-
LÊ PHÚ LÂM
NGHIÊN CӬU THIӂT Kӂ MÔ HÌNH
BӜ PHҰN TҤO ҬM VÀ LÀM ҨM BӘ SUNG CHO MÁY THӢ
Chuyên ngành: Vұt Lý Kӻ Thuұt Mã sӕ: 1870355
LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
TP HӖ &+Ë0,1+WKiQJQăP
Trang 2Cán bӝ Kѭӟng dүn khoa hӑc: TS Lý Anh Tú««««««««««« ThS Mai Hӳu Xuân«««««««««« Cán bӝ chҩm nhұn xét 1: TS NguyӉn ThӃ 7KѭӡQJ««««««««« Cán bӝ chҩm nhұn xét 2: TS TrҫQ7UXQJ1JKƭD«««««««««« LuұQYăQWKҥFVƭÿѭӧc bҧo vӋ tҥL7UѭӡQJĈҥi hӑc Bách KKRDĈ+4*7S+&0ngày 11 tháng 01 QăP
Thành phҫn HӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQWKҥFVƭJӗm:
(Ghi rõ hӑ, tên, hӑc hàm, hӑc vӏ cӫa HӝLÿӗng chҩm bҧo vӋ luұQYăQWKҥFVƭ
1 PGS.TS HuǤnh Quang Linh
Trang 3Hӑ tên hӑc viên: LÊ PHÚ LÂM MSHV: 1870355 1Jj\WKiQJQăPVLQK -05-1995 1ѫLVLQK 9ƭQK/RQJ Chuyên ngành: Vұt Lý Kӻ Thuұt Mã sӕ: 8520401
1- 7Ç1Ĉӄ TÀI:
³1*+,Ç1&ӬU THIӂT Kӂ MÔ HÌNH BӜ PHҰN TҤO ҬM VÀ LÀM ҨM BӘ SUNG CHO MÁY THӢ´
2- NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:
Trình bày cҩu tҥo, chӭFQăQJYjQJX\rQOêKRҥWÿӝng cӫa bӝ tҥo ҭm và làm ҩm bә sung cho máy thӣ
Tính toán nhiӋWÿLӋQYjÿLӅu khiӇn cho mô hình thiӃt kӃ
ThiӃt kӃ FѫNKtWKLF{QJP{KuQKEӝ tҥo ҭm và làm ҩm vӟi các thiӃWÿһt hoҥWÿӝng theo chӃ ÿӝ kiӇm soát chӫ ÿӝng, có khҧ QăQJWKHRG}LYjKLӇn thӏ nhiӋWÿӝ mӝt cách trӵc quan Cҧi tiӃQSKѭѫQJSKiSFKkPQѭӟc cho bӝ phұn làm ҭm khí thӣ, góp phҫn giҧi phóng sӭc ODRÿӝng cho nhân viên y tӃ
3- NGÀY GIAO NHIӊM VӨ LUҰ19Ă1 19/08/2019 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ:
5- HӐ VÀ TÊN CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN: TS LÝ ANH TÚ & ThS MAI HӲU XUÂN
7rQÿӅWjLYjQӝLGXQJ/971ÿmÿѭӧFWK{QJTXD%ӝP{Q 1*ѬӠ,+ѬӞ1*'Ү1
êYjJKLU}K͕WrQ &+Ӫ1+,ӊ0%Ӝ0Ð1 êYjJKLU}K͕WrQ
ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM CӜNG HÒA XÃ HӜI CHӪ 1*+Ƭ$9,ӊT NAM
NHIӊM VӨ LUҰ19Ă1THҤ&6Ƭ
Trang 4Kѭӟng dүn rҩt nhiӋt tình tӯ các thҫy cô giҧng dҥy tҥLWUѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa Tp.HCM, Khoa Khoa Hӑc Ӭng Dөng, Bӝ môn Vұt Lý Kӻ ThuұW<6LQKĈӗng thӡLW{LFNJQJQKұn ÿѭӧc sӵ JL~Sÿӥ tӯ các anh chӏ ÿLWUѭӟc cùng bҥn bè và sӵ quan tâm tҥRÿLӅu kiӋn cӫa gia ÿuQKW{LFKkQWKjQKJӱi lӡi cҧPѫQWӟi:
TS Lý Anh Tú; ThS Mai HӳX;XkQQJѭӡi thҫy ÿmJL~SW{LÿӏQKKѭӟng cho luұn YăQKѭӟng dүn và truyӅn cho tôi sӵ tұn tâm, nhiӋt huyӃWÿӇ tôi có thӇ hoàn thành luұQYăQ
Kӻ Vѭ3Kҥm HҧL6ѫQ- 7Uѭӣng phòng VұW7ѭ7UDQJ7KLӃt Bӏ - BӋnh ViӋn NguyӉn 7UL3KѭѫQJÿmWҥRÿLӅu kiӋQÿӇ tôi tìm hiӇu thӵc tӃ YjÿmKӛ trӧ tôi rҩt nhiӅu trong quá trình hoàn thành luұQYăQ
