Апр 21

Аппаратура и приборы для регистрации физиологических функций летчиков в условиях полета

Ю. В. Никифоров

Современная радиоэлектроника имеет три основных направления развития: микроминиатюризация, транзисторизация и унификация.

К числу общих требований относятся сохранение работоспособности аппаратуры в условиях вибрации и перегрузок, резких колебаний температуры, минимальные габариты и вес.

В настоящее время разработано и изготовлено 5 комплектов малогабаритной модульной бортовой аппаратуры, предназначенной для регистрации следующих физиологических функций летчика в полете: пульса, частоты и относительной глубины дыхания, температуры тела, температуры воздуха в кабине, электрокардиограммы, величины легочной вентиляции и артериального давления.

Комплект данной аппаратуры может устанавливаться в самолете поблочно на снаряжении летчика, в кабинной части, переднем радиоотсеке и отсеке электрооборудования. Запись физиологических параметров производится на шлейфовый осциллограф К-12-21 на III–V шлейфах.

Блок управления служит для регистрации минимального количества физиологических функций летчика (пульса, частоты дыхания, температуры воздуха и температуры тела). Частота пульса регистрируется в пределах от 40 до 250 уд/мин, частота дыхания – от 2 до 100 цикл/мин.

Температура воздуха в кабине регистрируется в пределах от – 50 до +60° С точностью ±2°, температура тела – в пределах от +30 до +40° С точностью ±0,12–0,3°.

Питание блока осуществляется от двух батарей типа 10РЦ-5З напряжением 12 в. Габариты блока 160х90х52 мм; вес–0,9 кг.

Датчики и электроды устанавливаются на поясе.

Блок для снятия электрокардиограммы (ЭКГ) позволяет производить запись в двух отведениях. Усилитель ЭКГ симметричен со следующими характеристиками:

- входное сопротивление 0,5 мом;

- выходное сопротивление 10 ком;

- полоса пропускания (по уровню 0,707) 0,3–100 гц;

- коэффициент дискриминации синфазной помехи 1500;

- питание от батареи 10РЦ-53 -напряжением 12 в;

- потребляемый ток не более 10 ма;

- габариты 110х75х25 мм;

- вес 0,3 кг(с батареями).

Датчиками являются серебряные электроды.

Аппаратура для замера легочной вентиляции служит для измерения следующих функций дыхания:

- частоты дыханий (число дыханий в минуту);

- глубины вдоха;

- легочной вентиляции (минутного объема).

Она имеет следующие характеристики:

- диапазон измеряемых объемных расходов при постоянном воздушном потоке от 5 до 120 л/мин;

- чувствительность по постоянному воздушному потоку 5 л/мин;

- выходной сигнал датчика при чувствительности 5 л/мин 10 мв;

- потребляемый ток не более 70 ма;

- питание от батареи ШРЦ-53;

- габариты 160 х 90 х 58 мм;

- вес 0,79 кг.

Датчик устанавливается на кислородной маске КМ-22 при помощи двух разъемов. Принцип работы аппаратуры, заключается в следующем. Электрический сигнал с датчика подается на усилительный каскад блока, усиливается и подается на каскад-формирователь, где формируется в стандартные прямоугольные импульсы. Прямоугольные импульсы дифференцируются и подаются на счетный вход электронного счетчика. Частота следования импульсов равна частоте синусоидальных импульсов, генерируемых датчиком.

В качестве преобразователя последовательного счета импульсов используется шестиразрядный счетчик. Показания счетчика преобразуются в напряжение методом суммирования токов от каждого разряда счетчика. Это напряжение пропорционально объему вдыхаемого воздуха. Система сброса счетчика в исходное положение обеспечивает оброс в нулевое положение показаний сумматора после окончания каждого вдоха.

Аппаратура для автоматической регистрации артериального давления состоит из автомата давления, пневмоблока, височной и плечевой манжеты, углепорошковых датчиков, кабеля-удлинителя, переходников и пневморазъемов.

Автомат давления имеет следующие характеристики:

- пределы регистрации артериального давления 30 – 200 мм рт. ст.;

- точность определения давления в манжете по отметкам датчика 5 мм рт. ст.;

- регистрация артериального давления с плечевой или височной артерии;

- число циклов регистрации артериального давления с плечевой артерии 8 – 10;

- пределы регулирования времени набора и спада давления в манжете 5 –30 сек;

- источники питания 4 элемента 10РЦ-53;

- потребляемый ток при работе с углепорошковым датчиком 3,9 4,2 ма;

- габариты 110х68х68 мм;

- вес 0,66 кг.

В пневмоблоке (183х68х28 мм, вес 0,66 кг) давление воздуха в баллоне 150 кг/см2 и давление воздуха на выходе из него 3,5 кг/см2.

Пневмоблок соединен через регулировочный штуцер с пневмоэлектровыключателем и через него с входным штуцером автомата давления. Выход соединен с атмосферой через регулировочный штуцер. Внутренняя полость блока автомата давления соединена через пневморазъем с плечевой или височной манжетой.

Шкала датчика отметок давления электрически соединена с одной стороны через скользящий контакт-стрелку и пневмоэлектровыключатель с плюсом источника питания, с другой стороны – через сопротивления R1, R2 и вибратор шлейфового осциллографа с минусом источника тока. Углепорошковый датчик (плечевой или височный) с помощью разъема ЛА-5 через удлинитель и гасящее сопротивление соединен с источником тока. При изменении сопротивления углепорошкового датчика изменяющееся соответственно этому падение напряжения через конденсатор снимается на IV тип вибратора осциллографа К-12-21. При открытом запорном винте пневмоблока и включенном пневмоэлектровыключателе блока автомата воздух под давлением 3,5 кг/см2 поступает в автомат давления и заполняет его полость и манжеты.

При, достижении определенной величины давления анероид, сжимаясь, скачком переключает пневмопереключатель во второе устойчивое положение. При этом прекращается поступление воздуха в манжету и одновременно открывается выходное отверстие, происходит стравливание воздуха в атмосферу. При уменьшении давления снова срабатывает пневмопереключатель и цикл повторяется сначала.

Установленный в автомате давления второй анероид, совершая плавные движения, перемещает стрелку отметок давления. При скольжении стрелки по контактам шкалы через сопротивления R1
и R2
выдаются разные по амплитуде прямоугольные импульсы. Количество их пропорционально перепаду давлений в блоке автомата (а также в манжете). При перепаде давлений до 75мм рт. ст., а также от 135мм рт. ст. и выше выдаются низкие импульсы одинаковой амплитуды, что облегчает чтение записи отметок давления.

Изменение компрессионного давления в пережимной манжете (при наборе и спаде давления) изменяет скорость и величину кровотока в пережатых артериях, что оказывает обратное воздействие на манжету, а от нее на углепорошковый датчик, от которого сигнал поступает на осциллограф.

Похожие статьи:

  1. Космический корабль «АПОЛЛОН» Программа «Аполлон» «АПОЛЛОН» ПРОГРАММА «АПОЛЛОН» США Тип. Пилотируемый трехместный космический корабль. Назначение....
  2. Особенности регистрации физиологических функций человека в исследованиях на центрифуге Л. Н. Никольский Трудности получения биологической информации на центрифуге заключаются...
  3. Прибор для исследования физиологических функций человека Н. А. Лысаков, А. В. Перов Исследование физиологических функций в...

автор admin



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.