УНИВЕРСАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПРОВЕРКИ РЕСПИРАТОРОВ

Полезная модель (ПМ) относится к измерительной технике и может быть использована для проверки респираторов, применяемых в атмосфере непригодной для дыхания, например, в горноспасательных частях, пожарных командах и т.д.
В настоящее время в РФ, ближнем зарубежье (Украина и др.), дальнем зарубежье применяется ограниченное количество типов респираторов: в РФ это отечественные респираторы последнего поколения Урал-10 и Урал-10М, на Украине - Р30, в Европе - в основном - Drager PSS BG4.
Принцип действия и узлы вышеуказанных респираторов очень похожи между собой, а вот устройства проверки и контроля разняться.
Так для проверки респираторов Р-30 применяется «Индикатор проверки респираторов типа ИР», который включает в себя контрольное устройство стрелочного типа на базе тягонапоромера, пневмосистему с клапанной коробкой, ручной сильфонный насос и узел подключения, см. Гладков Ю.А., Крохалев Б.Г. «Горноспасательное дело в шахтах и рудниках», М, ООО «Полимедиа», 2002 г, стр.2002.
Однако данный индикатор (начало выпуска 1980 г. Украина) позволяет проверять герметичность только в одной точке - риска в конце зоны «Г», что требует точной установки стрелки контрольного устройства перед началом проверки.
3
Ручной сильфонный насос не обеспечивает равномерного потока воздуха и производительности 10 дм/мин в соответствии с новыми требованиями норм пожарной безопасности (НПБ-164-2001 г.) МЧС России, что не позволяет контролировать работу легочного автомата при этом расходе.
При проверке герметичности требуется одновременно наблюдать за движением стрелки контрольного устройства и показаниями дополнительного секундомера, что не обеспечивает автоматической связи двух параметров: выдержки времени и изменение давления.
Для проверки немецких респираторов типа Drager PSS BG4 применяется портативное испытательное устройство в компактном футляре-чемоданчике - специально разработано для проверки дыхательных аппаратов с замкнутым контуром (ССВА). После включения устройство автоматически регулирует смещение датчиков. Панель управления четко разделена на области контроля потока и контроля давления, что обеспечивает интуитивно понятную и простую работу с прибором. В центре панели находится встроенный дисплей, который показывает поток или давление. Показания дисплея можно переключать между измерительными областями, нажимая кнопку под дисплеем. Если нажать и удерживать эту кнопку более длительное время, то регулируется смещение датчиков. Поток измеряется в единицах л/мин, а для давления можно выбрать мбар, или гПа, причем испытание производится с помощью удобного ручного насоса с цифровым представлением результатов на жидкокристаллическом дисплее.
Общей проблемой проверочных устройств всех типов респираторов является достижение максимальной автоматизации, т.е. сведения к минимуму (в идеале к нулю) ручных настроек, также и дополнительные опции, например, проверка аппаратов искусственной вентиляции легких (ИВЛ), которые также входят в оснащения горноспасательных и пожарных частей. Также могут входить и другие опции.
При всех достоинствах немецкого испытательного устройства оно полностью не отвечает вышеперечисленным критериям.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей и оптимизации процесса проверки за счет:
- возможности проверки наиболее распространенных типов респираторов, применяемых в РФ, в том числе зарубежных;
- более полной автоматизации проверок;
- введение дополнительных опций, типа проверки ИВЛ;
- расширенного программного обеспечения.
Для решения поставленной задачи предлагается универсальное устройство проверки респираторов, содержащее микроконтроллер, панель управления, жидкокристаллический цифровой дисплей (ЖКИ), насос и датчики расхода и давления, отличающееся тем, что в него введены переходник, блок реле, блок звуковой сигнализации и светодиоды со следующими соединениями: микроконтроллер через первый управляющий выход соединен с обмоткой возбуждения насоса, вторым управляющим выходом с блоком реле, первым сигнальным выходом с ЖКИ, вторым сигнальным выходом - с блоком звуковой сигнализации, первым управляющим входом - с выходом панели управления, первым и вторым информационными входами - с выходом датчика расхода и датчика давления соответственно; выход насоса через магистрали M1-М4 и датчики расхода, давления и переходник соединен с входом/выходом респиратора.
