Меню Закрыть

Как варить электродами правильно видео: Сварка чугуна электродами по чугуну, как правильно варить, какие электроды лучшие выбрать

Содержание

Сварка чугуна электродами по чугуну, как правильно варить, какие электроды лучшие выбрать

Чугун – сплав железа и углерода (содержание превышает 2,11-2,14%), в состав которого входят примеси: кремний (не более 3%), марганец (до 1%), сера, фосфор и легирующие добавки: хром, никель, ванадий, алюминий, магний и другие. Без специальных добавок и термической обработки чугун обладает низкими прочностью, твердостью и пластичностью.

Углерод может присутствовать в сплаве в виде цеменита и графита. В зависимости от доли данных веществ в составе, можно выделить несколько видов чугуна.

Некоторые из них поддаются обработке методом сваривания, другие – нет. Для каждого вида сплавов существует определенные марки электродов. Далее мы рассмотрим сварка какого чугуна электродами выполняется в различных ситуациях.

Белый чугун характеризуется тем, что весь углерод присутствует в сплаве в виде цеменита. Этот вид обладает высокой твердостью, не подлежит обработке режущим инструментом.

Большая часть или весь углерод присутствуют

в сером чугуне в виде графита. Данный вид хорошо поддается обработке; обладает высокими литейными свойствами, благодаря которым активно используется в качестве материала для литья. Сварка серого чугуна электродом ОЗЧ-2 выполняется постоянным током обратной полярностью. Также для данного вида предназначены марки ОЗЧ-4 и ОЗЧ-6, ОЗЖН-2, МНЧ-2.

Ковкий чугун является результатом отливки и термообработки белого чугуна с образованием хлопьевидного графита; используется при производстве автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин. Электроды, предназначенные для работы с ковким сплавом: ОЗЧ-2 и 6, МНЧ-2, ЦЧ-4. Сваривание осуществляется постоянным током, полярность при сварке чугуна – обратная.

В половинчатом чугуне углерод присутствует в двух видах: графит и цеменит; применяется при изготовлении деталей, эксплуатирующихся в условиях повышенной износостойкости.

Высокопрочный чугун содержит шаровидный графит, который образуется в процессе кристаллизации; используется для производства ответственных деталей в машиностроении, а также для нефте- и газопроводов, труб водоснабжения.

В статье мы рассмотрим, как варить электродами по чугуну в зависимости от применяемого способа соединения.

Сложности при сварке чугуна

Прежде чем, приступать к работе исполнителю необходимо учесть особенности сварки чугуна электродами. Данные специфические черты обусловлены уникальными свойствами чугуна.

Одним из главных недостатков чугуна является плохая свариваемость, которая обусловлена следующими факторами:

  • плохая соединяемость чугуна методом сварки объясняется его химической структурой и свойствами;

    На фото: пора в сварочном валике

  • различные элементы, в частности кремний, окисляются в сварочной ванне, что приводит к образованию оксидов. Тугоплавкость этих оксидов приводит к появлению непроваренных участков;
  • быстрое охлаждение соединения и околошовной зоны приводит к образованию участков цеменита, отличающегося повышенной твердостью. Данные участки
    сложно поддаются механической обработке
    ;
  • чугун характеризуется высокой жидкотекучестью, что затрудняет удержание расплавленного металла в ванне и осложняет формирование шва;
  • неравномерный нагрев и охлаждение хрупкого чугуна с большой вероятностью может привести к появлению трещин;
  • расплавленный чугун склонен к выделению газов из-за чего в шве могут образоваться поры.

Несмотря на данные трудности и особенности, исполнителю любого уровня по силам получить качественное и надежное соединение. Для этого необходимо верно подобрать расходные материалы. О том, какие электроды для сварки чугуна выбрать мы расскажем далее.

Подготовка чугуна к сварке

Прежде чем варить чугун электродом, необходимо произвести подготовительные процедуры. Хрупкость сплава и трудности в удалении загрязнений с его поверхности требуют тщательной подготовки к сварочному процессу.

Трещины, имеющие на поверхности изделий, нужно разделать на всю длину с достаточным для качественной проварки углом разделки и засверлить по краям. Если трещины не засверлены, то их необходимо вырезать, а концы трещины можно закруглить.

Рабочую зону следует очистить от посторонних включений с помощью болгарки, металлической щетки или наждачной бумаги. Зачистку также можно произвести пескоструйным способом. Масло удаляется с помощью растворителей. Сильные загрязнения рекомендуется удалять пламенем горелки.

Способы сварки чугуна

Выделяют три метода сварки чугуна, в зависимости от температуры предварительного подогрева изделий:

Горячая сварка является основным и наиболее “правильным” способом. Перед свариванием заготовки прогревают до температуры в 600-650°C.

Полугорячая сварка подразумевает нагревание чугунных деталей до температуры 300-350°C.

Холодная сварка не предусматривает нагрев рабочих изделий.

Применяя различные виды сварки чугуна – виды электродов при этом также разнятся. Независимо от выбранного исполнителем способа, следует четко следовать правилам и рекомендациям. Тому, как правильно варить чугун электродами различного вида и посвящена данная статья.

[ads-pc-2][ads-mob-2]

Холодная сварка чугуна специальными электродами

Электроды сварочные МНЧ-2.

Холодная сварка проста и удобна в исполнении. Соединение осуществляется с применением специальных электродов, содержащих никель и/или медь. Существует достаточно много специальных стержней подобного типа. Наиболее популярными марками, изготовленными отечественными производителями, являются:

  • основу электродов ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6 составляет медный стержень, покрытый обмазкой, в состав которой входит железный порошок;
  • никелевые и железно-никелевые расходники ОЗЖН-1, ОЗЧ-3, ОЗЧ-4, с помощью которых проводится сварка чугуна постоянным током.
  • железно-медно-никелевые МНЧ-2. Сварка чугуна электродами мнч 2 позволяет получить высокотехнологичный шов, обладающий коррозионностойкостью в жидких агрессивных средах и горячих газах. Данная марка обладает достаточно высокой стоимостью, поэтому используется, в основном, при реализации ответственных работ и в тех случаях, когда к соединению предъявляются жесткие требования относительно качества.
Видео

Или посмотрите презентацию холодной сварки чугуна электродом Zeller 855. Это действительно очень хорошие электроды, но дорого стоят и трудно купить.

О том, как варить чугун электродами по чугуну, будет рассказано далее.

Основные принципы. Сварка электродами по чугуну может выполняться в вертикальном и нижнем пространственных положениях. При этом применяется постоянный ток. Существует также ещё одно правило – стараться придерживаться небольшого проплавления основного металла. Для этого необходимо использовать небольшие величины тока, стержни малого диаметра и короткие швы. После наложения каждого шва следует делать перерыв, чтобы охладить деталь до 50-60°С.

Сварка всеми перечисленными марками электродов выполняется с помощью постоянного тока. Чтобы определить, какой полярностью варить чугун, следует ознакомиться с техническими характеристиками расходников, все марки которых у нас собраны на соответствующей странице.

Сварка чугуна простыми электродами (по стали)


Сваривание чугуна обычными стальными электродами не обеспечивает хорошего качества шва. Применяются расходники подобного типа ввиду их доступности и небольшой стоимости. Чтобы уменьшить отрицательные последствия применения стальных электродов, необходимо использовать специальные прутки ЦЧ-4. Эта марка является одной из самых популярных и востребованных у сварщиков.

Поэтому важно знать, как правильно варить чугун электродами ЦЧ-4. Данная марка предназначена

для наплавки первых плакирующих слоев с последующим продолжением сварочного процесса обычными материалами (на картинке). Кроме этого, ЦЧ-4 подойдут как для горячей, так и для холодной сварки чугуна, заделки дефектов и соединения стали с чугуном.

Что касается УОНИ. Часто исполнители задаются вопросом про электроды УОНИ, можно ли варить чугун данной маркой. Следует отметить, что обычные электроды можно использовать только при заварке небольших дефектов в неответственных конструкциях. Так как качество соединения не будет отличаться высоким уровнем. Чтобы получить более или менее удовлетворительное качество, следует соблюдать те же правила, что и при сварке специальными электродами. Еще один эффективный способ повысить качество соединения – небольшой предварительный нагрев до 150-200°C и медленное охлаждение.

Сварочные электроды «УОНИ-13/55» в упаковке.

При сваривании чугуна электродами общего назначения самым слабым местом является – околошовная зона у границы сплавления. Данная зона характеризуется хрупкостью и наличием трещин. Эти дефекты часто приводят к отслаиванию наплавленного слоя от основного металла. Чтобы этого избежать, необходимо использовать стальные шпильки или болты.

Шпильки имеют резьбу и ввертываются в свариваемую поверхность. Из размеры зависят от толщины рабочего изделия. Существуют рекомендации относительно размеров шпилек:

  • диаметр должен составлять 0,3-0,4 толщины детали, но не более 12 мм;
  • глубина ввертывания – 1,5 диаметра шпильки, но не больше половины толщины свариваемых изделий;
  • высота выступающей части шпильки – 0,75-1,2 ее диаметра.

Шпильки располагаются в скошенные кромки деталей в шахматном порядке на расстоянии в 4-6 диаметра.

Выступающие части шпилек обвариваются по периметру, постепенно заполняя шов. В первую очередь осуществляется сварка всех шпилек кольцевыми швами с помощью электродов, диаметр которых составляет 3 мм. Применяется напряжение малой величины. Сваривание производится вразброс, чтобы избежать сильного перегрева. После вокруг места сварки накладывают кольцевые швы, пока вся поверхность не будет покрыта слоем наплавленного металла.

Мы надеемся, что приведение здесь вышеперечисленных правил и рекомендаций позволит сориентироваться, как варить электродами правильно по чугуну, и успешно выполнить работы.
[ads-pc-3][ads-mob-3]

Сварка чугуна неплавящимися электродами

Чугун можно сваривать различными видами неплавящихся электродов: вольфрамовые, угольные или графитовые. Литые чугунные или специальные присадочные прутки, содержащие никель, алюминий, меди и другие металлы, используются в качестве присадочного материала. Для защиты сварочной зоны применяются инертные газы, чаще всего, аргон или флюсы, основным компонентом которого является бура. Наибольшей популярностью пользуется технология AC TIG – сварка вольфрамовым электродом с применением переменного тока в среде аргона.

Сварка чугуна покрытыми электродами

Чугунные электроды – специальные материалы для исправления дефектов чугунного литья, которые представляют собой литые круглые прутки с покрытием различного состава. В большинстве случаев соединение осуществляется на постоянном токе, но возможно и использование переменного. Величина тока определяется из расчета 50-60 А на 1 мм. электрода.

