WO2022075892A1 - Universal mobile unit for supplying a continuous airflow - Google Patents

Universal mobile unit for supplying a continuous airflow Download PDF

Info

Publication number
WO2022075892A1
WO2022075892A1 PCT/RU2021/050372 RU2021050372W WO2022075892A1 WO 2022075892 A1 WO2022075892 A1 WO 2022075892A1 RU 2021050372 W RU2021050372 W RU 2021050372W WO 2022075892 A1 WO2022075892 A1 WO 2022075892A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air flow
resistance
rpe
blower
airflow
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/050372
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Владимир Дмитриевич РОМАНОВ
Original Assignee
Владимир Дмитриевич РОМАНОВ
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 Дмитриевич РОМАНОВ filed Critical Владимир Дмитриевич РОМАНОВ
Priority to IL299536A priority Critical patent/IL299536A/en
Publication of WO2022075892A1 publication Critical patent/WO2022075892A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62BDEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B27/00Methods or devices for testing respiratory or breathing apparatus for high altitudes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine

Definitions

  • the universal mobile unit for supplying a constant air flow (hereinafter referred to as the device or utility model) is intended for testing personal respiratory protection equipment of a filtering type (hereinafter referred to as RPE), in terms of checking the initial resistance to a constant air flow of the front parts.
  • RPE filtering type
  • the device is designed to test the front parts of the RPE in order to determine the initial resistance to a constant air flow and for products with exhalation valves, to determine the performance after passing through a constant air flow of up to 300 dm 3 /min, in accordance with the prescribed regulatory documentation for these types of RPE.
  • RPE personal respiratory protection equipment
  • test chamber When testing the first method, a test chamber is used in which a filter adapter is installed. The air flow from the appropriate stimulator is passed through the chamber and adapter with the filter installed. In this case, the pressure difference is measured inside the chamber and in the air flow leaving the chamber.
  • the presented device solves both test methods
  • the present utility model is based on a typical scheme of sampling tubes of the mannequin head for determining the resistance to air flow, schematically shown in Fig. No. 1. "Typical drawing of sampling tubes of a dummy head for determining airflow resistance”.
  • Fig. No. 1 Typical drawing of sampling tubes of a dummy head for determining airflow resistance.
  • a device manufactured by Monitoring LLC under the name MS-2 designed to determine the resistance to a constant air flow of anti-gas, anti-aerosol, combined filters and front parts of RPE in accordance with GOST R 12.4.194-99, GOST R 12.4.251- 2009, GOST R 12.4.189-99, GOST R 12.4.190-99, GOST R 12.4.191-99 GOST R 12.4.192-99, harmonized with European EN 143, EN 14387, EN 136, EN 140, EN 149 and EN 405.
  • This stand can be made in the form of a monoblock or structurally consist of a measuring unit and a constant air flow rate booster unit. AT the stand includes a mannequin head to determine the resistance of the front parts.
  • the driver of the constant air flow is the compressed air line, which requires additional equipment that increases the weight and overall dimensions and narrows the range of conditions in which the device can be used. Also, the mentioned analogue of the device is uninformative and not convenient to use, in view of the mechanical control, and highly qualified personnel are required to work with it.
  • Known installation LLC "Metratex" to determine the initial resistance to air flow on exhalation and inhalation when testing half masks filtering for protection against aerosols MT 470 -potoku-na-vydokhe-i-vdokhe-pri-ispytaniyakh-polumasok-filtruiuschikh-dlya-zaschity-o), shown in Fig. No. 2.
  • This setting determines the resistance to constant airflow at an exhalation flow of 160 dm 3 /min, at an inspiratory flow of 30 and 95 dm 3 /min.
  • the disadvantage of this device is its narrow functionality in view of only three operating modes of the blowers (30, 95, 160 dm 3 /min), the need for a permanent connection to the power supply, as well as a pump to create a constant air flow, increasing the weight and overall dimensions, narrowing the range of conditions in which the device can be used. Also, the mentioned analogue of the device is uninformative and not convenient to use, and highly qualified personnel are required to work with it.
  • the air flow supply mechanism is carried out by a pneumatic motor through a rotameter with a visual display of information (float) about the supplied air volume through PVC pipes, equipped with a digital pressure gauge placed in front of the filter.
  • This device can be equipped with a dummy head, or check the filter without using a dummy head, by installing the filter on the nozzle.
  • the described analogue has a number of disadvantages due to low automation and manual adjustment of the device for carrying out the necessary tests, it requires connection to the power supply network, the weight and overall dimensions of the installation are 75x50x50, the weight is 20 kg. without the mass of the mannequin head.
  • GOST 12.4.294-2015 provides for the procedure for testing filter masks for protection against aerosols for breathing resistance:
  • Air flow resistance of filtering half masks with valves after dusting at the outlet should not exceed 300 Pa at a constant air flow rate of 160 dm 3 /min.
  • Air flow resistance of filtering half masks with valves after dusting at the outlet should not exceed 300 Pa at a constant air flow rate of 160 dm 3 /min.
  • the filtering half-mask is tightly put on the mannequin's head. Expiratory resistance is measured at the mouth of the manikin head using an adapter and a breathing machine set to 25 cycles/min and 2.0 dm 3 /stroke or a constant flow of 160 dm 3 /min. In this case, a pressure transducer is used.
  • This test procedure is similar to other test methods described in GOST, for example GOST EN 12942-2012, GOST 12.4.234-2012, GOST 12.4.235-2012.
  • This utility model allows solving the technical problem of expanding the arsenal of technical means, greater device mobility due to smaller weight and size parameters, ease of use and automation of technological processes, by creating a device that automatically generates and maintains the necessary air flow, depending on the resistance in submask space, the reliability of the assessment of the measured parameters, and the creation of a mechanism for maintaining the required value, while simulating "inhalation” and "exhalation”.
  • the task to which the utility model is directed is to create a device devoid of the above disadvantages, which is a highly mobile and automated installation capable of generating and maintaining an air flow at the maximum required speed, according to regulatory documentation - up to 300 dm 3 /min.
  • Process automation in the device provides: - increasing the efficiency and quality of scientific research on the basis of obtaining and clarifying phenomena or processes with the help of a computer;
  • the technical result of the claimed utility model is to improve performance, increase the level of automation, the reliability of the assessment of the measured parameters, the creation of a mobile device with a relatively low weight, a relatively smaller overall size, compared with existing analogues, with the ability to connect to the electrical network and / or with the possibility of being powered from an internal power source, without the use of an electrical network, which generates a constant air flow and allows you to automatically maintain the required amount of air flow up to 300 dm 3 /min, depending on the resistance in the undermask space, which does not require additional technical devices, in the form of a line compressed air or an additional pump, which allows the device to be used for testing, as well as for solving research problems and developing new types of RPE.
  • the technical result solved by the proposed utility model is the creation of a universal and mobile device with a relatively low weight, a relatively small overall size, with the ability to connect to the electrical network and / or with the possibility of being powered from an internal power source (without using the mains), generating constant air flow and allowing to automatically maintain the required amount of air flow in a given direction (in the injection mode and in the air rarefaction mode), depending on the resistance in the undermask space, which does not require additional technical devices, in the form of a compressed air line or an additional pump, which allows using the device for testing, as well as for solving research problems and developing new types of RPE.
  • the utility model is a device consisting of a base with a connector for connecting a power supply and fittings for connecting a calibration pressure gauge, a pressure gauge, an inflatable head dummy with a mouth port and a pressure sensor fitting, a blower for inflating the head of a dummy, a control controller, a display, a suction and supply (bidirectional) blower, connecting elements and pipelines, differential pressure sensor, air flow volume flow meter, which are in functional unity.
  • the device can also be supplemented with an internal power supply, to expand the possible use cases, including the case where it is necessary to test the RPE with a constant air flow in places where there is no electrical connection.
  • An inflatable head dummy with a mouthpiece and a pressure sensor fitting is located on the base of the device.
  • the mannequin head is made of a solid base and coated with silicone.
  • the head dummy is pumped with air in the space between the base and the silicone coating, by pumping it with a supercharger that has two valves - a check valve and a relief valve.
  • the principle of pumping the mannequin head when you press the pear air is pumped into the space between the base of the mannequin head and the silicone coating, while the check valve prevents the air from escaping back. Inflating the mannequin head is carried out to obturate the mask. For smooth descent, a relief valve is provided.
  • the branch pipe of the mouth opening is located in the area of the mouth opening on the head mannequin, it is made of metal.
  • Places for measuring pressure are located in the area under the mask space, for example: mouth, eye, or other location in the area covered by the mask.
  • the mouthpiece of the device can also be equipped with an adapter for attaching and further checking the filter cartridge. This add-on expands the range of functions for using the device.
  • the base of the device contains an internal power source, a connector for connecting a power supply unit and fittings for connecting a calibration pressure gauge - thrust pressure gauge, a seat for attaching an inflatable head dummy with a mouth port and a pressure sensor fitting, a control controller, a touch screen, suction and discharge (bidirectional) blowers, connecting elements and pipelines, air flow volume flow meter.
  • the suction and discharge (bidirectional) blower connected by elements and pipelines, is located on the same base and is controlled by the controller through the blower driver, in order to be able to change the function of simulating "exhalation” and "inhalation", as well as the set airflow modes.
  • the utility model supplies a constant air flow, with the help of a blower, into the mask space of the tested product (RPE) in the value necessary to achieve the required parameter.
  • the device performs a vacuum in the undermask space, using a suction blower, of the product under test (RPE), forming a constant flow rate in the value necessary to achieve the required parameter.
  • the maintenance and regulation of the flow rate is carried out automatically, according to the algorithm, where the air flow rate and resistance in the mask mode are continuously monitored and compared, if it is necessary to maintain a parameter of a certain value, the air flow rate is adjusted. During the tests, continuous measurement of resistance in the submask space is carried out with the transfer of information to the touch screen.
  • the control controller is a unit that manages, controls the units and processes of the device, and also allows you to automatically maintain the parameters necessary for testing.
  • the display is made in the form of a touch screen and allows you to set commands and control processes during RPE testing, as well as set the necessary test parameters.
  • the touch screen displays data on the parameters of the ongoing check of the filter RPE.
  • the utility model is equipped with modern means of automation of technological processes.
  • the unit is controlled by selecting commands on the touch screen. Automation tools allow you to automatically maintain test parameters (air flow rate).
