Устройство для подбора лицевых частей противогазов

Область техники
Полезная модель относится к техническим средствам, предназначенным для подбора средств индивидуальной защиты органов дыхания человека, и предназначено в частности для использования в пунктах выдачи и подгонки средств индивидуальной защиты и экипировки военнослужащего.
Уровень техники
В условиях ведения боевых действий, в том числе, при применении оружия массового поражения (ОМП) для сохранения боеспособности личного состава, одним из основных элементов боевой индивидуальной экипировки военнослужащего будут являться средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД).
В настоящее время в качестве основных средств индивидуальной защиты органов дыхания на снабжении в Вооруженных Силах Российской Федерации находятся общевойсковые противогазы серии ПМК. Конструкция данных противогазов представляет собой маску и наголовник с лямками (Руководство по эксплуатации средств индивидуальной защиты. Часть 2. Москва, 1988 г.).
Правильно подобранный размер маски противогаза влияет на герметичность ее прилегания лицу. Если размер определен не верно, и противогаз окажется велик, то на маске возникнут складки, герметичное прилегание ее к лицу станет невозможным, и в подмасочное проникнут вредные вещества.
Даже если при неправильно подобранном размере удалось обеспечить герметичность, например, в случае, когда маска выбрана меньшего размера, то нарушится комфортное ощущение при использовании противогаза из-за усиленного давления маски противогаза на лицо военнослужащего.
В настоящее время подбор различных видов лицевых частей противогазов осуществляется путем измерения вертикального и горизонтального обхвата головы измерительными средствами, например, мерной лентой, вычисления суммы измерений с последующим определением нужного типоразмера лицевой части и длины ее креплений по таблицам, соответствующим данному типу лицевой части (Руководство по эксплуатации средств индивидуальной защиты. Часть 2. Москва, 1988 г.).
Кроме того, постоянно проводится работа по совершенствованию измерительных средств, предназначенных для подбора лицевых частей противогазов, например (В.Г. Дрига, А.А. Воронежский «Оптимизация подбора лицевых частей фильтрующих противогазов», ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»), однако все они имеют один существенный недостаток это использование измерительного средства с поочередным измерением обхватов головы, приводящее к его контакту с лицом военнослужащего, с дальнейшим переводом полученных измерений по таблицам и определением типоразмера лицевой части.
В настоящее время актуальным становится необходимость разработки бесконтактного устройства подбора лицевой части противогаза, которое позволяет быстро и точно определить ее нужный типоразмер.
Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является совершенствование измерительных средств, позволяющих исключить тактильный контакт измерительного средства с кожей человека во время замеров, что в настоящее время крайне актуально в условиях пандемии COVID-19.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является быстрый подбор нужного типоразмера лицевой части противогаза и его креплений исключающий тактильный контакт измерительного средства с головой.
2
Для достижения технического результата предложено устройство для подбора лицевых частей противогазов состоящее из металлического каркаса, с выполненными с шагом 0,5 см в верхней части отверстиями для закрепления в них болтовым соединением сферы из композитного полимерного полиамидного материала повышенной прочности толщиной 1,75 мм, плотностью 1,24 г/м, внутри которой по ее периметру болтовым соединением закреплены четыре ультразвуковых дальномера HC-SR04, при этом в центральной части металлического каркаса болтовым соединением закреплено электронное оборудование на базе микроконтроллера Iskra Neo и ЖК монитор для вывода информации, соединенные проводами с четырьмя ультразвуковыми дальномерами НС-SR04.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показано устройство для подбора лицевых частей противогазов, а на фиг. 2 показано размещение ультразвуковых дальномеров HC-SR04 внутри сферы, где:
1 - металлический каркас;
2 - сфера из композитного полимерного полиамидного материала повышенной прочности;
3 - электронное оборудование (микроконтроллер Iskra Neo);
4 - четыре ультразвуковых дальномера HC-SR04;
5 - ЖК монитор для вывода информации.
Осуществление полезной модели
2
Устройство для подбора лицевых частей противогазов, показанное на фиг. 1 состоит из металлического каркаса 1, с выполненными с шагом 0,5 см в верхней части отверстиями, в которые болтовым соединением закреплена сфера из композитного полимерного полиамидного материала повышенной прочности 2, имеющая толщину 1,75 мм, плотностью 1,24 г/м, внутри которой по ее периметру болтовым соединением закреплены четыре ультразвуковых дальномера HC-SR04 4 (фиг. 2). В центральной части металлического каркаса 1 болтовым соединением закреплено электронное оборудование на базе микроконтроллера Iskra Neo и ЖК монитор для вывода информации 5.
Устройство работает следующим образом.
В зависимости от роста военнослужащего на металлическом каркасе 1 на нужной высоте, подбором нужных отверстий болтовым соединением закрепляется сфера 2, таким образом, чтобы макушка головы была на 0,5 см ниже верхнего края сферы 2. В сферу 2 помещается измеряемая голова военнослужащего. В электронное оборудование на базе микроконтроллера Iskra Neo вносятся данные соответствующие марке лицевой части противогаза.
Измерения проводятся с помощью четырех ультразвуковых дальномеров HC-SR04 4. Датчики HC-SR04 генерируют узконаправленные сигналы на частоте 40 кГц и ловят отраженный сигнал (эхо). По времени распространения звука до головы и обратно определяется расстояние до нее. Измеренные данные поступают в электронное оборудование на базе микроконтроллера Iskra Neo, где с помощью программы для ЭВМ обрабатываются. На ЖК мониторе 5 выводятся данные о нужном типоразмере лицевой части и длине ее креплений.
Пример реализации.
Проведены измерения военнослужащих, имеющих различные типоразмеры лицевой части МБ-1-80 общевойскового фильтрующего противогаза ПМК-2. Устройство показало точные значения нужного типоразмера лицевой части и длины ее креплений, которые были проверены с помощью обычных средств измерения (мерной ленты) и переводных таблиц. Погрешность составила 0,01%.
Таким образом, предложенное устройство обладает следующими достоинствами:
замер головы происходит бесконтактным способом, т.е. отсутствует прикосновение мерных средств к голове (т.к. не надо дезинфицировать устройство после проведения каждого замера, что необходимо при функционировании устройства в условиях действия пандемии COVID-19);
увеличивается точность измерений, основанная на технических характеристике датчика ультразвукового дальномера HC-SR04, и составляет ±0,2 см;
скорость измерений и выдачи конечной информации о типоразмере нужной лицевой части и длине ее креплений увеличивается, т.к. процесс проходит в автоматическом режиме с использованием электронного оборудования на базе микроконтроллера Iskra Neo программы ЭВМ;
устройство разборное, что позволяет его перевозить и использовать как в стационарных условиях (помещениях), так и в полевых условиях;
низкая электропотребляемость (рабочее напряжение датчика до 5,5 В) позволяет его использовать в течение 24 ч без замены батарей электропитания;
использование инновационных материалов (пластик) и технологий (3D-печать) при производстве устройства позволили уменьшить его массогабаритные размеры.