УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СФИГМОМАНОМЕТРОВ

Полезная модель относится к контрольно-измерительной аппаратуре и предназначена для метрологической аттестации измерителей артериального давления и частоты сердечных сокращений.
Известна установка для поверки автоматических и полуавтоматических измерителей артериального давления и частоты пульса фирмы «OMRON CORPORATION» (Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерения. Измерители артериального давления и частоты пульса автоматические и полуавтоматические OMRON и MARSHALL. Методика поверки МИ 2582-2000. Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений (ВНИИОФИ) Госстандарта России, М., 2000) - [1], которая состоит из прибора для испытаний измерителей артериального давления, манжеты, цилиндров для компрессионных манжет, имитатора (задатчика) пульсаций давления в компрессионной манжете, жестких камер, нагнетателя воздуха, электронных блоков, пневмосистемы со специальными металлическими и пластмассовыми штуцерами, трубками, заглушками и переходниками для подключения к пневмосистеме прибора. Для установки характерна применимость ограниченного количества типов приборов, наличие методической погрешности измерений при поверке, связанной с вынужденным отходом от имитации процесса измерений, происходящего в действительности, и невозможность проведения комплектной поверки, при которой определяют метрологические характеристики средства измерения, присущие ему как единому целому. В данном случае возможна только поэлементная поверка, которую проводят, когда неосуществима комплектная поверка (РМГ 29-99, п.п.13.20 и 13.21. Рекомендации по
межгосударственной стандартизации, ГСИ. Метрология. Основные термины и определения, ИПК, Издательство стандартов, 2000) - [2].
Известен пульсатор расхода для метрологической аттестации измерителей артериального давления, содержащий статор с выходными окнами, в котором соосно установлен съемный цилиндрический полый ротор с выходными окнами, соединенный с валом двигателя. Пульсатор обеспечивает создание в потоке жидкости пульсаций расхода с различными законами изменения (Патент RU №2327119, опубл. 20.06.2008, Бюл. №17) - [3].
Известна установка для поверки автоматизированных средств измерений артериального давления и частоты пульса, которая содержит цилиндр, имитирующий руку пациента, для компрессионной манжеты поверяемого средства измерения, рабочий эталон давления, задатчик пульсаций давления, имитирующий частоту пульса и содержащий кварцевый генератор частоты и электромагнит, стержень которого выполнен с упором в эластичное дно цилиндра для передачи пульсаций давления через масло на манжету с частотой, задаваемой генератором, блок управления, устройство нагнетания воздуха и элементы соединения пневмосистемы. Здесь пульсации давления передаются на компрессионную манжету через весь цилиндр, имитирующем руку, тогда как в реальном процессе пульсации давления передаются только по артерии, а также необходимо отсоединение компрессионной манжеты от поверяемого средства измерения для их подключения через элемент подсоединения к пневмосистеме установки, тогда как у ряда типов средств измерений отсоединение манжеты конструктивно не предусмотрено, и, следовательно, провести поверку такого средства на этой установке невозможно (Патент RU №2210974, А61В 5/02, опубл. 27.08.03, Бюл. №24) - [4].
Известна установка для комплектной поверки артериального давления и частоты сердечных сокращений по патенту RU №2223031, А61В 5/02, опубл. 10.02.04, Бюл.№4 - [5]. Установка содержит источник пульсаций
артериального давления в виде цилиндра из эластичного материала, компрессионную манжету поверяемого средства измерения, рабочий эталон давления, имитирующий частоту пульса, блок управления и имитатор артерии пациента в виде эластичной трубки, жестко связанной с цилиндром и соединенной с дополнительным цилиндром из эластичного материала. Компрессионная манжета надета на трубку и цилиндр. Задатчик пульсаций давления содержит кварцевый генератор частоты и электромагнит, стержень которого находится в плотном соприкосновении с дном дополнительного цилиндра. Трубка и цилиндр заполнены жидкой средой. Трубка свободным концом соединена с камерой для гашения пульсаций (блок стабилизации давления), заполненной жидкой средой.