Xin gӱi lӡi cҧPѫQÿӃQJLDÿuQKWKҫy cô trong Bӝ môn Vұt Lý Kӻ ThuұW<6LQKÿmquan tâm hӛ trӧ tôi trong thӡi gian qua
Sau cùng tôi xin kính chúc quý thҫ\F{JLDÿuQKFQJQKӳQJQJѭӡLÿmTXDQWkPJL~Sÿӥ tôi thұt nhiӅu sӭc khӓe và thành công trong công viӋc
Trang 5tҥi các bӋnh viӋn ngày càng cao Các thiӃt bӏ hӛ trӧ chӭFQăQJÿmOҫQOѭӧWUDÿӡi trong ÿyFyPi\WKӣ Bӝ phұn tҥo ҭm và làm ҩm bә sung cho máy thӣ là thiӃt bӏ không thӇ thiӃXÿӇ ÿҧm bҧRÿѭӧFÿӝ ҩPYjÿӝ ҭm phù hӧp vӟi sinh lý cӫa bӋnh nhân
LuұQYăQ QKѭPӝt tài liӋu tham khҧo vӅ FѫVӣ lý thuyӃt, tәng quan vӅ kӃt cҩu, nguyên lý hoҥWÿӝng cӫa bӝ tҥo ҭm làm ҩm bә sung cho máy thӣ thông qua các thiӃt bӏ ÿmFyPjÿLӇn hình là thӃt bӏ cӫa hãng Fisher Paykel Tӯ ÿyÿmÿѭDUDFiFWtQKWRiQYj các thiӃt kӃ P{KuQKFKRÿӅ tài
Sau thӡi gian tìm hiӇu, thi công và kiӇm thӱ, mô hình bӝ tҥo ҭm và làm ҩm bә sung cho máy thӣ ÿmFó thӇ hoҥWÿӝng vӟLFiFWtQKQăQJWѭѫQJWӵ QKѭWKLӃt bӏ hiӋn có trên thӏ WUѭӡng, có thӇ ÿiSӭQJÿѭӧc nhu cҫu tҥo ҭm và làm ҩm cho QJѭӡi sӱ dөng
Ngoài ra, mô hình thiӃt kӃ ÿmFҧi tiӃQSKѭѫQJWKӭc gia nhiӋt thө ÿӝng cӫa các thiӃt bӏ hiӋQFyWKjQKSKѭѫQJWKӭc gia nhiӋt chӫ ÿӝng, có khҧ QăQJWKHRG}LnhiӋWÿӝ khí thӣ liên tөc, hiӇn thӏ nhiӋWÿӝ mӝt cách trӵc quan trên màn hìnhĈӗng thӡi mô hình thiӃt kӃ ÿmcҧi tiӃn, tӵ ÿӝQJKyDSKѭѫQJWKӭFFKkPQѭӟc cho bình làm ҭm khí thӣ, góp phҫn giҧi phóng sӭc lao ÿӝQJYjÿHPÿӃn sӵ an toàn nhiӋt trong vұn hành
Mô hình thiӃt kӃ ÿmÿѭӧc kiӇm chӭng kӃt quҧ bҵng viӋc vұn hành thӱ nghiӋm trên các thiӃt bӏ máy thӣ tҥi bӋnh viӋQYjWKXÿѭӧc kӃt quҧ khҧ quan, ÿҥWÿѭӧc mөFWLrXÿӅ ra: gia nhiӋt chӫ ÿӝng ÿҧm bҧRÿӝ sai sӕ nhiӋWÿӝ Gѭӟi 10%, tӵ ÿӝQJEѫPQѭӟc giúp tiӋn lӧi FKRQJѭӡi vұn hành, ÿӗng thӡi dӉ dàng tháo lҳp cho kӻ Vѭ sӱa chӳa
Trang 6The functional support devices have been launched in which the ventilation machines An additional humidifier and warming for the CPAP machines is an indispensable device to ensure the warmth are suitable for the patient's physiology
Thesis as a reference on the theoretical basis, an overview of the structure and principle of operation of the humidifier and warming through the existing equipment is typical of Fisher Paykel equipment Since then can calculate and give the design model for the subject After a period of research, construction and testing, an additional humidifier and warming for the CPAP machines was able to work with the same features as existing equipment on the market, which could meet needs humidification and warmth for users
