 1 with a respiratory sensing element (Fig. 2) in its cavity, made in the form of a digital air flow sensor 2, connected through a signal processing unit 3 to a transmitting device 4. In a simplified embodiment, the system has a receiver 5 connected to a computer 6 for processing the received signals. In another embodiment, the system (Fig. 4) may further have a capnometer 7 and an oximeter 8 connected to the signal processing unit 3.

Дыхательная трубка 1 (фиг.5,6) пловца имеет средства крепления к голове в виде налобника 9 с кольцевым держателем 10 из эластичного материала и ремешком 11. В налобнике 9 кольцевой держатель 10 обеспечивает фиксацию дыхательной трубки 1 по центру лица пловца (вдоль носа между глазами). Ремешок 11 выполнен с возможностью регулирования его натяжения на голове пловца. Ремешок 11 применяется также в качестве средства крепления блока 3 обработки сигналов и передающего устройства 4 (фиг.6).The breathing tube 1 (Fig. 5,6) of the swimmer has means of attachment to the head in the form of a forehead 9 with an annular holder 10 made of elastic material and a strap 11. In the forehead 9, an annular holder 10 fixes the respiratory tube 1 in the center of the swimmer's face (along the nose between eyes). The strap 11 is made with the possibility of adjusting its tension on the head of the swimmer. The strap 11 is also used as a means of fastening the signal processing unit 3 and the transmitting device 4 (Fig.6).

Чувствительный элемент может быть выполнен, например, в виде съемного цифрового турбинного датчика 2 потока воздуха (фиг.2), содержащего корпус 12 цилиндрической формы из пластмассы с установленной по его оси крыльчаткой 13. Цифровой турбинный датчик 2 потока воздуха может иметь одноразовое или многоразовое применение в зависимости от конструкции его крепления в дыхательной трубке 1. Предпочтительно использовать переходные герметичные втулки, (на фиг не показаны), обеспечивающие возможность установки корпуса 12 турбинного датчика 2 потока воздуха в разрезе спортивной дыхательной трубки 1 (фиг.5,6). Корпус 12 предпочтительно выполнить из прозрачного материала для видимости состояния крыльчатки 13. Сборно-разборное соединение указанного датчика 2 с дыхательной трубкой 1 обеспечивает возможность его замены при необходимости. Для предлагаемой системы пригодны съемные цифровые турбинные датчики 2 потока воздуха, в том числе однанаправленные, характеризующиеся высокой точностью измерений и применяемые, например, в ручном микроспирометре MicroGP (General Practician) фирмы Micro Medical (Великобритания). Датчик имеет малый вес и нечувствителен к изменениям влажности и температуры. Это позволит не калибровать его длительное время. Датчик 2 потока воздуха стерилизуют при необходимости. Для этого его отсоединяют от дыхательной трубки 1 и помещают либо в теплую мыльную воду, либо в холодный стерилизационный раствор на 15 минут (без спирта или хлоридов), а затем промывают в воде.The sensitive element can be made, for example, in the form of a removable digital turbine sensor 2 for air flow (FIG. 2), comprising a cylindrical housing 12 made of plastic with an impeller 13 mounted on its axis. The digital turbine sensor 2 for air flow can be disposable or reusable depending on the design of its fastening in the breathing tube 1. It is preferable to use transitional tight sleeves, (not shown in FIG.), which make it possible to install the housing 12 of the turbine flow sensor 2 in zduha sectional sports breathing tube 1 (fig.5,6). The housing 12 is preferably made of a transparent material for visibility of the state of the impeller 13. The collapsible connection of the specified sensor 2 with the breathing tube 1 makes it possible to replace it if necessary. For the proposed system, removable digital turbine sensors 2 air flows are suitable, including unidirectional, characterized by high measurement accuracy and used, for example, in a MicroGP handheld microspirometer (General Practician) from Micro Medical (Great Britain). The sensor is lightweight and insensitive to changes in humidity and temperature. This will allow you to not calibrate it for a long time. The air flow sensor 2 is sterilized if necessary. To do this, it is disconnected from the breathing tube 1 and placed either in warm soapy water or in a cold sterilization solution for 15 minutes (without alcohol or chlorides), and then washed in water.

