心電計のXNUMX番目の職業。スキーム、説明

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心電図専門医の第二の職業。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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アマチュアがデザインを作成する過程では、ツールや機器が必要になる場合がありますが、それらを入手するのは困難なことがよくあります。そのような場合には創意工夫が役に立ち、職人は必要なことをすべて自分の手で行います。古い EK1T-03M タイプの心電計から実際のサーマルレコーダーを作成する方法について説明します (図 1)。

この装置は、特定の領域 (部分) の温度をしばらく測定し、記録する必要がある場合があります。例を挙げて説明しましょう。強力なコンピューターを自分の手で組み立てる場合、プロセッサーの過熱の問題が発生する可能性があります。それを冷却するには、「コンピューターの脳」の故障のリスクを確実に排除する冷却システムが必要です。適切な計算方法を所有している場合は問題ありません。そうでない場合は？もちろん、すぐにコンピュータの電源を入れて、プロセッサが「焼き切れ」ているかどうかを確認することもできます。

このような実験の悲しい結果に満足する可能性は低いです...プロセッサがその後接触するヒートシンクの温度上昇を測定することにより、モデル条件下での冷却システムのパフォーマンスをチェックする方がはるかに良いです。モデル熱源とサーマルレコーダーを使用すると、プロセッサーの過熱が保証される設計パラメーターを簡単に選択できます。

心電計のXNUMX番目の職業
米。 1. デバイスの外観: 1 - 電源ボタン。 2 - ネットワークオンインジケーター。 3 - ペン白熱レギュレータ; 4 - リードケーブルを接続するためのプラグ。 5 - リードスイッチ。 6 - ペンシフトレギュレーター。 7 - 校正ボタン。 8 - 速度切り替えボタン。 9 - 落ち着いたボタン。 10 - 録音ボタン。 11 - 感度スイッチ

自家製サーマルレコーダーの動作原理について言及するのは有益です。熱電温度計（熱電対）を使用して温度を測定する方法は、当技術分野でよく知られている。熱電対は、共通の電気回路を構成する異なる材質の 3 つの導体です (図 XNUMX を参照)。熱電対の接点（ジャンクション）の温度が異なる場合、熱起電力が発生し、回路に電流が流れます。熱起電力が大きいほど、接合間の温度差が大きくなります。熱電対をレコーダーに接続すると、時間の経過に伴う温度変化を記録できるデバイスが得られます。

シングルチャンネル心電計 EK1T-03M は、熱起電力熱電対の記録に最適です。実際、心電計は 0,03 ～ 4 ミリボルト (mV) の範囲の電圧を測定するように設計されています。デバイスの感度はスイッチによって設定され、5、10、20 mm/mV に設定できます。レコーダーのテープ速度が 25 mm/s の場合、長さ 50 メートルの感熱紙ロール (図 2) は、約 XNUMX 分の連続動作に十分であり、アマチュア用途には十分です。

心電計のXNUMX番目の職業
米。 2. 長さ 50 メートルの感熱紙ロールで、計器の測定値を 30 分間連続記録できます。

実際、心電計を温度記録装置として使用するには、何の改造も必要ありません。必要なのは、XNUMX つ以上の追加の熱電対を用意し、必要な接続をすべて行う方法を知っていることだけです。通常、心電計には説明書が添付されていますが、ここでは体温測定の観点から重要ないくつかの主要なポイントについて説明します。

まず、ネットワークケーブルをデバイスと、通常は異なる色の 1 本のワイヤで構成されるいわゆる「リードケーブル」に接続する必要があります。説明書によると、心電図を測定するときは、リードケーブルのワイヤが電極に接続されます。 R 赤 - 右手。 L 黄色 - 左手; F 緑 - 左脚にあります。 Nブラック - 右足にあります。胸に白が付いています。温度を測定するには、次の 2 つの標準リード線に対応するワイヤのペアを使用します。 3. R 赤 - L 黄 (手 - 手)。 XNUMX. R 赤 - F 緑 (右腕 - 左脚); XNUMX. L 黄 - F 緑 (左腕 - 左脚)。