In addition, the design model has improved the passive heating method of existing equipment into an active heating method, capable of monitoring the breathing air temperature continuously, visually displaying the temperature on the screen At the same time, the design model has improved, automated the method of filling the water bottle for breathing air, contributing to freeing up labor and bringing thermal safety in operation
The design model has been verified through results of the trial operation on the ventilation machines in the hospital and obtained positive results, achieving the set goal: active heating to ensure thermal error less than 10%, automatic water pump for operator convenience, and easily removable for a repairing engineer
Trang 7NKRDKӑFFӫD76/ê$QK7~Yj7K60DL+ӳX;XkQ&iFQӝLGXQJQJKLrQFӭXWKLӃWNӃNӃWTXҧNLӇPQJKLӋPWURQJÿӅWjLQj\OjWUXQJWKӵFYjFKѭDF{QJEӕGѭӟLEҩWNǤKuQKWKӭFQjRWUѭӟFÿk\ 1KӳQJVӕOLӋXWURQJFiFEҧQJELӇXÿѭӧFFKtQKW{LWKXWKұSWӯFiFQJXӗQNKiFQKDXFyJKLU}WURQJSKҫQWjLOLӋXWKDPNKҧR1JRjLUDWURQJ luұn YăQ còn VӱGөQJPӝWVӕQKұQ[pWÿiQKJLiFNJQJQKѭVӕOLӋXFӫDFiFWiFJLҧNKiFÿӅXFyWUtFKGүQvà chú thích ngXӗQJӕF1ӃXSKiWKLӋQFyEҩWNǤVӵJLDQOұQQjRW{L[LQKRjQWRjQFKӏXWUiFKQKLӋPYӅQӝLGXQJ luұn YăQ FӫDPuQK7UѭӡQJĈҥLKӑF%iFK.KRD7KjQKSKӕ+ӗ&Kt0LQKNK{QJOLrQTXDQÿӃQQKӳQJYLSKҥPWiFTX\ӅQEҧQTX\ӅQGRW{LJk\UDWURQJTXiWUuQKWKӵFKLӋQ QӃXFy
7S+ӗ&Kt0LQKQJj\11 WKiQJQăP
Trang 87ӯYLӃWWҳW éQJKƭD7LӃQJ$QK éQJKƭD7LӃQJ9LӋW
COPD Chronic obtructive pulmonary disease
%ӋQKSKәLWҳFQJKӁQPҥQWtQK
SEM Scanning electro microscopy tQKKLӇQYLÿLӋQWӱTXpW
TEM Transmission electron microscopy tQKÿLӋQWӱWUX\ӅQTXD
HME Heat and Moisture Exchanger 3KLQOӑFNqPEӝWUDRÿәLQKLӋW
PEEP Positive end expiratory pressure ÈSOӵFGѭѫQJFXӕLNǤWKӣUD
PID Proportional Integral Derivative 7ӍOӋÿҥRKjPWtFKSKkQ
Trang 92.1.1.Khái QL͏P Y͉ hô K̭S 4
2.1.2.C̭u tr~c gi̫i SK̳X FͯD K͏ hô K̭S 4
2.1.3.<rXF̯XVLQKOêY͉ÿ̭͡PYjÿ̱͡PFͯDQJX͛QNKtK{K̭SWURQJWK{QJNKtWnhiên «««««««««««««««««««««««««««52.1.4.<rXF̯XW˱˯QJÿ͙LY͉ÿ̭͡PYjÿ̱͡PFͯDQJX͛QNKtK{K̭SWURQJWK{QJNKtQKkQW̩R 6
Trang 102.3.Cҩu tҥo cӫa máy thӣ 10
&+ѬѪ1*,,,± TӘNG QUAN Vӄ BӜ TҤO ҬM VÀ LÀM ҨM 13
3.1 Giӟi thiӋu bӝ tҥo ҭm và làm ҩm 13
3.2 Cҩu tҥo chung cӫa bӝ tҥo ҭm và làm ҩm 14
6ѫÿӗ nguyên lý cӫa bӝ làm ҩm hiӋn có 19
1KѭӧFÿLӇm cӫDSKѭѫQJSKiSFKkPQѭӟc thӫ công 20
&+ѬѪ1*,9± THIӂT Kӂ MÔ HÌNH 22
6ѫÿӗ khӕi cӫa mô hình bӝ tҥo ҩm và làm ҭm 22
4.2 ThiӃt kӃ nguyên lý hoҥWÿӝng mô hình bӝ tҥo ҩm và làm ҭm 23
4.3.6.Kh͙i ngu͛n nuôi cͯa mô hình 30
