Diseño Ventilador Mecánico: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Giới thiệu

Este proyecto busca crear un circuito neumático, electrónico y eléctrico, para la construcción de un prototipo de Ventilador Mecánico encargado de prestar soporte important a personas con problemas Breatratorios. Con el objetivo de crear un mecanismo más robusto, propone una serie de sensores y actuadores sensores de análisis del ritmoratoryratorio. Con esto en mente, mira los siguientes parámetros: Porcentaje de oxígeno y aire (Máy xay sinh tố), control de presión y flujo, análisis de volumen, análisis radilatorio, humedad del gas y visualización de gráficos del proceso. Todo esto regido bởi las directrices establecidas bởi OMS (Organizationación Mundial de la Salud) expuestas el 2 de marzo de 2020

Đặt 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 o algún comentario adicional agradecería el comentario, de esta manra llegar a tener un proyecto más completo.

Sin mas que decir empecemos….

Bước 1: Concepto De Ventilador Mecánico

Definición

La VM es un procedureimiento deratoryración nhân tạo que sustituye o ayuda a la función ventatoria de los músculos inspiratorios. No es una terapia, es una intervención de apoyo, una prótesis externa y temporal que ventila al paciente mientras se corrige el problemma que provoca su instauración.

Obetivos

Fisiológicos

• Rì rào phế nang Proporcionar una ventación. • Mejorar la oxigenación động mạch.

• Abrir y distender la de aérea y unidades alveolares. • Aumentar la Capidad còn lại funcional, impidiendo el colapso phế nang y el cierre de la qua aérea al final de la espiración.

• Descargar los músculos ventatorios.

Clínicos

Revertir la bệnh ung thư máu.

• Corregir la toan hô hấp.

• Aliviar la disnea y el sufrimientoratoryratorio.

• Prevenir o các tùy chọn phân giải.

• Revertir la fatiga de los músculosratoryratorios.

• Permitir la sedación y el bloqueo thần kinh cơ.

• Disminuir el consello de O2 sistémico o miocárdico.

• Reduceir la presión nội mạc.

• Foundilizar la pared torácica.

Fuente:

Bước 2: Diferencia De Ventiladores

En el bleado se encuentra una gran đa dạng để thông gió. En este caso especificaremos dos, los Ambu y los Ventiladores Mecánicos (El que se desea realizar)

El resucitador ambu es un dispositivo que equalciona soporte important al paciente por medio de una bomba o balón autohinchable cumpliendo la función de tomar aire del ngoại thất y bomearlo al sistema hô hấpratorio del paciente mediante la compresión del balón y gracias a una válvula anti retorno o disc que el aire Revelado del paciente retorne al balón, Este Sistema también puede replicar de Mamra automatizada, Tội lỗi cấm vận es un Sistema controlador, es decir da un soporte ventador completo, suple la función resorne al balón el Sistema powersratorio del paciente generando dependencia del cryptrador.

El ventador mecánico, es un sistema automatizado para soporte important powersratorio, se caracteriza por tener sensores de presión y flujo, especificación de análisis el comportamiento del sistemaratoryratorio del paciente y del Sistema interno de la máquina, licuadora (unión de oxíge), interfaceaz gráfica, control de volumen y presión có thể lập trình được. La major ventaja de useizar un Ventilador Mecánico es la Capidad de realizar divososystems de control: controlado, controlado asistido, con relación IE invertida, diferencial o pulmonar độc lập, v.v. Gracias a esto se realiza un soporte adecuado al paciente vấn đề nhỏ nhất corto mediano y largo plazo. El disño presentado cumple con las especificaciones sugeridas por la OMS (Organisation Mundial de la Salud) descritas en la imagen.

Mas thông tin:

especialidades.sld.cu/enfermeriaintensiva /…

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

Bước 3: Sistema Neumático- Máy xay sinh tố

Licuadora

Es el encargado de unir el aire y el oxigeno en porcentajes específicos, para esto se hace un análisis bởi medio de sensores y manualmente se controla el porcentaje bởi medio de las válvulas Puesto que el mezclador es un Equipo costo se propone el siguiente sistema q hằng số Delaware:

Válvulas estranguladores: Son las encargadas de defminar 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 (laferencia del sensor especificada Contlar las presiones modificadas en Hospitales para dichos gas) y mostrarlo en forma de porcentaje en el hmi o interfaceaz gráfica mientras se controla el funcionario de salud

Válvulas chống retorno: Encargadas de evitar que los gas choquen y el retorno de los mismos

Acumulador: Cumple la función de retención de los gas unidos hasta que demandere el paciente

Bước 4: Sistema Neumático-Humidificador

Humidificador

Cumple la función de aportar humedad a los gas Reduceiendo el riesgo de que se multiliquen los microsmos causantes de múltiples infecciones cryptratorias, yellowita la Breatlación del paciente.