Задатчик пульсаций давления содержит кварцевый генератор частоты и электромагнит, стержень которого плотно соприкасается с эластичным дном дополнительного цилиндра гидросистемы, который затем переходит в эластичную трубку, которая заканчивается, в свою очередь, камерой, являющейся гасителем пульсаций. Электромагнит колеблет стержень, который, толкая эластичное дно цилиндра, передает пульсации через масло в эластичной трубке на компрессионную манжету, имитируя тем самым частоту пульса. Цилиндр соединен с рабочим эталоном давления, представляющим собой измерительный преобразователь разности давления (дифманометр) с пределами допускаемой приведенной погрешности ±0,075% в диапазоне измерения от 4 до 40 кПа (30-300 мм рт.ст.). Плюсовая камера дифманометра соединена трубкой пневмосистемы с цилиндром, а минусовая камера связана с атмосферой. Работой установки управляет блок управления, собранный на базе персонального компьютера. В блок управления заносится исходная информация, используемая при поверке, сюда же поступают сигналы с рабочего эталона давления, которые затем обрабатываются, отсюда же выдаются команды на электромагнит кварцевого генератора.
Наиболее близким к заявленной полезной модели и совпадающим с ним по назначению является устройство для поверки автоматизированных
сфигмоманометров по патенту RU №2301020, А61В 5/02 и G01L 27/00, опубл. 20.06.07 Бюл. №17 - [6].
Устройство для поверки автоматизированных средств измерений артериального давления и частоты сердечных сокращений содержит источник пульсаций давления, который содержит насос и генератор переменного расхода, один вход которого гидравлически связан с насосом, а второй вход электрически соединен с блоком управления. На выходе генератора переменного расхода имеются две жесткие трубки, образующие измерительный и байпасный каналы. Измерительный канал содержит сенсорную зону в виде гибкой эластичной трубки, имитирующей артерию руки человека и находящейся в полости цилиндра, имитирующего руку человека, составляющую измерительный модуль, и через рабочий эталон давления передает сигнал блоку управления и гидравлически соединен с входом регулятора давления. Устройство содержит регулятор давления, гидравлически соединенный с насосом, блок управления, выходы которого электрически соединены с насосом, регулятором давления, генератором переменного расхода, а входами блока управления являются выходы рабочего эталона давления.
Измерение систолического, диастолического давления и частоты сердечных сокращений проводят сфигмоманометром на цилиндре, имитирующим руку человека. Полученные значения сфигмоманометра сравнивают с систолическим, диастолическим давлением и частотой сердечного сокращения, задаваемыми с блока управления, сигналы к которому поступают от рабочего эталона давления. Аналогично поверяют средство измерения еще в нескольких точках и принимают решение о его пригодности или непригодности к применению.
Однако данное устройство можно использовать только для поверки сфигмоманометров с манжетой на плечо.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в расширении диапазона применения
устройства как для поверки автоматизированных сфигмоманометров с манжетой на плечо, так и для поверки автоматизированных сфигмоманометров с манжетой на запястье.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для поверки автоматизированных сфигмоманометров, содержащем источник пульсаций давления и регулятор давления, при этом выходы источника пульсации давления соединены со входом регулятора давления через измерительный и байпасный гидравлические каналы, первый измерительный модуль, представляющий собой цилиндр с блоком стабилизации давления, имитирующий руку человека, для присоединения компрессионной манжеты одного типа сфигмоманометра, в котором размещена эластичная трубка, имитирующая артерию руки человека, и включена в измерительный канал, рабочий эталон давления и частоты, включенный в измерительный канал, блок управления, электрические входы которого соединены с выходами рабочего эталона давления и частоты, а выходы - со входами источника пульсации давления и регулятора давления, новым является то, что оно дополнительно содержит второй измерительный модуль, содержащий цилиндр с блоком стабилизации давления, имитирующий руку человека, для присоединения компрессионной манжеты другого типа сфигмоманометра, в котором размещена эластичная трубка, имитирующая артерию руки человека, и включена в байпасный канал, рабочий эталон давления и частоты, гидравлический вход которого соединен с трубкой второго измерительного модуля, а выход соединен с регулятором давления, причем электрические входы связаны с блоком управления.
