Всем привет. Возникла задачка косвенно измерять давление воды и электролита. сделал тестовую установку для постановки экспериментов. идея состоит в том, что вода или электролит когда находится под давлением несколько меняет свои физические свойства, например меняет свою диэлектрическую проницаемость или акустическую плотность. Может есть какие наработки по данной тематике?
Косвенное измерение давления воды
В копилку Задачедателю
Вот что пишут на membrana:
ссылка
"Нанопроводки оксида цинка очень гибкие и выдерживают достаточно большие деформации без разрушения. Чем больше их количество и чем сильнее их деформация, тем большую энергию вырабатывает сенсор на их основе.
Другим достоинством оксида цинка является его биосовместимость — он не оказывает никакого токсического воздействия на организм.
Если имплантировать такие нанопроводки в кровеносные сосуды, например, человеческой руки, то под действием изменяющегося давления крови они будут постоянно изгибаться. Беспроводной сенсор будет передавать сигнал на внешний приёмник, находящийся на запястье. А отображать полученные данные может устройство, похожее на наручные часы."
Статья датирована мартом 2007 года, наверняка уже есть какие-нибудь результаты этих работ...
Re: Косвенное измерение давления ...
Приветствую, немного вклинюсь...
хотел спросить чисто из любопытства, потому что перечитал форум, и об этом ничего не сказано.
art_sh, а для какого человека надо измерять давление, т.е. в какой ситуации находится человек?
Что он делает? лежит, сидит, ходит, прыгает, спускается с парашюта, восходит в горы, плывет под водой, едет на машине, велосипеде, здоровый это человек или больной...
т.е. цель - мониторить давление от удара к удару, а надцель какая?
Alex.
Re: Косвенное измерение давления ...
Так вот это и есть сейчас главная задача автора: сформулировать все условия его задачи. Включая и требования к сохранению подвижности объекта, если они для задачи критичны.
Re: Косвенное измерение давления ...
Давление необходимо измерять у человека, который находится в любом состоянии, будь спит или бодрствует, двигается или не подвижен, от удара к удару сердца, чтоб ы можно было получить кривую зависимости давление-время.
Re: Косвенное измерение давления ...
А зачем нужно "получить кривую зависимости давление-время"? Это ведь не самоцель, для чего нужна эта информация?
Re: Косвенное измерение давления ...
Это самоцель. В частности, глобально задача может именно так и звучать "Получение графика давление-время у человека, в течении длительного периода, в условиях сна, бодрствования, движения, пассивного состояния"
Дробя задачу на более мелкие, получаем задачу определения АД на руке человека.
условия-ограничения:
1. уровень тактильных ощущений свести к минимуму
2. пережатия артерии быть не должно
3. метод должен быть неинвазивный (без внедрения в кровеносный сосуд и вообще в плоть человека)
Александр Привень, хотелось бы услышать ваши корректировки насчет постановки задачи.
to Фил:
я вероятно еще не дошел до устранения недостаток метода, но "если устранить недостатки инвазивного метода" то это будет уже не инвазивный. Но как устранить недостатки того, что в принципе на данном этапе развития науки изменить нельзя? В данном случае надо устранить недостаток катетера в виде внедрения в артерию чем то иным. Если кто-то скажет мне, чем можно заменить иглу, чтоб она не травмировала артерию, то я буду очень рад...да и не только я. Либо же, лично мое мнение, возможно я его изменю, стоит просто отказаться от идеи пытаться сделать иглу-не иглой.
Re: Косвенное измерение давления ...
Хорошо, есть такой прием "допустить недопустимое". Допустим, что я вам дам такой прибор и вы получите "график давление-время, в течении длительного периода, в условиях сна, бодрствования, движения, пассивного состояния".
Что дальше?
Re: Косвенное измерение давления ...
Это не "самоцель", а Ваша ошибка в формулировке задачи. Целью изобретения является выполнение некоторой полезной функции, не выполняемой либо плохо выплняемой известными средствами. Получение графика "давление - время" само по себе НЕ ЕСТЬ еще полезная функция. Какая это функция? Я уже написал - именно она будет диктовать и конкретные требования к задаче, в частности, к частоте измерений.