  • Bi-directional blower generates air flow in a given direction -
  • a volumetric air flow meter located in front of the bi-directional blower counts dm 3 /min.
  • a differential pressure sensor detects the resistance in the undermask space -
  • the control controller calculates the speed of the air flow supplied into the undermask space - in the case of an air flow at a lower speed than the set one, the control controller instructs the blower to generate a higher air flow rate until the required air flow is reached parameter, as well as maintaining the received parameters.
  • the above diagram shows the interaction of the blocks and the schematic location of the sensors on the device.
  • the device is equipped with an external power supply connected to the mains.
  • the device allows you to measure the resistance to a constant air flow for testing RPE, in order to determine its protective properties
  • the device can also be additionally equipped with an internal power supply (battery).
  • an internal power supply battery
  • the device can be presented in its private version with a branch pipe of the mouth opening of which is equipped with an adapter for mounting and further checking the filter cartridge
  • Fig. No. 1 "Typical scheme of sampling tubes, mannequin head for determining the resistance to air flow, according to GOST EN 13274-3-2018" System of labor safety standards. Personal respiratory protection. Test method Part 3. Determination of resistance to air flow, which schematically shows: the head of a dummy indicating the location of the sampling system, the sampling scheme, the internal structure of the sampling tubes, and the cross-sectional view of the sampling tubes.
  • Fig. No. 2 "Installation of LLC "Metrateks” for determining the initial resistance to air flow on exhalation and inhalation when testing half masks filtering for protection against aerosols MT 470" shows a photo of the installation of the manufacturer LLC “Metrateks” for determining the initial resistance air flow during exhalation and inhalation during testing of half masks filtering for protection against aerosols MT 470, a more detailed description of which is indicated on the manufacturer's website httDs://www.metrotex.ru/Droducts/ustanovka-dlya-ODredeleniya-nachalnogo-soprotiyleniya-vozdushnomu-potoku -na-vydokhe-i-vdokhe-pri-ispytaniyakh-polumasok-filtruiuschikh-dlya-zaschity-o.
  • the photograph of the installation which is an analogue, shows a base with a placed
  • Fig. No. 3 “INSPEC breathing resistance measurement equipment” A breathing machine from the manufacturer INSPEC was provided, where you can see the components of the device: an air motor, a rotameter with a visual display of information (a float, PVC tubes, a digital pressure gauge, a mount for a mannequin head or a RPE filter cartridge.
  • the interaction figure schematically shows the blocks of the device, where
  • the diagram shows that the control controller interacts with all blocks and sensors of the device.
  • the internal power supply interacts with the volumetric air flow meter, pressure sensors, the blower and the control controller, supplying the necessary energy charge for the operation of the above units.
  • the figure shows the device in its longitudinal section.
  • the image schematically shows the blocks of the device, where
  • Fig. No. 6 "Algorithm for the functioning of the device.”
  • the figure schematically shows the operation algorithm of the device, where f is the required air supply parameter.
  • Fig. No. 7 Appearance of the assembled device.
  • the external view of the device is illustrated, where the device is shown with two differential pressure fittings: nose, eye.
  • Fig. No. 8 Appearance of the assembled device, inflated mannequin head.” At the device, with a pumped-up mannequin head.
  • Fig. No. 9 "Weight-dimensional example of the implementation of the utility model, presented in the form of providing the largest weight-dimensional dimensions.” Connecting elements, fittings, control controller, air flow resistance meter, air flow meter, adapters indicated in the table are taken into account in the calculation in the total weight of about 1 kg.
  • Fig. No. 10 Comparative analysis of the weight and overall dimensions of analogs and the utility model, presented in tabular form.
  • the top line represents the range of the 14V DC blower
  • the bottom line represents the range of the 12V DC blower.
  • the device is a mannequin head located on a base with a touch screen.
  • the base is in the form of a body with a hole for the free passage of air flow during the generation of air flow.
  • the following blocks are located at the base: a connector for connecting a power supply unit and a fitting for connecting a calibration pressure gauge, an inflatable head dummy with a mouth port and a pressure sensor fitting, a control controller with a blower control driver, a display, a suction and discharge (bidirectional) blower, connecting elements and pipelines, an airflow resistance meter, a volumetric airflow meter, a touch screen, a seat for attaching a mannequin head.
  • the head of the mannequin is connected to the base with fasteners, inside the mannequin there is a single pipeline with a base in which a bidirectional blower is located.
  • the head dummy is made of a solid base covered with a silicone coating, between which there is a pipeline with an outlet to the supercharger, which has two valves - a check valve and a relief valve.
  • the principle of inflating the mannequin head when the blower button is pressed air is pumped into the space between the base of the mannequin head and the silicone coating, while the check valve prevents the air from escaping back.
  • a relief valve is provided through the supercharger pipeline to the atmosphere.
  • the branch pipe of the mouth opening is located in the area of the mouth opening on the head mannequin, it is made of metal. In the area of the submask space (nose, mouth, chin, eye, other place) there is a fitting of a differential pressure sensor.
  • the mannequin head On the mannequin head are sensors that measure the resistance to air flow.
  • the sensor is located in the area under the mask space, at least one of the following: mouth, eye, or other location in the area covered by the mask.
  • the appearance of the assembled device is shown in Fig. No. 7.
  • the device can also be supplemented with an internal power supply, to expand the possible use cases, including the case where it is necessary to test the RPE with a constant air flow in places where there is no electrical connection.
  • the mouthpiece of the device can also be equipped with an adapter for attaching and further checking the filter cartridge. This add-on expands the range of functions for using the device.
  • the device works as follows:
  • the control controller depending on the entered RPE test parameters, gives a command to the blower.
  • the blower following the command of the control controller, supplies a constant air flow through the pipeline, inside which the air flow volume flow meter is located, releasing the air flow through the mouth opening pipe. Air is taken from the environment.
  • On the head of the dummy is an airflow resistance measurement sensor, which determines the resistance in the undermask space.
  • the principle of operation is to create a constant air flow with a given flow rate through the tested RPE in the "inhalation” and “exhalation” directions and to measure the air pressure difference between the surrounding atmosphere and the pressure in the RPE under the mask space (airflow resistance).
  • Inspiratory/expiratory airflows are provided by a bi-directional blower.
  • the blower supplies air at a constant flow rate to the undermask space of the tested product with a given flow rate in dm 3 /min, necessary for testing.
  • the air exits through the RPE into the surrounding atmosphere.
  • the blower provides a rarefaction in the undermask space of the tested product, forming a constant flow of air from the surrounding atmosphere through the RPE with a flow rate in dm 3 / mi, necessary for testing.
  • the minus sign means that the air flow is directed inside the transducer, in the "inspiration" direction.
  • the built-in pressure sensor measures the difference between the air pressure in the undermask space of the tested RPE and the environment (resistance to air flow).
  • the choice of the operating mode (setting the task) of the utility model converter is carried out by the operator using the touch screen.
  • the test parameters can be adapted to test requirements by setting a higher or lower air flow rate.
  • the test is subjected to RPE - Chance -E,
  • the mannequin is inflated until the moment of obturation.
  • the air flow is simulated (imitation of "exhalation") in accordance with clause 4.1.6.
  • GOST R5326261-2009 equal to 95 dm 3 / min., for 3 seconds.
  • the required level of air flow is reached and the resistance to air flow is measured in accordance with GOST.
  • the device shows on the touch screen a resistance value of 111 Pa
  • the test is subjected to RPE - GDZK -U
  • the mannequin is inflated until the moment of obturation.
  • the air flow is simulated (imitation of "inspiration") in accordance with 4.1.6.
  • GOST R 53261-2009 equal to 95 dm 3 / min., for 3 seconds.
  • the required level of air flow is reached and the resistance to air flow is measured in accordance with GOST.
  • the device shows on the touch screen a resistance value of 490 Pa.
  • FIG. No. 8 The appearance of the device with an inflated mannequin head is shown in Fig. No. 8.
  • the improvement in performance is in the faster receipt of the test result of RPE, due to the presented implementation of the utility model, tk. the course of the test is reflected on the display during the test, the high mobility of the device, due to its weight - no more than 4 kg, which, in comparison with the full set of known analogues, weighs more than 12 kg. much less, the possibility of using without an electrical network, which is not provided by known analogues.
  • An increase in the level of automation is achieved due to the possibility of issuing commands and obtaining results on the display, and embedded software that performs a number of necessary operations, the control controller.
  • the reliability of the assessment of the measured parameters is expressed in the reflection of the flow of exhaled air, controlled by the meter of the volume flow of the air flow, the reliability of which can also be confirmed by the pressure of the calibration pressure gauge.
  • Checking RPE with air flow is possible for the operability of the exhalation valve when the air flow passes through it, for the initial resistance to the air flow during inhalation, for the resistance to air flow during inhalation after dusting.
  • the tested parameters are quite clearly expressed and the excess of any declared parameter may be the basis for classifying RPE as unacceptable for human use, which emphasizes the need for a reliable reflection of the RPE test progress.
  • the use of an air flow volume flow meter taking into account the data on the resistance in the mask space, received and processed by the control controller, allows you to maintain the air flow at the value necessary for testing, reliably reflecting the test process on the display.
  • the filtering mask of category 3 is subjected to the test in accordance with GOST 12.4.293-2015,
  • the resistance "on inspiration” is lower than the maximum value by 86.6 Pa; the “expiratory” resistance is lower than the maximum allowable value by 52.1 Pa., which indicates the possibility of breathing in the presented mask and the comfort of breathing in it for a person.
  • the weight and overall dimensions of the utility model are smaller than each of the known analogues.
  • the presented analogues do not have the possibility of autonomous operation without an electrical network.
  • the solution of research problems is achieved due to the possibility of using the device when testing filtering RPE for breathing resistance and air supply, new RPD, dusty RPD, RPD after operation and in other conditions, in order to determine the possibility of using this RPE by a person, as well as the comfort of its use for a person , which in turn will make it possible to select during the development of RPE the most suitable for the conditions of use, as well as RPE that perform their functions with the least resistance, for the comfort of human breathing in it.
  • the bi-directional blower is a blower whose partial form is an example of a blower with the following parameters:
  • Pairs of magnetic poles 2 pairs of poles.
  • 980 Pa 100mm. water column, which on the graph (perpendicular) corresponds to 0.83 cm.
  • 95dm 3 / min 5.7 m 3 / hour.
  • An air flow of 95 dm 3 /min can be maintained at a resistance of 7060 Pa, which significantly exceeds all known values of the tested RPE parameters.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