Дыхательная трубка 1 выполнена с возможностью переднего центрального (фронтального) крепления на голове пловца для скоростного спортивного поверхностного плавания. При этом она может быть выполнена без загубника (фиг.5) с концом 14, выполненным с возможностью установки в рот пловца при плавании, или с загубником 15 (фиг.6) прямой формы, как в трубках на фиг.1-а,в, и крепится на лбу пловца ремешком 11. Возможно применение боковых трубок с креплением к маске (на фиг не показано).The breathing tube 1 is configured to front central (frontal) mounts on the swimmer’s head for high-speed surface sports swimming. In this case, it can be performed without a mouthpiece (Fig. 5) with an end 14 made with the possibility of installation in the swimmer’s mouth when swimming, or with a mouthpiece 15 (Fig. 6) of a straight form, as in the tubes in Fig. 1-a, in , and is attached to the swimmer’s forehead by a strap 11. Side tubes with a mask attachment are possible (not shown in FIG.).

Длина дыхательной трубки 1 и ее диаметр могут быть различными (длинная меньше заливается водой и брызгами, но больший объем воды надо выдувать из нее при выныривании; большой диаметр обеспечивает меньшее сопротивление потоку воздуха, но увеличивает объем воды для выдувания). Таким образом, большой диаметр дыхательной трубки 1 облегчает дыхание, но создает трудности в очистке от воды. Большая длина уменьшает вероятность попадания в трубку воды, но увеличивает мертвое воздушное пространство (часть объема, который остается в трубке и легких с большим содержанием углекислого газа). Это привело к стандартизации размеров дыхательных трубок: длина - 350-450 мм, внутренний диаметр 18-25 мм. В нижней или средней части дыхательной трубки 1 могут быть размещают специальные клапаны, выпускающие воду и воздух и воду из нее, но не впускающие их обратно, что значительно облегчает усилие, необходимое для ее продувания (на фиг. не показано).The length of the breathing tube 1 and its diameter can be different (a longer one is filled with water and spray, but a larger volume of water must be blown out when diving; a large diameter provides less resistance to air flow, but increases the volume of water for blowing). Thus, the large diameter of the breathing tube 1 facilitates breathing, but creates difficulties in clearing water. A longer length reduces the likelihood of water entering the tube, but increases dead air space (part of the volume that remains in the tube and lungs with a high carbon dioxide content). This led to the standardization of the size of the breathing tubes: length - 350-450 mm, inner diameter 18-25 mm. In the lower or middle part of the breathing tube 1 can be placed special valves that release water and air and water from it, but not letting them back in, which greatly facilitates the force required to blow it (not shown in Fig.).

Блок 3 обработки сигналов с чувствительного элемента представляет собой микропроцессор с низковольтным источником постоянного тока (батарейка). Соединительные провода, в том числе от датчика 2 потока воздуха, блок 3 обработки сигналов и передающее устройство 4 выполнены с водонепроницаемыми оболочками и корпусами с антикоррозионным покрытием. Общий вес их не более 150 г.The signal processing unit 3 from the sensing element is a microprocessor with a low-voltage direct current source (battery). The connecting wires, including from the air flow sensor 2, the signal processing unit 3, and the transmitting device 4 are made with waterproof shells and housings with a corrosion-resistant coating. Their total weight is not more than 150 g.

Ремешок 11 выполнен с возможностью крепления блока 3 обработки сигналов и передающего устройства 4. В других возможных вариантах реализации изобретения очки 16 для плавания и/или шапочка пловца (на фиг. не показана) также могут быть использованы в качестве средств крепления указанного блока 3 и передающего устройства 4.The strap 11 is configured to fasten the signal processing unit 3 and the transmitting device 4. In other possible embodiments of the invention, swimming goggles 16 and / or a swimmer’s cap (not shown in FIG.) Can also be used as means for attaching the indicated unit 3 and the transmitting devices 4.

Перед проведением контроля дыхания цилиндрический пластмассовый корпус 12 одноразового турбинного датчика 2 потока воздуха с крыльчаткой 13 закрепляется в разрезе дыхательной трубки 1 посредством, например, переходных герметичных втулок (на фиг. не показаны).Before breath control, the cylindrical plastic casing 12 of the disposable turbine sensor 2 of the air flow with the impeller 13 is secured in the context of the breathing tube 1 by, for example, transitional tight sleeves (not shown in Fig.).

Блок 3 обработки сигналов и передающее устройство 4 закрепляются на ремешке 11 (фиг.6). Для их закрепления ремешок 11 может иметь специальный герметичный карман с застежкой и/или специальным зажимом.The signal processing unit 3 and the transmitting device 4 are fixed on the strap 11 (Fig.6). To secure them, the strap 11 may have a special tight pocket with a fastener and / or a special clip.