"Хочу все, сразу и за так" - хороший помощник при формулировке идеального конечного результата, НО НЕ УСЛОВИЯ ЗАДАЧИ. Не перескакивайте через этапы - себе же дороже выйдет.
Снова ошибка. Нет у Вас такой задачи - измерить АД именно на руке. Рука - совершенно излишнее ограничение.
Я уже написал - при формулировке условия задачи избегайте частицы "не".
В частности, "пережатия артерии быть не должно" - это, с точки зрения ТРИЗ, неправильная формулировка. Не должно быть НЕЖЕЛАТЕЛЬНЫХ ЭФФЕКТОВ, связанных с пережатием артерии (каких именно?), А НЕ САМОГО ПЕРЕЖАТИЯ. А главное - укажите же, наконец, что ДОЛЖНО БЫТЬ и ДЛЯ ЧЕГО ИМЕННО это надо.
В.И.Ленин учил, что истина всегда конкретна. Формулировка изобретательской задачи - тоже.
Успехов!
Re: Косвенное измерение давления ...
Господа-товарищи, хотелось всё-таки бы уточнить задачу. Что измерять-то надо?
Дело в том, что при пережатии сосуда и измерении верхнего давления, мы, на самом деле, мониторим работу сердца. При пережатии артерии, от места пережатия до сердца находится «столб» неподвижной крови, по которой давление, обеспечиваемое сердцем, передаётся без изменения на наш манометр (с учётом оттока через другие артерии, естественно). Исчезновение шумов Короткова позволяет точно зафиксировать мгновение полного пережатия артерии и соответственно равенства показаний манометра и реального сердечного давления. Измерение давления на бицепсе удобно тем, что бицепс, при опущенной руке, находится на одном уровне с сердцем, что успешно компенсирует гравитационную составляющую давления. При измерении в других местах, такая компенсация осуществляется расчётным путём. Предполагается так же, что давление в тканях бицепса тоже передаётся без изменения. Фактически, мы имеем дело с очень толстостенным сосудом (бицепсом), пережимаемым за счёт обжатия его вокруг плечевой кости.
Без пережатия, такого давления в сосуде нет в принципе. Сравните с краном, из которого течёт вода. Какое давление там при открытом кране?
Без пережатия, мы имеем лишь нижнее давление. Тут полная аналогия с пульверизатором для разбрызгивания одеколона. Помните, такие, с двумя грушами использовались в парикмахерских? При помощи первой груши, мы вручную периодически (через ниппель) подкачиваем вторую. Вторая-же обеспечивает постоянное давление во флаконе с одеколоном -- разбрызгивание одеколона идёт непрерывно и равномерно, без сильных скачков. Так работает и сердце с сосудами. К слову, сердце, со своими клапанами, обеспечивает также развязку артериального давления от давления в лёгочном круге кровообращения. Нижнее давление образуется как результат сопротивление сосудов и капилляров, которые не полностью пережаты, а замыкаются на венозный кровоток.
Измерение давление инвазивным способом даёт другое давление, которое, судя по всему, пересчитывается в сердечное. Если надо измерять именно верхнее давление, то без пережатия не обойтись.
Получается, что кривую давления между ударами сердца можно отследить только на пережатом сосуде, а инвазивный метод даёт косвенный данные, которые надо пересчитывать, с той или иной степенью адекватности.
С уважением, Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
Так, быть может, стоит поискать корреляты давления в самом сердце? Нет ли информации о давлении в звуках ударов пульса? в деталях кардиограммы (в разных отведениях)? в чем-то другом?
Вроде бы, акустический частотный спектр удара пульса (если мониторить именно сердце, а не сосуды) должен содержать такую информацию. И - что кажется мне еще более вероятным - там должна содержаться более или менее четкая информация о резких изменениях давления, что для гипертоника иногда важнее, чем само давление. Или нет?
Re: Косвенное измерение давления ...
Надо поискать, я не возражаю. У меня много всяких фантазий на эту тему. Типа, ультразвукового голографического способа мониторинга сердца. Но это не вопрос изобретательства, это, в первую очередь, вопрос проектирования и НИР.
