Как выбрать мини-воздушный насос для тонометров: 7 важных характеристик

Воздушный насос внутри тонометра может выглядеть как небольшой моторчик и диафрагма, но он определяет, насколько быстро надувается манжета, насколько стабильно давление, насколько шумно работает устройство и даже может ли алгоритм уловить достоверную пульсовую волну в течение разумного времени. Многие покупатели при выборе задают всего два вопроса: Сколько это стоит? Какое давление он производит? Затем, на этапе прототипа, они обнаруживают, что утечка превышает допустимые пределы, шум трудно контролировать или расход варьируется от партии к партии. Проблема зачастую не в самом насосе, а в том, что при выборе не были четко определены условия применения.

СКООКОМSC3203XPMпредставляет собой микровоздушный насос положительного давления, доступный в версиях DC3.0V, DC6.0V, DC12V и DC24V. Условия испытаний очень специфичны: баллон объемом 500CC надувается от 0 до 300 мм рт. ст. менее чем за 5 секунд, утечка составляет менее 10 мм рт. ст./мин при 300 мм рт. ст., расход превышает 4,0 л/мин, давление превышает 100 кПа, шум составляет менее 65 дБ на расстоянии 30 см, а срок службы превышает 120 000 циклов. Следующие семь параметров, по моему мнению, заслуживают наибольшего внимания при разработке тонометров, мониторов пациентов и устройств пневматической терапии.

1. Время накачивания: дело не в отсутствии-нагрузочного потока, а в резервуаре и манжете.

Спецификация времени надувания SC3203XPM составляет «менее 5 секунд от 0 до 300 мм рт. ст. в резервуаре емкостью 500 куб.см». Резервуар емкостью 500 куб.см близок к эквивалентному объему манжеты для взрослых, а давление 300 мм рт. ст. соответствует верхнему систолическому диапазону для большинства взрослых. Это условие более значимо, чем отсутствие-потока нагрузки.

Почему? Потому что насос может отлично выглядеть без нагрузки, но как только он подсоединяется к манжете, клапану и трубке, противодавление возрастает, а поток падает. Что нужно тонометру, так это «нагруженная скорость инфляции». Если насос может достичь давления 300 мм рт. ст. в резервуаре объемом 500 куб.см за 5 секунд, это указывает на хороший крутящий момент, герметичность и соответствие клапана. Для домашнего тонометра более короткое время надувания означает более короткое время ожидания, и пользователь не чувствует, что рука сжимается слишком долго. Для устройств с-питанием от батареи более короткая работа двигателя при-нагрузке также означает более контролируемое энергопотребление.

Однако имейте в виду, что манжета большего размера требует больше воздуха. Большие манжеты для взрослых, педиатрические манжеты и более длинные трубки меняют фактическое время надувания. При выборе лучше всего соединить настоящую манжету и трубку, записать кривую давления датчиком, а не полагаться только на даташит.

2. Утечка: 10 мм рт. ст./мин — очень практичный показатель.

Утечка — один из наиболее недооцененных параметров воздушных насосов для тонометров. Насос может быстро накачиваться, но не удерживать давление, в результате чего алгоритм неоднократно добавляет воздух. Это удлиняет время измерения и увеличивает шум и энергопотребление. Спецификация утечкиSC3203XPMсоставляет «менее 10 мм рт. ст./мин по сравнению с 300 мм рт. ст. в резервуаре объемом 500 куб.см».

Это число вполне практично для медицинских устройств. Утечка происходит не только из насоса. Он также исходит от клапана, трубных соединений и самой манжеты. Если створка клапана насоса не сидит должным образом или герметичность недостаточна после остановки двигателя, давление будет медленно падать. 10 мм рт. ст./мин. Это означает, что около 300 мм рт. ст. давление падает менее чем на 10 мм рт. ст. за одну минуту, оставляя стабильное окно выборки для алгоритма.

В реальных проектах я видел, как общая утечка в системе превышала допустимые пределы, но обнаружил, что соединитель трубки вставлен не полностью-, а это не проблема насоса. Поэтому при выборе насоса насос, клапан, трубки и манжета следует рассматривать как одну пневматическую систему. Низкая утечка SC3203XPM может снизить компенсацию давления, необходимую системе, но конечную утечку в системе все равно необходимо измерить.