A universal mobile unit for supplying a continuous airflow is intended for testing personal respiratory protection equipment of the filtering variety in order to determine initial resistance to a continuous airflow in the case of articles having exhalation valves and to determine the efficacy thereof after exposure to a continuous airflow of up to 300 dm3/min. The technical result of the invention is that of providing improved operating characteristics, providing greater automation and reliability in the process of evaluating measured parameters, and creating a mobile device which has a relatively low weight and relatively small dimensions by comparison with the existing prior art, which can be connected to an electrical network and/or can be powered by an internal power source without the need for an electrical network, for generating a continuous airflow while also making it possible to automatically maintain the desired rate of the airflow at up to 300 dm3/min according to the resistance in the space under the mask, without requiring any additional technical equipment in the form of a compressed air line or an additional pump, which makes it possible to use the device for conducting testing and for solving research problems.

Description

Описание Description
Универсальный мобильный блок подачи постоянного воздушного потока. Universal mobile unit for supplying constant air flow.
Область техники, к которой относится полезная модель.The field of technology to which the utility model belongs.
Универсальный мобильный блок подачи постоянного воздушного потока (далее - устройство или полезная модель) предназначен для испытаний средств индивидуальной защиты органов дыхания фильтрующего типа (далее - СИЗОД), в части проверки начального сопротивления постоянному воздушному потоку лицевых частей. The universal mobile unit for supplying a constant air flow (hereinafter referred to as the device or utility model) is intended for testing personal respiratory protection equipment of a filtering type (hereinafter referred to as RPE), in terms of checking the initial resistance to a constant air flow of the front parts.
Устройства предназначено для проверки лицевых частей СИЗОД с целью определения начального сопротивления постоянному воздушному потоку и для изделий с клапанами выдоха, определение работоспособности после прохождения постоянного воздушного потока до 300 дм3/мин., в соответствии с предусмотренной нормативной документацией к данным типам СИЗОД. The device is designed to test the front parts of the RPE in order to determine the initial resistance to a constant air flow and for products with exhalation valves, to determine the performance after passing through a constant air flow of up to 300 dm 3 /min, in accordance with the prescribed regulatory documentation for these types of RPE.
Уровень техники. The level of technology.
Межгосударственным стандартом ГОСТ EN 13274-3-2018 «Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Метод испытаний Часть 3. Определение сопротивления воздушному потоку» устанавливается общий метод определения сопротивления воздушному потоку фильтров, входящих в состав средств индивидуальной защиты органов дыхания (далее - СИЗОД), и СИЗОД, укомплектованных лицевой частью, за исключением СИЗОД для подводных работ. Требования и дополнительные условия при определении сопротивления воздушному потоку СИЗОД или фильтров приведены в соответствующих стандартах на изделия. Interstate standard GOST EN 13274-3-2018 “System of labor safety standards. Personal respiratory protection. Test method Part 3. Determination of resistance to air flow "establishes a general method for determining the resistance to air flow of filters that are part of personal respiratory protection equipment (hereinafter referred to as RPE), and RPE equipped with a front part, with the exception of RPE for underwater work. Requirements and additional conditions for determining the airflow resistance of RPE or filters are given in the relevant product standards.
Согласно указанному ГОСТ, существует два метода испытания: According to the specified GOST, there are two test methods:
При испытании первым способом используют испытательную камеру, в которой установлен адаптер фильтра Воздушный поток из соответствующего побудителя пропускают через камеру и адаптер с установленным фильтром. При этом измеряют разность давлений внутри камеры и в воздушном потоке, выходящем из камеры. When testing the first method, a test chamber is used in which a filter adapter is installed. The air flow from the appropriate stimulator is passed through the chamber and adapter with the filter installed. In this case, the pressure difference is measured inside the chamber and in the air flow leaving the chamber.
При испытании вторым способом воздушный поток пропускают через адаптер фильтра, при этом измеряют разность давлений в окружающей атмосфере и в точке между адаптером фильтра и побудителем воздушного потока. In the second test, airflow is passed through the filter adapter and the pressure difference between the ambient atmosphere and the point between the filter adapter and the airflow driver is measured.
Представленное устройство решает оба способа испытания The presented device solves both test methods
За основу настоящей полезной модели взята типовая схема пробоотборных трубок головы манекена для определения сопротивления воздушному потоку, схематично отображенная на фиг. №1. «Типовая схема пробоотборных трубок головы-манекена для определения сопротивления воздушному потоку». При этом для настоящей полезной модели за основу взят общий принцип схематичного расположения узлов и деталей, описанных в схеме. The present utility model is based on a typical scheme of sampling tubes of the mannequin head for determining the resistance to air flow, schematically shown in Fig. No. 1. "Typical drawing of sampling tubes of a dummy head for determining airflow resistance". At the same time, for this utility model, the general principle of the schematic arrangement of components and parts described in the diagram is taken as a basis.
В настоящее время известно устройство производимое ООО «Мониторинг» под названием МС-2, предназначенное для определения сопротивления постоянному воздушному потоку противогазовых, противоаэрозольных, комбинированных фильтров и лицевых частей СИЗОД в соответствии с ГОСТ Р 12.4.194-99, ГОСТ Р 12.4.251-2009, ГОСТ Р 12.4.189-99, ГОСТ Р 12.4.190-99, ГОСТ Р 12.4.191-99 ГОСТ Р 12.4.192-99, гармонизированными с европейскими ЕН 143, ЕН 14387, ЕН 136, ЕН 140, ЕН 149 и ЕН 405. Данный стенд может быть исполнен в виде моноблока или конструктивно состоять из измерительного блока и блока побудителя расхода постоянного воздушного потока. В состав стенда входит голова манекена для определения сопротивления лицевых частей. Побудителем расхода постоянного воздушного потока является линия сжатого воздуха, требующая дополнительного оборудования, увеличивающего масса-габаритные размеры и сужающее спектр условий в которых может быть использовано устройство. Также упомянутый аналог устройства малоинформативен и не удобен в использовании, в виду механического управления, а также для работы с ним необходим высококвалифицированный персонал. Currently, a device manufactured by Monitoring LLC under the name MS-2 is known, designed to determine the resistance to a constant air flow of anti-gas, anti-aerosol, combined filters and front parts of RPE in accordance with GOST R 12.4.194-99, GOST R 12.4.251- 2009, GOST R 12.4.189-99, GOST R 12.4.190-99, GOST R 12.4.191-99 GOST R 12.4.192-99, harmonized with European EN 143, EN 14387, EN 136, EN 140, EN 149 and EN 405. This stand can be made in the form of a monoblock or structurally consist of a measuring unit and a constant air flow rate booster unit. AT the stand includes a mannequin head to determine the resistance of the front parts. The driver of the constant air flow is the compressed air line, which requires additional equipment that increases the weight and overall dimensions and narrows the range of conditions in which the device can be used. Also, the mentioned analogue of the device is uninformative and not convenient to use, in view of the mechanical control, and highly qualified personnel are required to work with it.
Известна установка ООО «Метратекс» для определения начального сопротивления воздушному потоку на выдохе и вдохе при испытаниях полумасок фильтрующих для защиты от аэрозолей МТ 470 (https://www.metrotex.ru/products/ustanovka-dlya-opredeleniya- nachalnogo-soprotivleniya-vozdushnomu-potoku-na-vydokhe-i-vdokhe-pri-ispytaniyakh- polumasok-filtruiuschikh-dlya-zaschity-o), изображенная на фиг. №2. Данная установка определяет сопротивление постоянному воздушному потоку при расходе во время выдоха 160 дм3/мин, при расходе во время вдоха 30 и 95 дм3/мин. Недостатком данного устройства является его узкий функционал в виду всего трех режимов функционирования воздуходувок (30, 95, 160 дм3/мин), необходимость постоянного подключения к сети электропитания, а также насоса для создания постоянного воздушного потока, увеличивающего масса-габаритные размеры сужающее спектр условий в которых может быть использовано устройство. Также упомянутый аналог устройства малоинформативен и не удобен в использовании, а также для работы с ним необходим высококвалифицированный персонал. Known installation LLC "Metratex" to determine the initial resistance to air flow on exhalation and inhalation when testing half masks filtering for protection against aerosols MT 470 -potoku-na-vydokhe-i-vdokhe-pri-ispytaniyakh-polumasok-filtruiuschikh-dlya-zaschity-o), shown in Fig. No. 2. This setting determines the resistance to constant airflow at an exhalation flow of 160 dm 3 /min, at an inspiratory flow of 30 and 95 dm 3 /min. The disadvantage of this device is its narrow functionality in view of only three operating modes of the blowers (30, 95, 160 dm 3 /min), the need for a permanent connection to the power supply, as well as a pump to create a constant air flow, increasing the weight and overall dimensions, narrowing the range of conditions in which the device can be used. Also, the mentioned analogue of the device is uninformative and not convenient to use, and highly qualified personnel are required to work with it.
Также известно устройство «Оборудование для измерения сопротивления дыханию» выпускаемое компанией с товарным знаком INCPEC, изображенное на фиг. №3. В данном аналоге механизм подачи воздушного потока осуществляется пневмодвигателем через ротаметр с визуальным отображением информации (поплавок) о поданном объеме воздуха через трубки из ПВХ, снабженный цифровым манометром, помещенным перед фильтром. Данное устройство может быть оснащено манекеном головы, либо проверять фильтр без использования манекена головы, путем установки фильтра на штуцер. Описанный аналог имеет ряд недостатков в связи с малой автоматизацией и ручной настройкой устройства для проведения необходимых испытаний, требует подключения к сети электропитания, масса-габаритные размеры установки 75x50x50, вес 20 кг. без массы головы манекена. Also known is the "Respiratory Resistance Measurement Equipment" manufactured by INCPEC, shown in FIG. No. 3. In this analogue, the air flow supply mechanism is carried out by a pneumatic motor through a rotameter with a visual display of information (float) about the supplied air volume through PVC pipes, equipped with a digital pressure gauge placed in front of the filter. This device can be equipped with a dummy head, or check the filter without using a dummy head, by installing the filter on the nozzle. The described analogue has a number of disadvantages due to low automation and manual adjustment of the device for carrying out the necessary tests, it requires connection to the power supply network, the weight and overall dimensions of the installation are 75x50x50, the weight is 20 kg. without the mass of the mannequin head.
П. 7.17.2. ГОСТ 12.4.294-2015 предусмотрен порядок испытания фильтрующих масок, для защиты от аэрозолей на сопротивление дыханию: Clause 7.17.2. GOST 12.4.294-2015 provides for the procedure for testing filter masks for protection against aerosols for breathing resistance:
7.17.2.1 Фильтрующие полумаски с клапанами 7.17.2.1 Filtering half masks with valves
Сопротивление воздушному потоку на вдохе после запыления при расходе постоянного воздушного потока 95 дм3/мин не должно превышать: Inhalation airflow resistance after dusting at a constant airflow rate of 95 dm 3 /min should not exceed:
- 400 Па - для фильтрующих полумасок с клапанами FFP 1 ; - 400 Pa - for filtering half masks with FFP 1 valves;
- 500 Па - для фильтрующих полумасок с клапанами FFP2; - 500 Pa - for filtering half masks with FFP2 valves;
- 700 Па - для фильтрующих полумасок с клапанами FFP3. - 700 Pa - for filtering half masks with FFP3 valves.
Сопротивление воздушному потоку фильтрующих полумасок с клапанами после запыления на выходе не должно превышать 300 Па при расходе постоянного воздушного потока 160 дм3/мин. Air flow resistance of filtering half masks with valves after dusting at the outlet should not exceed 300 Pa at a constant air flow rate of 160 dm 3 /min.
Сопротивление воздушному потоку на вдохе после запыления при расходе постоянного воздушного потока 95 дм3/мин не должно превышать: Inhalation airflow resistance after dusting at a constant airflow rate of 95 dm 3 /min should not exceed:
- 300 Па - для фильтрующих полумасок без клапанов FFP1; - 300 Pa - for filtering half masks without FFP1 valves;
- 400 Па - для фильтрующих полумасок без клапанов FFP2; - 400 Pa - for filtering half masks without FFP2 valves;
- 500 Па - для фильтрующих полумасок без клапанов FFP3. - 500 Pa - for filtering half masks without FFP3 valves.
7.17.2.1 Фильтрующие полумаски с клапанами Сопротивление воздушному потоку на вдохе после запыления при расходе постоянного воздушного потока 95 дм3/мин не должно превышать: - 400 Па - для фильтрующих полумасок с клапанами FFP 1 ; 7.17.2.1 Filtering half-masks with valves - 400 Pa - for filtering half masks with FFP 1 valves;
- 500 Па - для фильтрующих полумасок с клапанами FFP2; - 500 Pa - for filtering half masks with FFP2 valves;