Меня всё мучает один вопрос. Объём крови, выталкиваемой сердцем, в целом величина известная и постоянная. Частота пульса -- это и есть частота выбросов некоего постоянного для конкретного человека объёма крови. Таким образом, повышение давления -- это сужение сосудов. Не зависимо от того, каким образом это получается, какие параметры у стенки, и как они меняются. Как бы не менялись -- это приводит к сужению сосудов. И лекарства-то применяют сосудорасширяющие, а не сердце-останавливающие.
Поэтому, опять возвращаемся к диаметру просвета артерий, скорости потока крови и объёму, выталкиваемому сердцем. Кровь не сжимаема, это не воздух, поэтому единственная причина повышения давления -- это увеличение гидросопротивления сосудов. Какая ещё причина, кроме сужения просвета, может влиять на гидросопротивление? Увеличение частоты выброса? Это легко регистрируется по частоте пульса. Увеличение объёма выбрасываемой крови сердцем? Откуда бы ей взяться? Впрочем, понятно откуда, из малого круга кровообращения. Может там можно измерять объём крови?
Доплеровский метод позволяет регистрировать скорость потока крови и, судя по всему, количество эритроцитов. Тут и до объёма не далеко.
Если больше крови выбрасывается в артерии, то, сответственно, больше должно забираться из вен. Нет ли тут корреляции?
PS. Я всё жду, когда задачедатель дочитает про ТРИЗ и поймёт, что пора переходить к конкретной ТС, которую и совершенствовать до посинения. Пока же речь идёт о принципах действия, которые все сразу отвергаются. Однако, принцип действия должен быть итогом решения задачи, а не поводом её вообще не решать. Те принципы действия, которые отвергает Артур, не работают, на его взгляд, в существующих ТС. Про то, как они себя будут проявлять в ещё не изобретённой ТС, ничего сказать заранее нельзя.
PS.PS. Прошу прощения Александр, предыдущий PS, быстрее, адресован Артуру.
С уважением, Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
Не зависимо от того, пережимаете вы или нет артерию, а у вас, у меня да и у всех млекопитающих есть изменение давления от нижнего до верхнего, и да, верхнее давление - результат работы сердца, нижнее - результат действия тонуса сосудов или их гидравлического сопротивления.
Поэтому не совсем понятно, что значит "без пережатия, такого давления нет".
Когда вы открываете кран, то давление воды переходит в поток, иначе давление это потенциальная энергия воды, поток - уже кинетическая. Если вы порежете артерию, то кровь будет вытекать не постоянным поток, а пульсирующим, причем увеличение потока, будет соответствовать систолической фазе, а уменьшение - диастолической.
Re: Косвенное измерение давления ...
Объем крови - величина не постоянная, она изменяется во времени в зависимости от действия организма. Пример - физическая работа, если бы объем крови выталкиваемый сердцем был одинаковым, у мышц наступило бы кислородное голодание, вы можете сказать, что увеличиться скорость сокращений, да, увеличиться. Но в этом и отличаются тренированные сердца, от не тренированных, при одних и тех же физ нагрузках, у тренированного сердца увеличиться объем выталкиваемой крови, у не тренированного - увеличиться частота сокращений (впрочем как и объем выталкиваемой крови).
Причин изменения давления в организме две. Первая - изменение величины сердечного выброса, вторая - изменение гидравлического сопротивления. На гидросопротивление влияет еще вязкость крови, но она не изменяется настолько быстро, чтоб играть решающую роль в регуляции давления. основной механизм - изменение просвета, как артерий, так и артериолл. Запас крови хранится, упрощенно, в венах, в органах.
Объем крови просчитать не трудно V = S*v, S - площадь сечения сосуда, v - скорость ее движения, все это можно определить УЗ техникой.
к сожалению, как просчитать гидравлическое сопротивление системы я не знаю...и не только я.
P.S. вы мне все время говорите о том, что я не поставил задачу. Господа, я прошу вас мне помочь в этом, т.к. я не понимаю, в каком виде это должно быть сделано. ТРИЗ еще в процессе изучения, попал в аварию, стало не до того.
Re: Косвенное измерение давления ...
Если артерия не пережата, то в артерии мы и наблюдаем поток. Давление в этом потоке может меняться но вовсе не до верхнего. Изменение до верхнего означало бы, что поток крови остановлен.
