Contorul de greutate corporală în greutate

Odată cu creșterea duratei zborurilor spațiale, medicii au pus problema necesității de a monitoriza greutatea astronauților [2].

Tranziția la un alt habitat conduce cu siguranță la restructurarea organismului, inclusiv la redistribuirea fluxurilor de fluid în acesta [2].







În gravitatea zero, fluxul de sânge se schimbă - de la nivelul membrelor inferioare, o parte semnificativă a acestuia ajunge la piept și cap [2].

Procesul de deshidratare a corpului este stimulat și persoana pierde greutate [2].

Cu toate acestea, pierderea a încă o cincime din apă, care este de 60-65 %% la om, este foarte periculoasă pentru organism [2].

Prin urmare, medicii aveau nevoie de un dispozitiv fiabil, pentru monitorizarea constantă a greutății corporale a astronauților în timpul zborului și în pregătirea pentru revenirea pe Pământ [2].

Câștigurile obișnuite "terestre" nu determină masa. dar greutatea corpului - adică forța gravitației. cu ceea ce apasă pe dispozitiv [2].

În gravitatea zero, un astfel de principiu este inacceptabil - atât particula de praf, cât și recipientul cu încărcătură, la mase diferite, au o greutate egală cu zero [2].

La crearea unui contor de greutate corporală în greutate, inginerii trebuiau să folosească un principiu diferit [2].

Principiul de acțiune al contorului de masă

Simplă mișcare armonică într-un sistem de sarcină-arc fără atenuare

Contorul de greutate corporală în greutate este construit în conformitate cu schema unui oscilator armonic.

După cum se știe, perioada de oscilații libere a sarcinii pe arc depinde de masa sa [2]. Astfel, sistemul oscilator recalculează perioada oscilațiilor unei platforme speciale cu un astronaut sau un obiect plasat pe el [1].

Corpul, a cărui masă trebuie măsurată, este fixată pe arc în așa fel încât să poată efectua oscilații libere de-a lungul axei arcului.

Perioada T a acestor oscilații este legată de masa corpului M prin relația:

unde K este coeficientul de elasticitate al arcului.

Se poate observa din formula că perioada oscilațiilor nu depinde nici de amplitudinea, nici de accelerația căderii libere.

Contorul de greutate corporală în greutate

Contor de masă dintr-un alt unghi

Privind ca și dispozitiv „scaun“ este format din patru părți: o platformă pentru plasarea astronautului (partea superioară), o bază care este fixată la stația de „podea“ (partea de jos), rack și partea de mijloc mecanic și o unitate de măsură indicație electronic [3].

Dimensiunea dispozitivului: 79,8 x 72 x 31,8 cm [3]. Material: aluminiu, cauciuc, sticlă organică [3]. Greutatea dispozitivului este de aproximativ 11 kilograme [2].

Partea superioară a dispozitivului, pe care se află astronutul, constă din trei părți [3]. O foaie dreptunghiulară din plexiglas este atașată la zona superioară [3]. De la capătul platformei de pe tija metalică, se pune un accent pe bărbia astronauților [3].







Partea inferioară a dispozitivului este o bază de potcoavă, la care sunt atașate partea mecanică a dispozitivului și unitatea pentru măsurarea citirilor [3].

Partea mecanică constă dintr-o coloană verticală cilindrică, pe care un al doilea cilindru se deplasează din exterior spre lagărele [3]. Pe partea exterioară a cilindrului mobil există două volante cu dopuri pentru fixarea sistemului în mișcare în poziția de mijloc [3].

De sus, până la capătul cilindrului mobil, cu ajutorul a două console tubulare, este atașată o platformă figurată pentru corpul astronautului care determină masa sa [3].

Pe jumătatea inferioară a cilindrului mobil sunt atașate două mânere, care au la capetele trăgaciului, cu care sunt încălzite dopurile sistemului mobil în mânere [3].

În partea de jos a cilindrului exterior se află un picior de astronaut cu două capace de cauciuc [3].

În interiorul coloanei cilindrice, se deplasează o tijă metalică, fixată la un capăt în platforma superioară; la capătul opus al tijei este instalată o placă pe ambele laturi ale căreia sunt atașate două arcuri, care stabilesc sistemul de mișcare a dispozitivului în poziția de mijloc atunci când este în stare de gravitație zero [3]. În partea inferioară a rackului este fixat un senzor magnetoelectric, fixând perioada de oscilație a sistemului mobil [3].

Senzorul ține automat seama de durata perioadei de oscilație cu o mie de secundă [2].

După cum se arată mai sus, frecvența de oscilație a "scaunului" depinde de greutatea încărcăturii. Astfel, este suficient ca un astronaut să se balanseze puțin pe o astfel de leagăn, și după un timp electronica va calcula și va da rezultatul măsurătorilor.

Pentru a măsura greutatea corporală a astronauților, sunt suficiente 30 de secunde [2].

Ulterior s-a dovedit că "scalele spațiului" sunt mult mai precise decât cele medicale utilizate în viața de zi cu zi [2].

Valentin Lebedev descrie procedura de cântărire din "Jurnalul astronauților" (1982) după cum urmează [4]:

Prima dată când trebuie să cântărim în spațiu. Este clar că cântarele convenționale nu pot funcționa aici, deoarece nu există greutate. Scările noastre, spre deosebire de cele terestre, sunt neobișnuite, lucrează pe un principiu diferit și reprezintă o platformă oscilantă pe izvoare.

Înainte de cântărire platforma omit, comprimarea arcului, până la opritoare se întindă pe ea, strâns lipită de suprafață, și este grup fix organism pentru a evita vrac, strângând profil platformă leagăn mâini și picioare. Apăs coborârea. O ușoară împingere și simt vibrații. Frecvența acestora este afișată pe indicatorul din codul digital. Am citit valoarea sa, scade platforma de fluctuațiile de frecvență de cod măsurată fără ca persoana de pe masă și a defini greutatea. Sa dovedit 74 kg.

Un dispozitiv pentru măsurarea greutății corporale astronaut a fost stabilit cel mai târziu în 1976 design special Leningrad și tehnologie "Biofizpribor„Bureau (SDB" Biofizpribor") [3].

Primul contor de masă a fost instalat la stația orbitală Salyut-5 [2] [3].

Astronauții Boris Volynov și Vitaly Zholobov [2] [3] au devenit primii testere ale dispozitivului în condiții de greutate reală.

În timpul primelor teste sa constatat că greutatea lui Volynov din Zholobov la bord a avut loc, deși înaintea zborului diferența era de aproape zece kilograme [2]. Controlul zborului a sugerat că aceasta este o greșeală a "greutăților cosmice" [2]. Cu toate acestea, inginerii au dat seama că manualul de instrucțiuni pentru dispozitiv nu era complet clar [2]. După ce astronauții au folosit explicațiile trimise către Salyut, instrumentul a început să arate rezultatele cu mai multă precizie decât scalele convenționale de pământ [2].

Masa de masă dezvoltată de SKTB "Biofizpribor" a funcționat de mai mulți ani în condiții de greutate la bordul stațiilor orbitale "Salyut" și "Mir" [3] [1].

Versiunea actualizată a contorului de masă a fost livrată la Stația Spațială Internațională [1].







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: