WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Хірургічне лікування хворих на генералізований пародонтит з використанням системної ензимотерапії і пентоксифіліну (автореферат) - Реферат

Хірургічне лікування хворих на генералізований пародонтит з використанням системної ензимотерапії і пентоксифіліну (автореферат) - Реферат

Дослідні точки вольтамперних характеристик проф. Г.Бігельмайєра наведено на рис.2. Одним з найважливіших завдань здійснених досліджень вважалось визначення мінімальної верхньої межі діапазону напруг Uh,за дослідними даними, в якому можна одержати апроксимовану вольтамперну характеристику тіла людини з гарантованою її відповідністю дослідним даним для широкого діапазону напруг.

Для цього спочатку здійснювалась апроксимація вольтамперної характеристики певною аналітичною функцією за всіма наявними дослідними даними з вилученням спаду напруги на Rhзал. Потім з бази даних вилучались координати точки, що відповідає найбільшій напрузі. За координатами точок, що залишились, здійснювалась апроксимація характеристики тією ж функцією. Результати апроксимації порівнювалися в широкому діапазоні напруг. Така операція повторювалась декілька разів. Встановлено, що апроксимуюча функція ВАХ нелінійної складової опору тіла виду

Uhнл= AּlnIh +C , (1)

дає практично збіжні результати для діапазону напруг 25220 В за даними дослідів з верхньою межою напруги 75В, іншими словами, верхня межа напруги Uh=75В достатня для апроксимації спаду напруги на нелінійній складовій опору тіла з достовірною екстраполяцією в область напруг понад 200 В.

Висунено і перевірено гіпотезу, що складова опору тіла з нелінійною ВАХ формується верхнім шаром шкіри, до якого дотикається електрод, а це дозволило здійснити подальше узагальнення апроксимуючої функції через параметр густини струму під електродом

Uhнл= Aּln(jh F)+C. (2)

Одержані таким шляхом залежності побудовані на рис.2 , де

Uh=Uhнл + Ih Rhзал .

Практично повна збіжність розрахункових кривих з дослідними даними підтверджує можливість запропонованого узагальнення.

Таким чином теоретично обґрунтовано можливість побудови вольтамперної характеристики тіла будь-якої людини, не піддаючи її небезпеці ураження електричним струмом, за даними дослідів з електродами невеликої площі поверхні дотику в діапазоні напруг 075 В і струмів до 11,5 мА.

Найважливішим завданням проведеного дослідження була побудова моделі тіла людини, що адекватно відтворює різні види електричних дій на людину. Для прийнятої структури моделі з кількох послідовних ланок проведено дослідження у широкому діапазоні частот від 0 до 100 кГц і напруг 5-100 В. Для досліджуваного діапазону частот та значень напруг всі вольтамперні характеристики добре апроксимуються рівнянням виду Uhнл=exp(Bּlnjh+M). Це рівняння істотно відрізняється від рівнянь (1) та (2), одержаних у випадку апроксимації результатів дослідів проф. Г. Бігельмайєра. Необхідно дослідити області чинності кожної залежності, особливо, якщо врахувати, що завдяки властивостям логарифмічної функції, при jh0 одержуваний результат суперечить відомій властивості тіла людини - поступовому збільшенню опору тіла Zh зі зниженням прикладеної напруги Uh. Для визначення значення Uhнл, до якого апроксимована залежність не суперечить дослідним даним, знайдено умову екстремуму функції Zhнл = Uhнл/Ih . Після нескладних перетворень остаточно одержано:

Uhнл= A(f)ּln(jh F)+C(f), дляUhнл > A,

Uhнл=exp[B(f)ּln(jh F)+M(f)], дляUhнлA. (3)

Викладене дозволило обґрунтувати метод побудови вольтамперних характеристик тіла людини для випадку дії змінної напруги будь-якої частоти з використанням обмеженої кількості експериментальних даних, одержаних в дослідах з електродами малої поверхні дотику, та визначення параметру А – межі чинності різних апроксимаційних залежностей (3).

Для частот f  20 кГц встановлено, що вольтамперні характеристики людини лінійні, тобто величина залишкового опору Rhзал людини для f =const є сталою величиною, яку можна одержати з лінійних моделей, визначивши ланки моделі, на які на f = 20 кГц припадає не менше 99% напруги дотику. Проведені дослідження дозволили обґрунтувати лінійність характеристик резисторів ланок моделі, для яких сталі часу j 10-4c.