С уважением, Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
давление в артерии изменяется именно до верхнего, это подтверждает катетерный датчик давления.
Re: Косвенное измерение давления ...
А показания катетерного дпатчика дают давление напрямую, или там есть всякие хитрые формулы для пересчета?
Поверьте, Александр Сагадеев достаточно квалифицированный специалист и просто так трепать языком не станет. Если Вы полагаете, что он в данном случае все же ошибается, то как Вы представляете себе, ну хотя бы мысленно, случай, когда давление в сосуде не возрастает от его пережатия? Вроде бы наш опыт говорит об ином. В чем Вы видите ошибку?
Re: Косвенное измерение давления ...
Артур, на настоящий момент Ваша задаче сформулирована в виде научно-технической проблемы, которая требует проведения НИР.
Чтобы перевести её в разряд изобретательских, на мой взгляд, предварительно необходимо сделать следующее:
В рамках форума, мы не очень можем помочь Вам в этих двух пунктах. Они сами по себе представляют из себя небольшие научно-исследовательские работы. По крайней мере, в соответствии с ГОСТ'ом, отчёт об этих работах составляется в форме, предназначенной для отчетов о проделанных НИР. В нашем случае, перевода научной работы в изобретательскую, эти два пункта сводятся к библиографическому и патентному поиску.
Мы рассчитываем на то, что эти два пункта Вы уже самостоятельно проделали и разбираетесь в предмете достаточно полно. Впрочем, это видно и по Вашим комментариям.
Следует лишь отметить, что в первой части, Вам необходимо не только описать для себя работу кровеносной системы, сердца и проч., но и не забыть о физической сущности. Это именно то, с чего Вы начали -- понимание, что измерение артериального давления -- это определение давления жидкости в трубе.
Из предыдущего абзаца следует, что при подборе аналогов, необходимо обращать внимание на все существующие устройства для измерения давления в жидкостях (а может и газах), а не только на приборы для измерения именно давления крови и именно в артериях.
По второму пункту, у вас должен получиться список таких приборов (ТС), вне зависимости от того, умеют они решать именно вашу задачу или нет.
По этому списку Вам необходимо выделить одну из ТС, которая наиболее полно удовлетворяет Вашим требованиям. Это можно сделать простым сравнением параметров, по табличке, которую Вам рекомендовал составить Александр Владимирович.
Этот шаг в ГОСТ'ах, называется выбором концепции. Он очень важен, потому что в дальнейшем Вам представит работать именно с этой ТС, не отвлекаясь на другие варианты. Вместе с тем, таких концепция может быть несколько, т.к. их соответствие Вы можете оценивать с несколько разных сторон. В этом случае, их рассматривают последовательно, не путая между собой. Выбор концепции означает также фиксацию условий работы ТС, характерных именно для этой ТС.
В нашем случае, у вас, фактически, получилось всего два заведомо работающих варианта:
Не смущайтесь, что ни одна из этих ТС не решают Вашей задачи полностью, так и должно быть, иначе, Ваша задача была бы решена уже на этом этапе. В нашем случае, я думаю, выбор зависит от того, какое давление Вы собираетесь измерять. Как я уже и говорил, давление в жидкости в потоке падает вдоль потока, поэтому инвазивный метод покажет численно вовсе не то верхнее давление, которое измеряется в методе Короткова. В последнем случае измеряется статическое давление.
Судя по Вашим комментариям, Вас всё-таки интересует именно то давление, которое измеряется в методе Короткова.
Предположим, что это так. Тогда Вы должны сформулировать задачу именно к прибору, основанному на методе Короткова. Пусть это будет обычный ручной тонометр.
Административная постановка задачи будет выглядеть, где-то так:
Существует медицинский прибор (тонометр), который позволяет измерять верхнее и нижнее артериальное давление с частотой измерений один раз в 15 минут. нам необходимо измерять АД один раз в минуту. При попытке измерений с частотой раз в минуту, наступают нежелательные последствия для пациента. Как быть?
Всё! С этого момента мы перевели Вашу научно-исследовательскую проблему в изобретательскую задачу. у нас чётко указано, какую ТС мы хотим применить для нашей цели. Указан прямой способ достижения нашей цели (повышение частоты измерений). И то, что этот способ не работает, т.к. вызывает нежелательные последствия.