- 700 Па - для фильтрующих полумасок с клапанами FFP3. Сопротивление воздушному потоку фильтрующих полумасок с клапанами после запыления на выходе не должно превышать 300 Па при расходе постоянного воздушного потока 160 дм3/мин. - 700 Pa - for filtering half masks with FFP3 valves. Air flow resistance of filtering half masks with valves after dusting at the outlet should not exceed 300 Pa at a constant air flow rate of 160 dm 3 /min.
Фильтрующие полумаски без клапанов Filtering half masks without valves
Сопротивление воздушному потоку на вдохе после запыления при расходе постоянного воздушного потока 95 дм3/мин не должно превышать: Inhalation airflow resistance after dusting at a constant airflow rate of 95 dm 3 /min should not exceed:
- 300 Па - для фильтрующих полумасок без клапанов FFP1; - 300 Pa - for filtering half masks without FFP1 valves;
- 400 Па - для фильтрующих полумасок без клапанов FFP2; - 400 Pa - for filtering half masks without FFP2 valves;
- 500 Па - для фильтрующих полумасок без клапанов FFP3. - 500 Pa - for filtering half masks without FFP3 valves.
Испытания проводят следующим образом: Tests are carried out as follows:
Фильтрующую полумаску плотно надевают на голову манекена. Сопротивление на выдохе измеряют у ротового отверстия головы манекена с использованием адаптера, и дыхательной машины с установленным режимом работы 25 циклов/мин и 2,0 дм3/ход или постоянного потока 160 дм3/мин. При этом используют преобразователь давления. The filtering half-mask is tightly put on the mannequin's head. Expiratory resistance is measured at the mouth of the manikin head using an adapter and a breathing machine set to 25 cycles/min and 2.0 dm 3 /stroke or a constant flow of 160 dm 3 /min. In this case, a pressure transducer is used.
Данный порядок испытаний аналогичен другим описанным методам испытаний, описанных в ГОСТ, например ГОСТ EN 12942-2012, ГОСТ 12.4.234-2012, ГОСТ 12.4.235- 2012. This test procedure is similar to other test methods described in GOST, for example GOST EN 12942-2012, GOST 12.4.234-2012, GOST 12.4.235-2012.
Основными показателями, характеризующими свойства фильтрующих СИЗОД, являются: The main indicators characterizing the properties of filtering RPE are:
- коэффициент защиты; - protection factor;
- коэффициент проникания; - penetration coefficient;
- коэффициент подсоса; - suction coefficient;
- сопротивление воздушному потоку; - resistance to air flow;
- время защитного действия; - time of protective action;
- устойчивость к запылению (для СИЗОД, предназначенных к использованию в условиях высокой запыленности); - resistance to dust (for PPE intended for use in conditions of high dust content);
- объемная доля диоксида углерода во вдыхаемом воздухе; - volume fraction of carbon dioxide in the inhaled air;
- ограничение площади поля зрения в СИЗОД; - limitation of the area of the field of view in RPE;
- масса, создающая нагрузку на голову. - the mass that creates a load on the head.
Значения этих показателей и методы испытаний по ним устанавливаются в стандартах общих технических условий на конкретный вид СИЗОД и их составные части. Значения показателей СИЗОД в целом обеспечиваются соблюдением требований, установленных в стандартах общих технических условий на их составные части. The values of these indicators and test methods for them are established in the standards of general technical conditions for a specific type of RPE and their components. The values of indicators of RPE as a whole are ensured by compliance with the requirements established in the standards of general technical conditions for their components.
Настоящая полезная модель позволяет решить техническую проблему расширения арсенала технических средств, большей мобильности устройства за счет меньших масса-габаритных параметров, удобства пользования и автоматизации технологических процессов, путем создания устройства, позволяющего в автоматическом режиме генерировать и поддерживать необходимый воздушный поток, в зависимости от сопротивления в подмасочном пространстве, достоверности оценки измеряемых параметров, и создания механизма поддержания необходимого значения, при имитации «вдоха» и «выдоха». This utility model allows solving the technical problem of expanding the arsenal of technical means, greater device mobility due to smaller weight and size parameters, ease of use and automation of technological processes, by creating a device that automatically generates and maintains the necessary air flow, depending on the resistance in submask space, the reliability of the assessment of the measured parameters, and the creation of a mechanism for maintaining the required value, while simulating "inhalation" and "exhalation".
Задача, на которую направлена полезная модель, заключается в создании устройства, лишенного вышеназванных недостатков, являющаяся высоко мобильной и автоматизированной установкой, способной сгенерировать и поддержать воздушный поток с максимально необходимой скоростью, согласно нормативной документации - до 300 дм3/мин. The task to which the utility model is directed is to create a device devoid of the above disadvantages, which is a highly mobile and automated installation capable of generating and maintaining an air flow at the maximum required speed, according to regulatory documentation - up to 300 dm 3 /min.
Автоматизация процесса испытания фильтрующих СИЗОД существенно повышает качество и технико-экономическую эффективность исследовательских работ. Automation of the process of testing filtering RPE significantly improves the quality and technical and economic efficiency of research work.
Автоматизация процессов в устройстве обеспечивает: - повышение эффективности и качества научных исследований на основе получения и уточнения с помощью ЭВМ явлений или процессов; Process automation in the device provides: - increasing the efficiency and quality of scientific research on the basis of obtaining and clarifying phenomena or processes with the help of a computer;
- получение количественно новых научных результатов, достижение которых принципиально невозможно без использования автоматизации; - obtaining quantitatively new scientific results, the achievement of which is fundamentally impossible without the use of automation;
- сокращение сроков и уменьшение трудоемкости экспериментального цикла за счет ускорения подготовки и проведения эксперимента; повышения оперативности получения, обработки и использования информации о качестве и надежности; использование результатов экспресс-анализа; уменьшения числа ошибок при измерении и обработке;- reducing the time and labor intensity of the experimental cycle by accelerating the preparation and conduct of the experiment; increasing the efficiency of obtaining, processing and using information on quality and reliability; use of express analysis results; reducing the number of errors in measurement and processing;
- увеличение точности результатов экспериментальных данных и их достоверности; - increasing the accuracy of the results of experimental data and their reliability;
- повышение информативности эксперимента за счет увеличения числа измерительных каналов, датчиков и более полной обработки данных; - increasing the information content of the experiment by increasing the number of measuring channels, sensors and more complete data processing;
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в улучшении эксплуатационных характеристик, увеличения уровня автоматизации, достоверности оценки измеряемых параметров, создание мобильного устройства, обладающего сравнительно малым весом, сравнительно меньшего габаритного размера, по сравнению с существующими аналогами, с возможностью подключения к электрической сети и/или с возможностью питания от внутреннего источника питания, без использования электросети, генерирующего постоянный воздушный поток и позволяющего в автоматическом режиме поддерживать необходимую величину воздушного потока до 300 дм3/мин., в зависимости от сопротивления в подмасочном пространстве, не требующего дополнительных технических устройств, в виде линии сжатого воздуха или дополнительного насоса, что позволяет использовать устройство для проведения испытаний, а также для решения исследовательских задач и задач разработки новых видов СИЗОД. The technical result of the claimed utility model is to improve performance, increase the level of automation, the reliability of the assessment of the measured parameters, the creation of a mobile device with a relatively low weight, a relatively smaller overall size, compared with existing analogues, with the ability to connect to the electrical network and / or with the possibility of being powered from an internal power source, without the use of an electrical network, which generates a constant air flow and allows you to automatically maintain the required amount of air flow up to 300 dm 3 /min, depending on the resistance in the undermask space, which does not require additional technical devices, in the form of a line compressed air or an additional pump, which allows the device to be used for testing, as well as for solving research problems and developing new types of RPE.
Раскрытие сущности полезной модели Disclosure of the essence of the utility model
Техническим результатом решаемым предлагаемой полезной моделью (устройством), является создание универсального и мобильного устройства, обладающего сравнительно малым весом, сравнительно малого габаритного размера, с возможностью подключения к электрической сети и/или с возможностью питания от внутреннего источника питания (без использования электросети), генерирующего постоянный воздушный поток и позволяющего в автоматическом режиме поддерживать необходимую величину воздушного потока в заданном направлении (в режиме нагнетания и в режиме разрежения воздуха), в зависимости от сопротивления в подмасочном пространстве, не требующего дополнительных технических устройств, в виде линии сжатого воздуха или дополнительного насоса, что позволяет использовать устройство для проведения испытаний, а также для решения исследовательских задач и задач разработки новых видов СИЗОД. The technical result solved by the proposed utility model (device) is the creation of a universal and mobile device with a relatively low weight, a relatively small overall size, with the ability to connect to the electrical network and / or with the possibility of being powered from an internal power source (without using the mains), generating constant air flow and allowing to automatically maintain the required amount of air flow in a given direction (in the injection mode and in the air rarefaction mode), depending on the resistance in the undermask space, which does not require additional technical devices, in the form of a compressed air line or an additional pump, which allows using the device for testing, as well as for solving research problems and developing new types of RPE.
Полезная модель представляет собой устройство, состоящее из основания с разъемом для подключения блока питания и штуцерами для подключения поверочного манометра-тягонапоромера, накачиваемого манекена головы с патрубком ротового отверстия и штуцером датчика давления, нагнетателем, для накачки головы манекена, управляющего контроллера, дисплея, всасывающей и нагнетающей (двунаправленной) воздуходувки, соединительными элементами и трубопроводами, датчиком дифференциального давления, измерителя объемного расхода воздушного потока, состоящими в функциональным единстве. The utility model is a device consisting of a base with a connector for connecting a power supply and fittings for connecting a calibration pressure gauge, a pressure gauge, an inflatable head dummy with a mouth port and a pressure sensor fitting, a blower for inflating the head of a dummy, a control controller, a display, a suction and supply (bidirectional) blower, connecting elements and pipelines, differential pressure sensor, air flow volume flow meter, which are in functional unity.
Устройство также может быть дополнено внутренним источником питания, для расширения случаев возможного использования, в том числе случае, где необходимо произвести испытания СИЗОД постоянному воздушному потоку в местах, где нет подключения к электроэнергии. Накачиваемый манекен головы с патрубком ротового отверстия и штуцером датчика давления располагается на основании устройства. Манекен головы выполнен из твердого основания и покрыт силиконом. Накачка воздухом манекена головы осуществляется в пространстве между основанием и силиконовым покрытием, путем накачивания нагнетателем, имеющим два клапана - обратный и клапан сброса. Принцип накачки головы манекена при нажатии на грушу происходит закачка воздуха в пространство между основанием головы манекена и силиконовым покрытие, при этом обратный клапан не дает воздуху выйти обратно. Накачка манекена головы осуществляется для обтюрации маски. Для плавного спуска предусмотрен клапан сброса. Патрубок ротового отверстия расположен в области ротового отверстия на манекене головы, выполнен из металла. The device can also be supplemented with an internal power supply, to expand the possible use cases, including the case where it is necessary to test the RPE with a constant air flow in places where there is no electrical connection. An inflatable head dummy with a mouthpiece and a pressure sensor fitting is located on the base of the device. The mannequin head is made of a solid base and coated with silicone. The head dummy is pumped with air in the space between the base and the silicone coating, by pumping it with a supercharger that has two valves - a check valve and a relief valve. The principle of pumping the mannequin head when you press the pear, air is pumped into the space between the base of the mannequin head and the silicone coating, while the check valve prevents the air from escaping back. Inflating the mannequin head is carried out to obturate the mask. For smooth descent, a relief valve is provided. The branch pipe of the mouth opening is located in the area of the mouth opening on the head mannequin, it is made of metal.
