Simulátor průtoku vzduchu

Abstract

Tato bakalářská práce se zaměřuje na návrh a sestavení simulátoru průtoku vzduchu pro simulaci fyziologických a patologických průběhů dechu, spolu s udržováním konstantní hladiny dechu. Patologické průběhy představují dva typy obstrukční nemoci dýchacích cest. První patologie připomíná astma, druhá patologie chronickou obstrukční plicní nemoc (CHOPN). Simulátor je ovládán uživatelem, který má možnost zvolit si z hlavního menu dechovou simulaci. Po zvolení druhu simulace může uživatel zvolit dechovou frekvenci. Hlavní menu obsahuje scénáře pro simulaci různých dechových průběhů. Simulátor průtoku vzduchu využívá dva radiální ventilátory a Fleischův tlakový odpor připojený na senzor diferenciálního tlaku. Tento senzor poskytuje přístroji zpětnou vazbu o průtoku vzduchu. Pro sestavení simulátoru je využito vlastního návrhu schématu a desky plošných spojů. Zakrytování přístroje je řešeno vlastním návrhem a poté tiskem na 3D tiskárně.

This bachelor thesis focuses on the design and construction of an airflow simulator to simulate physiological and pathological breathing patterns, along with maintaining a constant breathing level. The pathological waveforms represent two types of obstructive airway disease. The first pathology resembles asthma, while the second pathology resembles chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The simulator is controlled by the user, who has the option to select a breath simulation from the main menu. After selecting the type of simulation, the user can select the respiratory rate. The main menu contains scenarios for simulating different breathing patterns. The airflow simulator uses two radial fans and a Fleisch pressure resistor connected to a differential pressure sensor. This sensor provides feedback to the instrument about the airflow. A custom schematic and circuit board design is used to build the simulator. The encapsulation of the instrument is handled by custom design and then printing on a 3D printer.