Теперь Вы можете применять разнообразные методы и инструменты ТРИЗ.
Например, применить к этой задаче АРИЗ
С уважением, Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
1. Согласен. Но надо бы разобраться, почему среднее за минуту отличается от результатов разового замера: потому что при разовых замерах точности не хватает (а усреднение нескольких результатов, как известно, повышает точность), или же потому что само давление "скачет"? Если первое - то достаточно мерить раз в минуту, но точнее. Если второе - то за какой промежуток времени давление может измениться на 10%? Что-то мне подсказывает, что это не часто случается в течение минуты, а если вдруг такое и случится, то измерение "среднего за минуту" не даст никакой качественно новой информации: в таком случае надо бегом лекарства пить и врача вызывать, а не усреднением заниматься.
В общем, пока что не очень понятно, зачем нужно мерить чаще, чем раз в минуту.
2. Не очень понятное требование. Прием пищи - это тоже "вторжение в плоть человека". Принимать пищу, следовательно, пациент в ходе измерения не может? Тогда зачем требовать п. 3?
Вообще, без "вторжения в плоть человека" никакого измерения того, что находится внутри, сделать нельзя даже теоретически. Ультразвук и рентген - это тоже вторжение в плоть, только на микроуровне.
Какие именно нежелательные эффекты делают "вторжение в плоть" неприемлемым и почему? Помсле ответа на этот вопрос станет понятно, каков приемлемый уровень этого самого вторжения.
3. Это не требование, а идеал, к которому надо стремиться. А я прошу указать именно требования, причем совершенно необходимые и непосредственно вытекающие из Вашей задачи.
4. Что значит "минимальных ощущений"? Какие именно ощущения допускаются по условиям задачи и что плохого случится, если они будут превышены?
Успехов в дальнейшей работе!
С уважением,
Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
катетерный датчик давление, это просто миниатюрный датчик давления, который находится на кончике иглы-катетера. В нем происходит линейное преобразование давление-выходной сигнал. Без каких либо преобразований. Поэтому метод и называется прямой метод измерения давления.
Re: Косвенное измерение давления ...
Можно, слегка продолжить анализ задачи.
Дана изобретательская ситуация:
Существует медицинский прибор (тонометр), который позволяет измерять верхнее и нижнее артериальное давление с частотой измерений один раз в 15 минут. нам необходимо измерять АД один раз в минуту. При попытке измерений с частотой раз в минуту, наступают нежелательные последствия для пациента. Как быть?
Начнём уточнять задачу по шагам АРИЗ.
ШАГ 1.1
ТС для измерения верхнего и нижнего артериального давления состоит из:
К этому перечню стоит добавить сам бицепс, состоящий из мышечных тканей, костей и проч. и атмосферный воздух окружающей среды.
Техническое противоречие 1:
Если мы производим измерения давления редко (один раз в 15 минут), то нежелательных эффектов для пациента не наступает, но, при этом, разрешение (точность?) снятой зависимости от времени не достаточна для исследований (?).
Техническое противоречие 2:
Если мы производим измерение верхнего давления часто (1 раз в минуту), то получаем зависимость давления от времени с достаточной точностью, однако для пациента наступают не желательные последствия из-за остановки кровотока ниже манжеты.
Необходимо
при минимальных изменениях обеспечить измерение верхнего давления с частотой 1 раз в минуту без не желательных последствий для пациента (более точно -- без необходимости перекрытия артерии чаще, чем раз в 15 минут.
======
Тут мы совершили первый шаг по анализу и уточнению формулировки задачи. Формулировка пока ещё многословна и усеяна специальными терминами. Однако, уже при такой формулировке можно увидеть положительные моменты.
Так, мы видим, что задача разбивается на две независимых задачи, лишь одна из которых связана с нежелательными последствиями.