Качество шва, полученного в результате холодной сварки чугунными электродами, отличается неоднородностью. Поэтому следует выполнять полугорячее сваривание.

Как правильно варить чугун электродами, видео представлено далее.

Ознакомившись со всем спектром информации, исполнитель сможет выбрать лучший электрод по чугуну.

Электроды для наплавки чугуна

Наиболее распространенными марками электродов для наплавки чугуна различных видов являются:

Наплавка чугуна электродами т 590 также гарантирует получение качественного соединения. Данная марка широко применяется в различных сферах деятельности, для работы с разными конструкциями и деталями. Доступная цена стержней Т-590 делает эти расходники такими популярными у мастеров сварочного дела.

Более подробная информация представлена в статье “Наплавка металла: электродом и другие”.

Данная статья поможет каждому исполнителю выяснить, какие лучшие электроды по чугуну.

Как варить оцинковку: какими электродами варить оцинковку

Оцинкованная сталь пользуется неизменным спросом и обрела популярность во многих потребительских сферах. Такую популярность материал приобрел благодаря своей устойчивости к агрессивным воздействиям из вне. Оцинкованная сталь обладает достаточно высокой устойчивостью к коррозии и способна служить довольно длительное время. Достигается это путем нанесения на стальные листы цинкового слоя толщиной от 2 до 150 мкм. Однако цинковое покрытие является не только защитой стальных изделий от неблагоприятных воздействий, но и фактором, значительно усложняющим процесс обработки металла, в частности его сварку.

Для того, чтобы ответить на вопрос: как варить оцинковку, необходимо более подробно рассмотреть все аспекты, связанные с этим процессом.

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

ЧТО НУЖНО УЧИТЫВАТЬ ПРИ СВАРКЕ ОЦИНКОВКИ

Основными нюансами, которые следует учитывать в процессе сварки оцинковки, являются температура плавления цинка и токсичность выделяемых им паров.

Сложность сварки оцинкованных изделий обуславливается тем, что температура плавления стали составляет 1100C, а цинковое покрытие плавится при 906C. Данное расхождение не позволяет использовать обычные методы сварки в связи с риском повреждения защитного слоя и утраты изделием устойчивости к окислению.


Неблагоприятные проявления в процессе сварки оцинкованного металла заключаются в том, что:

  • При температуре 906 градусов, цинк плавится и переходит в газообразное состояние;
  • Проникая в основу, выделяемые пары разрушают структуру металла;
  • Происходит нарушение шва оцинковки;
  • Токсичные пары поступают в окружающее пространство.

Именно поэтому, обработка оцинкованных изделий требует проведения дополнительных подготовительных мероприятий и тщательного подбора используемого оборудования.

ЭТАПЫ РАБОТЫ С ОЦИНКОВКОЙ

Удаление цинкового покрытия

Данная процедура необходима для того, чтобы расплавленный цинк, попав в область шва, не ухудшил его качество. Существует три основных способа зачистки:

Механический

Данный способ зачистки оцинковки осуществляется при помощи жестких абразивных средств, металлических щеток и наждачной бумаги.

Химический

Заключается в воздействии на покрытие кислотой, или щелочью. После осуществления необходимой экспозиции, изделие тщательно промывается и высушивается.

Термический

Заключается в обжиге краев изделия при помощи газовой горелки. Следует учитывать, что воздействие высоких температур провоцирует высвобождение токсичных паров.

Подбор электродов

Для того, чтобы выбрать, какими электродами варить оцинковку, необходимо учитывать ряд нюансов. Выбор электродов осуществляется с учетом типа свариваемой стали.

Можно выделить 2 основных вида электродов:

  • С рутиловым покрытием (АНО-4, МР-3, ОЗС-4). Подходят для сваривания стали с низким углеродным содержанием. Наличие оксида титана значительно упрощает зажигание дуги, гарантирует прочность шва и его герметичность, а также минимизирует разбрызгивание;
  • С сильноосновными флюсами (УОНИ13/45, УОНИ13/55, ДСК-50). Подходят для сталей низкого легирования.

Подбор присадочного материала

Основное требование к проволоке, используемой в качестве присадочного материала — низкая температура плавления, варьирующаяся от 900 до 1100 градусов. Соблюдение этого условия позволит добиться качественного шва, так как в этом случае проволока будет плавиться, не повреждая и не оплавляя сам материал.

КАКИЕ ЕСТЬ ВИДЫ ПРОВОЛОКИ ДЛЯ СВАРКИ ОЦИНКОВКИ

  • CuSi3. Проволока с 97% содержанием меди. Целевым назначением является сваривание медных изделий. Использование для сварки оцинковки является целесообразным и позволяет добиться легкообрабатываемого соединения. Минусом в данном случае будет являться то, что такое соединение не будет иметь очень высокого показателя прочности. Стоит учитывать, что входящий в состав сплава кремний обладает высокой текучестью, что требует повышенной осторожности при работе;
  • Autrod 19.30. Целевым назначением является сваривание оцинкованных изделий. Соединение кремния, марганца и серы позволяет добиться достаточно крепкого соединения;
  • CuSi2Mn. Создает соединение с очень высокими показателями прочности. В связи с повышением показателя, усложняется процесс дальнейшей обработки;
  • CuAl8. Целевым направлением является сваривание металла, обработанного сочетанным цинково-алюминиевым сплавом.