4.4.ThiӃt kӃ khӕi bàn phím giao tiӃp 32
4.5.ThiӃt kӃ khӕi LCD hiӇn thӏ nhiӋWÿӝ FjLÿһt và nhiӋWÿӝ theo dõi 33
4.6.Khӕi thu nhiӋWÿӝ 36
4.6.1.Ĉ̿FÿL͋m cͯa c̫m bi͇QÿRQKL͏Wÿ͡ 36
Trang 114.9 KhӕLÿLӅu khiӇn nhiӋt 47
4.9.1 M̩FKNtFK6ROLG6WDWH5HOD\ÿL͉u khi͋n nhi͏t 47
3K˱˯QJSKiSÿL͉u khi͋n nhi͏t 49
4.10 ThiӃt kӃ khӕi tҥo nhiӋt 52
4.11.ThiӃt kӃ khӕi cҧm biӃn dò mӵFQѭӟc 53
4.11.1.&iFSK˱˯QJSKiS[HP[pWOa ch͕n c̫m bi͇n nh̵n tín hi͏u mc Q˱ͣF««««««««««««««««««««««««««««««««534.11.2.Thi͇t k͇ kh͙i c̫m bi͇n nh̵n tín hi͏u mFQ˱ͣc 57
4.12.ThiӃt kӃ khӕLEѫPQѭӟc 58
4.12.1.Kh͙LÿL͉u khi͋QPRWRUE˯PQ˱ͣc 58
4.12.2.Kh͙LPRWRUE˯PQ˱ͣc 59
5.5 ThiӃt kӃ FѫNKt 60
&+ѬѪ1*9± TÍNH TOÁN NHIӊT ± Ĉ,ӊ1Ĉ,ӄU KHIӆN ± &Ѫ.+Ë 64
5.1 Nguyên lý hoҥWÿӝng cӫa mô hình 64
5.2 Tính toán nhiӋt bӝ tҥo ҭm 65
5.3.Tính toán nhiӋt bӝ làm ҩm 66
5.4 Tính toán công suҩt 68
&+ѬѪ1*9I ± CHӂ TҤO ± CHҤY THӰ 70
6.1 Mô hình chӃ tҥo 70
6.2 KӃt quҧ chҥy thӱ 75
Trang 12TÀI LIӊU THAM KHҦO 84
Trang 13ÿ˱ͥng hô h̭p B̭t kǤ m͡t h͏ th͙ng c̭SNKtÿ͋ ÿL͉u tr͓ QjRÿ͉u ph̫Lÿ̩t hi͏u sṷt
ÿ̫m b̫o th͗DPmQÿL͉u ki͏QEuQKWK˱ͥng t̩LFiFÿL͋m vào cͯa h͏ th͙ng hô h̭p 6
Hình 2.2 &iFY̭Qÿ͉OLrQTXDQÿ͇QOjP̱PNK{QJWK͗DÿiQJKD\TXiPͱF 8
Hình 2.3 B͏nh nhân thông khí nhân t̩o s͵ dͭng b͡ t̩o ̱m và làm ̱m 10
Hình 2.4 6˯ÿ͛ c̭u t̩o cͯa máy thͧ 11
Hình 3.1 B͡ t̩o ̱m và làm ̭m cͯa hãng Fisher&Paykel 13
Hình 3.2 B͡ t̩o ̱m và làm ̭m cͯa hãng Vadi 13
Hình 3.3 ChͱFQăQJNL͋m soát cͯa b͡ t̩o ̱m và làm ̭m 14
Hình 3.4 C̭u t̩o bên ngoài cͯa b͡ t̩o ̱m và làm ̭m 15
Hình 3.5 C̭u t̩o bên trong cͯa b͡ t̩o ̱m và làm ̭m 16
Hình 3.6 6˯ÿ͛ nguyên lý cͯa b͡ làm ̭m tham kh̫o 19
Hình 4.1 6˯ÿ͛ mô hình thi͇t k͇ b͡ t̩o ̱m và làm ̭m 22
Hình 4.2 6˯ÿ͛ thi͇t k͇ nguyên lý ho̩Wÿ͡ng cͯa b͡ t̩o ̱m và làm ̭m 23
Hình 4.3 6˯ÿ͛ k͇t n͙i theo nguyên lý ho̩Wÿ͡ng mô hình b͡ t̩o ̭m và làm ̱m 24
Hình 4.4 6˯ÿ͛ chung cho m̩ch c̭p ngu͛n 25
Hình 4.5 Ĉ̿FÿL͋m bi͇n áp t ng̳u và bi͇n áp cách ly 26
Trang 14Hình 4.13 Bàn phím ma tr̵n 4x4 32
Hình 4.14 N͙i dây Arduino vͣi màn hình 20x4 35
Hình 4.16 C̫m bi͇n NTC 10K 37
Hình 4.17 Ĉ˱ͥQJÿ̿c tuy͇n cͯa c̫m bi͇n NTC 10K 38
Hình 4.18 Thi͇t k͇ kh͙i thu nhi͏Wÿ͡ 38
Hình 4.26 Chi ti͇t các b͡ ph̵n thi͇t k͇ cho ph̯n v͗ cͯDÿ͇ b͡ ph̵n làm ̭m 60
Hình 4.27 Chi ti͇t các b͡ ph̵n thi͇t k͇ cho ph̯n v͗ cͯa vành n̷p b͡ ph̵n làm ̭m 61
Hình 5.1 6˯ÿ͛ dòng khí cͯa b͡ t̩o ̱m và làm ̭m 65
Hình 6.1 Ch͇ t̩o kh͙i vi x͵ lý 70
Hình 6.2 Ch͇ t̩o kh͙i vi x͵ lý 71
Hình 6.3 Ch͇ t̩o kh͙Lÿ͡ng lc 71
Trang 15Hình 6.6 Ch͇ t̩o kh͙LPRWRUE˯P Q˱ͣc 73