На манекене головы расположен штуцер датчика измерения давления, для определения сопротивления воздушному потоку дифференциальным датчиком давлнения. Места измерения давления располагаются в области подмасочного пространства, например: рот, глаз, либо иное месторасположение в области покрываемой маской. On the head manikin there is a pressure measurement sensor fitting to determine the resistance to air flow with a differential pressure sensor. Places for measuring pressure are located in the area under the mask space, for example: mouth, eye, or other location in the area covered by the mask.
Патрубок ротового отверстия устройства также может быть оснащен переходником для крепления и дальнейшей проверки фильтрующего патрона. Данное дополнение расширяет спектр функций использования устройства. The mouthpiece of the device can also be equipped with an adapter for attaching and further checking the filter cartridge. This add-on expands the range of functions for using the device.
Основание устройства содержит источник внутреннего питания, разъем для подключения блока питания и штуцеры для подключения поверочного манометра- тягонапоромера, посадочное место, для крепления накачиваемого манекена головы с патрубком ротового отверстия и штуцером датчика давления, управляющего контроллера, сенсорного дисплея, всасывающей и нагнетающей (двунаправленной) воздуходувки, соединительными элементами и трубопроводами, измерителя объемного расхода воздушного потока. The base of the device contains an internal power source, a connector for connecting a power supply unit and fittings for connecting a calibration pressure gauge - thrust pressure gauge, a seat for attaching an inflatable head dummy with a mouth port and a pressure sensor fitting, a control controller, a touch screen, suction and discharge (bidirectional) blowers, connecting elements and pipelines, air flow volume flow meter.
Всасывающая и нагнетающая (двунаправленная) воздуходувка соединенная элементами и трубопроводами расположена на одном основании и управляются контроллером через драйвер воздуходувки, для возможности перемены функции имитации «выдоха» и «вдоха», а также задаваемых режимов воздушного потока. В режиме имитации «выдох» полезной модели осуществляет подачу постоянного воздушного потока, при помощи нагнетающей воздуходувки, в подмасочное пространство испытуемого изделия (СИЗОД) в значении, необходимом для достижения необходимого параметра. В режиме «вдох» устройство осуществляет разряжение в подмасочном пространстве, при помощи всасывающей воздуходувки, испытуемого изделия (СИЗОД), формируя постоянный расход в значении, необходимом для достижения необходимого параметра. Поддержание и регулирование расхода осуществляется в автоматическом режиме, по алгоритму, где непрерывно контролируется и сравнивается расход воздуха и сопротивление в подмасочном режиме, при необходимости поддержания параметра определенного значения, происходит корректировка расхода воздуха. В ходе испытаний осуществляется непрерывный замер сопротивления в подмасочном пространстве с передачей информации на сенсорный дисплей. The suction and discharge (bidirectional) blower, connected by elements and pipelines, is located on the same base and is controlled by the controller through the blower driver, in order to be able to change the function of simulating "exhalation" and "inhalation", as well as the set airflow modes. In the "exhalation" simulation mode, the utility model supplies a constant air flow, with the help of a blower, into the mask space of the tested product (RPE) in the value necessary to achieve the required parameter. In the “inhale” mode, the device performs a vacuum in the undermask space, using a suction blower, of the product under test (RPE), forming a constant flow rate in the value necessary to achieve the required parameter. The maintenance and regulation of the flow rate is carried out automatically, according to the algorithm, where the air flow rate and resistance in the mask mode are continuously monitored and compared, if it is necessary to maintain a parameter of a certain value, the air flow rate is adjusted. During the tests, continuous measurement of resistance in the submask space is carried out with the transfer of information to the touch screen.
Управляющий контроллер - блок осуществляющий управление, контроль над блоками и процессами устройства, а также позволяющий в автоматическом режиме поддерживать параметры, необходимые для проведения испытания. The control controller is a unit that manages, controls the units and processes of the device, and also allows you to automatically maintain the parameters necessary for testing.
Дисплей выполнен в виде сенсорного экрана и позволяет осуществлять набор команд и управлять процессами в ходе испытания СИЗОД, а также задавать необходимые параметры испытаний. На сенсорном дисплее отображаются данные о параметрах проводимой проверки фильтрующего СИЗОД. The display is made in the form of a touch screen and allows you to set commands and control processes during RPE testing, as well as set the necessary test parameters. The touch screen displays data on the parameters of the ongoing check of the filter RPE.
В ходе испытаний осуществляется замер сопротивления в подмасочном пространстве, при помощи датчика дифференциального давления. Для формирования воздушного потока используется атмосферный воздух, путем забора его из окружающей среды, по каналу забора воздуха. Присоединение изделия к блоку осуществляется с помощью головы манекена. During the tests, resistance is measured in the undermask space using a differential pressure sensor. To form the air flow, atmospheric air is used by taking it from the environment through the air intake channel. Accession of a product to the block is carried out by means of the head of a dummy.
Полезная модель оснащена современными средствами автоматизации технологических процессов. Управление блоком осуществляется путем выбора команд на сенсорном дисплее. Средства автоматизации позволяют в автоматическом режиме поддерживать параметры испытания (скорость воздушного потока). The utility model is equipped with modern means of automation of technological processes. The unit is controlled by selecting commands on the touch screen. Automation tools allow you to automatically maintain test parameters (air flow rate).
Алгоритм поддержания параметров испытания: Algorithm for maintaining test parameters:
Двунаправленная воздуходувка генерирует воздушный поток в заданном направлении - Измеритель объемного расхода воздушного потока расположенный перед двунаправленной воздуходувкой осуществляет подсчет дм3/мин. поданного воздуха - датчик дифференциального измерения давления определяет сопротивление в подмасочном пространстве - управляющий контроллер вычисляет скорость подаваемого в подмасочное пространство воздушного потока - в случае подачи воздушного потока с меньшей скоростью, чем заданный, управляющий контроллер дает команду воздуходувке генерировать большую скорость воздушного потока, до достижения необходимого параметра, а также поддержание полученных параметров. Bi-directional blower generates air flow in a given direction - A volumetric air flow meter located in front of the bi-directional blower counts dm 3 /min. - a differential pressure sensor detects the resistance in the undermask space - the control controller calculates the speed of the air flow supplied into the undermask space - in the case of an air flow at a lower speed than the set one, the control controller instructs the blower to generate a higher air flow rate until the required air flow is reached parameter, as well as maintaining the received parameters.
На фиг. №4 «Схематическое изображение взаимодействия блоков устройства» описание которого изложено в разделе «Краткое описание чертежей» . In FIG. No. 4 "Schematic representation of the interaction of device blocks", the description of which is set out in the section "Brief description of the drawings".
На вышеуказанной схеме продемонстрированы взаимодействия блоков и схематичное расположение датчиков на устройстве. The above diagram shows the interaction of the blocks and the schematic location of the sensors on the device.
Устройство оснащено внешним блоком питания, подключающимся к электросети.The device is equipped with an external power supply connected to the mains.
Устройство позволяет измерить сопротивление постоянному воздушному потоку для испытания СИЗОД, в целях определения его защитных свойств, The device allows you to measure the resistance to a constant air flow for testing RPE, in order to determine its protective properties,
Для удобства пользования, расширения спектра условий, в которых может применяться устройство (где нет подключения к электроэнергии), а также арсенала технических средств, устройство может быть также дополнительно оснащено внутренним блоком питания (аккумулятором). For ease of use, expanding the range of conditions in which the device can be used (where there is no connection to electricity), as well as the arsenal of technical means, the device can also be additionally equipped with an internal power supply (battery).
В целях расширения арсенала технических средств, для расширения функционала использования настоящего устройства, устройство можно представить в частном его исполнении с патрубком ротового отверстия которого оснащенного переходником для крепления и дальнейшей проверки фильтрующего патрона In order to expand the arsenal of technical means, to expand the functionality of using this device, the device can be presented in its private version with a branch pipe of the mouth opening of which is equipped with an adapter for mounting and further checking the filter cartridge
Краткое описание чертежей Brief description of the drawings
Фиг. №1 «Типовая схема пробоотборных трубок, головы-манекена для определения сопротивления воздушному потоку, согласно ГОСТ EN 13274-3-2018 «Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Метод испытаний Часть 3. Определение сопротивления воздушному потоку», где схематично изображены: голова манекена с указанием расположения системы пробоотбора, схему пробоотбора, внутреннее строение пробоотборных трубок, а также вид пробоотборных трубок в сечении. Fig. No. 1 "Typical scheme of sampling tubes, mannequin head for determining the resistance to air flow, according to GOST EN 13274-3-2018" System of labor safety standards. Personal respiratory protection. Test method Part 3. Determination of resistance to air flow, which schematically shows: the head of a dummy indicating the location of the sampling system, the sampling scheme, the internal structure of the sampling tubes, and the cross-sectional view of the sampling tubes.
На фигуре применены следующие обозначения: The figure uses the following symbols:
1 - голова манекена; 1 - mannequin head;
2 - выдыхаемый воздух; 2 - exhaled air;
3 - пробоотборный штуцер; 3 - sampling fitting;
4 - вдыхаемый воздух; 4 - inhaled air;
5 - система пробоотбора; 5 - sampling system;
6 - средство измерения дифференциального давления; 6 - means for measuring differential pressure;
Фиг. №2 «Установка ООО «Метратекс» для определения начального сопротивления воздушному потоку на выдохе и вдохе при испытаниях полумасок фильтрующих для защиты от аэрозолей МТ 470» изображено фото установки производителя ООО «Метратекс» для определения начального сопротивления воздушному потоку на выдохе и вдохе при испытаниях полумасок фильтрующих для защиты от аэрозолей МТ 470, более подробное описание которой указанно на сайте производителя httDs://www.metrotex.ru/Droducts/ustanovka-dlya-ODredeleniya-nachalnogo- soprotiyleniya-vozdushnomu-potoku-na-vydokhe-i-vdokhe-pri-ispytaniyakh-polumasok- filtruiuschikh-dlya-zaschity-o. На фотографии установки, являющейся аналогом представлено основание с помещенной головой, для испытания фильтрующих СИЗОД постоянному воздушному потоку и насос для подачи постоянного воздушного потока. Fig. No. 2 "Installation of LLC "Metrateks" for determining the initial resistance to air flow on exhalation and inhalation when testing half masks filtering for protection against aerosols MT 470" shows a photo of the installation of the manufacturer LLC "Metrateks" for determining the initial resistance air flow during exhalation and inhalation during testing of half masks filtering for protection against aerosols MT 470, a more detailed description of which is indicated on the manufacturer's website httDs://www.metrotex.ru/Droducts/ustanovka-dlya-ODredeleniya-nachalnogo-soprotiyleniya-vozdushnomu-potoku -na-vydokhe-i-vdokhe-pri-ispytaniyakh-polumasok-filtruiuschikh-dlya-zaschity-o. The photograph of the installation, which is an analogue, shows a base with a placed head for testing filtering RPE with a constant air flow and a pump for supplying a constant air flow.
Фиг. №3 «Оборудование для измерения сопротивления дыханию INSPEC» Предоставлена дыхательная машина производителя INSPEC, где можно увидеть составляющие блоки устройства: пневмодвигатель, ротаметр с визуальным отображением информации (поплавок, трубки из ПВХ, цифровой манометр, крепление для манекена головы либо фильтрующего патрона СИЗОД. Fig. No. 3 “INSPEC breathing resistance measurement equipment” A breathing machine from the manufacturer INSPEC was provided, where you can see the components of the device: an air motor, a rotameter with a visual display of information (a float, PVC tubes, a digital pressure gauge, a mount for a mannequin head or a RPE filter cartridge.
Фиг. №4 «Схематичное изображение взаимодействия блоков устройства»: Fig. No. 4 "Schematic representation of the interaction of device blocks":
На фигуре взаимодействия схематично указаны блоки устройства, где The interaction figure schematically shows the blocks of the device, where
1- Голова манекена; 1- Mannequin head;
2- Выдыхаемый воздух; 2- Exhaled air;
3- Пробоотборный штуцер; 3- Sampling fitting;
4- Вдыхаемый воздух; 4- Inhaled air;
6- Средство измерения дифференциального давления; 6- Means for measuring differential pressure;
7- Всасывающая и нагнетающая (двунаправленная) воздуходувка; 7- Suction and discharge (bidirectional) blower;
8- Измеритель объемного расхода воздушного потока; 8- Meter of the volume flow of the air flow;
