SU908315A1 - Велоэргометр - Google Patents

Description

(54) ВЕЛОЭРГОМЕТР

1

Изобретение относитс  к медицинской технике, а именно к устройствам дл  создани  нагрузки на организм с целью диагностики и тренировки организма .

Известен велоэргометр, содержащий станину-раму, педальный привод, блок управлени , блок отображени  информации , нагрузочное устройство, выполненное в виде машины посто нного тока , датчик частоты вращени  педалей и датчик момента сопротивлени  на педал х tlJ.

Однако известный велоэргометр не обеспечивает необходимого объема информации о функциональном состо нии челове ка из-за невозможности управлени  скоростью вращени  педалей , мощностью, развиваемой пациентом , а также невозможности автоматического изменени  нагрузки в зависимости от физиологических параметров человека.

Цель изобретени  - увеличение объема информации о функциональном состо нии человека.

Эта цель достигаетс  тем, что велоэргометр,содержащий станину-раму, педальный привод, блок управлени , блок отображени  информации, нагрузочное устройство, выполненное в виде машины посто нного тока, датчик частоты вращени  педалей и датчик моto мента сопротивлени  на педал х, имеет датчик физиологических параметров человека и датчик мощности, развиваемой испытуемым, дифференцирую1;;ие элементы , функциональный генератор и

ts тиристорный прео азователь, при этом педальный привод механически соединен с машиной посто нного тока, датчиком частоты вращени  педалей и датчиком мощности, развиваемой испы20 туемым, машина посто нного тока электрически соединена .с силовым вы ходом тиристорного преобразовател , датчик момента сопротивлени  на педа390 л х выполнен в виде сопротивлени , включенного последовательно в цепь  кор  машины посто нного тока и элекпрически соединенного с датчиком мощности, развиваемой испытуемым, выполненным в виде тахогенератора, выходы всех датчиков соединены непосредственно и через дифференцирующие элементы с входами блока управлени  , выход функционального генератора электрически соединен с соответ ствущим входом блока управлени , .информационный выход которого соединен с входом блока отображени  информации , а управл ющий выход - с управл ющим входом тиристорного преобразовател , силовой выход которого соединен с электросетью. На,чертеже изображена структурна  схема велоэргометра. Велоэргометр содержит станину-рам ( не показана), педальный привод 1, блок 2 управлени , блок 3 отображени  информации, нагрузочное устройство ,, выполненное в виде машины no то нного тока, датчик 5 частоты вращени  педалей, датчик 6 момента сопротивлени  на педал х, датчик 7 физиологических параметров человека, датчик 8 мощности, развиваемой испытуемым , дифференцирующие элементы 9-12, функциональный генератор 13 и тиристорный преобразователь И, при этом педальный привод 1 механически соединен с машиной k посто нного тока , датчиком 5 частоты вращени  педалей и датчиком 8 мощности,развивае мой испытуемым, машина 4 посто нного тока электрически соединена с силовы выходом тиристорного преобразовател  k, датчик 6 момента сопротивлени  на педал х выполнен в виде сопротивлени , включенного последовательно в цепь  кор  машины 4 посто нного тока и электрически соединенного с датчиком 8 мощности, развиваемой испытуемым , выполненным в виде тахогенератора , выходы всех датчиков 5-8 соеди нены непосредственно и через дифференцирующие элементы 10, 11, 12 и 9 соответственно с входами блока 2 управлени , выход функционального генератора 13 электрически соединен с соответствующим входом блока 2 управлени , информационный выход которого соединен с входом блока отобр жени  информации, а управл ющий выход - с управл ю(дим входом тиристорного преобразовател  It, силовой выход которого соединен с электросетью . Велоэргометр работает следующим образом. На пульте блока 2 управлени  устанавливают режим работы. При вращении педалей педальный привод 1 передает вращательное усилие на вал маимны i посто нного тока, котора  вырабатывает электроэнергию посто нного тока, поступающую на тиристорный преобразователь 1, который преобразует ее в энергию переменного тока и отдает в сеть. В режиме обратного привода тиристорный преобразователь Н работает как выпр митель. При работе в сдном из этих режимов в блок 2 управлени  вводитс  следующа  информаци : частота вращени  педалей, момент сопротивлени  на педал х, мощность развиваема  пациентом, физиологические параметры пациента, производные указанных параметров, задание на установку уровн  нагрузки. На основе этой информации блок 2 управлени  вырабатывает электрический сигнал, управл ющий работой тиристорного преобразовател  12, а также индикаторные сигналы, характеризующие воспроизводимый процесс и задание дл  пациента„ В режиме поддержани  посто нного момента сопротивлени  на педал х, на пульте блока 2 управлени  устанавливают режим ручного управлени  нагрузкой и задают момент сопротивлени . При этом на управл ющем выходе блока 2 управлени  вырабатываетс  электрический сигнал отклонени , равный разности между сигналом задани  момента и сигналом, поступающим с датчика 6 момента сопротивлени  на педал х. Этот сигнал отклонени  поступает на управл ющий вход тиристорного преобразовател  1. Если момент сопротив лени  на педал х соответствует заданному , то величина отклонени , а также момент остаютс  неизменными, если же момент сопротивлени  на педал х по какой-либо причине изменитс , то сигнал отклонени  так же изменитс  и воздействует на тиристорный преобразователь Н, который воспреп тствует изменению момента. Таким образом, за счет введени  обратной св зи по моменту, момент сопротивлени  на педал х поддерживаетс  посто нным и равным заданной величине . Если необходимо изменение

момента по заранее заданной программе , то на функциональном генераторе 13 набирают программу управлени : форму изменени , период, величину изменени , и на блоке 2 управлени  производ т переключение с ручного задани  момента на аотоматическое. Теперь на управл ющем выходе блока 2 управлени  вырабатываетс  электрический разностный сигнал между сигналом , поступающим с функционального генератора 13 и сигналом, поступающим с датчика 6 момента сопротивлени  на педал х, при этом момент сопротивлени  на педал х измен етс  в соответствии с изменением сигнала, поступающего с функционального генератора 13. Дл  регулировани  нагрузки по другим параметрам в цепь обратной св зи включают датчики 8 и 5 соответствукхцих параметров - мощности, развиваемой пациентом, и частоты вращени  педалей. На велоэргометре могут быть воспроизведены каждый из указан ных параметров и его производные, как функци  времени следующего вида:

параметр поддерживаетс  посто нным заранее заданным;

измен етс  по заданнойпрограмме;

измен етс  по произвольной функции задаваемой врачом;

При этом указанные параметры могут быть воспроизведены как функци  физиологических параметров человека, например , частоты пульса, дыхани ,давлени  крови и других. Закон изменени  параметров может быть синусоидальным трапецеидальным, пр моугольным, треугольным и р дом других и может быть реализован с посто нной составл ющей или без нее. Кроме указанных функций , блок 2 управлени  вносит корректировку во все режимы, учитывающую механические и тепловые потери в механизме велоэргометра. Функци  корректирующего сигнала определ етс  сопоставлением генераторного и двигательного режимов.

Таким образом, предлагаемый велоэргометр позвол ет увеличить объем информации о функциональном состо нии человека, что расшир ет область его применени  в медицине, при тренировках спортсменов и в научно-исследовательских работах в биологии, физиологии , медицине.

Claims (1)

1. Стражмейстер В.А. и др. Комплексный Велоэргометр. - Теори  и практика физической культуры, 1969, № 9, с, 72-7.