Diseño Ventilador Mecánico: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

معرفی

Este proyecto busca crear un circuito neumático، electrónico y eléctrico، para la construcción de un un prototipo de Ventilador Mecánico encargado de prestar soporte حیاتی یک فرد با مشکلات تنفسی. Con el objetivo de crear un mecanismo más robusto، propone una serie de sensores y actuadores sensores de análisis del ritmo respiratorio. Con esto en mente، mira los siguientes parámetros: Porcentaje de oxígeno y aire (Blender)، control de presión y flujo، análisis de volumen، análisis exhalatorio، humedad del gas y visualización de gráficos del processo. Todo esto regido por las directrices establecidas por la OMS (Organización Mundial de la Salud) expuestas el 2 de marzo de 2020

Enlace de descarga:

Realizare un código base y lo subiré en los próximos días

Los archivos neumáticos y electrónicos están disponibles para su descarga، si encontramos algún error or algún comentario adicional agradecería el comentario، de esta manera llegar a tener un proyecto más complete.

Sin mas que decir empecemos….

مرحله 1: Concepto De Ventilador Mecánico

تعریف

ماشین مجازی به منظور تنفس مصنوعی و تأمین کننده تهویه یا عملكرد تهویه مطبوع در بیماریهای الهام بخش است. No es una terapia، es una intervención de apoyo، una prótesis externa y temporal que ventila al paciente mientras se corrige el problema provoca su instauración.

Objetivos

فیزیولوژیکوس

• proporcionar una ventilación alveolar adecuada. • Mejorar la oxigenación arterial.

• Abrir y distender la vía aérea y unidades alveolares. • Aumentar la capacidad باقی مانده عملکردی ، impidiendo el colapso alveolar y el cierre de la vía aérea al final de la sppiración.

• Descargar los músculos ventilatorios.

کلونیکوس

بازگشت هیپوکسمی

• Corregir la acidosis respiratoria.

• Aliviar la disnea y el sufrimiento respiratorio.

• Prevenir o resolutionver atelectasias.

• Revertir la fatiga de los músculos respiratorios.

• Permitir la sedación y el bloqueo عصبی عضلانی.

• Disminuir el konsumo de O2 sistémico o miocárdico.

• Reducir la presión intracraneal.

• Estabilizar la pared torácica.

Fuente:

مرحله 2: Diferencia De Ventiladores

En el mercado se encuentra una gran variedad de ventiladores. En este caso especificaremos dos، los Ambu y los Ventiladores Mecánicos (El que se desea realizar)

El resucitador ambu es un dispositivo que proporciona soporte vital al paciente por medio de una bomba o balón autohinchable cumpliendo la función de tomar aire del exterior y bombearlo al sistema respiratorio del paciente mediante la compresión del balón retcóvio discional a una vona que el aire exhalado del paciente retorne al balón، este sistema también puede replicar de manera automatizada، sin embargo es un sistema controlador، es decir da un soporte ventilador complete، suple la función respiratoria del paciente en su completeo، en tratamientos largos sistema puede afect el sistema respiratorio del paciente generando dependencia del respirador.

El ventilador mecánico، es un sistema automatizado para soporte vital respiratorio، se caracteriza por tener sensores de presión y flujo، especificación de análisis el comportamiento del sistema respiratorio del paciente y del sistema interno de la máquina، licuadora (unión yox) interfaz gráfica، control de volumen y presión قابل برنامه ریزی. راه های اصلی استفاده از Ventilador Mecánico es la capacidad de realizar diversos sistemas de control: controlado، controlado asistido، conlación IE invertida، diferencial o pulmonar pavariente ، و غیره. corto mediano y largo plazo. El diseño presentado cumple con las especificaciones sugeridas por la OMS (Organización Mundial de la Salud) descritas en la imagen.

اطلاعات اطلاعاتی:

especialidades.sld.cu/enfermeriaintensiva /…

www.paho.org/es/documentos/especificacione…

مرحله 3: Sistema Neumático- Blender

لیکوادورا

Es el encargado de unir el aire y el oxigeno en porcentajes específicos، para esto se hace un anllisis por medio de sensores y manualmente se controla el porcentaje por medio de las válvulas Puesto que el mezclador es un equipo costo se propone el sigueee دلاور:

Válvulas estranguladores: Son las encargadas de determinar la cantidad de flujo que pasa de oxigeno y de aire por el sistema y controlar el porcentaje de cada una de las mismas

Sensores de presión y flujo: Son los encargados de análisis el porcentaje de flujo y presión (la referencia del sensor especificada contemplar las presiones modificadas en hospitales para dichos gazs) y mostrarlo en forma de porcentaje en el hmi o interfaz gráfica el funcionario de salud

Válvulas anti retorno: Encargadas de evitar que los gases choquen y el retorno de los mismos

Acumulador: Cumple la función de retención de los gases unidos hasta que requiere el paciente

مرحله 4: Sistema Neumático-Humidificador

مرطوب کننده

Cumple la función de aportar humedad a los gazs reduciendo el riesgo de que se se multipliquen los microorganismos causantes de múltiples infecciones respiratorias ، y facilita la inhalación del paciente.

Partes de humidificador (no descritas en el plano porque se encuentra comercialmente con facilidad)

• مقاومت: Encargada de evaporar agua estéril
• گیرنده: گیرنده متابولیک انتقال دهنده کالری مقاومت بدن
• موتور: Desplaza el بخار
• Intercambiador: Combina el vapor y el gas

Unidad de mantenimiento: Control de presión que llega al paciente

Llaves de paso: Encargadas de determinar si la línea principal pasa por el el Humudificador o directo a vía principal

مرحله 5: Sistema Neumático- کنترل

کنترل کننده

برخی از کنترل ها را برای استفاده از دستگاه ها در نظر بگیرید و از آنها استفاده کنید و از خدمات خود استفاده کنید و از آنها استفاده کنید. un motor paso a paso.

