Приборы для измерения пониженного давления

Тонометр — медицинский прибор для измерения артериального давления (АД) и частоты пульса — применяется в учреждениях здравоохранения и в домашних условиях для определения состояния сердечно-сосудистой системы. При отсутствии проблем уровень артериального давления остается стабильным.

• Небольшие колебания давления до 20 мм. рт. ст. для систолического или верхнего значения и до 10 мм. рт. ст. для диастолического или нижнего значения в течение одного дня возможны и не являются опасными. Причины колебаний различны: от стресса и волнения до физических нагрузок и обильного приема пищи.
• Продолжительное отклонение уровня АД от стандартных значений, тем более выходящее за пределы нормы, является возможным сигналом развития заболевания и требует скорейшего визита к врачу.

Важно отметить, что у каждого человека есть свой оптимальный диапазон артериального давления, обеспечивающий наилучшее самочувствие. Знание оптимального диапазона давления помогает врачу выявить изменения в состоянии здоровья.

Чтобы определить свой диапазон давления в домашних условиях, нужно приобрести наручный прибор для измерения давления человека «Омрон» . Помните: давление, отличное от нормы, рабочим для здорового человека не бывает. Даже нормальное самочувствие в таком случае является дополнительным поводом обратиться за мед. консультацией.

Зачем измерять АД?

Инфаркт, инсульт, почечная недостаточность, слепота — всё это предшественники гипертонии. И есть только один способ избежать серьёзных осложнений – поддерживать нормальный уровень АД с помощью медикаментов.

Гипертоникам необходим домашний измеритель артериального давления, чтобы предотвратить риск возможных осложнений. Очень важно измерять АД в спокойной обстановке для получения наиболее точных данных.

На показания давления больных и здоровых людей влияют не только внешние факторы и различные заболевания, особое значение оказывают возраст и пол.

Согласно данным, которые указаны в таблице, АД с возрастом увеличивается и это нормально, так как организм стареет и происходят возрастные изменения, которые провоцируют нарушения.

Напоминаем! Параметры, указанные в таблице, являются средними показателями. Для определения точного индивидуального уровня давления необходимо регулярно использовать домашний тонометр Omron и консультироваться со специалистом.

Типовые элементы приборов для измерения уровня давления

Основные составляющие механических и полуавтоматических измерителей артериального давления:

• манометр со шкалой / электронный монитор;
• манжета на плечо (пневматическая камера в тканевом «рукаве» с фиксирующими липучками);
• резиновая груша с корректируемым клапаном стравливания для нагнетания воздуха в манжету;
• фонендоскоп;
• резиновые трубки для подачи воздуха.

Основные составляющие автоматических измерителей артериального давления:

• электронный блок с дисплеем;
• манжета на плечо или запястье (пневмокамера в тканевом «рукаве» с фиксаторами-липучками);
• резиновые трубки;
• элементы питания типа АА («пальчиковые») или типа ААА («мизинчиковые»);
• сетевой адаптер.

Виды тонометров Omron

Механические измерители давления CS Medica (CS 106 без фонендоскопа / с фонендоскопом, CS 105, CS 107, CS 110 Premium).

Механический прибор определяет артериальное давление по ударам сердца на артерии, показания результатов выводятся на манометр. Накачивание воздуха в манжету происходит специальной грушей вручную.

Преимущества: высокая надежность, долгий срок службы и лояльная цена измерителя давления.

Недостатки: требует непосредственного участия стороннего человека на всех этапах измерения, но человеческий фактор вносит некоторую погрешность в результаты измерения, величина которой зависит от профессионализма измеряющего.

Автоматические измерители давления на плечо (Omron M2 Basic, M2 Basic с адаптером, M2 Basic с универсальной манжетой и адаптером, Omron M2 Classic, M2 Classic с адаптером, M3 Eco, Omron M3 Expert, M3 Comfort, M3 Family, M6 Comfort, Omron M6, Mit Elite, Mit Elite Plus, М10-IT)
Автоматические измерители давления на запястье (Omron R1, R2, R3 Opti, Omron R5 Prestige)

Принцип работы автоматических приборов: с помощью компрессора прибор автоматически нагнетает воздух в манжету. Результат систолического, диастолического давления и частоты пульса выводятся на дисплей.

Преимущества: на точность не влияет человеческий фактор (искусственный интеллект накачивает воздух в манжету, подстраиваясь под индивидуальные особенности человека), простое использование без определенных навыков.

