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
Re: Косвенное измерение давления ...
Коль ни у кого энтузиазма формулировать мини-задачу не возникло, остановимся на том, что есть, и попытаемся продолжить анализ на шаге 1.2. АРИЗ.
Что у нас является инструментом, что изделием, и, вообще, правильно-ли мы представляем себе нашу техническую систему?
Попытки найти инструмент и изделие показали, что, выбранная нами ТС, не так проста, как кажется. Дополнительный анализ показал, что прежде всего эта ТС представляет уже собой БИ-систему -- пару система/антисистема.
На первой фазе работает одна система -- система создания повышенного давления. А на второй -- её противоположная -- система уменьшения давления (декомпрессии). Причём главная полезная функция (ГПФ) реализуется только во время действия декомпрессии.
Это сужает нам задачу и позволяет рассматривать только вторую систему. Действительно, каким образом создан избыток давления, в общем случае, никоим образом не влияет на сам процесс измерения АД.
Вторая ТС включает в себя:
Тут видно, что вектор инерции сыграл с нами злую шутку. Мы всё время говорили о том, что будем совершенствовать ТС для измерения давления. А она вон, под номером три, и никакого существенного влияния на нашу задачу не оказывает.
Эта ТС является простым манометром, стрелочным или жидкостным, или электронным, или ещё каким. Совершенствуй его не совершенствуй, никак это на решении нашей задачи не скажется.
Остаётся две взаимодействующих системы.
Первая включает в себя:
Вторая, в устройстве прототипе, включает в себя стетоскоп (или микрофон) и устройство анализа и регистрации, работающее в соответствии с методом Короткова. В общем случае, функцию второго устройства выполняет человек.
Таким образом, получается, что при всей простоте и малом количестве деталей, наша изначально выбранная ТС является сложной системой. Сложной в том смысле, что она состоит из нескольких самостоятельных ТС, взаимодействующих между собой, да ещё и по компрессии состоящая из пары система/антисистема.
Часть этих ТС прямого отношения к нашей задаче не имеют, хотя имеют косвенное. Они могут в итоге зависеть от нашего будущего решения, поэтому забывать совсем о них не будем.
Из оставшихся, ТС для сброса давления, судя по всему, в основном связана, с задачей повышения идеальности и удобства использования.
А вот вторая, имеет непосредственное отношение к нашей задаче. Ей, в первую очередь, и предстоит заниматься. Тем более, что там связующим звеном является человек, которого, как известно, полезно куда-нибудь вытеснить :-)
Собственно, один вариант модернизации системы определения точек нижнего и верхнего давления уже нам известен -- это переход от метода Короткова к осциллометрическому методу. Но прежде всего, необходимо осуществить третью итерацию и выполнить формулировку мини-задачи для этой ТС.
Что касается системы сброса давления, то её выделение породило дополнительные идеи для заметок на полях. Что я и попытаюсь сделать в следующем комментарии.
С уважением, Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
Вот, как удачно складывается! А у нас, как раз, не навязчивый массаж осуществляется :-)
С уважением, Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
Возникшие заметки на полях.
Сперва, лирическое отступление. АРИЗ мне сильно напоминает стратегические компьютерные игры. Там, когда делаешь очередной шаг, проявляется из сумрака дополнительная область игрового поля. причём, открывается именно в том направлении, в котором сделан шаг. На ней можно выбирать направление следующего шага.
Так же и АРИЗ, при обдумывании очередного шага, включается мощнейшая ассоциативная система и мышлению открываются варианты новых шагов. Критерием, в каком направлении наиболее целесообразно сделать очередной шаг, является приближение к идеальному конечному результату (ИКР). Это сродни методу градиентного спуска или наименьших квадратов в адаптивном управлении. Остальные возможные шаги тоже, на мой взгляд, не надо опускать, они могут сильно помочь, если придётся слегка отступать от ИКР.
<<конец лирического отступления>>
Итак, у нас дана ТС для снижения избыточного давления, включающая в себя:
Вспоминая, что надутая камера, -- это в прототипе она надутая камера, а так -- это просто зона повышенного давления, а отверстие в камере завязано исключительно на конкретную реализацию этой зоны, мы можем выдвинуть некоторые идеи.
Прежде всего, хорошо бы, чтобы камеры не было, а функция её выполнялась. Что у нас есть в вещественно-полевых ресурсах (ВПР), что и так, то наполняется воздухом, то освобождается от него? Очевидно -- дыхание.