Válvulas estranguladoras: Permiten el paso regulado de flujo de aire manualmente por tornillo

Motor nema 17: Motor paso a paso de 200 pasos 1، 8 grados / paso con una velocidad recomendada de 1ms por paso (se especifica el circuito en la parte electrónica)

Acople rígido: encargado de unir la válvula estranguladora con el motor paso a paso

en la imagen se puede observar el método de conexión entre los tres componentes identificados y el símbolo en el circuito neumatico

مرحله 6: Sistema Neumático- Ventilador Paciente

ونتیلادور بیمار

Esta propuesta es muy variable ، puede cambiar la Mayoría de Electro válvulas 2/2 por otras válvulas como 3/2 o de escape rápido. Esta es mi propuesta

مدیر Línea

• Sensores de presión y flujo en la parte izquierda: encargados de analizar la presión (en este caso tiene un rango acorde a lo especificado por la OMS) y volumen del gas que ingresa al paciente ،
• Sensores de presión y flujo de la derecha: se encargan de analizar la respiración del paciente، el sensor de presión de este punto analiza las presiones negativas para hacer análisis de la exhalación (todas las referencias están expuestas en cada uno de los planos)
• Electro válvula 2/2: permite el paso del gas، activar / desactivar، colocar el control de la presión y el volumen previamente configurado
• Válvulas anti retorno: evita que retorne el gas y permite en la exhalación analizar presiones negativas

Líneas anexas a la principal

• Electro válvula 2/2 superior: permite que el paciente respire directamente del ambiente، esta puede ser remplazada con diversas válvulas، esta es una de las opciones
• Electro válvula 2/2 inferior: Se utiliza para disminuir la presión en caso de ser muy alta y del sistema de seguridad، al igual q la anterior se puede reemplazar por diversas válvulas

Línea de exhalación (línea que va desde los pulmones hacia abajo)

• Válvula anti retorno: permite que en la inhalación no pase aire ambiente
• Electro válvula 2/2: permite el escape de aire

Los filtros utilizados en todo el circuito son para limpieza del gas

مرحله 7: Electrónica- Eléctrica

Electrónica eléctrica

El funcionamiento del sistema consta de 5 partes: controlador ، potencia ، adquisición de datos ، hmi (interfaz usuario maquina) y control. Archivo listo para descarga en PDF

کنترل کننده

ESP32: Verifique la utilisación de esta plataforma por su velocidad de processamiento، su capacidad for interrupciones fasicas y de tiempo، su bajo costo، facilidad de programación، opciones de comunicación inalambrica، número de pinos، y fácil

Adquisición de datos

• Sensores de presión: Las tres referencias de sensores، son diferenciales، en todos los casos se tratan el diferencial con respecto al ambiente، su conexión es sencilla 5V، GND، y Salida de señal، como se especifica en el circuito
• ADS1115: مبدل آنالوگ دیجیتالی 16 بیتی (واقعی 15) با وضوح 0.15 میلی ولت ، 0 ولت ولت 5 ولت ، و همچنین سنسورهای لازم برای تقویت عملیات ، در ارتباط با I2C است
• Sensores de flujo: Los sensores vistos en el esquemático funcionan con pulsos، estos pulsos (1 giro) se deben analizar con un temporizador، relacionando la cantidad de giros con respecto al tiempo. sin embargo aconsejo cambiarlos por un sensor de hilo caliente، para mejor precisión y mejor higiene a la hora de limpiar y hacer mantenimiento al equipo
• TXS0108: Conversor de nivel lógico برای استفاده از ارتباطات Serie e I2C de señales de 5V a 3.3V y versversa

پوتنسیا

Se realiza dos etapas de potencia tomando en cuenta el tipo de solenoide ya sea AC o DC segun lo Requerido el fabricante

کالیفرنیا

• SSR40D: Es un rele de estado solido، se caracteriza por tener una larga vida útil، y una buena resistencia a las altas frecuencias de conmutación
• Solenoide AC: es el encargado de hacer conmutar la válvula، en este caso se energiza a 110V AC

corriente Continua

• IRF520N: Es un Mosfet de potencia، utilisado para la conmutación del solenoide de 24V، se acciona desde 3.3V
• Solenoide DC: es el encargado de hacer conmutar la válvula، en este caso se energiza a 24V DC

HMI

• Pantalla NEXTION: es una pantalla táctil capaz de mostrar gráficas en tiempo real، se comunica por serie y tiene una gran lehtasidad de programación gracias a tener su propia interfaz para la misma
• Codificador: Se utiliza para determinar en el menú mostrado en la pantalla la opción requerida، esto con el fin de dar más vida útil a la pantalla
• پولسادور: Son los encargados realizan la opción de retorno y paro de emergencia del equipo.

کنترل کننده

• Motor nema 17: Es un motor paso a paso con 200 pasos por vuelta، encargado de mover la válvula estranguladora، según requisitos de la persona encargada
• Driver A4988: Es el encargado de la potencia del motor y el control، este se maneja con dos pines dir (direccion) step (paso)

فوئنته

Se aconseja utilisar una fuente de computador puesto que contiene todos los voltajes requeridos para el circuito

Los archivos neumáticos y electrónicos los pueden descargar directamente por esta plataforma de forma directa

Enlace de descarga:

www.mediafire.com/file/3jvqzmoegv177sn/Ventilador_Mec٪25C3٪25A1nico.rar/file