3. Давление: 100 кПа — это запас, а не конечная точка.

SC3203XPM обеспечивает давление более 100 кПа, что составляет около 750 мм рт. ст. Мониторам артериального давления обычно достаточно показывать только около 300 мм рт. ст., так зачем же такое высокое давление? Из-за запаса высоты.

Запас высоты дает три преимущества. Во-первых, при различном сопротивлении манжеты и трубки насос все равно может достичь целевого давления. Во-вторых, насосу не нужно работать с полной нагрузкой в ​​течение длительного времени, что снижает нагрев и износ двигателя. В-третьих, когда напряжение аккумулятора падает, некоторый запас давления все равно остается. Для устройств НИАД запас по давлению означает, что у алгоритма есть больше возможностей для корректировки в аномальных условиях.

Однако более высокое давление не всегда лучше. Более высокое давление часто сопровождается большим шумом, током и размером. Для тонометра необходимо «достаточное и стабильное», а не экстремальное давление. 100 кПа SC3203XPM — довольно сбалансированная настройка.

4. Поток: 4,0 л/мин подходит для большинства манжетных устройств.

Поток, превышающий 4,0 л/мин, является нормальным от-до-верхнего диапазона среди микронасосов с положительным давлением. Поток напрямую влияет на скорость надувания, а также на колебания давления во время переключения клапана. Для тонометров слишком большой поток может привести к превышению давления, что потребует более точного управления ШИМ со стороны алгоритма. Слишком маленький поток означает медленную инфляцию и плохой пользовательский опыт.

Поток SC3203XPM в сочетании с временем надувания менее-более-5 секунд показывает хорошую эффективность при нагрузке 500CC. Если ваше устройство представляет собой монитор пациента, амбулаторный регистратор артериального давления или устройство, которое часто измеряет давление, этот поток может поддерживать более быстрый ритм измерения. Для портативных маломощных устройств можно использовать версии на 3 В или 6 В с уменьшенным рабочим циклом для контроля расхода и шума.

5. Шум: 65 дБ — это показатель голого насоса; Полное устройство может быть улучшено

Уровень шума составляет менее 65 дБ на расстоянии 30 см. Эта спецификация имеет значение для домашних тонометров. Никто не хочет слышать устройство, которое звучит как маленькая дрель, в тихой комнате.. 65дБ — это примерно уровень громкости обычного разговора. Для домашних медицинских приборов это приемлемо, но не особо тихо.

Полный шум устройства во многом зависит от установки. Резиновые опоры, изоляция трубок, уплотнение корпуса и демпфирующая пена — все это может изменить конечный результат. SC3203XPM сам по себе имеет хороший уровень шумоподавления, а при правильном проектировании конструкции общий шум устройства можно еще больше снизить. И наоборот, если насос жестко-крепится непосредственно к пластиковому корпусу, даже хороший насос будет усиливать вибрацию. Во время выбора не смотрите только на значение дБ насоса; пусть инженер-строитель также оценит это.

6. Срок службы: как понять 120 000 циклов

Условия испытания на срок службы дляSC3203XPMэто: 5 секунд включения, 2 секунды выключения, 5 секунд выхлопа, более 120 000 циклов. Это состояние имитирует реальный режим работы тонометра, который постоянно накачивается, удерживает давление и истощает его.

Давайте посмотрим на это со стороны: если устройство используется 10 раз в день, то есть 3650 раз в год.. 120000 циклов примерно эквивалентны 32 годам. Конечно, на фактический срок службы влияют напряжение, нагрузка, температура окружающей среды, пыль и качество двигателя. Коллекторные двигатели имеют более короткий срок службы при высоком напряжении, высокой нагрузке и высокой температуре. Рабочая среда SC3203XPM составляет 0–50 градусов и относительная влажность 75 %. Условия за пределами этого диапазона требуют дополнительной оценки.