Вместе с тем, известно, что, при мониторинге АД, видны и циклы повышения/снижения АД, соответствующие вдоху/выдоху. При вдохе АД несколько снижается, при выдохе -- повышается. Это и объяснимо. При выдохе грудная клетка, под воздействием мышц, сужается, придавливая вместе с тем и сосуды, а при вдохе расширяется -- сосуды отпускаются.
Причём, частота дыхания, как раз, соответствует 5-10-ти ударам пульса, необходимым для отслеживания нижнего давления.
Получается, что в устройстве для измерения нижнего давления, можно отказаться от непрерывного сканирования пилообразным внешним давлением, т.к. такая развёртка уже и так осуществляется в организме дыхательной системой.
Не в этом ли был секрет врачевателей, которые могли осуществлять диагностику лишь по пульсу?
Возможно, и само место измерение давления, в этом случае, стоит перенести с бицепса прямо на грудную клетку, заодно привязавшись непосредственно к прослушиванию сердца и лёгких.
Если бы директором был я :), я бы уже выдал очередную команду сотрудникам проверить по источникам или экспериментально, зависимость АД от дыхания, особенно обратив внимание на наличие флуктуаций, аналогичных флуктуациям в осциллометрическом методе.
Такое решение уж очень серьёзно продвигает нас к ИКР, жаль, если не пройдёт. При этом, от всего измерителя нижнего АД остаётся только жёсткий рукав и пару хорошо управляемых датчиков. Вместе с тем, такое устройство для измерения нижнего давления даёт богатые внешние ресурсы для устройства измерения верхнего давления, из-за которого весь сыр-бор. Мы уже будем иметь тонкий жёсткий рукав, значение величины нижнего давления и запись флуктуаций АД вблизи уровня нижнего давления, а соответственно и скорость их изменения.
Правда, отказ от сканирования манжетой, всё равно, не освобождает от подстройки к уровню нижнего давления, но можно подумать о многосекционном рукаве, с разным обжатие, например.
С уважением, Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
Массаж, однако же, пятью-то миллиметрами ртутного столба вряд ли эффективным будет :-)). Нет, я понимаю, что гомеопатия малость отличается от прочей терапии, но, по-моему, здесь будет просто ни то, ни се...
Впрочем, повторяю, вряд ли эта проблема станет критичной, если будут решены все остальные. Решение наверняка должно найтись!
С уважением,
Александр.
Re: Косвенное измерение давления ...
Никогда не забуду сцену, что называется, из собственной жизни.
Ленинградский (точнее, уже Санкт-Петербургский - 1994 г.) Педиатрический институт. Каким боком я там оказался и в каком качестве - история отдельная. Кабинет терапевта. Сидит дедок лет семидесяти или чуть старше. Захожу. "Садитесь", говорит. Что-то пишет... Минут через десять выдает "бомагу" и говорит - мол, идите туда-то.
Я ради интереса гляжу, что ж там написано. Все как обычно: температура, давление, цвет языка, пульс, жалобы... Но штука в том, что за все это время он НИ РАЗУ на меня даже НЕ ПОСМОТРЕЛ!!!
Заметив мое любопытство, говорит: мол, хотите проверить? Вот, берите термометр, вот тонометр, вот зеркало (в смысле, на язык посмотреть). Я, как истинный Фома неверующий, померил температуру - точно! Попросил померить давление (будь оно неладно) - ошибка в верхнем давлении аж на целых пять миллиметров (сейчас я склоняюсь к мысли, что чуток врал тонометр, а не врач), нижнее точно. Язык - ясное дело - белесый...
А Вы говорите - пульс...
Re: Косвенное измерение давления ...
Артур, если мне удалось убедить Вас, что приложение внешнего давления, равного или чуть превышающего нижнее АД, допустимо, то можно подвести некоторые итоги.
Анализ устройства и действия тонометра при формулировании мини-задачи позволил нам выделить измеритель нижнего АД в отдельное устройство.
Далее, мы сконцентрировались на решении задачи по устранению противоречия во второй половинке тонометра -- в ТС для измерения верхнего давления, так как именно там возникал НЭ от полного пережатия артерии.
Измеритель же нижнего давления обсуждался нами не в основной нитке решения, а в заметках на полях.
И это дало нам возможность предположить, что задача непрерывного мониторинга нижнего давления концептуально решена.
Одновременно с этим, мы слегка усовершенствовали само устройство, повысив удобство его использования и уровень автоматизации. Возможно, что эти решения можно было бы осуществить и при помощи АРИЗ, однако выделение измерителя нижнего давления в отдельную систему позволило уйти от серьёзных противоречий, связанных с измерением верхнего давления. Поэтому оказалось не очень трудно модифицировать устройство инженерным способом, просто использовав другой метод управления давлением манжеты и другой способ его измерения.
====
Напомню.
====
Измеритель нижнего давления работает следующим образом:
Показания датчика натяжения рукава при этом, будут соответствовать нижнему давлению пациента.
===
Осталось сделать последний шаг. Если я таки убедил Вас в том, что
то мы должны признать, что наше устройство осуществляет измерение и точечно-непрерывный мониторинг не просто нижнего давления, а полного динамического давления крови в артерии, и его показания должны полностью соответствовать показаниям инвазивного метода, осуществляемого при помощи катетера.
===
Таким образом, мы получили концепцию способа и устройства для его реализации по точечно-непрерывному не инвазивному измерению АД.
Получается, что можно признать, что Ваша задача, в части соответствия её показаниям катетера, на уровне выбора концепции тоже решена.
Теперь уже можно формулировать техническое задание на проектирование автоматизированной системы не инвазивного точечно-непрерывного измерения АД (АСНИ АД).
В рамках этого ТЗ предстоит принять технические решения по
выбору
Предстоит также устранить ряд НЭ, связанных с этими будущими техническими решениями. Таких, как, упомянутая Александром Привенем, нежелательная возможность атрофии мышц, наличие акустических помех при прослушивании шумов Короткова, наличие искажений при измерении флуктуаций, связанное с подвижностью пациента. Наверняка, появятся и дополнительные НЭ. Естественно, для устранения этих НЭ, тоже можно будет применять инструментарий ТРИЗ.
===
Если требования по регистрации параметра системы кровообращения, именуемого в народе верхним АД, остаются в силе, то анализ на основной ветке решения необходимо продолжить. Возможно, и там решение задачи упростится, так как у нас теперь существует дополнительный ресурс -- устройство для не инвазивного измерения полного динамического АД.
С уважением, Александр.
В копилку Задачедателю 2
Вот что пишут еще: ссылка.
"Созданы трусы, измеряющие кровяное давление. Они призваны облегчить процесс измерения давления, для которого требуются специальные приборы.
Датчики производства компании **** встроены в резинку трусов. Они узнают давление крови, высчитывая время прохождения импульса от одного датчика к другому.
Таким образом, человек может всегда знать свое кровяное давление, не прибегая к использованию специальной аппаратуры.
Новинка уже получила патент."
Re: В копилку Задачедателю 2
Насколько я могу судить, речь там все же идет не столько об измерении давления, сколько о сигнализации, что оно сильно изменилось. Это важная задача, но не совсем та, которую поставил Артур. Если я не прав - пусть Артур меня поправит.
Re: В копилку Задачедателю 2
Наверное Вы правы, это не совсем та задача..
Однако, следует признать, что место расположения системы выбрано крайне удачно!
Насколько помниться, талия никем не упоминалась.
И еще..
Два датчика (+ датчик скольжения)- контроль сердечной деятельности,
а если три датчика, то уже ЭКГ.
Удачи всем!
Re: В копилку Задачедателю 2
Всем привет.
Метод "трусов" это не что иное как метод основанный на просчете прохождения времени пульсовой волны, изменение давления покажет не очень точно.
Re: В копилку Задачедателю 2
То есть, Вы тем самым подтверждаете мои слова. Но в связи с этим, быть может, имеет смысл разделить задачу точного измерения и задачу сигнализации о значительных изменениях? Возможно, в задаче точного измерения есть какие-то дополнительные особенности по сравнению с общей задачей "непрерывного мониторинга"? Скажем, условно говоря, непрерывно мониторить нужно для одних целей, а точно измерять - для других? И, я вполне допускаю, при точном измерении не обязательно нужно выполнять весь комплекс требований к непрерывному мониторингу, а от чего-то можно и отказаться?
Продолжаем уточнять формулировку задачи: для чего нужно точно измерять давление, и какая частота измерений минимально достаточна для решения именно этой задачи? А там, глядишь, и решения "прорежутся".
С уважением,
Александр.
Страницы