ПРИБОР ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА РАБОТЫ СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ С ХИМИЧЕСКИ СВЯЗАННЫМ КИСЛОРОДОМ

Полезная модель относится к области измерительной техники посредством измерения соотношений расхода потока, в частности к устройствам оценки остаточного ресурса работы средств индивидуальной защиты органов дыхания - далее СИЗОД с химически связанным кислородом.
Из существующего уровня техники в качестве устройства для определения остаточного ресурса работы СИЗОД известен прибор для респираторов на сжатом воздухе и кислороде производства ОАО «Манотомь». Прибор состоит из основного блока, отвечающего за измерение давления в баллоне респиратора, выносного блока, индицирующего значение давления, заряда батарей питания и электромеханического датчика воздушного потока. Прибор определяет количество остаточного ресурса работы СИЗОД за счет определения расхода газовой дыхательной смеси - далее ГДС. Время автономной работы данного устройства составляет 10 часов, а масса 1 кг (URL: http://www.manotom-tmz.ru/catalog/item-396.html).
Известен в качестве устройства для определения остаточного ресурса работы СИЗОД малогабаритный газовый счетчик, установленный на линии выдоха (или вдоха) воздуховодной системы (Н.С. Диденко Регенеративные респираторы для горноспасательных работ. М.: Недра, 1990, 2-е изд., перераб и доп.).
Известен респиратор с химически связанным кислородом, в котором индикатор расходования защитного ресурса выполнен в виде газового счетчика на основе вращающейся крыльчатки. Указатель газового счетчика электрически связан с крыльчаткой через бесконтактный электрический датчик ее оборотов, взаимодействующий с крыльчаткой, и сумматором электрических импульсов. Сигнализатор выполнен в виде электрической лампочки, включенной в сеть бесконтактного электрического датчика оборотов крыльчатки и вынесенной на панель указателя газового счетчика, при этом указатель газового счетчика с электрической лампочкой и сумматор электрических импульсов объединены в единый блок для размещения на груди человека (RU 5018269, опубл. 24.12.1991, SU 1789231, опубл. 23.01.1993).
Данные устройства имеют малую точность измерений расхода газа, значительную погрешность определения степени отработки продукта, большие габариты и вес, низкую информативность показаний датчика.
Задачей данной полезной модели является определение значения остаточного ресурса СИЗОД с химически связанным кислородом во время его использования с минимальной погрешностью.
Это достигается тем, что количественное измерение ГДС, прошедшей через регенеративный продукт СИЗОД, осуществляется путем встраивания в магистраль дыхания СИЗОД устройства, образующего местное сужение в магистрали дыхания и создающего в месте сужения перепад давлений, который определяется скоростью проходящего потока. Измерение количества ГДС осуществляется за счет перепада давления до и после сужающего устройства по ходу движения потока ГДС.
На фиг. 1 представлена схема прибора оценки остаточного ресурса работы СИЗОД, на фиг. 2 представлено сужающее устройство, на фиг. 3 схема крепления прибора оценки остаточного ресурса работы в СИЗОД
Прибор содержит сужающее устройство (1), встраиваемое в магистраль дыхания СИЗОД, датчик дифференциального давления (2), выносной блок (3) с микроконтроллером, дисплеем и элементом питания. Прибор устанавливается в магистраль дыхания между теплообменником (4) и патроном СИЗОД (5).
1
2
3
Сужающее устройство (1) имеет внешний диаметр D, равный диаметру трубок воздуховодной системы СИЗОД. Диаметр сужения D определяется двумя факторами - чувствительностью датчика дифференциального давления и минимальным дополнительным сопротивлением дыханию, оказываемым сужающим устройством. Датчик дифференциального давления (2) подключается к сужающему устройству через отверстия диаметром D. Выносной блок (3) оснащается микроконтроллером и элементом питания типа NiMH LSD с низким саморазрядом. Данные элементы питания обеспечивают более 70% от емкости через пять лет хранения.
Прибор работает следующим образом. При запуске СИЗОД автоматически включается прибор оценки остаточного ресурса работы. На дисплее загорается значение в 100%, что показывает готовность СИЗОД к работе. Выносной блок размещается на СИЗОД таким образом, чтобы позволять пользователю вести постоянный мониторинг остаточного ресурса.
Прибор контроля остаточного ресурса СИЗОД работает по принципу измерения расхода ГДС, проходящей через регенеративный продукт СИЗОД. Значения разности давлений в сужающем устройстве (1) поступают на датчик дифференциального давления (2) и передаются на микроконтроллер. По полученным данным микроконтроллер, смонтированный в выносном блоке (3), осуществляет вычисление расхода ГДС и на следующем этапе количество остаточного ресурса СИЗОД для текущего момента времени. После этого данные расчета отображаются на дисплее. Измерение расхода ГДС и вычисление остаточного ресурса повторяются многократно, без пауз, в течение всего времени работы СИЗОД.
Измерение основано на принципе перепада давления в сужающем устройстве (1), приводящего к увеличению скорости потока ГДС в суженом сечении. В результате часть потенциальной энергии давления переходит в кинетическую, поэтому статическое давление в суженом сечении становится меньше статического давления перед сужающим устройством. Перепад давления зависит от скорости движения и от расхода ГДС, эти данные поступают на датчик дифференциального давления (2). Затем данные поступают в выносной блок (3), где они считываются и обрабатываются микроконтроллером, после чего выводятся на дисплей в процентном соотношении.
3
Перед встраиванием в СИЗОД точность работы прибора должна быть проверена. Проверка прибора осуществляется на установке «Искусственные легкие», моделирующей дыхание человека, при значениях легочной вентиляции в диапазоне от 10 до 70 дм/мин. Параллельно расход ГДС измеряется прибором оценки остаточного ресурса работы СИЗОД.
Преимущества выполнения прибора оценки остаточного ресурса работы СИЗОД с химически связанным кислородом заключаются повышении точности измерений, за счет исключения механических элементов, возможности наглядного предоставления информации пользователю о количестве остаточного ресурса СИЗОД, в его малых габаритных размерах и весе.