Моделирование распределения температуры в термостатируемой измерительной ячейке коагулометра Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

Примерно с 1950-х годов преобладающим в технике ультразвукового контроля является эхо-импульсный способ, применяемый преимущественно в следующих областях:

• в металлургическом производстве для контроля литых, кованных, катанных изделий;

• в автомобилестроении, судостроении, машиностроении, контроль сварных, паянных соединений, при производстве конструкций для контроля заготовок и их соединений;

• при производстве пластмасс для измерения толщины стенки, контроля сварных и клеевых соединений;

• в научно-исследовательских лабораториях при определении свойств твердого тела;

• в химической промышленности для контроля коррозии;

• на электростанциях для приемо-сдаточного и текущего контроля сосудов и трубопроводов, работающих в нестационарных условиях.

Таким образом, благодаря широкому разнообразию метода ультразвуковой дефектоскопии и преимуществам его применения в целом, такой способ занимает лидирующее положение среди его конкурентов. А это значит, что данный метод будет постепенно совершенствоваться, что в дальнейшем расширит границы его применения и позволит науке достичь поставленных задач наиболее оптимальным способом.

Список литературы

1. Ермолов И.Н.,. Ланге Ю.В. Ультразвуковой контроль. М.: Машиностроение, 2004. 864 с.: ил.

2. Крауткремер Й., Крауткремер Г. Ультразвуковой контроль материалов / Справочник. М: Металлургия, 1991. 751 с.

МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

В ТЕРМОСТАТИРУЕМОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ЯЧЕЙКЕ

КОАГУЛОМЕТРА

1 2 Выдрин Д.Ф. , Голкова Р.Д.

1Выдрин Дмитрий Федорович - магистрант; 2Голкова Регина Динаровна - магистрант, кафедра информационно-измерительной техники, Уфимский государственный авиационный технический университет,

г. Уфа

Аннотация: в статье исследуется термостатируемая ячейка для проведения коагулометрических тестов. Смоделирован термостат и произведен анализ распределения температуры.

Ключевые слова: коагулометр, гемостаз, термостат, тепловая задача. Коагулометр - это прибор для анализа системы гемостаза.

Анализ гемостаза включает в себя различные виды тестов: АЧТВ-тест, протромбиновый тест, тромбин-тест, фибриноген тест по Клаусу и др. Для проведения большинства тестов необходима инкубация исследуемой пробы -предварительный нагрев пробы до 37 °С от 60 до 180 секунд в зависимости от прибора и реагентов. Само измерение проводится при 37°С для того, чтобы приблизить условия измерений к реальным [1].

Для поддержания такой температуры в приборах имеются термостатируемые ячейки для исследуемых проб и для реагентов. Измерительные ячейки также являются термостатируемыми.

Термостат выполняется в большинстве случаев из алюминия, а нагревательными элементами являются резисторы. С помощью датчика температуры, расположенному на термостате, регулируется ток, подаваемый на резисторы, получая необходимую температуру на термостате Т.

В зависимости от вида прибора в нем может содержаться от 4 до 20 термостатируемых ячеек. Соответственно размеры термостата и количества нагревательных элементов будет меняться. В данной работе будет исследоваться распределение температуры в термостате с 1 ячейкой и с 1 нагревательным элементом.

Зададим температуру окружающей среды Токр = 25°С ~ 298 К. Температуру нагревательного элемента Тист зададим на несколько градусов выше необходимой. Полученная картина поля представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Картина поля, Т = 313.5 К

После решения данной задачи видно, что при температуре нагревательного элемента 320 К температура в ячейке составляет 313.5 К, что равно примерно 40.5°С. Варьируя значениями температуры нагревательного элемента, получили необходимую температуру Т = 310 К при температуре источника Тист = 315.4 К. На рисунке 3 представлен график изменения температуры в измерительной ячейке в зависимости от удаления от термостата.

3101 310.0 309.9 309.8 309.7 3096 I 1 1 1 1 1 , | . | . . | . | , 1 1 1 1 , | , | , 1 1 1

309 5

309.4 309 3

309.2 309.1 3090

308 9

308.8 308.7 308.6 308 5

—

Рис. 2. Температура внутри ячейки

Варьируя значениями температуры нагревательного элемента, получили необходимую температуру Т = 310 К при температуре источника Тист = 315.4 К.

В результате моделирования были получены следующие результаты:

1. Температура ячейки Т равна 310 К при Тист = 315.4 К. Однако эти результаты зависят от таких параметров, как величина зазора между источником тепла и термостатом, размеры термостата, размеры ячейки и т.д. Поэтому для каждого прибора необходимо производить калибровку.

2. Средняя температура в ячейке равна 309.72 К, что говорит о том, что можно улучшить термостат до получения Тср= 310 К.

3. По графику температуры видно, что температура ячейки падает с выходом из зоны термостата. На дне ячейки, где содержится исследуемая проба, поддерживается необходимая температура.

Список литературы

1. Российский производитель медицинского оборудования DIXЮN. [Электронный

ресурс]. Режим доступа: http://dixion.ru/ (дата обращения: 20.01.2018).