Поэтому становится ясно, что половина исходной задачи практически решена. Нижнее давление можно измерять методом Короткова без указанных нежелательных последствий. Для этой задачи нужно провести самостоятельный цикл разработки, но уже видно, что она много проще, чем задача измерения верхнего давления. Конечно, в ней тоже должны появиться соответствующие технические решения, чтобы она из задачи превратилась в изделие. Так, вероятно, придётся обеспечить развёртку давления в манжете, скажем, пилообразно, вокруг точки нижнего давления, автоматическую подстройку среднего уровня давления, может быть, синхронизацию с пульсом или кардиоданными. Забывать об этой задаче мы не будем, т.к. её решение может предоставить нам дополнительные ресурсы по измерению верхнего давления.
====
Теперь нам необходимо совершить ещё одну итерацию по формулировке мини-задачи, оставив только измерение верхнего давления и, по возможности, избавившись от специальных терминов.
С уважением, Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
to Александр Сагадеев:
На само деле патентный поиск hgjdjlbkcz? покупались доступы к различным бд патентов, как к бд ссср-россии, так и к западным, если бы что-то было, я бы уже изложил.
Насчет давлений, верно, метод короткова измеряет статическое давление, в силу своего метода, катетер позволяет получать динамические данные, но по факту значение полученное от этих методов одинаковы, только у катетерного точность выше. вы пишите, что катетер покажет не то верхнее давление, что покажет коротков, вопрос, а какое же?
представьте себе гибкую трубку, модулем жесткости которой можно пренебречь. В трубке давление например 100мм.рт.ст. Для того, что бы полностью пережать трубку, вам необходимо приложить давление равное внутреннему давлению жидкости. На этом принципе построено измерение верхнего давления оклюзионным методом. Аналогично, стенка трубки испытывает давление от жидкости в 100мм.рт.ст, вводим внутрь катетер, на мембрану датчика будет оказываться давление такое же, как и на стенку сосуда. Это уже отклонение от темы, но стоило прояснить насчет верхнего давления.
Мне интересно "то давление", которое измеряется катетером. Хотя, кк уже говорилось, давления будут практически одинаковыми, но в случае с катетером, мы увидим динамику изменения давления от удара сердца, к удару, а в случае с коротковым, мы увидим тоже динамику, но с дискретностью равной максимальной частоте измерений (раз в 15мин). такие системы кстати есть, называются холтеровские измерители давления, измеряют давление раз в 15-30мин, в течении суток например, и показывают график изменения его.
Re: Косвенное измерение давления ...
Указанным выше методом (оклюзионным) мы в принципе не можем измерять давление чаще, чем раз в 10-15мин
это тоже будет считаться техническим противоречием?
Re: Косвенное измерение давления ...
Попробуем провести вторую итерацию шага 1.1. АРИЗ
Дана изобретательская ситуация:
Существует медицинский прибор (тонометр), который позволяет измерять верхнее и нижнее артериальное давление с частотой измерений один раз в 15 минут. Необходимо измерять АД один раз в минуту. При попытке измерений с частотой раз в минуту, наступают нежелательные последствия для пациента. Как быть?
ШАГ 1.1
ТС для измерения статического давления пульсирующего потока жидкости в эластичной трубе состоит из:
Дополнительные условия функционирования:
- эластичная труба имеет толстые упругие стенки, многократно превышающие по толщине диаметр трубы;
- внутри стенок расположен жёсткий элемент, обеспечивающий дополнительную опору для пережатия;
- для создания повышенного давления используется окружающий воздух;
- давление повышается при помощи пневматической груши с ниппелем, приводимой в движение мышечной силой.
ТП1:
Если поток не перекрывать вообще, то никаких нежелательных последствий ниже крантика не наступает, но и статическое давление измерить не получается.
ТП2:
Если поток перекрыть навсегда, то статическое давление можно мерить непрерывно, но поток ниже крантика отсутствует.
Необходимо при минимальных изменениях (заодно усиливая противоречие)
обеспечить непрерывное измерение статического давления без перекрытия крантика.
или наоборот:
Необходимо обеспечить сохранение потока ниже крантика, при его полном перекрытии.
====
Уже лучше, но ещё не совсем.
Попробуем для следующей итерации попросить помощь зала :-)
Господа, посодействуйте в формулировании мини-задачи без использования специальных терминов.
PS. Артур, я пытаюсь изобразить учебный пример, чтобы пояснить Вам, что такое изобретательская задача (в данном случае на противоречие, решаемое при помощи АРИЗ). Работа осуществляется в он-лайне, поэтому не судите строго.