ОБЩИЕ ПРАВИЛА И РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СВАРКИ ОЦИНКОВКИ

Вне зависимости от типа сварки оцинковки, необходимо:

  • Исполнять шов наплывным методом по средствам частого отрыва электрода;
  • Продление варочной ванны производится постепенно для недопущения риска повреждения;
  • В случае, если цинковое покрытие не было удалено, необходимо дождаться его абсолютного выгорания до того момента, когда начнет расплавляться сама сталь. В противном случае после охлаждения возможно растрескивание и вспучивание шва;
  • Оцинкованная сталь, толщина которой превышает 4 мм должна обрабатываться по краям по методу нанесения фаски, глубина которой составляет 1/3 листовой толщины;
  • Все работы производятся со строжайшим соблюдением мер защиты и техники безопасности. Для этих целей используются маски с принудительным нагнетением воздуха и мощные вентиляционные системы.

ВИДЫ СВАРКИ ОЦИНКОВАННОЙ СТАЛИ

Сварка оцинковки полуавтоматом

Такой метод сварки имеет ряд особенностей:

  • Подключение. «+»клемму подводят к горелке, а»-«к поверхности;
  • Сила тока. Увеличение силы тока приводит к увеличению скорости подачи присадки;
  • Подбор съемника тока. При подборе учитывается диаметр сечения проволоки. Необходимо вовремя производить замену, не дожидаясь значительного изнашивания;
  • Выбор рукава подачи присадки. Необходимо выбирать жесткие рукава, не допускающие перегибов и нарушения подачи присадочного материала;
  • Учет толщины листа. Тонкие листы толщиной 1мм. и менее, подвергаются точечной сварке;
  • Напряжение. При возможности перепадов напряжения, рекомендуется использовать проволоку наименьшего диаметра, имеющую высокую скорость плавления, необходимую для компенсации недостатка напряжения сети;
  • Техника без использования защитного газа. В данном случае, «+»клемма подключается к оцинкованной поверхности.

Преимущества метода:

  • Возможность работы без создания защитной атмосферы;
  • Хорошие показатели ровности шва;
  • Простота в соблюдении параметров тока.

Отрицательные качества:

  • Не рекомендуется проводить сварку при порывах ветра и в присутствии мощных вентиляционных систем;
  • Необходимы крупногабаритные газовые баллоны;
  • Необходимы жесткие рукава подачи присадки.

Сварка инвертором

Особенности сварки оцинковки при работе инверторным методом:

  • Подбор диаметра электрода. Оптимальным сечением будет диаметр не более 2мм;
  • Учет легкоплавкости электродов. Чем выше коэффициенты расплавления, тем ниже значения тока;
  • Техника движения. Необходимо соблюдать плавность перемещения дуги;
  • Соблюдение угла наклона. Соблюдение угла в пределах 45 градусов, позволяет избежать риска прогорания.
  • Соблюдение распределения полярности. В связи с тем, что данный метод сварки применяется в основном к тонколистовому металлу, необходимо учитывать, что в этом случае работа производится током обратной полярности. Это означает, что «+»подключается к электроду, а»-» к оцинкованной поверхности.

Этапы процесса сваривания оцинкованной стали при работе с трубопроводом.

  • Подготовка. Учитывается толщина заготовки. Если она превышает 3мм, под углом в 80 градусов делается скашивание поверхности на расстояние 1-1.5мм по поверхности шва. Торцы изделия зачищаются от зазубрин и загрязнений и обезжириваются. Свариваемые элементы выкладываются ровно с соблюдением зазора в 3мм. Вдоль сварочного шва наносится 2мм слой флюса.
  • Сварка. Производится в следующие этапы: — детали, подлежащие сварке прогревают на расстояние не менее 300мм от свариваемых краев; — флюс подвергается нагреву до прозрачного состояния; — присадка накладывается на поверхность и расплавляется при помощи газовой горелки до полного заполнения пустоты; — припой располагается перед пламенем горелки. Допустимые углы наклона составляют 95 градусов для горелки и 15-30 для проволоки.
  • Завершение процесса. Флюс удаляется, шов зачищается. По окончании зачистки, поверхность обрабатывается антикоррозийным составом.

Точечная сварка

Метод точечной сварки оцинковки получил наиболее широкое распространение в автомобилестроении. Получаемая точка отличается высокой прочностью. Линия разрыва не затрагивает область сварки, а проходит по поверхности листа. Следует учитывать, что использование точечного метода приводит к ускоренному изнашиванию электродов и требует больших энергетических затрат. В связи с этим, наиболее целесообразно проведение автоматической корректировки режимов и настроек в условиях профессиональных сварочных рабочих мест.

КАК ВАРИТЬ ОЦИНКОВКУ: ВЫВОД

Вне зависимости от типа используемой сварки и вида оборудования, необходимо строжайшее соблюдение всех мер безопасности и технологических правил. Цинк является токсичным материалом, вдыхание его паров способно привести к серьезной интоксикации организма. Поэтому при ответе на вопрос: «как варить оцинковку«, надо помнить, что работы проводятся в средствах индивидуальной защиты и при обеспечении качественной вентиляции.