Таким образом, в течение регистрации интегрального сигнала с датчика 2 потока воздуха пловец не ограничен в передвижениях, в связи с чем, непрерывная запись может быть проведена как в состоянии покоя, так и в процессе выполнения пловцом своей спортивной деятельности в полном объеме.Thus, during the registration of the integral signal from the air flow sensor 2, the swimmer is not limited in movement, and therefore, continuous recording can be carried out both at rest, and in the process of the swimmer performing his sports activity in full.

В процессе плавания на тренировках проводят регистрацию интегрального сигнала колебаний воздуха в дыхательной трубке 1 пловца, вызванных потоками воздуха на вдохе-выдохе, приводящими к соответствующим изменениям скорости вращения крыльчатки 13 цифрового датчика 2 потока воздуха, которые фиксируются и обрабатываются блоком 3 обработки сигналов. Частота вращения крыльчатки 13 пропорциональна скорости потока, а число оборотов - объему пришедшего воздуха. Результаты обработки передаются для анализа с передающего устройства 4 на приемное устройство 5 через телеметрические каналы связи или записываются на флэш-карту и могут оцениваться в реальном времени.In the process of swimming in training, the integral signal of air vibrations in the swimmer’s breathing tube 1 is recorded, caused by air flows during inspiration, resulting in corresponding changes in the rotational speed of the impeller 13 of the digital air flow sensor 2, which are recorded and processed by the signal processing unit 3. The rotational speed of the impeller 13 is proportional to the flow rate, and the number of revolutions to the volume of incoming air. The processing results are transmitted for analysis from the transmitting device 4 to the receiving device 5 via telemetric communication channels or are recorded on a flash card and can be evaluated in real time.

После окончания регистрации сигналов приемным устройством 5 интегральный сигнал копируют на компьютер 6, а сигнал из микропроцессора блока 3 обработки сигналов удаляют, что дает возможность подготовить систему для последующей записи. Интегральный сигнал, сохраненный в компьютере 6, может быть подвергнут экспресс анализу с помощью специализированного программного обеспечения. Компьютер 6 использует математическую формулу, чтобы вычислить физиологические параметры дыхания пловца, основанные на его движении в воде. Полученные результаты можно распечатать на принтере. Компьютер 6 позволяет накапливать и хранить и сравнивать результаты в течение долгого времени.After the registration of signals by the receiving device 5, the integral signal is copied to the computer 6, and the signal from the microprocessor of the signal processing unit 3 is removed, which makes it possible to prepare the system for subsequent recording. The integrated signal stored in the computer 6 can be subjected to rapid analysis using specialized software. Computer 6 uses a mathematical formula to calculate the physiological parameters of a swimmer’s breathing based on his movement in water. The results can be printed on a printer. Computer 6 allows you to accumulate and store and compare the results over time.

Проведение анализа параметров дыхания, включая частоту дыханий, соотношения вдоха к выдоху, объемов легочной вентиляции за единицу времени, скоростные показатели вдоха и выдоха позволит объективно в реальном времени оценивать динамику состояний системы дыхания и ее функциональные резервы, что дает возможность проводить контролируемую коррекцию тренировок с целью поддержания максимальной работоспособности пловца. Анализ тренировочных записей дает возможность повысить эффективность тренировочного процесса.An analysis of respiration parameters, including respiratory rate, inspiratory to expiratory ratio, pulmonary ventilation per unit time, inspiratory and expiratory flow rates will allow an objective, real-time assessment of the dynamics of the respiratory system and its functional reserves, which makes it possible to carry out controlled correction of training to maintaining maximum swimmer performance. Analysis of training records makes it possible to increase the effectiveness of the training process.

Включение в систему капнометра 7 позволит объективно устанавливать гипо и гипервентиляционные нарушения дыхания методом капнографии. Включение в систему оксиметра 8 позволит определить содержание кислорода в воздухе.The inclusion of a capnometer 7 in the system will allow you to objectively establish hypo and hyperventilation of respiratory disorders by capnography. The inclusion of an oximeter 8 in the system will determine the oxygen content in the air.

Таким образом, с помощью данной системы реализуют заявленное назначение с достижением вышеуказанного технического результата.Thus, using this system, the claimed purpose is realized with the achievement of the above technical result.

Создание предлагаемой системы и дыхательной трубки пловца не требует больших материальных затрат, так как все составные элементы конструкции, в том числе съемные датчики потока, программное обеспечение выпускаются промышленностью в составе портативных мини спирометров. При этом турбинный датчик потока воздуха может быть встроен в любую известную спортивную дыхательную трубку (фиг.1) с передним креплением на голове. При этом пловец работает с привычной для него дыхательной трубкой без специального обучения и лишних манипуляций при установке с возможностью определения параметров внешнего дыхания в воде бассейна, так и тренажерном зале.The creation of the proposed swimmer’s system and breathing tube does not require large material costs, since all the structural components, including removable flow sensors, software are produced by the industry as part of portable mini spirometers. In this case, the turbine air flow sensor can be integrated into any known sports breathing tube (Fig. 1) with a front mount on the head. In this case, the swimmer works with the usual breathing tube for him without special training and unnecessary manipulations during installation with the ability to determine the parameters of external respiration in the pool water and the gym.

Заявляемое устройство просто, безопасно в использовании, позволяет плывущему спортсмену беспрепятственно выполнять гребковые движения и определить параметры легочной вентиляции в условиях непосредственного выполнения упражнений в водной среде, что приведет к достоверности прогнозов спортивных результатов, возможности определения готовности спортсмена к соревнованиям и степени их работоспособности.The inventive device is simple, safe to use, allows a swimming athlete to freely perform rowing movements and determine the parameters of pulmonary ventilation in the conditions of direct performance of exercises in the aquatic environment, which will lead to reliable forecasts of sports results, the ability to determine an athlete’s preparedness for competitions and their degree of performance.

Claims (14)

1. Портативная телеметрическая система регистрации параметров дыхания в реальном времени, включающая чувствительный элемент дыхания, соединенный через блок обработки сигналов с передающим устройством, средства крепления блока обработки сигналов и передающего устройства, приемное устройство, соединенное с компьютером для обработки полученных сигналов, отличающаяся тем, что введена дыхательная трубка пловца, выполненная с возможностью крепления на голове, при этом чувствительный элемент установлен в полости указанной трубки.1. Portable telemetry system for recording breathing parameters in real time, including a respiratory sensing element connected through a signal processing unit to a transmitting device, means for attaching a signal processing unit and a transmitting device, a receiving device connected to a computer for processing received signals, characterized in that the breathing tube of the swimmer is introduced, made with the possibility of mounting on the head, while the sensing element is installed in the cavity of the specified tube. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде цифрового турбинного датчика потока воздуха.2. The system according to claim 1, characterized in that the sensing element is made in the form of a digital turbine air flow sensor. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что дыхательная трубка снабжена средством ее крепления на лбу пловца для скоростного плавания, выполненным в виде налобника с кольцевым держателем и ремешком.3. The system according to claim 1, characterized in that the breathing tube is equipped with a means of attaching it to the swimmer’s forehead for high-speed swimming, made in the form of a forehead with an annular holder and strap. 4. Система по п.3, отличающаяся тем, что чувствительный элемент дыхания расположен в ее полости не выше кольцевого держателя налобника.4. The system according to claim 3, characterized in that the respiratory sensing element is located in its cavity not higher than the annular forehead holder. 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что дыхательная трубка выполнена с загубником.5. The system according to claim 1, characterized in that the breathing tube is made with a mouthpiece. 6. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок обработки сигналов с чувствительного элемента представляет собой микропроцессор.6. The system according to claim 1, characterized in that the signal processing unit from the sensing element is a microprocessor. 7. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит капнометр и/или оксиметр, выходы которых подключены к второму и третьему входам блока обработки сигналов.7. The system according to claim 1, characterized in that it further comprises a capnometer and / or oximeter, the outputs of which are connected to the second and third inputs of the signal processing unit. 8. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок обработки сигналов и передающее устройство выполнены с водонепроницаемыми корпусами.8. The system according to claim 1, characterized in that the signal processing unit and the transmitting device are made with waterproof housings. 9. Система по п.1, отличающаяся тем, что ремешок выполнен с возможностью крепления блока обработки сигналов и передающего устройства.9. The system according to claim 1, characterized in that the strap is made with the possibility of mounting the signal processing unit and the transmitting device. 10. Дыхательная трубка пловца, включающая корпус и выполненная с возможностью крепления на голове, отличающаяся тем, что введен чувствительный элемент дыхания, причем указанный элемент размещен в ее полости.10. The swimmer’s breathing tube, which includes a body and is mounted on the head, characterized in that a sensitive breathing element is introduced, said element being placed in its cavity. 11. Трубка по п.10, отличающаяся тем, что чувствительный элемент дыхания выполнен в виде цифрового турбинного датчика потока воздуха.11. The tube according to claim 10, characterized in that the respiratory sensing element is made in the form of a digital turbine air flow sensor. 12. Трубка по п.10, отличающаяся тем, что она снабжена со средством ее крепления на лбу пловца для скоростного плавания, выполненным в виде налобника с кольцевым держателем и ремешком.12. The tube according to claim 10, characterized in that it is provided with a means of attaching it to the swimmer’s forehead for speed swimming, made in the form of a forehead with an annular holder and strap. 13. Трубка по п.11, отличающаяся тем, что чувствительный элемент дыхания расположен в ее полости не выше кольцевого держателя налобника.13. The tube according to claim 11, characterized in that the respiratory sensing element is located in its cavity not higher than the annular forehead holder. 14. Трубка по п.10, отличающаяся тем, что она выполнена с загубником.
Figure 00000001
14. The tube according to claim 10, characterized in that it is made with a mouthpiece.
Figure 00000001
RU2009102394/22U 2009-01-27 2009-01-27 PORTABLE TELEMETRIC SYSTEM FOR REGISTRATION OF EXTERNAL RESPIRATION PARAMETERS IN REAL TIME AND A SWIMMER'S RESPIRATORY TUBE FOR ITS IMPLEMENTATION RU85810U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102394/22U RU85810U1 (en) 2009-01-27 2009-01-27 PORTABLE TELEMETRIC SYSTEM FOR REGISTRATION OF EXTERNAL RESPIRATION PARAMETERS IN REAL TIME AND A SWIMMER'S RESPIRATORY TUBE FOR ITS IMPLEMENTATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102394/22U RU85810U1 (en) 2009-01-27 2009-01-27 PORTABLE TELEMETRIC SYSTEM FOR REGISTRATION OF EXTERNAL RESPIRATION PARAMETERS IN REAL TIME AND A SWIMMER'S RESPIRATORY TUBE FOR ITS IMPLEMENTATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU85810U1 true RU85810U1 (en) 2009-08-20