Источник пульсаций давления содержит насос и пульсатор расхода, первый гидравлический выход которого является входом первого измерительного модуля, а второй гидравлический выход является входом второго измерительного модуля, причем вход пульсатора гидравлически соединен с выходом насоса, гидравлический вход которого является выходом регулятора давления.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где:
1 - источник пульсаций давления;
2 - пульсатор расхода;
3 - насос;
4 - первый измерительный модуль;
5 - второй измерительный модуль;
6 - первый цилиндр, имитирующий руку человека;
7 - первая трубка, имитирующая артерию человека;
8 - рабочий эталон давления и частоты;
9 - первый блок стабилизации давления;
10 - блок управления;
11 - регулятор давления;
12 - компрессионная манжета на плечо;
13 - сфигмоманометр с манжетой на плечо;
14 - вторая трубка, имитирующая артерию руки человека;
15 - второй цилиндр, имитирующий руку человека;
16 - компрессионная манжета на запястье;
17 - сфигмоманометр с манжетой на запястье;
18 - измерительный канал;
19 - байпасный канал;
20 - второй рабочий эталон давления и частоты;
21 - второй блок стабилизации давления.
Устройство для поверки автоматизированных сфигмоманометров содержит источник пульсаций давления 1, в состав которого входят пульсатор расхода 2 и насос 3, которые электрически связаны с блоком управления 10. На выходе пульсатора расхода 2 имеются две жесткие трубки, образующие измерительный 18 и байпасный 19 каналы. Измерительный канал 18 имеет гибкую эластичную трубку 7 первого измерительного модуля 4, находящуюся в полости цилиндра 6, имитирующего руку человека. На цилиндр 6 надевается компрессионная манжета 12 поверяемого
сфигмоманометра 13 с манжетой на плечо. Стабильность давления в первом цилиндре 6 осуществляется блоком стабилизации давления 9. Байпасный канал 19 содержит второй измерительный модуль 5 с гибкой эластичной трубкой 14, находящейся в полости второго цилиндра 15, имитирующего руку человека, с надетой на него компрессионной манжетой 16 поверяемого сфигмоманометра 17 с манжетой на запястье. Стабильность давления в первом цилиндре 6 осуществляется блоком стабилизации давления 21. Контроль давления в измерительном 18 и байпасном 19 каналах осуществляют рабочие эталоны давления и частоты 8 и 20, представляющие собой цифровые комплексы для измерения давления ИПДЦ. Контроль частоты колебаний осуществляются частотомерами. Показания рабочих эталонов давления и частоты 8 и 20 поступают в блок управления 10. Регулятор давления 11 служит для компенсации давления во всей измерительной системе.
Устройство работает следующим образом.
В блок управления 10 задают контрольные значения давления и частоты. Сигналы с блока управления 10 поступают в насос 3 и в пульсатор расхода 2. Поток жидкости от насоса 3 через трубку постоянного сечения попадает в пульсатор расхода [3] 2, представляющий собой полый цилиндр с входным и выходными окнами, который, вращаясь с задаваемой от блока управления 10 частотой, равной частоте сердечных сокращений, пропускает его по двум жестким трубкам, образующим измерительный 18 и байпасный 19 каналы, в которых колебания потока жидкости осуществляются в противофазе. Пульсации давления от пульсатора расхода 2 воспринимаются первой эластичной трубкой 7, имитирующей артерию руки человека и находящейся внутри полости первого цилиндра 6, которые через техническое масло в цилиндре 6, имитирующем руку человека, воспринимаются компрессионной манжетой 12 сфигмоманометра 13 с манжетой на плечо. К цилиндру 6 подсоединен блок стабилизации давления 9 для стабильного поддержания давления в цилиндре 6. Аналогично осуществляют поверку
сфигмоманометров 17 с манжетой 16 на запястье вторым измерительным модулем 5. Пульсации давления в байпасном канале 19 воспринимаются второй эластичной трубкой 14, имитирующей артерию руки человека, находящейся внутри полости второго цилиндра 15, стабильные параметры давления в котором поддерживает второй блок стабилизации давления 21. Кроме поверяемых сфигмоманометров 13, 17 измеряемое давление и частоту воспринимают находящиеся в измерительном 18 и байпасном 19 каналах рабочие эталоны давления и частоты 8 и 20, которые обрабатывают поступающую измерительную информацию и выдают управляющие сигналы блоку управления 10. Стабильное давление во всей системе поддерживается регулятором давления 11, воспринимающим сигналы от блока управления 10.
Таким образом, предложено устройство, в котором комплектно проводится поверка автоматизированных сфигмоманометров с манжетами и на плечо и на запястье, при этом решение данного устройства несложно в исполнении, просто и надежно в работе.