Недостатки: погрешность в определении АД у пациентов с проблемами сердечно-сосудистой системы (проводите два или три измерения, чтобы избежать неточностей); высокая цена, особенно тех цифровых приборов для измерения давления человека, которые имеют максимальный набор потребительских функций. Возможная погрешность составляет 3 – 10 мм.рт.ст.

Полуавтоматические измерители давления (Omron S1, M1 Compact, M1 Eco)

Пульсация крови в артерии определяется автоматически, результаты выводятся на жидкокристаллический дисплей, но наполнять манжету воздухом нужно при помощи резиновой груши.

Преимущества: не нужно самостоятельно вычислять показания давления, все результаты в электронном виде, отличный функционал по низкой стоимости.

Недостатки: небольшие погрешности в вычислениях АД; требуют человеческого участия для накачивания воздуха в манжету.

Купить миостимуляторы Omron с доставкой по Москве и по России предлагает официальный интернет-магазин Omron в РФ.
Бесплатный звонок по России: 8 (800) 333-53-39.

Методы измерения

Артериальное давление измеряется двумя способами:

• Аускультативный (метод Короткова) – прослушивания пульса посредством фонендоскопа. Метод характерен для механических приборов.
• Осциллометрический – результат сразу выводится на экран автоматического прибора.

Однако в обоих случаях принцип работы тонометров одинаков.

Как правильно делать измерение АД?

При измерении механическими приборами необходимо следовать инструкции:

1. Первое измерение проводится утром, второе-третье измерение делается днем и вечером (или только вечером); через 1-2 часа после приема пищи и не ранее 1 часа после курения или употребления кофе.
2. Желательно сделать 2-3 измерения и высчитать среднее значение АД.
3. Измерение правильно проводить на нерабочей руке (на левой, если вы правша, и на правой, если вы левша).
4. При наложении манжеты ее нижний край должен быть на 2,5 см выше локтевой ямки. Отходящая от манжеты измерительная трубка располагается посередине локтевого сгиба.
5. Стетоскоп не должен касаться трубок тонометра. Расположить его следует на уровне 4-го ребра или сердца.
6. Нагнетается воздух энергично (медленное приводит к болевым ощущениям).
7. Впуск воздуха из манжеты должен протекать медленно – 2 мм.рт.ст. в секунду (чем медленнее выпускать, тем выше качество измерения).
8. Сидеть следует у стола, облокотившись на спинку стула, локоть и предплечье на столе лежат так, чтобы манжеты находилась на одном уровне с линией сердца.

При измерении АД автоматическим прибором также следует соблюдать пункты 1-4 из инструкции выше:

5. Сидеть следует у стола, спокойно облокотившись на спинку стула, локоть и предплечье на столе лежат так, чтобы манжета находилась на одном уровне с линией сердца.
6. После чего нажать кнопку Star/Stop и прибор автоматически сделает измерение артериального давления, но в это время не стоит разговаривать и двигаться.

Манжета для тонометров и её размер

Манжеты для измерителя кровяного давления обязательно должны подходить вам по размеру, от этого напрямую зависит точность показателей (измерьте окружность руки над локтем).

В комплект приборов для измерения давления «Омрон» входят различные манжеты, поэтому необходимо обязательно уточнять размер и возможность подключения дополнительных манжет.

В комплекте к механическим приборам поставляются следующие манжеты:

• Увеличенная нейлоновая без фиксирующего кольца для окружности плеча 24-42 см.
• Нейлоновая с металлическим фиксирующим кольцом для окружности плеча 24-38 см.
• Нейлоновая с металлическим фиксирующим кольцом для окружности плеча от 22-38 см.
• Увеличенная без фиксирующей скобы при окружности плеча 22-39 см.

Механические тонометры (за исключением модели CS Medics CS 107) имеют возможность подключения 5 разных дополнительных манжет:

• №1, тип H (9-14 см).
• №2, тип D (13-22 см).
• Medica №3, тип P (18-27 см).
• Medica №4, тип S (24-42 см).
• Medica №5, тип B (34-50 см).

В комплекте к полуавтоматическим приборам поставляется веерообразная манжета Omron Fan-Shaped (22-32 см). Однако к данным тонометрам есть возможность подключения дополнительных манжет, которые приобретаются отдельно:

• Малая + малая «груша» (17-22 см).
• Большая на окружность руки (32-42 см).

В комплекте к автоматическим приборам подходят следующие манжеты:

• Компрессионная стандартная CM, повторяющая форму руки, средний размер, (22-32 см).
• Большая CL (32-42 см).
• Детская CS2 (17-22 см).
• Универсальная CW (22-42 см).
• Инновационная манжета Omron Intelli Wrap (22-42 см).
• Компрессионная, нового поколения Easy Cuff, повторяющая форму руки (22-42 см).

К профессиональным автоматическим моделям HBP-1100, HBP-1300 поставляются две манжеты: средняя компрессионная манжета Omron GS Cuff M (22-32см) и большая компрессионная манжета Omron GS Cuff L (32-42см). Есть возможность дополнительно приобрести манжеты следующих размеров:

• GS Cuff SS, сверхмалая (12-18 см).
• GS Cuff S, малая (17-22 см).
• Omron GS Cuff M (22-32 см).
• GS Cuff XL, сверхбольшая (42-50 см).

Давлением называется равномерно распределенная сила, действующая перпендикулярно на единицу площади. Оно может быть атмосферным (давление околоземной атмосферы), избыточным (превышающим атмосферное) и абсолютным (сумма атмосферного и избыточного). Абсолютное давление ниже атмосферного называется разреженным, а глубокое разряжение — вакуумным.

Единицей давления в международной системе единиц (СИ) является Паскаль (Па). Один Паскаль есть давление, создаваемое силой один Ньютон на площади один квадратный метр. Поскольку эта единица очень мала, применяют также единицы кратные ей: килопаскаль (кПа) = Па; мегапаскаль (МПа) = Па и др. Ввиду сложности задачи перехода от применявшихся ранее единиц давления к единице Паскаль, временно допущены к применению единицы: килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см ) = 980665 Па; килограмм-сила на квадратный метр (кгс/м ) или миллиметр водяного столба (мм вод.ст) = 9,80665 Па; миллиметр ртутного столба (мм рт.ст) = 133,332 Па.

Приборы контроля давления классифицируются в зависимости от метода измерения, используемого в них, а также по характеру измеряемой величины.

По методу измерения, определяющему принцип действия, эти приборы подразделяются на следующие группы:

— жидкостные, в которых измерение давления происходит путем уравновешивания его столбом жидкости, высота которого определяет величину давления;

— пружинные (деформационные), в которых значение давления измеряется путем определения меры деформации упругих элементов;

— грузопоршневые, основанные на уравновешивании сил создаваемых с одной стороны измеряемым давлением, а с другой стороны калиброванными грузами действующих на поршень помещенный в цилиндр.

— электрические, в которых измерение давления осуществляется путем преобразования его значения в электрическую величину, и путем замера электрических свойств материала, зависящих от величины давления.

По виду измеряемого давления приборы подразделяют на следуюшие:

— манометры, предназначенные для измерения избыточного давления;

— вакуумметры, служащие для измерения разрежения (вакуума);

— мановакууметры, измеряющие избыточное давление и вакуум;

— напоромеры, используемые для измерения малых избыточных давлений;

— тягомеры, применяемые для измерения малых разрежений;

— тягонапоромеры, предназначенные для измерения малых давлений и разрежений;

— дифференциальные манометры (дифманометры), с помощью которых измеряют разность давлений;

— барометры, используемые для измерения барометрического давления.

Наиболее часто используются пружинные или деформационные манометры. Основные виды чувствительных элементов этих приборов представлены на рис. 1.

Рис. 1. Виды чувствительных элементов деформационных манометров

а) — с одновитковой трубчатой пружиной (трубкой Бурдона)

б) — с многовитковой трубчатой пружиной

в) — с упругими мембранами

г) — сильфонные.

Приборы c трубчатыми пружинами.

Принцип действия этих приборов основан на свойстве изогнутой трубки (трубчатой пружины) некруглого сечения изменять свою кривизну при изменении давления внутри трубки.

В зависимости от формы пружины, различают пружины одновитковые (рис. 1а) и многовитковые (рис. 1б). Достоинством многовитковых трубчатых пружин является большее чем у одновитковых перемещение свободного конца при одинаковом изменении входного давления. Недостатком — существенные габариты приборов с такими пружинами.

Манометры с одновитковой трубчатой пружиной — один из наиболее распространенных видов пружинных приборов. Чувствительным элементом таких приборов является согнутая по дуге круга, запаянная с одного конца, трубка 1 (рис. 2) эллиптического или овального сечения. Открытым концом трубка через держатель 2 и ниппель 3 присоединяется к источнику измеряемого давления. Свободный (запаянный) конец трубки 4 через передаточный механизм соединен с осью стрелки перемещающейся по шкале прибора.