КАК ВАРИТЬ ОЦИНКОВКУ: ВИДЕО

Видео: как правильно варить электросваркой

Чтобы заделать отверстие в стальной трубе, изготовить основу забора или козырек для крыльца из металла, необходимо владеть навыками сварки. Эта видеостатья поможет разобраться, как правильно варить электросваркой. Здесь собраны видеоматериалы, в которых подробно и понятно даже для новичка разбирается каждый вид работ.

Выбор электрода, правила ТБ и СИЗ, подключение сварочных кабелей, выбор значения силы тока в зависимости от диаметра электрода, подготовка металла, способы поджига дуги – обо всем этом в следующем видеоматериале:

Не знаете, как проводить стыковое соединение или проварить детали с 2-х сторон? Посмотрите видеоматериал ниже. Кроме всего прочего, вы узнаете, как влияет покрытие электродов на результат сварки, что такое катет шва и многое другое:

В следующем ролике показано, как сделать качественный шов, как делать вертикальные и горизонтальные швы, рассказано о токовых режимах сварки и других особенностях технологии:

Следующее видео о технологии сварки профильной трубы в разных положениях:

Если в предыдущем видеоролике рассказано, как варить трубы квадратного и прямоугольного сечения, то здесь о сварке круглых труб встык:

В трубах иногда появляются нежелательные отверстия, узнайте, как их заварить:

Читайте и смотрите другие материалы:

Помогла ли вам статья?

Как правильно варить металл сваркой

Как правильно варить металл (от себя или на себя) + полезное видео

В каждом домашнем хозяйстве постоянно нужно строить или даже чинить разные металлические конструкции.

Самым прочным типом соединения двух деталей из металла является сварка. Уже несколько тысяч лет сварка кузнечного типа известна миру, а сварке газовой горелкой или электрической дугой чуть больше 100 лет.

И если работы кузнеца требовала многолетнего обучения, получения опыта, то на начальном уровне электродуговую сварку при желании и наличии хорошего оборудования можно освоить за пару-тройку дней.

Общие сведения

Основы сварочного дела

Чтобы правильно варить металл электродом, потребуется для начала ориентироваться в физических основах сварочного процесса. Каждый сварочный аппарат будет создавать в малой рабочей зоне на стыковании двух деталей, которые варят, большую температуру (она будет выше температуры плавления свариваемого металла), своеобразную сварочную ванну. В ней часть металла двух деталей, превратившаяся в жидкость, будет смешиваться друг с другом, а также с металлом расправившегося электрода.

После снижения уровня температуры металл из «ванны» начинает кристаллизоваться, и соединять свариваемые элементы в одно целое. Медленно сдвигая сварочную ванну сразу же за дугой вдоль места для стыка, сварщик создает шов. При использовании любительских сварочных аппаратов можно двумя способами добиться высокой температуры. Электрическая сварка куда безопаснее, потому что нет вероятности взрыва газа, а также проще осваивать тем, кто лишь учится хорошо варить. А вот дугу электрического типа делают посредством большой силы тока через зазор воздуха между деталями, которые варят и электродом.

Как нужно варить металл?

Чтобы разобраться с тем, как правильно варить, к небольшой теории требуется добавить куда больше практики. Начинать учиться следует со сваривания обрезков уголков, металлических пластин и арматуры. Лишь после того, как вы начнете «чувствовать» шов собственноручно, можно будет переходить к соединению других, более ответственных конструкций. Есть несколько разновидностей аппаратов, и чтобы научиться варить, начать стоит с инверторного. Это даст возможность плавно регулировать и поддерживать рабочий стабильный ток, причем сильно зависит от стабильности напряжения и в сети питания, и не создает бросков напряжения.

Технология работ по сварке

Работы по сварке выполняются при высоких температурах. Электрическая дуга представляет собой источник тепла для прогревания и частичного плавления рабочей зоны. Она появляется в зазоре воздуха между электродом и деталью, и поддерживается на протяжении всего времени операции, а еще плавно передвигается вдоль шовной линии.

Размеры появившейся рабочей зоны расправленного металла или «ванны» сварки будут определяться:

  • Скоростью передвижения электрода.
  • Выбранным рабочим режимом.
  • Материалами, которые вы варите.
  • Толщиной деталей и кромочной конфигурацией.

Усредненные габариты «ванны» сварки:

  • Ширина от 0.8 до 1.5 см.
  • Длина от 1 до 3 см.
  • Глубина примерно 0.5-0.8 см.

Чтобы получалось правильно варить металл, следует выбрать материалы и толщину электрода по толщине свариваемых деталей. Электрод имеет тонким слой флюса/обмазки. При нагревании он начинает плавиться и создает защитную область газового типа над поверхностью рабочей зоны, и это противодействует попадания к рабочую часть кислорода. По мере удаленности электрической дуги зоны сварочной ванны плавленый металл начинается кристаллизоваться, создавая шов, который будет соединять элементы в одно целое. Сверху на нем будет расположен тоненький слой остатков прогоревшего флюса, который нужно зачищать.

Подробности

Типы аппаратов для сварки

На строительном рынке есть множество моделей сварочных аппаратов, и среди всего разнообразия стоит выделить следующее:

  • Выпрямители.
  • Плазменные.
  • Трансформаторы.
  • Автоматы.
  • Инверторы.
  • Полуавтоматы.