9- Управляющий контроллер; 9- Managing controller;
10- Надуваемая часть головы; 10- Inflatable part of the head;
11- Внутренний блок питания; 11- Internal power supply;
12- Сенсорный дисплей; 12- Touch screen;
13- Патрубок ротового отверстия 13- Oral outlet
14- Компрессор. 14- Compressor.
На схеме видно, что управляющий контроллер взаимодействует со всеми блоками и датчиками устройства. The diagram shows that the control controller interacts with all blocks and sensors of the device.
Внутренний источник питания взаимодействует с измерителем объемного расхода воздушного потока, датчиками давления, нагнетателем и управляющим контроллером, подавая необходимый заряд энергии для функционирования вышеуказанных блоков. The internal power supply interacts with the volumetric air flow meter, pressure sensors, the blower and the control controller, supplying the necessary energy charge for the operation of the above units.
Фиг.№5 «Схематичное изображение блоков устройства». Fig. No. 5 "Schematic representation of the blocks of the device."
На фигуре изображено устройство в его продольном разрезе. На изображении схематично изображены блоки устройства, где The figure shows the device in its longitudinal section. The image schematically shows the blocks of the device, where
1 - У правляющий контроллер ; 1 - Managing controller;
2- Драйвер двунаправленной воздуходувки; 2- Bidirectional blower driver;
3- Двунаправленная воздуходувка; 3- Bidirectional blower;
4- Трубопровод от двунаправленной воздуходувки в подмасочное пространство; 4- The pipeline from the bidirectional blower to the undermask space;
5- Штуцер ротового отверстия; 5- Mouth fitting;
6- Штуцер дифференциального датчика давления; 6- Union of differential pressure sensor;
7- Сенсорный дисплей 7- Touch display
Фиг. №6 «Алгоритм функционирования устройства». На фигуре схематично отображен алгоритм функционирования устройства, где f -необходимый параметр подачи воздуха. Fig. No. 6 "Algorithm for the functioning of the device." The figure schematically shows the operation algorithm of the device, where f is the required air supply parameter.
Фиг. №7 «Внешний вид устройства в сборе». Проиллюстрирован внешний вид устройства, где устройство изображено с двумя штуцерами дифференциального давления: нос, глаз. Fig. No. 7 "Appearance of the assembled device." The external view of the device is illustrated, where the device is shown with two differential pressure fittings: nose, eye.
Фиг. № 8 «Внешний вид устройства в сборе, накаченный манекен головы». У стройство, с накаченной головой манекена. Fig. No. 8 "Appearance of the assembled device, inflated mannequin head." At the device, with a pumped-up mannequin head.
Фиг. №9 «Масса- габаритный пример осуществления полезной модели, представлен в виде предоставления наиболее крупных масса- габаритных размеров». Соединительные элементы, штуцеры, управляющий контроллер, измеритель сопротивления воздушному потоку, измеритель расхода воздушного потока, переходники, указанные в таблице приняты в расчете в совокупном весе около 1 кг. Fig. No. 9 "Weight-dimensional example of the implementation of the utility model, presented in the form of providing the largest weight-dimensional dimensions." Connecting elements, fittings, control controller, air flow resistance meter, air flow meter, adapters indicated in the table are taken into account in the calculation in the total weight of about 1 kg.
Фиг. №10 Сравнительный анализ масса-габаритных размеров аналогов и полезной модели, представленные в табличной форме. Fig. No. 10 Comparative analysis of the weight and overall dimensions of analogs and the utility model, presented in tabular form.
Фиг. №11 Диапазон работы воздуходувки. Fig. No.11 Blower range.
На графике верхняя линия обозначает диапазон воздуходувки мощностью 14 В постоянного тока, нижняя линия обозначает диапазон воздуходувки 12 В постоянного тока. In the graph, the top line represents the range of the 14V DC blower, the bottom line represents the range of the 12V DC blower.
Осуществление полезной модели Implementation of the utility model
Конструктивно полезная модель выглядит следующим образом: Structurally, the useful model looks like this:
Устройство представляет собой голову манекена, расположенную на основании с сенсорным дисплеем. The device is a mannequin head located on a base with a touch screen.
Описание конструкции устройства: основание в виде корпуса с отверстием для свободного прохождения воздушного потока при генерации воздушного потока. В основании расположены следующие блоки: разъем для подключения блока питания и штуцер для подключения поверочного манометра-тягонапоромера, накачиваемого манекена головы с патрубком ротового отверстия и штуцером датчика давления, управляющий контроллер с драйвером управления воздуходувкой, дисплея, всасывающая и нагнетающая (двунаправленная) воздуходувка, соединительные элементы и трубопроводы, измеритель сопротивления воздушному потоку, измеритель объемного расхода воздушного потока, сенсорный дисплей, посадочное место для крепления манекена головы. Голова манекена соединена с основанием крепежными элементами, внутри манекена проходит единый трубопровод с основанием, в котором расположена двунаправленная воздуходувка, Трубопровод поворачивает в направлении и соединяется со штуцером ротового отверстия, для передачи сгенерированного воздушного потока в подмасочное пространство. Манекен головы выполнен из твердого основания покрытый силиконовым покрытием, между которыми размещен трубопровод с выходом к нагнетателю, имеющему два клапана - обратный и клапан сброса. Принцип накачки головы манекена при нажатии на кнопку нагнетателя происходит закачка воздуха в пространство между основанием головы манекена и силиконовым покрытие, при этом обратный клапан не дает воздуху выйти обратно. Для плавного спуска воздуха предусмотрен клапан сброса через трубопровод нагнетателя в атмосферу. Патрубок ротового отверстия расположен в области ротового отверстия на манекене головы, выполнен из металла. В области подмасочного пространства (нос, рот, подбородок, глаз, иное место) расположен штуцер дифференциального датчика давления. Description of the design of the device: the base is in the form of a body with a hole for the free passage of air flow during the generation of air flow. The following blocks are located at the base: a connector for connecting a power supply unit and a fitting for connecting a calibration pressure gauge, an inflatable head dummy with a mouth port and a pressure sensor fitting, a control controller with a blower control driver, a display, a suction and discharge (bidirectional) blower, connecting elements and pipelines, an airflow resistance meter, a volumetric airflow meter, a touch screen, a seat for attaching a mannequin head. The head of the mannequin is connected to the base with fasteners, inside the mannequin there is a single pipeline with a base in which a bidirectional blower is located. The head dummy is made of a solid base covered with a silicone coating, between which there is a pipeline with an outlet to the supercharger, which has two valves - a check valve and a relief valve. The principle of inflating the mannequin head when the blower button is pressed, air is pumped into the space between the base of the mannequin head and the silicone coating, while the check valve prevents the air from escaping back. For smooth descent of air, a relief valve is provided through the supercharger pipeline to the atmosphere. The branch pipe of the mouth opening is located in the area of the mouth opening on the head mannequin, it is made of metal. In the area of the submask space (nose, mouth, chin, eye, other place) there is a fitting of a differential pressure sensor.
На манекене головы располагаются датчики измеряющие сопротивление воздушному потоку. Датчик располагается в области под масочного пространства, по меньшей мере одном из указанных далее: рот, глаз, либо иное месторасположение в области покрываемой маской. Внешний вид устройства в сборе изображен на фиг. №7. On the mannequin head are sensors that measure the resistance to air flow. The sensor is located in the area under the mask space, at least one of the following: mouth, eye, or other location in the area covered by the mask. The appearance of the assembled device is shown in Fig. No. 7.
Устройство также может быть дополнено внутренним источником питания, для расширения случаев возможного использования, в том числе случае, где необходимо произвести испытания СИЗОД постоянному воздушному потоку в местах, где нет подключения к электроэнергии. The device can also be supplemented with an internal power supply, to expand the possible use cases, including the case where it is necessary to test the RPE with a constant air flow in places where there is no electrical connection.
Патрубок ротового отверстия устройства также может быть оснащено переходником для крепления и дальнейшей проверки фильтрующего патрона. Данное дополнение расширяет спектр функций использования устройства. The mouthpiece of the device can also be equipped with an adapter for attaching and further checking the filter cartridge. This add-on expands the range of functions for using the device.
Схематичное изображение блоков устройства указано на фигуре №5A schematic representation of the device blocks is shown in figure No. 5
Устройство работает следующим образом: Управляющий контроллер в зависимости от введенных параметров проверки СИЗОД дает команду нагнетающей воздуходувке. Нагнетающая воздуходувка выполняя команду управляющего контроллера осуществляет подачу постоянного воздушного потока по трубопроводу, внутри которого расположен измеритель объемного расхода воздушного потока, выпуская воздушный поток через патрубок ротового отверстия. Забор воздуха производится из окружающей среды. На голове манекена расположен датчик измерения сопротивления воздушному потоку, который определяет сопротивление в подмасочном пространстве. The device works as follows: The control controller, depending on the entered RPE test parameters, gives a command to the blower. The blower, following the command of the control controller, supplies a constant air flow through the pipeline, inside which the air flow volume flow meter is located, releasing the air flow through the mouth opening pipe. Air is taken from the environment. On the head of the dummy is an airflow resistance measurement sensor, which determines the resistance in the undermask space.
Принцип работы устройства: How the device works:
- Принцип работы заключается в создании постоянного воздушного потока с заданным расходом через испытываемое СИЗОД в направлениях «вдоха» и «выдоха» и измерении разности давления воздуха между окружающей атмосферой и давления в под масочном пространстве СИЗОД (сопротивления воздушному потоку). Воздушные потоки «вдоха/выдоха» обеспечиваются двунаправленной воздуходувкой. - The principle of operation is to create a constant air flow with a given flow rate through the tested RPE in the "inhalation" and "exhalation" directions and to measure the air pressure difference between the surrounding atmosphere and the pressure in the RPE under the mask space (airflow resistance). Inspiratory/expiratory airflows are provided by a bi-directional blower.
- В режиме «выдоха» воздуходувка обеспечивает подачу воздуха с постоянным расходом в подмасочное пространство испытуемого изделия с заданным расходом в дм3/мин, необходимом для проведения испытания. Воздух выходит через СИЗОД в окружающую атмосферу. - In the “exhalation” mode, the blower supplies air at a constant flow rate to the undermask space of the tested product with a given flow rate in dm 3 /min, necessary for testing. The air exits through the RPE into the surrounding atmosphere.
- В режиме «вдоха» воздуходувка обеспечивает разрежение в подмасочном пространстве испытуемого изделия, формируя постоянный поток воздуха из окружающей атмосферы через СИЗОД расходом в дм3/ми, необходимом для проведения испытания. Знак минус означает, что воздушный поток направлен внутрь преобразователя, в направлении «вдоха». - In the “inspiration” mode, the blower provides a rarefaction in the undermask space of the tested product, forming a constant flow of air from the surrounding atmosphere through the RPE with a flow rate in dm 3 / mi, necessary for testing. The minus sign means that the air flow is directed inside the transducer, in the "inspiration" direction.
- Поддержание и регулирование заданных значений расхода воздушного потока осуществляется в автоматическом режиме с помощью встроенного расходомера и контроллера. - Maintenance and regulation of the set values of the air flow rate is carried out automatically using the built-in flow meter and controller.
- Встроенный датчик давления измеряет разность между давлением воздуха в подмасочном пространстве проверяемого СИЗОД и окружающей средой (сопротивление воздушному потоку). - The built-in pressure sensor measures the difference between the air pressure in the undermask space of the tested RPE and the environment (resistance to air flow).
- Выбор режима функционирования (установление задачи) преобразователя полезной модели осуществляется оператором с помощью сенсорного дисплея. Параметры испытаний могут быть адаптированы по требованиям испытаний, путем выставления большего или меньшего значения подачи воздушного потока. - The choice of the operating mode (setting the task) of the utility model converter is carried out by the operator using the touch screen. The test parameters can be adapted to test requirements by setting a higher or lower air flow rate.
Алгоритм функционирования устройства схематично описан, на фиг. №6. The operation algorithm of the device is schematically described in Fig. No. 6.
Примеры осуществления настоящего устройства: Examples of implementation of the present device:
Испытанию подвергается СИЗОД - Шанс -Е, The test is subjected to RPE - Chance -E,
Согласно инструкции к СИЗОД одевается на Устройство. According to the instructions for the RPE, it is put on the Device.
Накачивается манекен до момента обтюрации. The mannequin is inflated until the moment of obturation.
ГОСТ Р 53261-2009 GOST R 53261-2009