Hình 6.7 Ch͇ t̩o kh͙i c̫m bi͇n mFQ˱ͣc 74
Hình 6.8 Ch͇ t̩o kh͙i c̫m bi͇n nhi͏t 74
Hình 6.9 Ch̩y th͵ nghi͏m thc t͇ mô hình trên máy thͧ t̩i B͏nh Vi͏n 76
Trang 16Bҧng 1.2 Khoҧng nhiӋWÿӝ dòng khí cho tӯng mӭFFjLÿһt cӫa bình tҥo ҭm, làm
ҩm hiӋn có 20
Bҧng 4.1 Bҧng tra giá trӏ nhiӋWÿӝ WѭѫQJӭng giá trӏ ÿLӋn trӣ ÿӑFÿѭӧc 40
Bҧng 4.2 Mӝt sӕ thông sӕ cӫa Arduino Mega 2560 R3 42
Bҧng 4.3 Thông sӕ kӻ thuұt cӫa cҧm biӃn XKC ± Y25 55
Bҧng 6.1 Chҥy thӱ nghiӋm mô hình vӟi máy thӣ R860, mode thӣ VCV, VT = 400 ml, nhiӋWÿӝ FjLÿһt T0= 360C 77
Bҧng 6.2 Chҥy thӱ nghiӋm mô hình vӟi máy thӣ R860, mode thӣ VCV, VT = 600 ml, nhiӋWÿӝ FjLÿһt 37 0C 78
Bҧng 6.3 Chҥy thӱ nghiӋm mô hình vӟi máy thӣ Newport E500, mode thӣ VCV, VT = 500 ml, nhiӋWÿӝ FjLÿһt 370C 79 BҧQJ6RViQKWtQKQăQJFӫa thiӃt bӏ làm ҩm tҥo ҭm MR810 trên thӏ WUѭӡng so
vӟi mô hình luұQYăQ ««««««««««««««««««««««
Trang 17&+ѬѪ1*,± GIӞI THIӊU Ĉһt vҩQÿӅ
Theo thӕng kê cӫa tә chӭF:+2YjRQăPÿmFyWULӋXQJѭӡi thiӋt mҥng do bӋnh phәi tҳc nghӁn mҥn tính (COPD) Jk\UDFăQEӋQKÿӭng thӭ 3 trong top 10 nguyên nhân gây tӱ vong KjQJÿҫu trên toàn thӃ giӟi ViӋc sӱ dөng máy thӣ ÿӇ hӛ trӧ, duy tru sӵ sӕng cho bӋnh nhân khi khҧ QăQJWӵ thӣ cӫa hӑ bӏ hҥn chӃ hoһc tҥm thӡi bӏ mҩWÿLlà tiên quyӃWÿӇ cӭu sӕng vj phөc hӗi sӭc khӓHFKRQJѭӡi bӋnh
Chính vì vұy bӝ tҥo ҭm và làm ҩm là bӝ phұn thiӃt bӏ ÿѭӧc sӱ dөng kӃt hӧp cùng máy thӣ có sӕ OѭӧQJÿiQJNӇ trong các bӋnh viӋQÿһc biӋt là ӣ khoa FKăPVyFÿһc biӋt (ICU) cӫa các tuyӃn bӋnh viӋQWUXQJѭѫQJ'RYұy là mӝt kӻ Vѭ\VLQKFҫn phҧi hiӇu biӃt vӅ bӝ phұn này, ÿӗng thӡi có thӇ vұn hành sӱa chӳa là yêu cҫu cҫn thiӃWYjÿyFNJQJOjÿӝng lӵFÿӇ thӵc hiӋQÿӅ tài
HiӋn tҥLSKѭѫQJWKӭFFKkPQѭӟc cho bình tҥo ҭm cӫa máy thӣ ÿӅXÿѭӧc thӵc hiӋn thӫ công chính vì vұy luұQYăQ sӁ thiӃt kӃ mô hình tӵ ÿӝQJFKkPQѭӟc cho bӝ phұn tҥo ҭm khí thӣ ÿӇ góp phҫn giҧi phóng sӭFODRÿӝng cho nhân viên y tӃ Bên cҥQKÿy SKѭѫQJthӭc gia nhiӋWFNJQJVӁ ÿѭӧc cҧi tiӃn tӯ hình thӭc thө ÿӝQJVDQJFѫFKӃ chӫ ÿӝQJÿӇ góp phҫQÿҧm bҧo әQÿӏnh nhiӋWÿӝ cӫa khí thӣ NKLÿӃn bӋnh nhân
1.2 Mөc tiêu và nhiӋm vө cӫDÿӅ tài
Trang 18hoҥWÿӝng theo chӃ ÿӝ kiӇm soát chӫ ÿӝng, có khҧ QăQJWKHRG}LYjKLӇn thӏ mӝt cách trӵc quan
Cҧi tiӃn, tӵ ÿӝQJKyDSKѭѫQJWKӭFFKkPQѭӟc cho bình làm ҭm khí thӣ Ĉҧm bҧo sӵ chính xác, tiӋn lӧi, ÿӗng thӡi dӉ GjQJFKRQJѭӡi vұn hành, QJѭӡi sӱa chӳa là mөc tiêu KѭӟQJÿӃn cӫDÿӅ tài
1.2.2 Nhi͏m vͭ cͯDÿ͉ tài
Trình bày cҩu tҥo, chӭFQăQJYjQJX\rQOêKRҥWÿӝng cӫa bӝ tҥo ҭm và làm ҩm bә sung cho máy thӣ