В условиях дома или мастерской обычно используют трансформаторы из-за малой стоимости, а также инверторы из-за удобства и простоты выполнения работ. Остальные потребуют либо особые условия для работы, которые можно создать лишь на производстве, или потребуется длительное приобретение навыков и особое обучение.

Трансформаторные

Устройство подобных автоматов самое обычное – это понижающий и мощный трансформатор, причем именно в его вторичную обмотку и включают электрическую рабочую цепь. Достоинства такого устройства заключаются в его простоте, неприхотливости, живучести и дешевизне. А из недостатков выделим большой вес и размеры, низкий уровень стабильности дуги, работа на переменном токе и создание бросков напряжения в сети питания. Подобный аппарат потребует от сварщика большого опыта и мастерства. Для обучения начинающего мастера устройство плохо подходит.

Инверторы

Подобные аппараты имеют более сложные конструкции, причем сам блок способен многократно преобразовывать входное сетевое напряжение, и доводит его параметры до нужных. Благодаря трансформации тока с высокой частотой размеры и вес трансформатора будут куда меньше. Достоинства инвертора заключаются в малом весе и размерах, стабилизированном напряжении и токе в цепи, наличие дополнительных функций антиприлипания и горячего старта, а еще возможность регулирования параметров дуги и тока.

Кроме того, устройство не вызывает напряжения бросков в сети питания. Но есть пару недостатков – высокая стоимость и малая степень устойчивости к морозу. Обучение начать стоит именно с инвертора, потому что стабильность параметров души и наличие дополнительных функций облегчат старт и предотвратят залипание, а также дадут возможность новичкам сосредоточиться на шве и как можно скорее освоить новую для них технологию.

Что нужно для выполнения работ начинающим мастерам

Для того, чтобы приступить к обучению, потребуется выбрать соответствующую экипировку и оборудование. Особое внимание стоит уделять собственным средствам защиты, потому что сварочные работы представляют собой вредный процесс для органов дыхания и зрения. Потребуется организовать рабочее место, а если оно находится в мастерской, то комнату потребуется снабдить эффективной вытяжной системой и прекрасным освещением.

Чтобы правильно варить металл инвертором или другим приспособлением, немаловажную роль  будет играть и место. Если вы желаете начать обучение на свежем воздухе, то делать это следует на сухом основании и под навесом, который будет защищать вас и оборудование от дождя. Рабочее место должно получится просторным, не быть захламленным, а также не стеснять движения сварщика. Кабели следует прокладывать так, чтобы вы на них не наступили и не запнулись при перемещении вокруг заготовок. В качестве заготовки для отработки навыков стоит выбирать обрезки проката и стальные листы, а начинать с важных конструкций не рекомендуется.

Средства защиты и инструменты

К средствам защиты и обмундированию можно отнести следующее:

  • Маска сварщика, оснащенная встроенным светофильтром для того, чтобы защищать глаза от яркого света и УФ излучения дуги.
  • Спилковые перчатки нужны для защиты рук от брызг раскаленного металла.
  • Шапка под маска.
  • Плотная одежда, выполненная из негорючей ткани.
  • Прочная обувь.
  • Респиратор для защиты дыхательных органов от появляющихся газов и пыли, а особенно при работе с цветными металлами.

Из инструментария, оборудования и материалов нужно:

  • Болгарка (УШМ) для нарезания заготовок и зачистки швов.
  • Набор ручных слесарных инструментов – зубила, молотки, пассатижи и прочее.
  • Щетка из металла для зачистки заготовок.
  • Струбцины и зажимы для того, чтобы заготовки были соединены между собой.
  • Электроды.

И, конечно же, вам потребуется инвертор.

Какие выбрать электроды

Чтобы научиться хорошо варить металл, потребуется выбрать сварочные материалы по типу свариваемых материалов и их толщиной. В качестве задания для учебы стоит выбирать стандартные низкоуглеродные конструкционные стали. Для них прекрасно подойдут популярные электроды с обмазкой. Обычно требуется учить на электродах с диаметром 1.6, 2 и 3 мм (это для тонкостенных конструкций), а с толщиной от 4 до 6 мм для сваривания заготовок с толстыми стенками.

Чаще всего для домашних условиях применяют электроды с диаметром в 3 мм, а более тонкие подойдут для сваривания деталей с тонкими стенками. Мощность устройства обязательно должна соответствовать диаметру электрода, а  в руководстве пользователя есть табличка для определения рабочего тока по номера электрода.

Рекомендации по правильной сварке

Чтобы все сделать правильно, не будет достаточно лишь научиться делать швы. Сварщик должен быть еще и материаловедом – знать как можно больше о свойствах свариваемых материалов, а также об их взаимодействии друг с другом и высокой температурой. Технология будет включать в себя много операций от самого начала и до конца выполнения шва. До начала основной операции свариваемые детали следует тщательно очищать от механического типа загрязнений, старого красочного покрытия, ржавчины, а также все обезжирить. Потребуется еще правильно разместить их друг относительно друга и зафиксировать в нужном положении.

Обратите внимание, при соединении конструкций с тонкими стенками или обычных протяженных швов детали следует прихватить друг к другу в нескольких равностоящих точках друг от друга, чтобы не было термической деформации.

Чтобы правильно варить металл, будущий мастер должен знать и предвидеть следующее:

  • Потенциальные проблемы.
  • Типы дефектов.