デバイスのトップパネルには、特定のリード番号の測定モードを設定するスイッチがあります。

スイッチを 1 番目のリード線の位置に設定し、熱電対リード線を赤と黄色のワイヤに接続します。ワイヤーと熱電対の接続点を氷の入った魔法瓶に下げます（これが行われる理由については以下で説明します）。他の XNUMX つのリード線の熱電対も同じ方法で接続されており、対応するスイッチ位置があります。温度レコーダーはほぼ操作の準備が整いました。

熱電対はどこで入手できますか? 技術文献で繰り返し説明されているテクノロジーを使用して自分で作成することもできますが、これについて詳しく説明することはほとんど意味がありません。ただし、マルチメーターをお持ちの場合は、元のパッケージの内側を見てください。デバイスに取り付けられた端に小さなボールが付いた白い編組の二重の細いワイヤーが単なる熱電対であることは多くの人には知られていません。

温度レコーダーで熱電対の測定値を記録する前に、可能な温度測定の範囲を評価する必要があります。 EK1T-03M 心電計は、0,03 ～ 4 ミリボルト (mV) の範囲の電圧を測定するように設計されていることを思い出してください。この場合、0 ～ 100°C の温度範囲におけるクロメルコペル熱電対の熱起電力は、0 ～ 6,9 mV の範囲で変化します。つまり、この場合、このような熱電対を使用すると、数十度の温度を測定することが論理的になります。 0 ～ 100°C の温度範囲におけるクロメル - アルメル熱電対の熱起電力は、0 ～ 4,09 mV の範囲で変化します。したがって、心電計を使用して100℃までの温度を登録することが可能になります。ただし、特殊な白金ロジウム熱電対を使用すると、測定温度の上限は 500°C に近づきます。

熱電対で測定する場合は、冷接点補正に留意する必要があります (図 3)。

心電計のXNUMX番目の職業
米。 3. 熱電対の種類: 1 - 熱接点。 2 - 冷接点。 3 - 冷接点 (クロメル、アルメル、銅)

実際のところ、温度を測定する過程では、熱電対回路の一方の接点、いわゆる冷接点が 0°C (氷の入った魔法瓶内) でなければならず、もう一方の接点である熱接点は、温度を測定する媒体内にある必要があります。さまざまな熱電対の熱起電力テーブルは、冷接点が 0°C の場合に特化して編集されています。何らかの理由で、冷接点を温度 0°C の媒体に置くことができず、室温 (たとえば 20°C) にある場合、この場合、結果として生じる熱起電力は熱接点と冷接点の間の温度差に対応し、温度を決定するときに、いわゆる冷接点の補正を導入する必要があります。これを行うには、測定された熱起電力を冷接点の温度 (20 °C) に対応する熱起電力に加算し、得られた温度を表データを使用して決定する必要があります。

装置の電源を入れる前に、記録用感熱紙のロールをテープドライブ機構のコンパートメントに取り付ける必要があります。信号は、動作中に最大約 300°C まで加熱される特殊なサーマルペンで記録されます。心電計には特別な校正ボタン「1mV」があり、これを押すと、デバイスの感度を示す特別な校正信号をテープに記録できます（図4）。「M」ボタンを押すと、レジストラのテープ駆動機構が起動し、サーマルペンが熱電対の熱起電力の変化をテープに記録します。

心電計のXNUMX番目の職業
米。 4. 10mm/mVのキャリブレーション信号を記録する

図上。図 5 は、加熱された水の入った容器内にクロメルコペル熱電対を 10 秒ごとに降ろしたときの読み取り値の記録を示しています。熱接点温度の上昇と下降は、設定された感度と XNUMX mm/mV の校正信号ではっきりと確認できます。古い心電計をベースにした温度レコーダーです。

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米。 5. 10 ～ 15 度の温度変動を記録する

文学

心電計 EK1T-03M。技術説明および操作説明書、第 2 版、1985 年
熱物理実験の理論と技術、モスクワ、エネルゴアトミズダット、1985
Zubarev V.、Alexandrov A.、Okhotin V. 技術熱力学に関するワークショップ、モスクワ、エネルゴアトミズダット、1986

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