Моделируется воздушный поток (имитация «выдоха») в соответствии с п. 4.1.6. ГОСТ Р5326261-2009, равный 95 дм3/мин., в течение 3 сек. достигается необходимый уровень воздушного потока и измеряется сопротивление воздушному потоку в соответствии с ГОСТ. Устройство демонстрирует на сенсорном дисплее показатель сопротивления равный 111 Па The air flow is simulated (imitation of "exhalation") in accordance with clause 4.1.6. GOST R5326261-2009, equal to 95 dm 3 / min., for 3 seconds. the required level of air flow is reached and the resistance to air flow is measured in accordance with GOST. The device shows on the touch screen a resistance value of 111 Pa
Испытанию подвергается СИЗОД - ГДЗК -У The test is subjected to RPE - GDZK -U
Согласно инструкции к СИЗОД одевается на Устройство. According to the instructions for the RPE, it is put on the Device.
Накачивается манекен до момента обтюрации. The mannequin is inflated until the moment of obturation.
ГОСТ Р 53261-2009. GOST R 53261-2009.
Моделируется воздушный поток (имитация «вдоха») в соответствии с 4.1.6. ГОСТ Р 53261-2009 равный 95 дм3/мин., в течение 3 сек. достигается необходимый уровень воздушного потока и измеряется сопротивление воздушному потоку в соответствии с ГОСТ. Устройство демонстрирует на сенсорном дисплее показатель сопротивления равный 490 Па. The air flow is simulated (imitation of "inspiration") in accordance with 4.1.6. GOST R 53261-2009 equal to 95 dm 3 / min., for 3 seconds. the required level of air flow is reached and the resistance to air flow is measured in accordance with GOST. The device shows on the touch screen a resistance value of 490 Pa.
Показания датчика измерения сопротивления в подмасочном пространстве, отраженные на дисплее устройства, являются показателем достижения технического результата The readings of the resistance measurement sensor in the undermask space, reflected on the display of the device, are an indicator of the achievement of the technical result
Внешний вид устройства с накаченным манекеном головы изображен на фиг. №8.The appearance of the device with an inflated mannequin head is shown in Fig. No. 8.
Улучшение эксплуатационных характеристик заключается в более быстром получении результата испытаний СИЗОД, за счет представленного осуществления полезной модели, т.к. ход испытания отражается на дисплее во время проведения испытания, высокая мобильность устройства, благодаря весу - не более 4 кг., что в сравнении с полной комплектацией известных аналогов, весом более 12 кг. значительно меньше, возможность использования без электрической сети, что не предусмотрено известными аналогами. The improvement in performance is in the faster receipt of the test result of RPE, due to the presented implementation of the utility model, tk. the course of the test is reflected on the display during the test, the high mobility of the device, due to its weight - no more than 4 kg, which, in comparison with the full set of known analogues, weighs more than 12 kg. much less, the possibility of using without an electrical network, which is not provided by known analogues.
Увеличение уровня автоматизации достигается за счет возможности подачи команд и получения результатов на дисплее, и внедренного программного обеспечения выполняющего ряд необходимых операций, управляющего контроллера. An increase in the level of automation is achieved due to the possibility of issuing commands and obtaining results on the display, and embedded software that performs a number of necessary operations, the control controller.
Достоверность оценки измеряемых параметров выражается в отражении расхода выдыхаемого воздуха, контролируемого измерителем объемного расхода воздушного потока, достоверность работы которого также возможно подтвердить давление поверочным манометром. Проверка СИЗОД воздушным потоком возможна на работоспособность клапана выдоха при прохождении через него воздушного потока, на начальное сопротивление воздушному потоку на вдохе, на сопротивление воздушному потоку на вдохе после запыления. Как видно из ГОСТ проверяемые параметры достаточно четко выражены и превышение какого-либо заявленного параметра может явиться основанием для отнесения СИЗОД к недопустимым к использованию человеком, что подчеркивает необходимость достоверного отражения хода испытания СИЗОД. Использование измерителя объемного расхода воздушного потока с учетом данных о сопротивлении в подмасочном пространстве, получаемых и обрабатываемых управляющим контроллером, позволяет поддерживать расход воздушного потока в необходимом для испытания значении, достоверно отражая процесс испытания на дисплее. The reliability of the assessment of the measured parameters is expressed in the reflection of the flow of exhaled air, controlled by the meter of the volume flow of the air flow, the reliability of which can also be confirmed by the pressure of the calibration pressure gauge. Checking RPE with air flow is possible for the operability of the exhalation valve when the air flow passes through it, for the initial resistance to the air flow during inhalation, for the resistance to air flow during inhalation after dusting. As can be seen from the GOST, the tested parameters are quite clearly expressed and the excess of any declared parameter may be the basis for classifying RPE as unacceptable for human use, which emphasizes the need for a reliable reflection of the RPE test progress. The use of an air flow volume flow meter, taking into account the data on the resistance in the mask space, received and processed by the control controller, allows you to maintain the air flow at the value necessary for testing, reliably reflecting the test process on the display.
Примером использования универсального блока подачи постоянного воздушного потока может служить следующее: An example of using a universal constant air supply unit is as follows:
Испытанию подвергается фильтрующая маска категории 3 по ГОСТ 12.4.293-2015,The filtering mask of category 3 is subjected to the test in accordance with GOST 12.4.293-2015,
При заданном значении потока «на вдохе» 90 дм3/мин, сопротивление составило 213,4 Па, при этом отражается фактический поток значением - 90 дм3/мин. With a given value of the flow "on inspiration" 90 dm 3 /min, the resistance was 213.4 Pa, while the actual flow is reflected by the value - 90 dm 3 /min.
При заданном значении потока «на выдохе» 160 дм3/мин сопротивление составило 97,9 Па, при этом отражается фактический поток значением - 164 дм3/мин. At a given flow value "on exhalation" of 160 dm 3 /min, the resistance was 97.9 Pa, while the actual flow is reflected by a value of 164 dm 3 /min.
Необходимо отметить, что заданное значение потока и фактический поток не всегда совпадают, что видно при генерировании потока «на выдохе» и разница составляет 4 дм3/мин. It should be noted that the set value of the flow and the actual flow do not always match, which can be seen when generating the "expiratory" flow and the difference is 4 dm 3 /min.
Анализируя полученные данные с требованиями к данному типу СИЗОД сопротивление «на вдохе» ниже максимального значения на 86,6 Па; сопротивление «на выдохе» ниже максимально допустимого значения на 52,1 Па., что свидетельствует о возможности дыхания в представленной маске и комфортности дыхания в ней для человека. Analyzing the data obtained with the requirements for this type of RPE, the resistance "on inspiration" is lower than the maximum value by 86.6 Pa; the “expiratory” resistance is lower than the maximum allowable value by 52.1 Pa., which indicates the possibility of breathing in the presented mask and the comfort of breathing in it for a person.
В процессе использования универсального блока подачи постоянного воздушного потока можно оперативно наблюдать за изменениями значений во время испытаний, т.к. отражаются такие данные как значение заданного потока, фактического потока, сопротивления, что является главными критериями для оценки хода испытаний, а также пригодности использованию СИЗОД. Кроме того, заявленная полезная модель является зарегистрированным на средством измерения. In the process of using a universal constant air flow unit, you can quickly observe the changes in values during testing, because. data such as the value of the given flow, the actual flow, the resistance are reflected, which are the main criteria for evaluating the progress of the tests, as well as the suitability for the use of RPE. In addition, the claimed utility model is registered on the measuring instrument.
Создание мобильного устройства, обладающего сравнительно малым весом, сравнительно меньшего габаритного размера, по сравнению с существующими аналогами, с возможностью подключения к электрической сети и/или с возможностью питания от внутреннего источника питания, без использования электросети, подтверждается данными, приведенными на фиг. № 9 и 10. The creation of a mobile device with a relatively low weight, a relatively smaller overall size, in comparison with existing analogues, with the ability to connect to the electrical network and / or with the possibility of power from an internal power source, without using the mains, is confirmed by the data shown in Fig. No. 9 and 10.
Как видно из таблицы, приведенной на фиг. № 10, масса-габаритные размеры полезной модели меньше каждого из известных аналогов. As can be seen from the table shown in Fig. No. 10, the weight and overall dimensions of the utility model are smaller than each of the known analogues.
Возможность автономной работы без электрической сети у представленных аналогов отсутствует. The presented analogues do not have the possibility of autonomous operation without an electrical network.
Решение исследовательских задач достигается за счет возможности использования устройства при испытании фильтрующих СИЗОД на сопротивление дыханию и подачи воздуха, нового СИЗОД, запыленного СИЗОД, СИЗОД после эксплуатации и в иных условиях, для возможности определения возможности использования данного СИЗОД человеком, а также комфортности его использования для человека, что в свою очередь позволить отбирать при разработке СИЗОД наиболее подходящие под условия использования, а также СИЗОД, выполняющие свои функции с наименьшим сопротивлением, для комфортности дыхания человека в нем. The solution of research problems is achieved due to the possibility of using the device when testing filtering RPE for breathing resistance and air supply, new RPD, dusty RPD, RPD after operation and in other conditions, in order to determine the possibility of using this RPE by a person, as well as the comfort of its use for a person , which in turn will make it possible to select during the development of RPE the most suitable for the conditions of use, as well as RPE that perform their functions with the least resistance, for the comfort of human breathing in it.
Двунаправленная воздуходувка представляет собой воздуходувку, частной формой которой можно привести пример воздуходувки со следующими параметрами: The bi-directional blower is a blower whose partial form is an example of a blower with the following parameters:
Напряжение: 14 В постоянного тока; Voltage: 14VDC;
Максимальное давление: 8 кПа; Maximum pressure: 8 kPa;
Ток при максимальном давлении: 6.1 А; Current at maximum pressure: 6.1 A;
Скорость при максимальном давлении: 22000 об/мин; Speed at maximum pressure: 22000 rpm;
Максимальный поток воздуха: 800 дм3/мин; Maximum air flow: 800 dm 3 /min;
Ток при максимальном потоке воздуха: 14 А; Current at maximum air flow: 14 A;
Скорость при максимальном потоке воздуха: 22000 об/мин; Speed at maximum air flow: 22000 rpm;
Пары магнитных полюсов: 2 пары полюсов. Pairs of magnetic poles: 2 pairs of poles.
Необходимость создания воздушного потока скоростью 300дм3/мин обоснована существующими требованиям к фильтрующим СИЗОД (и. 5.5.3 «Клапан выдоха должен сохранять работоспособность после прохождения через него постоянного воздушного потока расходом 300 дм3/мин в течение 10 с.» ГОСТ 12.4.300-2015). The need to create an air flow with a speed of 300 dm 3 /min is justified by the existing requirements for filtering RPE (and. 5.5.3 "The exhalation valve must remain operational after passing through it a constant air flow with a flow rate of 300 dm 3 / min for 10 s." GOST 12.4.300 -2015).
Предусмотрена проверка СИЗОД начальному сопротивлению на вдохе, где максимальное значение сопротивления составляет 980 Па при расходе 95дм3/мин. Учитывая характеристику представленной воздуходувки, где максимальные характеристики воздуходувки представлены в графической форме на фиг. 11, где до нижней линии соответствует максимальный диапазон работы воздуходувки напряжением 12 В постоянного тока, верхней линии соответствует максимальный диапазон работы воздуходувки напряжением 14 В постоянного тока. It is planned to check the RPE for the initial resistance on inspiration, where the maximum value of the resistance is 980 Pa at a flow rate of 95 dm 3 /min. Considering the performance of the blower shown, where the maximum performance of the blower is presented in graphical form in FIG. 11, where the lower line corresponds to the maximum operating range of the 12 V DC blower, the upper line corresponds to the maximum operating range of the 14 V DC blower.
980 Па =100мм. водного столба, что на графике (перпендикуляр) соответствует 0,83 см. 95дм3/мин= 5,7 м3/час. Воздушный поток 95 дм3/мин может поддерживаться при сопротивлении 7060 Па, что значительно превышает все известные значения проверяемых параметров СИЗОД. 980 Pa =100mm. water column, which on the graph (perpendicular) corresponds to 0.83 cm. 95dm 3 / min = 5.7 m 3 / hour. An air flow of 95 dm 3 /min can be maintained at a resistance of 7060 Pa, which significantly exceeds all known values of the tested RPE parameters.
300 дм3/мин= 18 м3/час из представленной выше таблицы следует, что воздушный поток 300 дм3/мин может поддерживаться при сопротивлении 1176 Па, что значительно превышает известные значения проверяемых параметров СИЗОД. 300 dm 3 /min = 18 m 3 /h From the table above it follows that an air flow of 300 dm 3 /min can be maintained at a resistance of 1176 Pa, which significantly exceeds the known values of the checked parameters of RPE.