Обґрунтовано, які з 2n елементів лінійної моделі залишаються лінійними на великих напругах. Для решти елементів визначено характер нелінійності, тобто розроблено відповідний метод відтворення моделлю нелінійності вольтамперної характеристики .

В роботі досліджено характер нелінійності в залежності від діапазону значень прикладеної напруги. Для відтворення на моделі нелінійності тіла людини для будь-якої частоти напруги дотику необхідно будувати нелінійні характеристики елементів моделі для миттєвих значень.

В четвертому розділі розроблено метод розрахунку незворотних процесів в тілі людини та обґрунтування допустимих напруг дотику в електричних мережах до 1000 В. Це служить прикладом використання розроблених моделей для дослідження явища лавини струму в тілі людини.

Критерії електробезпеки повинні ґрунтуватися не тільки на запобіганні смертельній електротравмі, але й на попередженні заподіяння шкоди здоров'ю людини, зокрема отримання нею електротравми, однією з яких є електрична мітка.

Виникнення електричної мітки пов'язано з руйнуванням верхнього шару шкіри (епідермісу), внаслідок чого електричний опір цього шару швидко зменшується. Збільшення струму крізь тіло людини призводить до руйнування наступного шару – дерми і, відповідно, до ще більшого зростання струму. Такий процес швидкого зростання струму крізь тіло людини названо лавиноюструму. На моделі цей процес можна відтворювати послідовним зменшення аж до нуля резистансу нелінійних ланок моделі, починаючи від ланок з більшими сталими часу.

Незворотні процеси в тілі людини під дією на неї постійної напруги. Умови виникнення лавини струму через тіло людини у випадку дії постійної напруги сформульовано у вигляді наступних нерівностей:

d2ih(t) / dt2 0, Uh>Uhкр і Ph> Phкр ,

де Uh - прикладена до тіла напруга;

Ph - потужність, яка виділяється в тілі людини;

Uhкр, Phкр – відповідно, напруга і потужність, критичні з точки зору виникнення лавини, яка зумовлена незворотними процесами в тілі людини.

На рис.3 наведено отримані дослідним шляхом амперсекундні характеристики тіла людини за дії постійної напруги для електродів з різною площею поверхні дотику F та умови Uh>Uhкр . Наведені також апроксимовані залежності докритичних (за відсутності незворотних процесів) складових струму ih(t) і лавинні складові iлав(t) повного струму ih(t). Для наглядності лавинні складові iлав(t) виділено штриховкою як складові повного струму, а також показано окремо в нижній частині рисунка.

В умовах експериментів не виявлено залежність характеру зміни лавинної складової (стосовно моменту її виникнення) від площі поверхні дотику до електродів, що не суперечить фізичній суті явищ, адже лавинний процес розвивається в одній з точок під електродом. Тому рівняння регресії отримане за об'єднання всіх дослідних даних в одну вибірку.

Експериментальні дослідження лавини струму обмежені умовами безпеки. Параметри дослідженого експериментально лавинного процесу за умов Uh=const,F=const слід узагальнити на випадок дії довільної напруги для довільної площі поверхні дотику до електродів.

Вибраний шлях базується на таких основних положеннях:

1. Незворотні процеси, пов'язані з лавинним зростанням струму, властиві частинам тіла людини з нелінійними вольтамперними характеристики. 2. Незмінна за величиною прикладена напруга Uhсприймається непошкодженими ділянками тіла людини у випадку лавинного зростання струму як все зростаюча. 3. Для однакового значення напруги, яка прикладена в заступній схемі тіла людини до нелінійного резистора, характер лавинного процесу не залежить від площі дотику електродів F,хоча за значних площ не можна виключити одночасного виникнення лавинного процесу в декількох точках під електродами. 4. Характер незворотного процесу лавинного зниження резистансу нелінійного резистора заступної схеми тіла людини для заданого моменту часу не зміниться, якщо дію прикладеної напруги Uhна непошкоджену частину резистора замінити дією більшої напруги Uhеквна весь нелінійний резистор. Значення струмів ih в обох випадках повинні бути однаковими.

Loading...

 
 

Цікаве