Návrh clony s proměnným průtočným odporem

Abstract

Měření průtoků ve zdravotnictví je realizováno pomocí průtokoměrů. Každý z průtokoměrů je vhodné použít na určité aplikace, jelikož mají i svá omezení, například nedostatečný rozsah, snadno poškoditelný mechanismus, či nebezpečí zanesení senzoru. Cílem této práce je navrhnout clonový senzor, který bude schopen měřit přesný průtok v celém rozsahu průtoků používaných ve ventilační péči a při ventilačních experimentech. Základní vlastností nového senzoru je pohyblivá clona. V rámci práce byly navrženy díly pro clonu, které byly následně vytištěny pomocí 3D tiskáren. Následně bylo se zkompletovanou clonou provedeno měření na kalibrační trati. U výsledného průtokového senzoru byly naměřeny hodnoty pro čtyři stupně uzavření clony. Průměrná směrodatná odchylka ze všech měření byla 1,76 %. Bylo dokázáno, že senzor je schopen zajistit měření průtoků pro vyšší rozsah průtoků, než běžně dostupné clonové průtokoměry, a to právě díky pohyblivé cloně.

Flow measurement in the healthcare sector is carried out using flow meters. Each of the flow meters is suitable for certain applications, as they have their limitations, such as insufficient range, easily damaged mechanism, or risk of sensor clogging. The aim of this work is to design an orifice sensor that will be able to measure accurate flow over the full range of flow rates used in ventilation care and ventilation experiments. The basic feature of the new sensor is a movable orifice. As part of the work, parts for the aperture were designed in CAD system and then printed using 3D printers. Subsequently, measurements were performed with the completed aperture on a calibration track. The resulting flow sensor was measured for four stages of orifice closure. The average standard deviation of all measurements was 1.76 %. The sensor was shown to be capable of providing flow measurements for a higher range of flow rates than the commonly available orifice flow meters, precisely because of the movable orifice.