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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA La segunda profesión es electrocardiógrafo. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Electrónica en medicina En el proceso de creación de diseños de aficionados, es posible que se requieran instrumentos y equipos, que a menudo son difíciles de adquirir. En tales casos, el ingenio viene al rescate y los artesanos hacen todo lo necesario con sus propias manos. Hablaremos sobre cómo se puede hacer un termómetro registrador real a partir de un electrocardiógrafo antiguo tipo EK1T-03M (Fig. 1). Es posible que se requiera que este instrumento mida y registre la temperatura de un área (parte) específica durante un período de tiempo. Expliquemos con un ejemplo. Al ensamblar una computadora potente con sus propias manos, puede enfrentar el problema del sobrecalentamiento del procesador. Para enfriarlo, necesitará un sistema de enfriamiento que sin duda eliminará el riesgo de falla del "cerebro de la computadora". Es bueno que conozcas la metodología de cálculo adecuada. ¿Y si no? Por supuesto, puede encender inmediatamente la computadora y ver si el procesador se "quemará" o no. Es poco probable que quede satisfecho con el triste resultado de tal experimento... Es mucho mejor comprobar el rendimiento del sistema de refrigeración en condiciones simuladas, midiendo el aumento de temperatura del radiador con el que posteriormente funcionará el procesador. en contacto. Usando una fuente de calor modelo y un registrador de temperatura, puede seleccionar fácilmente los parámetros de diseño que garantizarán que el procesador esté contra el sobrecalentamiento.
Es útil mencionar el principio de funcionamiento de un registrador de temperatura casero. Son bien conocidas técnicas para medir temperaturas utilizando termómetros termoeléctricos (termopares). Un termopar son dos conductores hechos de diferentes materiales que forman un circuito eléctrico común (ver Fig. 3). Si las temperaturas de las uniones (uniones) del termopar no son las mismas, entonces se produce una termofem y la corriente fluye a través del circuito. Cuanto mayor es la diferencia de temperatura entre las uniones, mayor es la termo-EMF. Conectando un termopar con un registrador obtenemos un dispositivo que nos permite registrar los cambios de temperatura a lo largo del tiempo. El electrocardiógrafo de un solo canal EK1T-03M es muy adecuado para registrar termo-EMF de termopares. De hecho, el electrocardiógrafo está diseñado para medir tensiones en el rango de 0,03 a 4 milivoltios (mV). La sensibilidad del dispositivo se ajusta mediante un interruptor y puede ser de 5, 10 y 20 mm/mV. Con una velocidad de cinta grabadora de 25 mm/s, un rollo de papel térmico de 50 metros de largo (Fig. 2) es suficiente para aproximadamente media hora de funcionamiento continuo, lo que es más que suficiente para los aficionados.
De hecho, el uso de un electrocardiógrafo como registrador de temperatura no requiere ninguna modificación. Sólo necesitas tener uno o más termopares adicionales y saber realizar todas las conexiones necesarias. A pesar de que el electrocardiógrafo suele venir con instrucciones, nos detendremos en algunos puntos básicos que son importantes desde el punto de vista de la medición de la temperatura. En primer lugar, debe conectar al dispositivo el cable de red y el llamado "cable conductor", que normalmente consta de cinco cables de diferentes colores. De acuerdo con las instrucciones, al medir cardiogramas, los alambres del cable conductor están conectados a los electrodos: R rojo - en la mano derecha; L amarillo - en la mano izquierda; F verde - en la pierna izquierda; N negro - en la pierna derecha; Con blanco - en el pecho. Para medir temperaturas utilizaremos pares de cables correspondientes a tres cables estándar: 1. R rojo - L amarillo (mano - mano); 2. R rojo - F verde (mano derecha - pie izquierdo); 3. L amarillo - F verde (mano izquierda - pie izquierdo). Hay un interruptor en el panel superior del dispositivo que configura el modo de medición para un número de derivación específico. Coloque el interruptor en la posición del primer cable y conecte los cables del termopar a los cables rojo y amarillo. Coloca los puntos de conexión de los cables y termopares en un termo con hielo (a continuación te explicamos por qué se hace esto). Los termopares de los otros dos cables se conectan del mismo modo: tienen posiciones de conmutación correspondientes. El registrador de temperatura está casi listo para su uso. ¿Dónde puedo conseguir un termopar? Puede hacerlo usted mismo utilizando tecnología que se ha descrito muchas veces en la literatura técnica, y no tiene sentido detenerse en esto en detalle. Pero si tienes un multímetro, mira dentro de su embalaje original. Mucha gente no se da cuenta de que el cable fino doble trenzado blanco con una pequeña bola en el extremo suministrado con el dispositivo es precisamente un termopar. Antes de registrar lecturas de termopares utilizando un registrador de temperatura, debe evaluar el rango de posibles mediciones de temperatura. Recordemos: el electrocardiógrafo EK1T-03M está diseñado para medir voltajes en el rango de 0,03 a 4 milivoltios (mV). En este caso, la termo-EMF de los termopares Chromel-Copel en el rango de temperatura de 0 a 100°C cambia de 0 a 6,9 mV. Es decir, en este caso, es lógico utilizar dichos termopares para medir temperaturas de varias decenas de grados. La termo-EMF de los termopares de cromel-alumel en el rango de temperatura de 0 a 100°C varía de 0 a 4,09 mV. En consecuencia, es posible registrar temperaturas de hasta 100°C utilizando un electrocardiógrafo. Si utiliza termopares especiales de platino y rodio, el límite superior de la temperatura determinada se aproximará a 500°C. Al medir con termopares, es necesario recordar la corrección de la unión fría (Fig. 3).
El hecho es que en el proceso de medir la temperatura, una unión del circuito del termopar, la llamada unión fría, debe estar a 0 ° C (en un termo con hielo), y la otra, la unión caliente, en el ambiente. cuya temperatura debe medirse. Las tablas de termo-EMF de varios termopares se compilan específicamente para el caso en que la unión fría está a 0°C. Si por alguna razón no es posible colocar la unión fría en un ambiente con una temperatura de 0°C y está a temperatura ambiente (por ejemplo, a 20°C), entonces en este caso la termo-EMF resultante corresponde a la diferencia de temperatura entre las uniones frías y calientes y en Al determinar la temperatura, es necesario introducir la llamada corrección de unión fría. Para hacer esto, la termo-EMF medida debe agregarse a la termo-EMF correspondiente a la temperatura de la unión fría (20°C) y, a partir del valor resultante, determinar la temperatura usando datos tabulares. Antes de encender el dispositivo, es necesario instalar un rollo de papel térmico de grabación en el compartimento de la unidad de cinta. La señal se registrará con un lápiz térmico especial, que se calienta hasta aproximadamente 300°C durante el funcionamiento. El electrocardiógrafo tiene un botón de calibración especial “1mV”, al presionarlo se registrarán señales de calibración especiales en la cinta, indicando la sensibilidad del dispositivo (Fig. 4). El botón "M" inicia el mecanismo de transmisión de cinta de la grabadora y el lápiz térmico registra en la cinta el cambio en el termo-EMF del termopar.
En la Fig. La Figura 5 muestra un registro de las lecturas de un termopar Chromel-Copel cuando se baja cada segundo a un recipiente con agua caliente. El aumento y la caída de la temperatura de la unión caliente son claramente visibles cuando se establece la sensibilidad y la señal de calibración es de 10 mm/mV. Está funcionando un registrador de temperatura basado en un cardiógrafo antiguo.
Literatura
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