Family

ID=41151490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009102394/22U RU85810U1 (en) 2009-01-27 2009-01-27 PORTABLE TELEMETRIC SYSTEM FOR REGISTRATION OF EXTERNAL RESPIRATION PARAMETERS IN REAL TIME AND A SWIMMER'S RESPIRATORY TUBE FOR ITS IMPLEMENTATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU85810U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7108659B2 (en) Respiratory analyzer for exercise use
AU2017347595B2 (en) Portable spirometer
JP5677788B2 (en) Non-invasive methods and systems for monitoring physiological properties
WO2015124580A1 (en) An ergospirometry mask for measuring the composition of breath
US8636671B2 (en) Wearable respiration measurement apparatus
JP2007296266A (en) Biosensor device
EP2519905A2 (en) Biofeedback for program guidance in pulmonary rehabilitation
US20160120462A1 (en) Oral appliance for ventilation flow measurement
WO2015189687A1 (en) An integrated device to calcutate heart rate and body activity accurately
US20230147868A1 (en) Face device for monitoring biomedical parameters of a user
US7771365B2 (en) Method and apparatus for laryngeal examination
RU2401062C1 (en) Portable real-time sportsman ventilation recording telemetry system and swimmer snorkel for implementation thereof
RU85810U1 (en) PORTABLE TELEMETRIC SYSTEM FOR REGISTRATION OF EXTERNAL RESPIRATION PARAMETERS IN REAL TIME AND A SWIMMER'S RESPIRATORY TUBE FOR ITS IMPLEMENTATION
CN108523845B (en) Portable metabolism measuring instrument
EP3270782B1 (en) Ventilation measurement devices
CN106361341A (en) Respiration detection method and system
WO2023128772A1 (en) Spirometer for measuring instantaneous velocity of exhaled air by means of metal spheres and magnetic fields
WO2015115941A1 (en) Device for displaying and recording a pneumogram
JP2022144230A (en) Biological information detector
RU147905U1 (en) DEVICE FOR DISPLAYING AND RECORDING OF A PNEUMOGRAM
Gaidhani Extraction and Analysis of Respiratory Motion Using Wearable Inertial Sensor Network
ITMI20101654A1 (en) PORTABLE ELECTROMEDICAL DEVICE
NO346802B1 (en) Ventilation measurement devices and computer program product
JP2022085126A (en) Respiration rate measuring device
KR20210093735A (en) Apparatus for respiration measurement and respiration training

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20100128