Tính toán nhiӋWÿLӋQYjÿLӅu khiӇn cho mô hình thiӃt kӃ
ThiӃt kӃ FѫNKtWKLFông mô hình bӝ tҥo ҭm và làm ҩm vӟi các thiӃWÿһt hoҥWÿӝng theo chӃ ÿӝ kiӇm soát chӫ ÿӝng, có khҧ QăQJWKHRG}LYjKLӇn thӏ nhiӋWÿӝ mӝt cách trӵc quan
Cҧi tiӃQSKѭѫQJSKiSFKkPQѭӟc cho bӝ phұn làm ҭm khí thӣ, góp phҫn giҧi phóng sӭFODRÿӝng cho nhân viên y tӃ
Nӝi dung thӵc hiӋn gӗm các phҫQQKѭVDX
&KѭѫQJ: Giӟi thiӋu
&KѭѫQJ: &ѫVӣ lý thuyӃt vӅ hô hҩp và ÿӝ ҩPÿӝ ҭm cӫa khí thӣ &KѭѫQJ: Tәng quan vӅ bӝ tҥo ҭm và làm ҩm
&KѭѫQJ: ThiӃt kӃ mô hình
&KѭѫQJ 7tQKQKLӋt ± ÿLӋQÿLӅu khiӇn ± FѫNKt &KѭѫQJ: ChӃ tҥo ± chҥy thӱ
&KѭѫQJ .Ӄt luұn
éQJKƭDFӫDÿӅ tài
ĈӅ WjLÿѭӧc thӵc hiӋn vӟi mөFWLrXÿһt ra là: nҳPÿѭӧc nguyên lý, cҩu tҥo chung và chӭFQăQJFӫa bӝ phұn tҥo ҭm và làm ҩm bә sung cho máy thӣ, tӯ ÿyÿѭa ra các tính
Trang 19toán và thiӃt kӃ mô hình bӝ tҥo ҭm và làm ҩm vӟi các thiӃWÿһt hoҥWÿӝng theo chӃ ÿӝ kiӇm soát chӫ ÿӝng, có khҧ QăQJWKHRG}LYjKLӇn thӏ mӝt cách trӵc quan
Ӭng dөng kiӃn thӭc môn hӑc cҧm biӃn vào thӵc tiӉQÿӇ [iFÿӏnh mӵFQѭӟc, thiӃt kӃ mô hình cҧi tiӃQSKѭѫQJSKiSFKkPQѭӟc cho bӝ phұn tҥo ҭm khí thӣ, góp phҫn giҧi phóng sӭFODRÿӝng cho nhân viên y tӃ
ThiӃt bӏ cҧi tiӃn có thӇ WKDRWiFÿLӅu khiӇQÿѫQJLҧQFKRQJѭӡi sӱ dөQJÿҧm bҧRÿѭӧc sӵ chính xác mӵFQѭӟc và nhiӋWÿӝ FjLÿһWÿӗng thӡi dӉ GjQJFKRQJѭӡi vұn hànhQJѭӡi sӱa chӳa góp phҫQÿHPOҥLêQJKƭDvұn hành thӵc tiӉn
Trang 20&+ѬѪ1*,,± &Ѫ6Ӣ LÝ THUYӂT Vӄ HÔ HҨ39¬ĈӜ Ҩ0ĈӜ ҬM CӪA KHÍ THӢ
2.1 Tìm hiӇu vӅ hӋ hô hҩp
2.1.1 Khái QL͏P Y͉ hô K̭S
Hô hҩp là tұp hӧp nhӳng quá WUuQKWURQJÿyFѫWKӇ lҩy O2 tӯ ErQQJRjLYjRFѫWKӇ ÿӇ oxi hóa các chҩt trong tӃ bào và giҧLSKyQJQăQJOѭӧng cho các hoҥWÿӝng sӕQJÿӗng thӡi thҧi khí CO2 ra ngoài
Hô hҩp bao gӗm 4 quá trình chính:
Thông khí phәi: Là quá trình liên tөFÿѭDNK{QJNKtUa vào phәLÿӇ khí ӣ phӃ nang WKѭӡQJ[X\rQÿѭӧFÿәi mӟi (còn gӑi là hô hҩSFѫKӑc)
4XiWUuQKWUDRÿәi khí: GӗPWUDRÿәi khí ӣ phәi, khuӃch tán O2 và CO2 giӳa khí phӃ nang vӟi khí trӡi (quá trình lý - hoá)
Sӱ dөng O2 cho các phҧn ӭng hoá hӑc xҧy ra ӣ tӃ bào
ĈLӅu hoà hô hҩS /jTXiWUuQKWKD\ÿәi hoҥWÿӝng hô hҩp (chӫ yӃXOjÿLӅu hoà thông NKt ÿӇ phù hӧp vӟi nhu cҫu cӫDFѫWKӇ
HӋ hô hҩSQKѭPӝt cә máy hoàn chӍnh gӗm nhiӅu bӝ phұn cҩu tҥo vӟi tӯng chӭc QăQJULrQJÿӇ góp phҫn thӵc hiӋn chӭFQăQJK{Kҩp cӫa FѫWKӇ Bҩt kǤ sӵ tәQWKѭѫQJnhӓ nào cho tӯQJFѫTXDQFyWKӇ làm ҧQKKѭӣng hay mҩWÿLFKӭFQăQJFӫa mӛi bӝ phұn ÿӅu dүQÿӃn chҩWOѭӧng cӫa viӋc hô hҩp hҥn chӃ YjÿLӅu nay lâu dài sӁ ҧQKKѭӣQJÿӃn sӭc khӓe cӫa bӋnh nhân
2.1.2 C̭u tr~c gi̫i SK̳X FͯD K͏ hô K̭S