Claims

Формула устройства Универсальный блок подачи постоянного воздушного потока Device formula Universal constant airflow supply unit
1. Устройство «Универсальный блок подачи постоянного воздушного потока» предназначено для испытания фильтрующих средств индивидуальной защиты органов дыхания постоянному воздушному потоку, состоящее из основания с разъемом для подключения блока питания и штуцерами для подключения поверочного манометра- тягонапоромера, накачиваемого манекена головы с патрубком ротового отверстия и штуцером датчика давления, управляющего контроллера, дисплея, всасывающей и нагнетающей (двунаправленной) воздуходувки, соединительными элементами и трубопроводами, измерителя сопротивления воздушному потоку, измерителя объемного расхода воздушного потока, состоящими в функциональным единстве, отличающаяся тем, что генерация воздушного потока осуществляется двунаправленной воздуходувкой путем забора воздуха из атмосферы, управляющий контроллер выполняет функции автоматического поддержания необходимых параметров разряжения и подачи воздушного потока, дисплей выполнен в виде сенсорного экрана, устройство оснащено внешним блоком питания; 1. The device "Universal constant air flow supply unit" is intended for testing personal respiratory protection filtering equipment with a constant air flow, consisting of a base with a connector for connecting a power supply unit and fittings for connecting a calibration pressure gauge-thrust pressure gauge, an inflatable head dummy with a mouth outlet and fitting of a pressure sensor, a control controller, a display, a suction and discharge (bidirectional) blower, connecting elements and pipelines, an air flow resistance meter, a volume flow meter of the air flow, consisting in functional unity, characterized in that the generation of the air flow is carried out by a bidirectional blower by intake air from the atmosphere, the control controller performs the functions of automatically maintaining the necessary parameters of vacuum and air flow, the display is made in the form of a touch screen, the device is equipped with about an external power supply;
2. Устройство по п. 1, патрубок ротового отверстия которого оснащен переходником для крепления и проверки фильтрующего патрона. 2. The device according to claim 1, the mouthpiece of which is equipped with an adapter for mounting and checking the filter cartridge.
3. Устройство по п. 1, оснащенное внутренним блоком питания. 3. The device according to claim 1, equipped with an internal power supply.
4. Устройство по п. 2, оснащенное внутренним блоком питания. 4. The device according to claim 2, equipped with an internal power supply.
PCT/RU2021/050372 2020-10-07 2021-11-10 Universal mobile unit for supplying a continuous airflow WO2022075892A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL299536A IL299536A (en) 2020-10-07 2021-11-10 Universal mobile unit for supplying a continuous airflow

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132976 2020-10-07
RU2020132976 2020-10-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022075892A1 true WO2022075892A1 (en) 2022-04-14

Family

ID=81125892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/050372 WO2022075892A1 (en) 2020-10-07 2021-11-10 Universal mobile unit for supplying a continuous airflow

Country Status (2)

Country Link
IL (1) IL299536A (en)
WO (1) WO2022075892A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU879396A1 (en) * 1980-02-21 1981-11-07 за вители Method of diesel cylinder-piston assembly technical diagnostics
RU2150044C1 (en) * 1999-08-04 2000-05-27 Наумейко Анатолий Васильевич Natural gas treatment process
RU2184269C1 (en) * 2001-02-05 2002-06-27 Военный инженерно-технический университет Heat utilization compressor
RU2360718C2 (en) * 2007-08-30 2009-07-10 Игорь Касьянович Мешковский Method of control over anti-gas filter
CN205307649U (en) * 2015-12-07 2016-06-15 中国人民解放军第二炮兵装备研究院第六研究所 Breathing mask performance detector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU879396A1 (en) * 1980-02-21 1981-11-07 за вители Method of diesel cylinder-piston assembly technical diagnostics
RU2150044C1 (en) * 1999-08-04 2000-05-27 Наумейко Анатолий Васильевич Natural gas treatment process
RU2184269C1 (en) * 2001-02-05 2002-06-27 Военный инженерно-технический университет Heat utilization compressor
RU2360718C2 (en) * 2007-08-30 2009-07-10 Игорь Касьянович Мешковский Method of control over anti-gas filter
CN205307649U (en) * 2015-12-07 2016-06-15 中国人民解放军第二炮兵装备研究院第六研究所 Breathing mask performance detector

Also Published As

Publication number Publication date
IL299536A (en) 2023-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4796467A (en) Testing device for respiratory protective devices
CN103330962A (en) Sputum suction device with breath simulating function
EP2224986B1 (en) Systems and methods for evaluating medication delivery from valved holding chambers with a facemask using a model face
CN212872122U (en) Mask breathing resistance tester
CN209625584U (en) A kind of breathing thermal manikin sucking exposure detection for particulate pollutant human body
CN114624114A (en) Oxygen mask performance test system for airplane
CN108318374A (en) Mask respiration indices resistance measurement system and its working method
WO2022075892A1 (en) Universal mobile unit for supplying a continuous airflow
RU206156U1 (en) "Borey" universal mobile unit for continuous air flow
CN110646148B (en) Respirator check out test set and respirator detecting system
US20230364451A1 (en) Testing apparatus for respirators and method of using the same
CN108776092A (en) Mask respiratory resistance test machine
CN115575108A (en) Device and method for rapidly testing oxygen supply performance of oxygen mask for airplane
CN210487545U (en) Electric mask air supply amount detection device and electric mask air supply amount and purification performance detection device
CN207991986U (en) Mask respiration indices resistance measurement system
CN217443119U (en) Novel respirator respiratory resistance test device
CN113567095A (en) Oxygen mask oxygen supply performance test device for airplane
CN208943305U (en) Air respiratorresuscitator respiratory resistance detector
RU126605U1 (en) UNIVERSAL RESPIRATOR INSPECTION DEVICE
CN104274927B (en) Air respiratorresuscitator detector
TW201519804A (en) System for determining mask filtering ability
CN219573447U (en) Respiration/blowing air flow resistance testing device
CN204233642U (en) Air respiratorresuscitator detector
CN215841295U (en) Oxygen respirator detecting system
CN219675444U (en) Frock that air respirator detected usefulness

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21878107

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21878107

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1