Для медицинских устройств срок службы определяется не только тем, «как долго их можно использовать». Это также относится к последовательности и послепродажному-обслуживанию. Если поток ухудшается слишком быстро в первых партиях, пороговые значения алгоритма будут смещаться. Таким образом, данные испытаний на срок службы являются важным ориентиром при выборе, но они не могут заменить полную проверку надежности устройства.

7. Напряжение: как выбрать между 3 В, 6 В, 12 В и 24 В

SC3203XPM выпускается в четырех вариантах напряжения с номинальными токами: 3,0 В постоянного тока менее 1500 мА, 6,0 В постоянного тока менее 1000 мА, 12 В постоянного тока менее 600 мА и 24 В постоянного тока менее 300 мА. Мощность примерно аналогичная; разница заключается в соответствии тока и системы.

3 В и 6 В подходят для портативных устройств с батарейным питанием-, таких как домашние электронные тонометры, наручные тонометры и портативные массажные устройства.. 12В подходит для автомобильных, домашних адаптеров и некоторых медицинских устройств.. 24В подходит для промышленного контроля, мониторов пациентов и приложений, требующих низкого тока. Выбор напряжения заключается не в том, что «чем выше, тем лучше»; речь идет о вашей архитектуре электропитания, комплекте батарей и требованиях безопасности.

Если в устройстве используются четыре щелочные батареи, версия на 6 В более естественна. Если используется адаптер 12 В, версия на 12 В устраняет необходимость в схеме повышения напряжения. Если это медицинская система с напряжением 24 В, версия с напряжением 24 В имеет меньший ток, что облегчает контроль потерь в линии и нагрева.

Краткий обзор технических характеристик SC3203XPM

Распространенные заблуждения

Первое заблуждение – смотреть только на цену. Насос может быть на несколько долларов дешевле, но если утечка велика, шум громкий, а стабильность партии плохая, последующая отладка алгоритма и-затраты на послепродажное обслуживание могут удвоиться. Второе заблуждение – рассматривать только максимальное давление, игнорируя расход и утечку. Для тонометра необходим динамический отклик, а не статическое высокое давление. Третье заблуждение – игнорирование условий испытаний:. 500резервуар CC, давление 300 мм рт. ст. и расстояние 30 см-. Когда эти условия различаются, данные несопоставимы. Четвертое заблуждение — выбирать помпу отдельно, без учета клапана, трубок, манжеты и конструкции.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать SC3203XPM в электронных тонометрах?
Да. Его характеристики времени надувания, утечки, давления и шума подходят для устройств НИАД. Окончательный выбор также зависит от объема манжеты и конструкции всей пневматической системы.

Может ли версия 3V достигать 300 мм рт. ст.?
В состоянии бака 500CC,SC3203XPMсериал может это сделать. Однако версия на 3 В потребляет более высокий ток, поэтому необходимо оценить внутреннее сопротивление батареи и потери в линии. Рекомендуется фактическое тестирование.

Может ли шум быть ниже 65 дБ?
65 дБ — это чистые данные насоса на расстоянии 30 см. Устройство в целом обычно можно усовершенствовать за счет гашения вибраций, изоляции трубок и оптимизации корпуса.

Достаточно ли 120 000 циклов?
При 10 измерениях в день теоретически этого может хватить на многие годы. Фактический срок службы зависит от напряжения, нагрузки, температуры и времени непрерывной работы. Рекомендуется провести полное тестирование срока службы устройства.

Заключение

Выбор микровоздушного насоса для тонометра не означает поиск самых высоких характеристик. Речь идет о поиске наилучшего соответствия для системы. Время накачивания, утечка, давление, расход, шум, срок службы и напряжение следует рассматривать вместе. Сила SC3203XPM заключается в его сбалансированных характеристиках, четких условиях тестирования и четырех вариантах напряжения, охватывающих приложения, от портативных тонометров до мониторов пациентов.

Если вы разрабатываете монитор артериального давления, монитор пациента НИАД или устройство для пневматической терапии, отправьте в SKOOCOM объем манжеты, целевое давление, напряжение питания и предел шума. Мы поможем вам определить, подходит ли SC3203XPM, или порекомендуем более подходящую-версию.