Также мастер должен продумать, как всего этого избежать. Начать следует с самых простых соединений:

  • Встык – в этом случае комки соединяемых деталей будут находиться в одной плоскости с малым зазором между ними, и такой зазор будет заполнен шовным материалом.
  • Внахлест – детали будут расположены с определенным перекрытием кромок.
  • Тавровый – в этом случае одна пластина будет торцом приварена к серединке другой, как правило, под прямым углом.

В целом отметим, что работа сварщика наполовину состоит из хорошего планирования и подготовки, а наполовину из сварки. Научиться правильно варить означает научиться грамотно планировать работу.

Советы для тех, кто учится варить самостоятельно

Варить несложные конструкции из металла можно даже за несколько часов, но лишь при условии, что вы уже успели освоить технологию, спланировали все операции процесса и подготовили все самое нужное.

Чтобы научиться все делать правильно, имейте в виду следующее:

  • Нужно подготовиться и узнать все о материалах, которые вы планируете варить.
  • Подберите соответствующий рабочий режим и сварочные материалы.
  • Изучите технику исполнения конкретного шва, который вы планируете использовать.

Ничто не может заменить обучение в профессиональной школе для сварщиков и практику под руководством опытных наставников. Но если такой возможности нет, то правильные движения, положение тела и рук при работе можно изучить даже по видео от настоящих мастеров сварочного дела. Корпус реактора атомного типа вам точно не доверят варить, а вот раму для ворот или лестницу вы осилите. Начав с простейшего и научившись варить правильно, вы сможете перейти к более сложным конструкциям, постепенно набираясь опыта и оттачивая мастерство.

О каких дефектах стоит знать, чтобы сделать хороший сварочный шов

Можно разделить дефекты на несколько основных видов:

  1. Непровар – речь идет о недостаточном заполнении шовным материалом, прочность которого уменьшена. Причиной тому может стать недостаточное напряжение в цепи или сильно большая скорость ведения электрода.
  2. Подрез – продольная канавка, и она появляется из-за избыточной длины дуги. Для устранения дефекта нужно правильно выбирать силу тока – просто немного увеличьте ее.
  3. Прожоги – появление в материале отверстий сквозного типа. Это может быть вызвано превышением нужного для такой толщины материала тока, а еще очень медленное ведение электрода. Такое следует проверить, не превышен ли зазор между заготовочными кромками.
  4. Пористость – появляется из-за сквозняка в рабочем месте, которое сдувает облачко защитных газов.

Есть и другие сварные дефекты, к примеру, трещины продольного и поперечного типа.

Как варить красивые швы. Все тонкости и нюансы. Электроды ок-46, ок-53. 70

содержание видео

Рейтинг: 4.0; Голоса: 1В этом видио мы подробно разберем сварку красивых швов, и как достичь хорошего результата! Так же рассмотрим ошибки при сварке и нюансы! Видео канала: Гори Дуга — Категория: Своими Руками
Дата: 2020-09-05

Похожие видео

Комментарии и отзывы: 10

Андрей
Спасибо брат, с удовольствием посмотрел, нового ничего для себя не открыл, но получил удовольствие, спасибо тебе!
Я сына учу варить, он сам тянется к сварке, уже Болгарки
не бриться совсемдостаточно уверенно ей работает(12 лет) пацану, и варит уже как сварщик 4 разряда, а это ооочень приятно, поэтому респект тебе и уважуха!

Ted
Как все хорошо красиво и просто но сколько я труб не варил так ни разу и непопала труба в тисках на стенде. Прикрепили бы трубу хотя бы в 10мм от стенки было бы намного практичней. А еще посмотреть как зажигается дуга можно а дальше только на ощупь электрод подлазит а вот голова в маске уже нет

Анатолий
Блин как всё толково, и аппараты и электроды и объяснения. А когда я начинал всё лбом своим ни кто не подскажет, аппараты гробы, электроды полное гавно(название: -какие есть! К примеру такие трубы 4м электродом варили, а то и 5ой.

Den
Доброго времени суток! Смотрю ваш канал. Все хорошо все нравится молодцы! Но нарушать ТБ и ПБ КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩЕНО! Я про газовые баллоны рядом с местом проведения эл. сварочных работ!

weld_man
Друг, нормально показываешь. Молодец. Вот только с техникой безопасности проблемы. Варишь почти на пропановских баллонах, да ещё и без колпаков. Не боишься взорваться?

Виталий
Спасибо Дмитрий за познавательное видео! У меня такой вопрос: Можно ли неповоротный стык красиво заварить рутилом без пульта и стоит ли вообще это делать?

Михаил
Спасибо за урок! Хотелось узнать о тонкости с электродами для нержавейки. (Сам учусь. На рутилах уже получатся. Дальше основные и спец. Буду набивать руку)

Алесандер
Привет. ДРУГ подскажи какой фильтры ставишь себе? У меня такая же маска, если на улице варю, то сильно отсвечивает нечего не вижу пока дугу не зажгу.

Huster
Показал бы как облицовку в два шва сделать, что-бы облицовка была не шире 10мм. А то взял двоечку электрод и лепишь один широкий шов в 10 мм это уже перебор.