Partes de wetificador (no descritas en el plano porque se encuentra comercialmente con Treatidad)

• Resistencia: Encargada de goneorar agua estéril
• Người nhận: Người nhận metálico capaz de transmitir el calor de la Resistencia
• Động cơ: Desplaza el steam
• Intercambiador: Combina el hơi y el khí

Unidad de mantenimiento: Control de presión que llega al paciente

Llaves de paso: Encargadas de Defminar si la línea major pasa por el Humudificador o directo một ngày hiệu trưởng

Bước 5: Sistema Neumático- Kiểm soát

Controlar

Específicamente para el control de los ventadores mecánicos se useiza una válvula theo tỷ lệ o una válvula servontrolada para xác định el flujo del gas, sin cấm vận puesto que estas válvulas no son de fácil acceso y tienen un costo elevado, se propone lavización de un paso motor a paso.

Válvulas estranguladoras: Permiten el paso Regiado de flujo de aire manualmente bởi 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 các thành phần nhận dạng y el símbolo en el circuito neumatico

Bước 6: Sistema Neumático- Ventilador Paciente

Ventilador paciente

Esta propuesta es muy biến, puede cambiar la mayoría de Electro válvulas 2/2 bởi otras válvulas como 3/2 o de Escape rápido. Esta es mi propuesta

Hiệu trưởng 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 laratoryración del paciente, el sensor de presión de este punto analiza las presiones negativas para hacer análisis de la explación (todas lasferencias están expuestas en cada una 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 chống retorno: evita que retorne el gas y permite en la explación analizar presiones negativas

Líneas anexas a la major

• Electro válvula 2/2 ưu việt: permite que el paciente respire directamente del ambiente, esta puede ser remplazada conversas válvulas, esta es una de las opciones
• Electro válvula 2/2 kém hơn: Se usediza para disminuir la presión en caso de ser muy alta y del sistema de seguridad, al igual q la anterior se puede reemplazar bởi thợ lặn válvulas

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

• Válvula anti retorno: permite que en la Breatlación no pase aire ambiente
• Electro válvula 2/2: Permite el Escape de aire

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

Bước 7: Electrónica- Eléctrica

Electrónica eléctrica

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

Controlador

ESP32: Verifique la useización de esta plataforma por su velocidad de procesamiento, su Capidad para interrupciones físicas y de tiempo, su bajo costo, Smoothidad de programación, opciones de comunicación inalambrica, número de pinos, y fácil adquisición

Adquisición de datos

• Sensores de presión: Las tresferencias de sensores, son diferenciales, en todos los casos se tratan el diferencial conpecto al ambiente, su conexión es sencilla 5V, GND, y Salida de señal, como se especifica en el circuito
• ADS1115: Es un converttidor análogo digital de 16 bits (realmente es de 15) con una Resolutionución de 0,15 mV, de 0V a 5V dc, gracias a esto es posible leer la señal de los sensores de presión sin la necesidad de un amplificador toán hạng, este tiene una comunicación de I2C
• 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 conpecto al tiempo. sin cấm vận aconsejo cambiarlos bởi un sensor de hilo caliente, para mejor prepisión y mejor higiene a la hora de limpiar y hacer mantenimiento al Equipo
• TXS0108: Conversor de nivel lógico se useiza para converttir comunicación Serie e I2C de señales de 5V a 3.3V y viceversa

Potencia

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

California

• SSR40D: Es un des 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 energygiza a 110V AC

corriente Continua

• IRF520N: Es un Mosfet de potencia, usingizado 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 energygiza a 24V DC

HMI

• Pantalla TIẾP THEO: es una pantalla táctil capaz de mostrar gráficas en tiempo real, se comunica bởi serie y tiene una gran smootidad de programación gracias a tener su propia interfaceaz para la misma
• Codificador: Se effminar en el menú mostrado en la pantalla la opción requerida, esto con el fin de dar más vida útil a la pantalla
• Pulsador: Con trai los encargados realizan la opción de retorno y paro de khẩn cấp del Equipo.

Controlar

• Motor nema 17: Es un motor paso a paso con 200 pasos por vuelta, encargado de mover la válvula estranguladora, según recisitos de la persona encargada
• Trình điều khiển A4988: Es el encargado de la potencia del motor y el control, este se manja con dos pines dir (direccion) step (paso)

Fuente

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

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

Enlace de descarga:

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