Трубки манометров, рассчитанных на давление до 50 кг/см изготавливаются из меди, а трубки манометров, рассчитанных на большее давление из стали.

Свойство изогнутой трубки некруглого сечения изменять величину изгиба при изменении давления в ее полости является следствием изменения формы сечения. Под действием давления внутри трубки эллиптическое или плоскоовальное сечение, деформируясь, приближается к круглому сечению (малая ось эллипса или овала увеличивается, а большая уменьшается).

Перемещение свободного конца трубки при ее деформации в определенных пределах пропорционально измеряемому давлению. При давлениях, выходящих из указанного предела, в трубке возникают остаточные деформации, которые делают ее непригодной для измерения. Поэтому максимальное рабочее давление манометра должно быть ниже предела пропорциональности с некоторым запасом прочности.

Рис. 2. Пружинный манометр

Перемещение свободного конца трубки под действием давления весьма невелико, поэтому для увеличения точности и наглядности показаний прибора вводят передаточный механизм, увеличивающий масштаб перемещения конца трубки. Он состоит (рис. 2) из зубчатого сектора 6, шестерни 7, сцепляющейся с сектором, и спиральной пружины (волоска) 8. На оси шестерни 7 закреплена указывающая стрелка манометра 9. Пружина 8 прикреплена одним концом к оси шестерни, а другим — к неподвижной точке платы механизма. Назначение пружины — исключить люфт стрелки, выбирая зазоры в зубчатом сцеплении и шарнирных соединениях механизма.

Мембранные манометры.

Чувствительным элементом мембранных манометров может быть жесткая (упругая) или вялая мембрана.

Упругие мембраны представляют собой медные или латунные диски с гофрами. Гофры увеличивают жесткость мембраны и ее способность к деформации. Из таких мембран изготавливают мембранные коробки (см. рис. 1в), а из коробок — блоки.

Вялые мембраны изготавливают из резины на тканевой основе в виде одногофровых дисков. Используются они для измерения небольших избыточных давлений и разряжений.

Мембранные манометры и могут быть с местными показаниями, с электрической или пневматической передачей показаний на вторичные приборы.

Для примера рассмотрим дифманометр мембранный типа ДМ, который представляет собой бесшкальный датчик мембранного типа (рис. 3) с дифференциально — трансформаторной системой передачи значения измеряемой величины на вторичный прибор типа КСД.

Рис. 3 Устройство мембранного дифманометра типа ДМ

Чувствительным элементом дифманометра является мембранный блок, состоящий из двух мембранных коробок 1 и 3, заполненных кремнийорганической жидкостью, находящихся в двух отдельных камерах, разделенных перегородкой 2.

К центру верхней мембраны прикреплен железный сердечник 4 дифференциально-трансформаторного преобразователя 5.

В нижнюю камеру подается большее (плюсовое) измеряемое давление, в верхнюю — меньшее (минусовое) давление. Сила измеряемого перепада давления уравновешивается за счет других сил, возникающих при деформации мембранных коробок 1 и 3.

При увеличении перепада давления мембранная коробка 3 сжимается, жидкость из нее перетекает в коробку 1, которая расширяется и перемещает сердечник 4 дифференциально-трансформаторного преобразователя. При уменьшении перепада давления сжимается мембранная коробка 1 и жидкость из нее вытесняется в коробку 3. Сердечник 4 при этом перемещается вниз. Таким образом, положение сердечника, т.е. выходное напряжение дифференциально-трансформаторной схемы однозначно зависит от значения перепада давления.

Для работы в системах контроля, регулирования и управления технологическими процессами путем непрерывного преобразования давления среды в стандартный токовый выходной сигнал с передачей его на вторичные приборы или исполнительные механизмы используются датчики-преобразователи типа «Сапфир».

Преобразователи давления этого типа служат: для измерения абсолютного давления («Сапфир-22ДА»), измерения избыточного давления («Сапфир-22ДИ»), измерения вакуума («Сапфир-22ДВ»), измерения давления — разряжения («Сапфир-22ДИВ»), гидростатического давления («Сапфир-22ДГ»).

Устройство преобразователя «САПФИР-22ДГ» показано на рис. 4. Они используются для измерения гидростатических давлений (уровня) нейтральных и агрессивных сред при температурах от -50 до 120 °С. Верхний предел измерения — 4 МПа.