9ӅPһWEӋQKOêKӋWKӕQJK{KҩSÿѭӧFFKLDWKjQKWKjQKSKҫQ
ĈѭӡQJK{KҩSWUrQ (WӯPNJLKӑQJKҫXÿӃQWKDQKTXҧQ) FyFKӭFQăQJGүQNKtOjPҩPOjPҭPYjOӑFNK{QJNKtWUѭӟFNKLYjRSKәL
ĈѭӡQJK{KҩSGѭӟL (JӗPNKtTXҧQFk\SKӃQDQJYjSKӃQDQJ): WKӵFKLӋQFKӭF QăQJGүQNKtYjWUDRÿәLNKt
Trang 210NJLOjFѫTXDQÿҫXWLrQWLӃSQKұQYj[ӱOêNKtWKӣ&KӭFQăQJFӫa mNJi lj giӳ ҩP JLӳ ҭm vj ljm sҥch kht trӡi Khi qua mNJi, không khí sӁ ÿѭӧFÿLӅu chӍnh nhiӋWÿӝ gҫn bҵng nhiӋWÿӝ FѫWKӇ vj ÿӝ ҭm gҫn bmo hza 100%, bҩt ku nhiӋWÿӝ vj ÿӝ ҭm ngoji kht quyӇn QKѭWKӃ QjR&KӭFQăQJOjPҩPÿѭӧFWKӵFKLӋQQKӡYjRKӋWKӕQJPDRPҥFKPiXFyWKjQKPӓQJӣNKRDQJPNJLVӁWӓDQKLӋWYjRNK{QJNKtNKLNK{QJNKtÿLTXDQy7X\ӃQEjLWLӃWVӁWLӃWUDPOGӏFKQKj\PӛLQJj\ÿӇWҥRҭPFKRNKtWKӣÿѭӧFKtWYjR+ӋWKӕQJQLrPPҥFPNJLFyQKLӋPYөÿҧPEҧRUҵQJÿӝҭPWѭѫQJÿӕLFӫDNKtӣPӭF± NKLÿӃQYzPKӑQJ [1]1JRjLUDFiFFKҩWQKj\NӃWKӧSYӟLO{QJPNJLÿӇOjPVҥFKNKtWKӣ0NJLFyNKҧQăQJQJăQFҧQYjOӑFÿѭӧFFiFEөLFyNtFKWKѭӟFQKӓNKRҧQJ4-6 µm
7X\QKLrQNKLWLӃQKjQKWK{QJNKtQKkQWҥRWUѭӡQJKӧSÿһWQӝLNKtTXҧQKD\PӣNKtTXҧQWKuÿѭӡQJGүQNKtVӁEӏQӕLWҳWEӣLKӋWKӕQJӕQJQӝLNKtTXҧQGRÿyFiFFKӭFJLӳ ҩPOjPҭm vj ljm sҥch kht trӡLFӫDPNJLVӁEӏPҩWÿL0ҩWÿӝҭPWӯÿѭӡQJK{KҩSJk\KұXTXҧWәQWKѭѫQJWӃEjRELӇXP{QKҩWOjWӃEjRELӇXP{NKtTXҧQYjSKӃTXҧQ+ұXTXҧFӫDWuQKWUҥQJQj\OjJk\ELӃQÿәLFKӭFQăQJSKәLQKѭJLҧPÿӝGmQQӣYjKRҥWWtQKFӫDFKҩWVXUIDFWDQWJk\NK{FKҩWWLӃWÿѭӡQJWKӣ[ҽSSKәLYjJLҧPR[\PiX[2] Chính YuYұ\\rXFҫXFҫQWKLӃWOjSKҧLFXQJFҩSEӝWҥRҭPYjOjPҩPÿӇÿҧPEҧRÿLӅXKzDGzQJNKtSKKӧSVLQKOêEuQKWKѭӡQJFӫDEӋQKQKkQ
2.1.3 <rXF̯XVLQKOêY͉ÿ̭͡PYjÿ̱͡PFͯDQJX͛QNKtK{K̭SWURQJWK{QJNKtWQKLrQ
.KtKtWYjRÿѭӧF[ӱOêWURQJÿѭӡQJWKӣEӣLKӋWKӕQJPDRPҥFKYjWX\ӃQEjLWLӃWNKLӃQQyÿѭӧFEҧRKzDQѭӟFKRjQWRjQӣQKLӋWÿӝFѫWKӇYjRWKӡLÿLӇPNKtQj\ÿLWӟLSKӃnang (37o& ÿӝҭPWѭѫQJÿӕLPJOÿӝҭPWX\ӋWÿӕL 9ӏWUtWUrQÿѭӡQJWKӣPjWҥLYӏWUtQj\NKtWKӣÿҥWWӟLQKLӋWÿӝYjÿӝҭPFӫDFѫWKӇÿѭӧFJӑLOjUDQKJLӟLEmRKzDÿҷQJQKLӋWYjGѭӟLÿLӇPQj\NK{QJFzQFyGDRÿӝQJYӅQKLӋWÿӝYjÿӝҭP9ӏWUtEmRKzDÿҷQJQKLӋWWKѭӡQJӣQJD\GѭӟLFKҥFEDNKtSKӃTXҧQ1KӳQJEӝSKұQSKtDWUrQYӏWUtQj\QKѭOjÿѭӡQJK{KҩSWUrQÿmÿyQJYDLWUzQKѭEӝWUDRÿәLQKLӋWYjOjPҭP7X\QKLrQPӝWSKҫQOӟQEӝSKұQQj\VӁEӓTXDӣWUrQEӋQKQKkQNKLFyÿѭӡQJWKӣQKkQWҥR WUѭӡQJ
Trang 22KӧSÿһWӕQJQӝLNKtTXҧQKD\PӣNKtTXҧQ YuYұ\ FҫQWKLӃWSKҧLGQJPӝWPi\OjPҭPErQQJRjLÿѭӧFNӃWQӕLYӟLFiFGk\Pi\WKӣ7URQJÿLӅXNLӋQEuQKWKѭӡQJNKRҧQJPOQѭӟFEӏPҩWPӛLQJj\WӯSKәLÿӇOjPҭPNKtKtWYjR>@
Hình 2.1 Nhi͏W ÿ͡ EuQK WK˱ͥQJ ÿ͡ ̱P W˱˯QJ ÿ͙i và tuy͏W ÿ͙i t̩i ba v͓ trí trong
ÿ˱ͥng hô h̭p B̭t kǤ m͡t h͏ th͙ng c̭SNKtÿ͋ ÿL͉u tr͓ QjRÿ͉u ph̫Lÿ̩t hi͏u sṷWÿ̫m b̫o th͗DPmQÿL͉u ki͏QEuQKWK˱ͥng t̩LFiFÿL͋m vào cͯa h͏ th͙ng hô h̭p [2]
2.1.4 <rXF̯XW˱˯QJÿ͙LY͉ÿ̭͡PYjÿ̱͡PFͯDQJX͛QNKtK{K̭SWURQJWK{QJNKtQKkQW̩R
