SE503155C2 - Sätt och anordning för funktionskontroll vid andningsapparat - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 2 metern med ett börvärde och indikerar godtagbart eller otillräckligt värde när det ställda kriteriet är uppfyllt respektive icke uppfyllt. v Det andra syftet ernås med en anordning innefattande en andningsutrust- ning, en förprogrammerad mikroprocessor, en i andningsutrustningen anordnad och med mikroprocessorn förbunden sensor och en till mikroprocessorn ansluten indikeringsanordning.

Fördelaktiga utföringsformer av föreliggande uppfinning framgår av de beroende patentkraven.

Aktivering av kontrollkretsen uppnås enligt föreliggande uppfinning an- tingen genom att intermittent en funktions- eller tillstàndsparameter hos and- ningsutrustningen avkännes, att det avkända parametervärdet jämföres med ett senast uppmätt parametervärde och att, vid signifikant skillnad mellan värdena, kontrollkretsen aktiveras, eller genom att kontrollkretsen aktiveras manuellt, tex genom att man trycker på en igàngsättningsknapp.

Föreliggande uppfinning kommer att beskrivas närmare med hjälp av ritningen, pà vilken fig. 1 schematiskt i form av ett blockschema visar en andningsutrustning, som är försedd med en kontrollkrets för funktionstest; och' fig. 2 schematiskt visar tryck som funktion av tid vid genomförande av funktionstest.

Andningsutrustningen 16 innefattar ett gasförråd, som vanligen är en gascylinder eller gasbehållare 1 .innehållande andningsgas, t ex luft eller en syrehaltig gas innehållande minst 20 volymprocent syre och en inert gas, t ex kväve eller helium, med ett tryck av vanligen 300 bar när behållaren är helt fylld.

Gasbehållaren 1 har en utloppsöppning, i vilken en avstängningsventil 2 är anordnad. Gasbehållaren 1 är via avstängningsventilen 2 är ansluten till en primärtryckregulator 4. Från primärtryckregulatorn 4 utgår en ledning 3 till en sekundärtryckregulator 5 omedelbart före en andningsmask 6.

Tryckregulatorn 4 är inställt för att reducera trycket, som råder i gasbehål- laren 1, till vanligen ca 7 bar i ledningen 3 efter primärtryckregulatorn, dvs den första regulatorn 4, och sekundärtryckregulatorn 5 är inställd att reducera trycket ytterligare hos gasen, som går till andningsmasken 6, till ca 25 mm vattenpelare, dvs till för användning i andningsmasken 6 lämpligt tryck. Vid andning kommer trycket i andningsmasken under en andningsfas att pendla omkring detta värde, varvid hela tiden ett övertryck upprätthàlles. Tryckregulatorn 5 är vanligen en behovsstyrd regulator, som är stängd före påsättning av andningsmasken 6, och öppnas genom det undertryck, som skapas vid den första inandningen. Regula- torn 5 öppnas när det relativa trycket i masken 6 understiger ett förinställt tryck- 10 15 20 25 30 35 3 värde. Andra liknande regulatorer måste via separat omställningsanordning omställas manuellt för drift. l ett rum 12, som är bildat mellan avstängningsventilen 2 och primärtryck- regulatorn 4, är en trycksensor 10 anordnad. Denna sensor 10 mäter trycket i rummet 12 och är förbunden med en mikroprocessor 7 via en ledning 8. Vidare går från mikroprocessorn 7 ledningar 9 till en indikeringsanordning 11, som företrädesvis men ej nödvändigtvis är anordnad i andningsmasken 6. Indi- keringsanordningen 11 innefattar åtminstone ett indikerande organ. Det är före- draget, att det finns minst ett indikerande organ för varje funktion, som ingår i funktionstestet. Det indikerande organet är företrädesvis en ljusemitterade diod (LED). Den i andningsmasken 6 anordnade indikeringsanordningen 11 är före- trädesvis synlig för användaren vid såväl påtagen som avtagen andningsmask 6 men även för personer i användarens närhet.

Andningsmasken 6 i föreliggande andningsutrustning är företrädesvis även försedd med en differentialtryckmätare 14, som via en ledning 15 är för- bunden med mikroprocessom 7. Det uppmätta differentialtrycket indikeras i ett indikerande organ av indikeringsanordningen 11. Andningsmasken 6 i före- liggande andningsutrustning är därför försedd med en differentialtryckmätare 14, som via en ledning 15 är förbunden med mikroprocessorn 7. Det uppmätta dif- ferentialtrycket indikeras i indikeringsanordningen 11 synligt för användaren med påtagen mask 6.

Mikroprocessorn 7 är förprogrammerad för att kunna utföra vissa valda eller alla i det följande beskrivna funktioner. Enligt en föredragen utföringsform avkänner mikroprocessorn via sensom 10 intermittent, exempelvis varje sekund eller med annan vald frekvens, trycket i rummet 12 och jämför det avkända trycket med det senast avkända trycket.

Inför test av andningsutrustningen enligt föreliggande uppfinning öppnar man avstängningsventilen 2 i sådan omfattning, att rummet 12 står under samma tryck som finns i behållaren 1, och man stänger därefter ventilen 2. I och med att gas från behållaren 1 strömmar in i rummet 12 ökar trycket i detta. Mikroproces- sorn 7 erhåller i samband med att ventilen 2 öppnas ett markant högre tryck- värde från sensorn 10. Vid den tryckjämförelse, som automatiskt sker, erhåller mikroprocessorn 7 den igàngsättningssignal, som erfordras för att genomföra funktions- och tillståndsdiagnosen enligt uppfinningen.

Enligt en annan utföringsform finns vid mikroprocessorn anordnad en startknapp, som ersätter den igàngsåttningssignal som erhålles när efter var- andra avkända tryckvärden uppvisar en markant tryckökning när avstängnings- ventilen 2 öppnas. Även i detta fall måste avstängningsventilen öppnas så 10 15 20 25 30 35 4 mycket, att trycket i rummet 12 är åtminstone tillnärmelsevis lika med gastrycket i förrådet 1, och därefter stängas.

För att föreliggande test skall ge den erforderliga informationen måste primärtryckregulatorn 4 vara så inställd, att ett lämpligt tryck erhålles l ledningen 3. Vidare måste sekundärtryckregulatorn 5 vara stängd eller före öppnandet av ventilen 2 stängas.

Figur 2 visar gastrycket vid sensorn 10 som funktion av tiden när testet genomförs. ingen av axlarna är graderad. Position 0 visar det relativa trycket vid sensorn 10 före igångsättning av testet. När avstängningsventilen 2 öppnas, stiger trycket i kammaren 12 till gasförrådets tryck, som är åskådliggjort i position 1, och i ledningen 3 erhålles ett tryck, som beror på regulatorns 4 inställning, i föreliggande exempel 7 bar. Därefter stänges ventilen 2. Det nu rådande trycket i ledningen 3 framgår ej av figur 2. Mikroprocessorn 7 avkänner det i kammaren 12 rådande trycket efter det att maximalt tryck har uppnått, dvs efter position 1, exempelvis i position 2. Om trycket understiger ett första börvärde, t ex ett värde inom intervallet 97 till 80 procent, i synnerhet ett värde i närheten av 90 %, t ex ett värde i intervallet 95 till 85 %, speciellt ca 90 % av fullt tryck i gasförrådet 1, uppfattar mlkroprocessom att gasförrådet icke uppfyller nödvändigt tryckkriterium och indikerari indikeringsanordningen 11, som företrädesvis är anordnad i masken 6, otillräckligt värde. Om trycket överstiger eller är lika med börvärdet indikeras i indikeringsanordningen 11 fullgott värde. l föreliggande funktionstest ingår vidare, att man mäter att ledningen fram till masken 6, dvs den andra tryckregulatom 5, är tät och icke läcker gas till omgivningen. För detta ändamål mätes trycket av sensorn 10 efter en förbestämd tidsperiod, t ex 3-20 sekunder, efter tryckmätningen i position 2 i figur 2. Tidens längd beror på den noggrannhet som man önskar erhålla. Denna tryckmätning sker före position 3. Om tryckskillnaden mellan det i position 2 mätta trycket och det före position 3 mätta trycket är större än ett andra börvärde, indikeras i indikeringsanordningen 11 otillräckligt värde. Om tryckskillnaden understiger eller är lika med börvärdet indikeras i indikeringsanordningen fullgott värde.

Efter detta test av utrustningens täthet kontrolleras att ledningen 3 till masken 6 icke är blockerad eller gastillförsel till andningsmasken 6 via regula- torn 5 hindras på annat sätt. För detta ändamål öppnar man regulatom 5 vid avtagen mask 6, så att gasen som finns mellan avstängningsventilen 2 och regulatorn 5 kan strömma fritt ut till atmosfären, varvid avstängningsventilen 2 fortfarande är stängd, och mäter tryckminskningen i kammaren 12 som funktion av tid med hjälp av sensorn 10. 10 15 20 25 30 35 5 Ett kriterium för fullgod utströmning eller funktion är att man bestämmer den tid det tar för att trycket skall ha sjunkit till _a_ % av det ursprungliga trycket, exempelvis trycket före öppnandet av den andra regulatorn, från (100 - g)%, där g exempelvis kan vara 10. Om tiden är lika med eller understiger ett tredje bör- värde indikeras i indikeringsanordningen 11 fullgott värde; i annat fall icke fullgott värde.

Detta är visat i fig. 2, där position 3 indikerar, att den andra regulatorn 5 öppnas, så att gasinnehållet i utrustningen efter avstängningsventilen 2 kan strömma fritt ur systemet. Position 4 indikerar, att trycket har sjunkit till ett värde av ( 100 - g) % av trycket i position 3. Position 5 indikerar att trycket har sjunkit till _a_%. Om tiden, t5 -t4, är mindre än eller lika med det tredje börvärdet är utrust- ningens funktion med avseende på gastillförsel fullgod.

Ett annat kriterium för fullgod utströmning eller funktion är att man efter öppnandet av den andra regulatorn 5 mäter trycket efter ett förbestämt tidsinter- vall. Om under denna tid det uppmätta trycket har sjunkit till ett förbestämt högsta värde eller lägre kommer mikroprocessorn 7 att via indikeringsanordningen 11 att indikera att gastillförseln till masken 6 är fullgod. l annat fall kommer en indika- tion i indikeringsanordningen 11 att utrustningen är defekt.

Detta andra kriterium är även visat i fig. 2. I detta fall mäter man trycket fràn det att den andra regulatorn 5 öppnas, dvs position 3, och vid ett fjärde börvärde, t ex för enkelhets skull i position 5. Om trycket vid denna tidpunkt t5 överstiger ett förbestämt tryck, p5, ordinatan i position 5, indikeras i indikerings- utrustningen 11 bristfällig funktion.

Det finns naturligtvis andra sätt att mäta tryckminskningen som funktion av tid. Exempelvis kan man beräkna derivatan av tryckkurvan som funktion av tid vid inflexionspunkten pä kurvan. Derivatan, dvs kurvans riktningskoefficient, är dä ett mätt på utströmningshastigheten.

En annan viktig funktion hos utrustningen är att man kontrollerar, att kon- trollkretsen (10, 7, 8, 9, 11) fungerar tillfredsställande. Därför indikeras i indi- keringsanordningen 11 funktion av kontrollkretsen ( 10, 7, 8, 9, 11) om den mäter trycket efter det att man ändrat trycket i omrâdet där sensorn 10 verkar. Om detta ej sker, indikeras felangivelse.

Ytterligare en viktig funktion är att ansiktsmasken 6 tätar mot en använda- res ansikte och att i rummet mellan masken 6 och ansiktet vid andning med öppen avstängningsventil 2 ett relativt övertryck mot den omgivande atmosfären upprätthàlles. Därför öppnar man efter de beskrivna testerna avstängningsventi- len 2, kontrollerar eventuellt att primärtryckregulatorn 4 är rätt inställd. När an- 10 15 20 25 *i (J l 6 vändaren sätter på sig masken 6 öppnas regulatorn automatisk genom en in- andning eller genom manuell omkoppling om regulatorn skulle vara stängd.

I andningsmasken 6 finns anordnad en sensor 14, som mäter tryckskillnad mellan maskens 6 in- och utsida. Om under minst en andningscykel trycket mel- lan masken 6 och ansiktet är större än trycket utanför masken indikeras i indi- keringsanordningen 11 positivt tryck, dvs fullgod funktion. lannat fall indikeras icke fullgod funktion.

Enligt en föredragen utföringsform indikeras användbar utrustning om alla tester givit sådana fullgott resultat. Vidare blockeras användning av utrustningen om en eller flera tester givit ej fullgoda resultat. Enligt en föredragen utförings- form kan utrustningen dock användas om gasförrådet är fyllt till ett större tryck än ett förbetämt minsta tryck, varvid indíkeringsanordningen 11 visar att trycket i förrådet är lägre än det lägsta föreskrivna värdet för fullt gasförråd. Dock block- eras utrustningen om trycket i gasförrådet understiger ett lägsta förbestämt tryckvärde, t ex 20 procent av maximalt tryck.

Mikroprocessorn drives med en liten strömkälla, t ex ett eller flera batte- rier. Det är föredraget, att man med indikeringsanordningen även indikerar kvar- varande drifttid för strömkällan. Om den kvarvarande drifttiden är lägre än en förbestämd drifttid, indikeras detta i indíkeringsanordningen.

Enligt ytterligare en annan föredragen utföringsform finns ett registrerande organ associerad kontrollkretsen. Detta organ registrerar varje aktivering av kontrollkretsen och de efter varje aktivering erhållna resultaten av genomförda tester och funktionskontroller. Exempel på ett sådant registrerande organ är en aktiv eller passiv minnesenhet, som är förbunden med mikroprocessorn. Denna registrering möjliggör att man i efterhand kontrollerar både hur många gånger utrustningen har testats och vilka resultat som därvid har erhållits.

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Sätt att inför, dvs före användning av en andningsutrustning (16) kontrollera dess funktion och/eller tillstånd, kännetecknat därav, att man aktiverar en kontroilkrets (7-11, 14,15), som mäter åtminstone en funktions- eller tillstàndsparameter, jämför det uppmätta parametervärdet med ett börvärde och indikerar godtagbart eller otillräckligt värde.

2. Sätt enligt krav 1, kännetecknat därav, att varje aktivering av kontrollkret- sen och därtill hörande resultat av utförd kontroll registreras.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, kännetecknat därav, att intermittent en funk- tions- eller tillstàndsparameter hos andningsutrustningen (16) avkännes, att det avkända värdet jämföres med ett senast uppmätt värde och att vid signifikant . skillnad av värdena kontrollkretsen (7-11, 14,15) aktiveras.

4. Sätt enligt krav 3, varvid andningsutrustningen (16) innefattar ett med en utloppsöppning försett gasförràd (1 ), en i gasförràdets ( 1) utloppsöppning anord- nad avstängningsventil (2), en ledning (3), ivilken, efter varandra, räknat från avstängningsventilen (2), är anordnade en primärtryckregulator (4) och en andra tryckregulator (5), och en andningsmask (6), kännetecknat därav, att som funktions- eller tillstàndsparametern trycket mellan avstängningsventilen (2) och den första tryckregulatorn (4) mätes.

5. Sätt enligt krav 4, varvid den andra tryckregulatorn (5) är stängd eller stänges och därefter avstängningsventilen (2) öppnas och sedan stänges, kän- netecknat därav, att trycket mellan avstängningsventilen (2) och den första tryckregulatorn (4) mätes under ett förbestämt tidsintervall, tryckminskningen under intervallet bestämmas och godtagbart eller otillräckligt värde indikeras om tryckminskningen är mindre eller lika med respektive större än ett första börvär- de.

6. Sätt enligt krav 4, varvid den andra tryckregulatorn (5) är stängd eller stänges och därefter avstängningsventilen (2) öppnas och sedan stänges, kän- netecknat därav, att efter stängning av avstängningsventilen (2) den andra tryckregulatorn (5) öppnas för tömning av gasen i rummet (12) mellan avstäng- ningsventilen (2) och den första tryckregulatorn (4), trycket i rummet ( 12) mätes som funktion av tid och godtagbart eller otillräckligt värde indikeras om tryck- minskningen är större eller lika med respektive mindre än ett andra börvärde. i

7. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1 - 6, kännetecknat därav, att funktion av kontrollkretsen (7-11, 14,15) indikeras, om denna krets aktiveras när av- stängningsventilen (2) öppnas. 10 15 20 25 30 : l > , i 'i IJ 6

8. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1 - 7, kännetecknat därav, att godkänt resultat indikeras när samtliga tester har utfallit med fullgott värde eller otill- fredsställande resultat när minst ett test har utfallit med otillräckligt värdet.

9. Sätt enligt krav 4, kännetecknat därav, att fullgott resultat indikeras när trycket är lika med eller högre än ett förbestämt tryckvärde inom intervallet 97 till 80 procent av maximalt tryck, företrädesvis inom intervallet 95 till 85 procent av maximalt tryck.

10. Anordning för att kontrollera åtminstone en funktions- eller tillständspara- meter i en andningsutrustning (16), kännetecknad av en förprogrammerad mikroprocessor (7), en i andningsutrustningen (16) anordnad och med mikropro- cessorn (7) förbunden sensor (10) och en till mikroprocessorn (7) ansluten indikeringsanordning (11).

11. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att den även innefattar ett registrerande organ, som registrerar varje aktivering av kontrollkretsen och därtill hörande resultat av utförd kontroll.

12. Anordning enligt krav 10 eller 11, varvid andningsutrustningen (16) inne- fattar ett med en utloppsöppning försett gasförràd (1), en i gasförràdets (1) utloppsöppning anordnad avstängningsventil (2), en ledning (3), i vilken, efter varandra, räknat fràn avstängningsventilen (2), är anordnade en första eller en primärtryckregulator (4) och en andra tryckregulator (5), och en andningsmask (6), kännetecknad av att sensorn (10) är anordnad i rummet (12) mellan avstängningsventilen (2) och primärtryckregulatorn (4).

13. Anordning enligt krav 10, 11 eller 12, kännetecknad av att indikerings- anordningen (11) är placerad i andningsmasken (6) och synlig för såväl använd- aren som personer i användarens närhet och att indikeringsanordningen (11) består av minst en ljusemitterande diod (LED).

14. Anordning enligt ett eller flera av kraven 10-13, kännetecknad därav, att andningsanordningen (16) innefattar en andra trycksensor (14), som mäter tryckskillnaden mellan maskens (6) in- och utsida och att den andra sensorn (14) är förbunden med indikeringsanordningen (11) via mikroprocessorn (7).