COVID-19 gaisa plūsmas sensora automašīnu uzlaušana: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Šis ir strauji attīstošs projekts … šis sensors tika atmests, jo tam nav montāžas caurumu vai vienkāršas metodes, lai noslēgtu cauruli. Šeit notiek nepārtraukts gaisa plūsmas sensora projekts: AFH55M12

Projekta apraksts no noderīgas inženierijas

Šeit ir paredzēts izveidot uzraudzības ierīci, kuras pamatā ir gaisa plūsmas mērītājs, ko var izmantot, sadalot ventilatoru divos vai vairākos pacientiem. Tas ļaus darbiniekiem uzraudzīt atsevišķus pacientus, vienlaikus vadot tos ar vienu ierīci ārkārtas situācijās, kad ventilatoru skaits nav pietiekams, lai apstrādātu pacientu skaitu. Nolasījumam jābūt redzamam lokāli ierīcē, un personālam, iespējams, būs jāievada parametri, lai izveidotu drošu darbības diapazonu un, iespējams, radītu trauksmes signālus, kad sistēma mēra parametru ārpus diapazona.

Projekta prasības

Šis ir ātrs pētījums par lēta automobiļa gaisa plūsmas tipa sensora izmantošanu.

Lasīšana no automobiļu masas gaisa plūsmas sensora, izmantojot mikrokontrolleru 12 bitu ADC, ar 20 ms intervālu

1. darbība. Sākotnējā pārbaude nebija veiksmīga

Sākotnējais lasījums, mēģinot ieelpot/izelpot 3 collu mēģenē, bija slikts. Tikai vidēji un lieli elpas vilcieni izraisītu izvadi ADC.

• 12 bitu ADC => 4096 - izraisa tikai lielas elpas…
• lasīt ~ 200-350 ADC ar lielu platumu

2. darbība: modificēta caurule caurulē

Caurules diametrs tika mainīts līdz 1,75”, izmantojot papīra dvieļu rullīti

• Lielas elpas un maksimums 900, 0,725 volti
• Vidējas elpas maksimums sasniedz ~ 600
• Mazākā elpa, ko varu uzņemt ~ 400 …
• Milzīgi, spēcīgi elpas.. Man pēc dažiem reibst galva … paceļas līdz ~ 3000 (2,4 volti)

Es kalibrēju sensoru, izmantojot aptuveni 430 ml vidējai elpai. Integrēšana zem līknes katrai elpai dod aptuvenu tilpumu.

Piezīmes:

• Izelpas ir trokšņainas, jo sensors nav paredzēts darbam abos virzienos
• Ieelpas faktiski ir pretējā virzienā kā bultiņa uz sensora korpusa. Es to izmēģināju abos virzienos, un pie plūsmas ātruma, ko mēs cenšamies izmērīt, jutība ir lielāka pretēji paredzētajai gaisa plūsmai.
• Samazinot caurules diametru vēl tālāk (no 1,75”līdz ~ 1”), jutība palielināsies, visticamāk, bez negatīvām pusēm.
• Iepriekš redzamajā grafikā starp ieelpām un izelpām ir izlaists laiks (ADC aktivizēja tikai virs sliekšņa)
• 300-400 ml patiesībā ir ļoti mazs tilpums! Tas ir tikpat daudz vietas kā 1 collas caurule x 38 collas gara. Tātad gaiss, kas iet caur sensoru, iespējams, nenonāks pacienta plaušās līdz otrajai elpai atkarībā no sensora atrašanās vietas.

• Izmantojot 1 collu cauruli un 500 ml normālu ieelpu, vidējais gaisa ātrums ir 0,328 m/s

  500 ml / (1,27 cm ^2 * pi) / 3 s / 100

3. darbība. Rezultātu kopsavilkums

• Šī sensora vai kaut kā līdzīga izmantošana un caurules diametra samazināšana, lai sasniegtu nepieciešamo jutību, šķiet daudzsološa.
• Lai kalibrētu gaisa plūsmas sensoru, nepieciešams gaisa plūsmas sensors. Kalibrēšana būs jāveic zemā, vidējā un lielā gaisa apjomā un, iespējams, katram atsevišķam sensoram.
• Es domāju, ka precizitāte būs atkarīga no sensora izvēles, caurules diametra un izvietojuma caurulē. Pēc kalibrēšanas šī pašreizējā testa džiga (ar lielo 1,75 collu diametra korpusu), iespējams, ir +/- 40 ml.
• Ja caurules diametrs paliek 1 collas vai lielāks, plūsmas ātrums saglabāsies zems, un es domāju, ka sensora ieplūdes un izejas apstākļi (lielāki par 2”) būs niecīgi
• Šeit ir ASV līdzīga sensora ražotājs PCB stiprinājuma komplektā Degree Controls, inc

Excel dati šeit

4. darbība: sensora dati

• Iegādāts šeit uz vietas par 57 USD, Blue Streak #MF21041N
• Sensora tips: karsto vadu anemometrs (minēts šeit) -
• Šis MAF sensors ir atrodams arī ar šiem detaļu numuriem OK5771321 8ET009142441 AMMA-751 AMMA751 0891067
• Arī vietnē aliexpress par ~ 22 USD [https://www.aliexpress.com/i/33021814341.html]

Pinout

Dažiem modeļiem pin numuri ir uzdrukāti uz korpusa

• Pin 1 Zeme
• 2. tapas signāls
• Pin 3 Jauda 7,5-12 volti, 76ma

5. darbība: galīgā testa iestatīšana

Iestatīšana bija diezgan vienkārša. 1. tapa (zemējums) un 2. tapa (sensors) ir savienoti ar mikrokontrolleri. Arduino skice tikai nolasa un izdrukā analogo 0 tapu, izmantojot seriālo.