На чертеже изображена структурно-электрическая схема устройства, на которой показано:
1 - микроконтроллер (МС);
2 - панель управления (УП) (кнопки, тумблеры и пр.);
3 - жидкокристаллический цифровой индикатор (ЖКИ);
4 - светодиоды дополнительной сигнализации;
5 - насос;
6 - датчик расхода;
7 - датчик давления;
8 - переходник;
9 - респиратор или аппарат ИВЛ;
10 - блок питания;
11 - аккумулятор;
12 - блок реле, Тумблеров и других переключателей;
13 - блок звуковой сигнализации (УНЧ + динамический громкоговоритель);
14 - газовоздушный тракт с однонаправленной шиной M1 и двунаправленными шинами М2, М3 и М4, также информационные и управляющие шины;
15 - собственно устройство.
Шины питания электрических и электронных частей устройства условно не показаны, также как и связи переключающих элементов от блока реле 12.
Устройство имеет следующие соединения.
Универсальное устройство проверки респираторов, содержащее микроконтроллер 1, панель управления 2, жидкокристаллический дисплей 3, насос 5 и датчики расхода 6 и давления 7, отличающееся тем, что в него введены переходник 8, блок реле 12, блок звуковой сигнализации 13 и светодиоды 4 со следующими соединениями: микроконтроллер 1 через первый управляющий выход соединен с обмоткой возбуждения насоса 5, вторым управляющим выходом с блоком реле 12, первым сигнальным выходом с жидкокристаллическим дисплеем 3, вторым сигнальным выходом - с блоком звуковой сигнализации 13, первым управляющим входом - с выходом панели управления 2, первым и вторым информационными входами - с выходом датчика расхода 6 и датчика давления 7 соответственно; выход насоса 5 через магистрали M1-М4 и датчики расхода 6, давления 7 и переходник 8 соединен с входом/выходом респиратора 9.
Устройство проверки респираторов позволяет проверить при почти любом подключенном типе респиратора следующие параметры:
- состояние герметичности воздуходувной системы при избыточном и вакуумметрическом давлении;
- наличие нормированной постоянной подачи кислорода редуктором;
- открытие избыточного клапана;
- подачу кислорода аварийным клапаном;
- срабатывание избыточного клапана;
- срабатывание клапана легочного автомата;
- работоспособность и герметичность слюно-удаляющего насоса;
- измерение максимального и минимального давления вдоха;
- измерение времени вдоха и выдоха;
- измерение времени действия устройства в режиме ИВЛ;
- измерение давления разряжения ингаляционного устройства;
- измерение производительности ингаляционного устройства;
- идентификация проверяющего (вводится личный его №) и время проверки;
- запись всех проверяемых данных (результаты проверки) или в ОЗУ МС1 или во внешнюю память (ФЛЭШ).
Проверка производится по технологической карте.
Устройство работает в двух режимах: режим проверки респиратора и режим проверки аппаратов ИВЛ. Устройство подключается к сети ~220 В/50 Гц. Подключение автоматический проходит тест-контроль электро-электронной части устройства, после чего устройство готово к работе (при положительном результате тест-контроля) при этом на ЖКИ3 загорается сигнал «Готовность», дублируемый звуковым сигналом.
Затем оператор при помощи кнопок на панели управления 2 выставляет текущее время на ЖК-индикаторе 3, свой личный номер и номер проверяемого респиратора.
Режим проверки респиратора. К переходнику 8 подключается респиратор 9, перед этим на блоке управления 2 нажимается соответствующая выбранному проверяемому типу респиратора кнопка. Нажимается кнопка «ПУСК» на панели управления 2.
Устройство может быть выполнено в автоматическом и полуавтоматическом режимах, при последнем переключения и соединения выполняются оператором вручную (шина «режим переключения»).
МС 1 в автоматическом режиме через блок реле 12 производит необходимые переключения и соединения, соответствующие технологической карте, внесенной в ПЗУ МС 1, и назначает режимы проверок. Оператор может остановить автоматический режим и перейти в ручной режим (полностью или частично), контролируя результаты проверок по ЖК-индикатору 3 согласно технологической карте.
Светодиоды 4 (зеленого и красного цветов) сигнализируют о нормальном значении параметров (зеленый светодиод) и отклонении от заданных параметров выше допустимых (красный светодиод), при этом дополнительно включается звуковая сигнализация 12.
Применение предлагаемого устройства позволит проверять все применяемые респираторы в России и Евразии, что позволит сберечь достаточное количество средств за счет унификации проверочной аппаратуры, обучения проверяющего персонала и пр.