COVID-19 एयरफ्लो सेंसर ऑटोमोटिव हैक: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

यह एक तेजी से विकसित हो रहा प्रोजेक्ट है… इस सेंसर को छोड़ दिया गया क्योंकि इसमें कोई बढ़ते छेद या ट्यूब के खिलाफ सील करने की आसान विधि नहीं है। एक चालू एयरफ्लो सेंसर प्रोजेक्ट यहाँ है: AFH55M12

सहायक इंजीनियरिंग से परियोजना विवरण

यहां इरादा एक मास एयरफ्लो मीटर के आधार पर एक निगरानी उपकरण बनाने का है, जिसका उपयोग वेंटिलेटर को दो या दो से अधिक रोगियों में विभाजित करते समय किया जा सकता है। यह कर्मचारियों को चरम स्थितियों में एक उपकरण द्वारा नियंत्रित होने के दौरान व्यक्तिगत रोगियों की निगरानी करने की अनुमति देगा जहां रोगियों की संख्या को संभालने के लिए वेंटिलेटर की संख्या पर्याप्त नहीं है। रीडआउट डिवाइस पर स्थानीय रूप से दिखाई देना चाहिए और एक सुरक्षित ऑपरेटिंग रेंज बनाने के लिए स्टाफ द्वारा पैरामीटर इनपुट की आवश्यकता हो सकती है और संभवतः अलार्म बनाने के लिए जब सिस्टम सीमा से बाहर पैरामीटर को माप रहा हो।

परियोजना आवश्यकताएँ

यह एक सस्ते ऑफ-द-शेल्फ ऑटोमोटिव एयरफ्लो टाइप सेंसर का उपयोग करने का एक त्वरित अध्ययन है।

एक माइक्रोकंट्रोलर 12 बिट एडीसी, 20 एमएमएस अंतराल का उपयोग करके ऑटोमोटिव मास एयरफ्लो सेंसर से पढ़ना

चरण 1: प्रारंभिक परीक्षण सफल नहीं था

3”ट्यूब में श्वास लेने / छोड़ने की कोशिश करने वाला प्रारंभिक पठन खराब था। केवल मध्यम से बड़ी सांसें ही एडीसी को आउटपुट को ट्रिगर करेंगी।

• १२ बिट एडीसी => ४०९६ - केवल बड़ी सांसें ही ट्रिगर होती हैं…
• बड़ी चौड़ाई के साथ ~200-350 एडीसी पढ़ें

चरण 2: एक ट्यूब के भीतर संशोधित ट्यूब

एक पेपर टॉवल रोल का उपयोग करके ट्यूब के व्यास को 1.75”में संशोधित करें

• बड़ी सांसें एडीसी पीक 900, 0.725 वोल्ट
• मध्यम सांसें ~600. पर चरम पर होती हैं
• सबसे छोटी सांस मैं ले सकता हूँ ~400…..
• विशाल जोरदार सांसें.. कुछ देर बाद मुझे चक्कर आ जाता है … ~ ३००० (२.४ वोल्ट) तक उठ जाता है

मैंने मध्यम सांस के लिए अनुमानित 430mL का उपयोग करके सेंसर को कैलिब्रेट किया। प्रत्येक सांस के लिए वक्र के नीचे एकीकरण एक अनुमानित मात्रा देता है।

टिप्पणियाँ:

• साँस छोड़ना शोर है क्योंकि सेंसर दोनों दिशाओं में काम करने के लिए नहीं बना है
• इनहेल वास्तव में विपरीत दिशा में होते हैं जैसे सेंसर बॉडी पर तीर। मैंने इसे दोनों तरीकों से आजमाया और प्रवाह दरों पर हम मापने की कोशिश कर रहे हैं, इच्छित वायु प्रवाह की विपरीत दिशा में अधिक संवेदनशीलता है।
• ट्यूब के व्यास को और भी कम (1.75" से ~1") करने से संवेदनशीलता में वृद्धि होगी और इसमें कोई कमी नहीं होगी।
• ऊपर दिए गए ग्राफ़ पर श्वास लेने और छोड़ने के बीच का समय छोड़ा गया है (ADC केवल एक सीमा से ऊपर ट्रिगर हो रहा था)
• 300-400mL वास्तव में बहुत कम मात्रा है! यह 1" ट्यूब x 38" लंबे स्थान के समान स्थान है। तो सेंसर से गुजरने वाली हवा सेंसर के स्थान के आधार पर दूसरी सांस तक रोगी के फेफड़ों तक नहीं पहुंच पाएगी।

• 1” व्यास की ट्यूब और ५००mL की सामान्य श्वास का उपयोग करने से ०.३२८ m/s. का औसत वायु वेग मिलता है

  500 मिली / (1.27 सेमी ^2 * पीआई) / 3 सेकंड / 100।

चरण 3: परिणामों का सारांश

• इस सेंसर या कुछ इसी तरह का उपयोग करना और आवश्यक संवेदनशीलता को पूरा करने के लिए ट्यूब के व्यास को कम करना आशाजनक लगता है।
• एयरफ्लो सेंसर को कैलिब्रेट करने के लिए एयरफ्लो सेंसर की आवश्यकता होती है। अंशांकन कम, मध्यम और उच्च वायु मात्रा में और संभवतः उत्पादित प्रत्येक व्यक्तिगत सेंसर के लिए होने की आवश्यकता होगी।
• मुझे लगता है कि सटीकता सेंसर चयन, ट्यूब व्यास और ट्यूब में प्लेसमेंट पर निर्भर करेगी। एक बार कैलिब्रेट करने के बाद, यह वर्तमान परीक्षण जिग (बड़े 1.75”व्यास वाले शरीर के साथ) संभवतः +/- 40mL है।
• यदि ट्यूब का व्यास 1”या अधिक रहता है, तो प्रवाह दर कम रहेगी, और मैं अनुमान लगा रहा हूं कि सेंसर में प्रवेश और निकास की स्थिति (2 से अधिक”) नगण्य होगी।
• यहां पीसीबी माउंट पैकेज डिग्री कंट्रोल, इंक. में एक समान सेंसर का एक अमेरिकी निर्माता है

एक्सेल डेटा यहाँ

चरण 4: सेंसर डेटा

• $57 के लिए स्थानीय रूप से यहां खरीदा गया, ब्लू स्ट्रीक #MF21041N
• सेंसर प्रकार: हॉट वायर एनीमोमीटर (यहाँ अनुमान लगाते हुए) -
• यह MAF सेंसर भी इन पार्ट नंबर OK5771321 8ET009142441 AMMA-751 AMMA751 0891067 के तहत पाया जाता है।
• ~$22 के लिए aliexpress पर भी [https://www.aliexpress.com/i/33021814341.html]

बाहर पिन

कुछ मॉडलों के शरीर पर पिन नंबर छपे होते हैं

• पिन 1 ग्राउंड
• पिन 2 सिग्नल
• पिन 3 पावर 7.5-12 वोल्ट, 76ma

चरण 5: अंतिम परीक्षण सेटअप

सेटअप काफी आसान था। पिन 1 (ग्राउंड) और पिन 2 (सेंसर) एक माइक्रो-कंट्रोलर से जुड़े होते हैं। Arduino स्केच सिर्फ सीरियल पर एनालॉग 0 पिन को पढ़ता है और प्रिंट करता है।