С уважением, Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
Вот такое http://sfiz.ru/page.php?id=426
Вот эту систему и надо улучшать для повышения частоты измерений без негативных последствий.
Если бы уже существовала техническая система, которая удовлетворяет всем Вашим требованиям, то и задачи бы не было, правда?
С уважением, Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
Это следствие не желательного эффекта (НЭ). Мы должны сформулировать техническое противоречие, которое описывает механизм возникновения этого НЭ.
Слово в «принципе» для изобретательской задачи (ИЗ) не приемлемо. Уже видно, что при измерении нижнего давления этого НЭ нет. При этом, НЭ возникает при измерении верхнего давления не «в принципе», а в конкретных условиях конкретной технической системы (ТС).
Наша задача так модифицировать ТС, что бы НЭ не возникал вообще или компенсировался. Чем меньше модификаций понадобится, тем ближе будет изобретение к, так называемому, само-внедряемому изобретению.
С уважением, Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
Еще немного текста)):
При движении крови в несдавленной артерии звуки отсутствуют. Если давление в манжете поднять выше уровня систолического АД, то манжета полностью сдавливает просвет артерии и кровоток в ней прекращается. Звуки при этом также отсутствуют. Если теперь постепенно выпускать воздух из манжеты (т. е. проводить декомпрессию), то в момент, когда давление в ней станет чуть ниже уровня систолического АД, кровь при систоле преодолевает сдавленный участок и прорывается за манжету. Удар о стенку артерии порции крови, движущейся через сдавленный участок с большой скоростью и кинетической энергией, порождает звук, слышимый ниже манжеты. Давление в манжете, при котором появляются первые звуки в артерии, возникает в момент прохождения вершины пульсовой волны и соответствует максимальному, т. е. систолическому, давлению. При дальнейшем снижении давления в манжете наступает момент, когда оно становится ниже диастолического, кровь начинает проходить по артерии как во время вершины, так и основания пульсовой волны. В этот момент звуки в артерии ниже манжеты исчезают. Давление в манжете в момент исчезновения звуков в артерии соответствует величине минимального, т. е. диастолического, давления. Величины давления в артерии, определенные по способу Короткова и зарегистрированные у этого же человека путем введения в артерию катетера, соединенного с электроманометром, существенно не отличаются друг от друга.
http://bibliotekar.ru/447/112.htm
Это я к тому, что нет большой разницы, между давлением по короткову и катетером. Если кому не понятно смогу пояснить, но прочитав описание короткова и катетерного методов, вопросов думаю быть не должно. Следовательно, почему мы рассматриваем в качестве ТС - тонометр? давайте начнем рассматривать катетер.
Re: Косвенное измерение давления ...
Шаг 1.1
Тс для измерения динамического давления пульсирующего потока состоит из:
1. устройства, осуществляющего прокол эластичной трубки (далее игла)
2.устройства, для прямого измерения давления жидкости, которое смонтировано на игле
3. устройство, для осуществления фиксации иглы, во избежания выхода ее из эластичной трубки
Все, система уже проще, далее:
Дополнительные условия функционирования:
1. наличие давления жидкости
2. наличие жидкости
ТП1:
Если не осуществлять прокол эластичной трубки, то никаких нежелательных последствий для эластичной трубки не возникает, но и давление измерить не получиться
ТП2:
Если осуществить прокол эластичной трубки, то появляется возможность измерять градиент давления, но при этом существуют риски повреждения со временем стенок эластичной трубки, невозможность динамического перемещения системы эластичная трубка-игла, из-за возникновения риска дальнейшего разрыва стенки трубки, выскальзываю иглы, и как следствие потеря большого кол-ва жидкости.
Вот как-то так.
Например, вы пишите, что необходимо при перекрытии краника, сделать так, что б ниже краника поток сохранялся. Согласитесь, зная реальную задачу, формулировка звучит несколько абсурдно, равно как и обратная задача - непрерывное измерение статического давления без перекрытия, в то время, как оно априори не может быть статическим, если не перекрывать трубку.