Рис. 4 Устройство преобразователя «САПФИР -22ДГ»

Тензопреобразователь 4 мембранно-рычажного типа размещен внутри основания 8 в замкнутой полости 10, заполненной кремнийорганической жидкостью, и отделен от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами 7. Чувствительными элементами тензопреобразователя являются пленочные тензорезисторы 11 из кремния размещенные на пластине 10 из сапфира.

Мембраны 7 приварены по наружному контуру к основанию 8 и соединены между собой центральным штоком 6, который связан с концом рычага тензопреобразователя 4 с помощью тяги 5. Фланцы 9 уплотнены прокладками 3. Плюсовой фланец с открытой мембраной служит для монтажа преобразователя непосредственно на технологической емкости. Воздействие измеряемого давления вызывает прогиб мембран 7, изгиб мембраны тензопреобразователя 4 и изменение сопротивления тензорезисторов. Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока по проводам через гермоввод 2 в электронное устройство 1, преобразующее изменение сопротивлений тензорезисторов в изменение токового выходного сигнала в одном из диапазонов (0-5) мA, (0-20) мA, (4-20) мА.

Измерительный блок выдерживает без разрушения воздействие односторонней перегрузки рабочим избыточным давлением. Это обеспечивается тем, что при такой перегрузке одна из мембран 7 ложится на профилированную поверхность основания 8.

Похожее устройство имеют и указанные выше модификации преобразователей «Сапфир-22».

Измерительные преобразователи гидростатических и абсолютных давлений «Сапфир-22К-ДГ» и «Сапфир-22К-ДА» имеют выходной токовый сигнал (0-5) мА или (0-20) мА или (4-20) мА, а также электрический кодовый сигнал на базе интерфейса RS-485.

Чувствительным элементом сильфонных манометров и дифманометров являются сильфоны — гармониковые мембраны (металлические гофрированные трубки). Измеряемое давление вызывает упругую деформацию сильфона. Мерой давления может быть либо перемещение свободного торца сильфона, либо сила, возникающая при деформации.

Принципиальная схема сильфонного дифманометра типа ДС приведена на рис.5. Чувствительным элементом такого прибора являются один или два сильфона. Сильфоны 1 и 2 одним концом закреплены на неподвижном основании, а другим соединены через подвижный шток 3. Внутренние полости сильфонов заполнены жидкостью (водоглицериновой смесью, кремнийорганической жидкостью) и соединены друг с другом. При изменении перепада давления один из сильфонов сжимается, перегоняя жидкость в другой сильфон и перемещая шток сильфонного блока. Перемещение штока преобразуется в перемещение пера, стрелки, лекала интегратора или сигнал дистанционной передачи, пропорциональный измеряемому перепаду давления.

Номинальный перепад давления определяет блок винтовых цилиндрических пружин 4.

При перепадах давления выше номинального стаканы 5 перекрывают канал 6, прекращая переток жидкости и предупреждая таким образом сильфоны от разрушения.

Рис. 5 Принципиальная схема сильфонного дифманометра

Для получения достоверной информации о величине какого-либо параметра необходимо точно знать погрешность измерительного устройства. Определение основной погрешности прибора в различных точках шкалы через определенные промежутки времени производят путем его поверки, т.е. сравнивают показания поверяемого прибора с показаниями более точного, образцового прибора. Как правило, поверка приборов осуществляется сначала при возрастающем значении измеряемой величины (прямой ход), а затем при убывающем значении (обратный ход).

Манометры поверяют следующими тремя способами: поверка нулевой точки, рабочей точки и полная поверка. При этом две первые поверки производятся непосредственно на рабочем месте с помощью трехходового крана (рис. 6).

Рабочая точка поверяется путем присоединения контрольного манометра к рабочему манометру и сравнение их показаний.

Полная поверка манометров осуществляется в лаборатории на поверочном прессе или поршневом манометре, после снятия манометра с рабочего места.

Принцип действия грузопоршневой установки для поверки манометров основан на уравновешивании сил, создаваемых с одной стороны измеряемым давлением, а с другой — грузами, действующими на поршень, помещенный в цилиндр.

Рис. 6. Схемы поверки нулевой и рабочей точек манометра с помощью трехходового крана.

Положения трехходового крана: 1 — рабочее; 2 — поверка нулевой точки; 3 — поверка рабочей точки; 4 — продувка импульсной линии.