ĈѭӡQJK{KҩSWUrQFXQJFҩSQKLӋWYjÿӝҭPFXQJFҩSFKRSKӃQDQJ .KLÿһWӕQJQӝLNKtTXҧQWKuÿѭӡQJK{KҩSWUrQÿmEӏEӓTXDPi\WҥRÿӝҭPFҫQFXQJFҩSQKLӋW và ÿӝҭPFKRVӵWKLӃXKөWQj\9uWәQJÿӝҭPVLQKOêFҫQWKLӃWOjPJ/Yұ\SKҫQFҫQÿѭӧFFXQJFҩSEӣLPi\WҥRÿӝҭPOj[PJ/ PJ/7URQJK{KҩSEuQKWKѭӡQJ
Trang 23ÿӝҭPWURQJNKtTXҧQFyWKӇGDRÿӝQJWӯPJ/ÿӃQPJ/YjÿӝҭPFҫQWKLӃWWӕLѭXGѭӟLFDULQDOjPJ/ ÿӝҭPWѭѫQJÿӕLӣo& 9uYұ\NKLFXQJFҩSÿӝҭPFKӫÿӝQJFKREӋQKQKkQWKӣPi\[kPOҩQFiFWKLӃWEӏSKҧLFXQJFҩSÿӝҭPWURQJNKRҧQJWӯPJ+2/ÿӃQPJ+2/YjQKLӋWÿӝWӯ0&ÿӃQ0&YӟLÿӝҭPÿӇQJăQFKһQVӵNK{FӫDGӏFKWLӃWWURQJÿѭӡQJWKӣQKkQWҥR [3]
2.1.5 &iFY̭Qÿ͉OLrQTXDQÿ͇QOjP̱PNK{QJWK͗DÿiQJKD\TXiPͱF
.KtÿѭӧFFҩSWӯPi\WKӣWKѭӡQJUҩWNK{ GRFyÿѭӡQJWKӣQKkQWҥRÿѭӡQJK{KҩSWUrQEӏEӓTXDYӅPһWFKӭFQăQJӣFiFEӋQKQKkQQj\&iFWiFÿӝQJVLQKOêFӫDYLӋFOjPҭPNK{QJ WKӓDÿiQJFyWKӇGRWuQKWUҥQJPҩWQKLӋWKD\PҩWÿӝҭPJk\QrQ0ҩWQKLӋWWӯÿѭӡQJK{KҩS[ҧ\UDGRYLӋFOjPҭPNKtWKӣYjR7X\QKLrQPҩWQKLӋWGRFiFFѫFKӃNKiFNK{QJOLrQTXDQÿӃQK{KҩSWKѭӡQJTXDQWUӑQJKѫQNKL[pWWUrQTXiWUuQKKҵQJÿӏQKthân nhiӋWQӝLP{L0ҩWÿӝҭPWӯÿѭӡQJK{KҩSJk\KұXTXҧPҩWQѭӟFFӫDÿѭӡQJK{KҩSVӁJk\WәQWKѭѫQJWӃEjRELӇXP{QKҩWOjWӃEjRELӇXP{NKtTXҧQYjSKӃTXҧQOӟQ+ұXTXҧFӫDWuQKWUҥQJQj\OjJk\ELӃQÿәLFKӭFQăQJSKәLQKѭJLҧPÿӝGmQQӣYjKRҥWWtQKFӫDFKҩWVXUIDFWDQW9ӅSKѭѫQJGLӋQOkPVjQJWuQKWUҥQJQj\VӁJk\NK{FKҩWWLӃWÿѭӡQJWKӣ[ҽSSKәLYj JLҧPR[\PiX>]
/jPҭPTXiPӭFFKӍFyWKӇ[ҧ\UDQӃXQKLӋWÿӝFӫDNKtWKӣYjRFDRKѫQ0&YjÿӝҭPWX\ӋWÿӕLOӟQKѫQPJ/ĈLӅXQj\tWNKL[ҧ\UDNKLNK{QJGQJWKLӃWEӏNKtGXQJ0һFGNKyJk\UDWuQKWUҥQJOjPҭPTXiPӭFYӟLEӝOjPҭPEҵQJQKLӋWQKѭQJOjPҭPKRjQWRjQÿӕLYӟLNKtWKӣYjRVӁJLҧLTX\ӃWWuQK WUҥQJPҩWQѭӟF[ҧ\UDWURQJNKt WKӣPjEuQKWKѭӡQJNK{QJQKұQWKҩ\9ӟLFiFKӋWKӕQJOjPҭPKLӋQWҥLtWNKLJһSWuQKWUҥQJWăQJQKLӋWPӝWFiFKÿiQJNӇYjWәQWKѭѫQJNKtTXҧQGREӝOjPҭPWҥRQrQPӝWKLӋXVXҩWQKLӋWFDRUҩWKLӃPJһS'RNKҧQăQJWKXQKLӋWFӫDFiFFKҩWNKtWKҩSQrQNKyPjWUX\ӅQÿѭӧFPӝWOѭӧQJQKLӋWÿiQJNӇÿӇFyWKӇJk\UDEӓQJNKtTXҧQNKLNK{QJFyFiFKҥWNKtGXQJĈӕLYӟLEӋQKQKkQKҥWKkQQKLӋWWLӃQKjQKOjPQyQJWӕLÿDFKҩWNKtWKӣYjRFNJQJtWFyҧQKKѭӣQJÿӃQYLӋFFҧLWKLӋQWKkQQKLӋWWUXQJWkPFӫDEӋQKQKkQ7X\Yұ\OjPҩP
Trang 24YjOjPҭPNKtWKӣYjRWӟLJLiWUӏEuQKWKѭӡQJFӫDFѫWKӇVӁKӛWUӧFKRFiFNӻWKXұWOjPҩPNKiFWK{QJTXDYLӋFQJăQQJӯDPҩWWKrPQKLӋWWӯÿѭӡQJK{KҩS
9ҩQÿӅOLrQTXDQYӟLYLӋFOjPҭPTXiPӭFKD\JһSKѫQNKLVӱGөQJWKLӃWEӏNKtGXQJWҥRKҥWVѭѫQJĈLӅXWUӏNKtGXQJTXiPӭFFyWKӇJk\PӝWFkQEҵQJQѭӟFGѭѫQJWtQKQKҩWOjӣWUҿVѫVLQKYjEӋQKQKkQVX\WKұQ.KtGXQJFNJQJGӉJk\QrQWuQKWUҥQJQKLӉPNKXҭQÿѭӡQJK{KҩSGѭӟL.KtGXQJOҥQKFyWKӇOjPWăQJVӭFFҧQÿѭӡQJWKӣGROjPWăQJGӏFKWLӃWÿѭӡQJWKӣYjJk\NtFKӭQJÿѭӡQJK{KҩS>@
Hình 2.2 &iFY̭Qÿ͉OLrQTXDQÿ͇QOjP̱PNK{QJWK͗DÿiQJKD\TXiPͱF [4]
+uQKJLӳD +uQKFKөS8$:Yj3$:FӫDNKtTXҧQEuQKWKѭӡQJEҵQJNtQKKLӇQYLÿLӋQWӱTXpW 6(0 YjSKӃQDQJEuQKWKѭӡQJEҵQJNtQKKLӇQYLiQKViQJ /0