Можно конечно предположить, что мы сделали ответвление от основной эластичной трубки, но если мы такое сделаем, тогда в конец трубки проще поставить обычный манометр. Я к тому, что вероятно ТРИЗ не запрещает фантазировать, но видимо задачи необходимо ставить такие, которые бы звучали сами по себе логично или хотя бы не противоречили сами себе. Или нет?
Re: Косвенное измерение давления ...
Мы рассматриваем в качестве примера. По аналогии Вы можете рассмотреть и другие ТС. Можете прямо тут на форуме.
Не стоит забывать, что я перечислил не все возможные ТС для измерения давления. Возможно, что есть и более подходящие варианты.
Вместе с тем, достаточно хорошие решения могут получиться и при рассмотрении разных вариантов, может разные, а может и одинаковые. Главное начать. Мозги тут же начинают работать в более правильном направлении. У меня уже и по короткову возникли вполне правдоподобные идеи реализации.
Для полного решения задачи, мне, например, не хватает полного отчёта по первым двум предпроектным стадиям. Самостоятельно их проводить, вряд-ли, кто будет. Поэтому мы можем только изредка подсказывать и приводить примеры для аналогии. Решать Вам надо бы самостоятельно.
======
PS. В статье имеется в виду, быстрее всего, нижнее давление. В противном случае, мы вынуждены будем признать, что общее периферическое сопротивление сосудов равно сопротивлению полностью пережатой артерии. В учебнике не достаточно данных, чтобы понять, что имеется в виду.
С другой стороны, возможно, что в любом случае мы меряем давление определяемое периферическим сопротивлением, т.к. кровеносная система не ограничивается тем сосудом, на котором измеряется давление. Но это даёт нам ещё большие шансы для создания прибора, измеряющего верхнее давление не инвазивным способом и без пережатия сосуда.
Артур, вот такого рода данных и не хватает, без проведения предпроектных работ по первому пункту.
С уважением, Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
АРИЗ -- это как раз метод по решению ИЗ, содержащих противоречие. Поэтому, если противоречивости нет, то и задачи нет.
Люди долгое время были уверены, что аппарат тяжелее воздуха априори не может летать. Поэтому, слово «априори» при решении ИЗ тоже надо забыть. пока неизвестно решение нечего априори сказать нельзя.
Как и предполагать, что-то заранее, тоже не стоит.
С уважением, Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
Артур, попробуйте формулировать с самого начала, а не с середины. Сначала -- административное противоречие, затем уже описание ТС и её функционирования.
Обратите внимание, я взял существующий тонометр в работающем состоянии и посмотрел, какой параметр функционирования нужно изменить, чтобы соответствовать Вашим требованиям. Получилось, что надо менять частоту проведения измерений. И только потом усилил требования, честно говоря, поступив методически не очень верно, прыгнув сразу к шагу 1.5. АРИЗ.
Закрытый/открытый крантик -- это предельные состояния того самого параметра: частота нулевая/бесконечная. Если бы я сказал, что есть тонометр/нет тонометра, то ни на грамм бы не продвинулся -- это не техническое противоречие, это перефразировка Вашей изначальной задачи.
Думаю, также стоит поступить и с катетером. Есть катетер воткнутый в артерию, он прекрасно соответствует всем Вашим техническим требованиям. Его самого, пока, совершенствовать не к чему.
А что не соответствует? Да вот, к примеру, кровь хлещет из-под катетера. Что обычно делают врачи в этом случае? Опять-таки, к примеру, усиливают прижатие катетера к артерии. Чему это мешает? Если ничему не мешает, то Вы решили задачу. Если мешает, то появляется противоречие, которое и надо формулировать.
Если не прижимать, то мерить можно, но кровь хлещет.
Если прижать, то кровь не хлещет, но артерия пережимается и точность прибора падает.
Понимаете, Вы должны на функционирующей ТС найти параметр, который надо изменить, чтобы она стала соответствовать Вашим требованиям, продолжая функционировать. Если при этом её функционирование недопустимо ухудшится, то есть задача на противоречие, если нет -- то задача решена.
Это надо проделать в самом начале. Далее, возможно, у вас появятся в формулировках иголки, которые протыкают стенку сосуда, не нарушая его целостности, или ещё что-то столь же парадоксальное, но это будет далее.
С уважением, Александр.
Страницы