Khamz
Бля меня кроме нижнего шва никакой другой шов не получается хотя и учился я и теорию проходил нормально но варить нормально не умею

Как выбрать электроды для сварки – инструкция от производителя

Критерии выбора электродов

Подобрать подходящие электроды поможет знание основных критериев выбора. Представленные ниже факторы в различной степени влияют на выбор конкретной марки, в совокупности составляя полную картину. Итак, на выбор сварочных материалов оказывают влияние:

  • свариваемый металл – его вид, тип, толщина и вытекающие из этого требования, предъявляемые к характеристикам сварного соединения.
  • условия, в которых выполняются работы и будет происходить дальнейшее эксплуатация конструкций и сооружений.
  • опыт и навыки сварщика влияют на возможность использования некоторых марок.
  • качество электродов, способных обеспечить необходимые характеристики металла шва.

Остановимся на некоторых факторах и рассмотрим их более подробно.

Сегодня существует большое количество металлов и сплавов, отличающихся своими характеристиками и сферами применения. Поэтому важно подбирать электроды, которые обеспечивают получение металла шва схожего по характеристикам, механическим свойствам и химическому составу с основным металлом. Это достигается за счет использования специальной проволоки (сердечника) и состава обмазки.

Среди основных характеристик металлов выделяют: прочность, твердость, упругость, пластичность и вязкость. Для сталей, использующихся в некоторых отраслях промышленности важны также показатели жаростойкости, износостойкости и усталости. Как правило, на упаковке изделий присутствует краткое описание, для каких сталей предназначена та или иная марка.

По назначению выделяют электроды: для ручной дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей, легированных теплоустойчивых сталей, высоколегированных сталей с особыми свойствами, чугуна, меди и сплавов на ее основе; для ручной электродуговой наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами; для электродуговой резки.

Условия сварки и эксплуатации соединенной конструкции, также влияет на выбор. Для сварки в условиях севера к изделиям существуют определенные требования. Например, электроды GOODEL-52U способны обеспечить работоспособность при температуре до -50 градусов Цельсия.

Толщина свариваемого металла влияет на выбор диаметра изделия. Для соединения деталей малой толщины применяются не большие диаметры электродов. Это позволяет избежать прожига и порчи детали. Соответственно с увеличением толщины заготовки увеличивается и диаметр электрода. А это в свою очередь ведет к увеличению силы сварочного тока, для обеспечения большей глубины проплавления. Сегодня выпускаются электроды различных диаметров, в основном от 2 до 6 мм. Более подробно о том, как выбрать диаметр электрода и силу сварочного тока в зависимости от толщины металла поговорим чуть ниже.

Совет: если не знаете или забыли, как выбрать силу сварочного тока можете посмотреть рекомендации производителя на упаковке с материалами. Как правило, там указываются допустимые режимы сварки.

Опыт и навыки сварщика также оказывают влияние на выбор марки. Существует ряд различных классификаций, помимо разрядов. Например, аттестация в НАКС на доступ к определенным видам сварочных работ. Чем опытнее сварщик, тем проще ему вести сварку различными типами электродов. Новичкам же рекомендуется начинать с расходников рутилового типа и после их освоения начинать практику с изделиями основного типа. Это связано с тем, что основные электроды требуют определенных навыков и сноровки, однако после освоения дают прекрасные результаты. Высокое качество шва и стойкость к образованию кристаллизационных трещин, также такие электроды обладают низким содержанием водорода.

Качество сварочных материалов непосредственно влияет на характеристики сварного соединения и на сам процесс ведения сварки. Необходимо выбирать электроды у надежных производителей, гарантирующих качество выпускаемой продукции. Также следует остерегаться подделок некоторых популярных брендов. Как правило, отличить оригинал от контрафакта можно внимательно изучив пачку. Настоящая упаковка всегда будет лучшего качества: плотнее, герметичнее, без явных нарушений целостности и следов «кривой» склейки. Можно проверить и сам электрод. Если обмазка не равномерного цвета или имеет неоднородное нанесение, с большим количеством сколов, то стоит подумать, прежде чем покупать такую пачку. В любом случае перед покупкой стоит прочитать несколько статей на эту тематику.




Виды и типы электродов для сварки

Существуют различные виды сварочных электродов: неплавящиеся, плавящиеся без покрытия и плавящиеся покрытые. Для ручной дуговой сварки применяются покрытые плавящиеся электроды. Они, в свою очередь, согласно ГОСТ 9466-75, имеют несколько типов покрытия. Рассмотрим наиболее распространенные из них.


Электроды с основным покрытием

Один из самых популярных типов. В маркировке обозначаются буквой «Б». Имеют хорошие сварочно-технологические свойства. Обеспечивают высокую прочность и ударную вязкость металла шва. Содержат малое количество водорода и обеспечивают стойкость к знакопеременным нагрузкам и низким температурам. Используются для сварки особо ответственных конструкций, в том числе нефтегазопроводных труб в условиях севера. Широко применяются в мостостроении и кораблестроении. Из недостатков: при сварке получается относительно много шлака, а при выполнении работ на длинной дуге в шве могут образоваться поры. Поверхность свариваемых элементов обязательно должна быть обезжирена и зачищена. Изделия с таким типом покрытия работают на постоянном токе обратной полярности. Наиболее распространенная марка – УОНИ-13/55.

Электроды с рутиловым покрытием

Вторыми по популярности можно назвать изделия с рутиловым покрытием. Они обозначаются буквой «Р». Основные преимущества – простой поджиг, устойчивое горение дуги, минимальное разбрызгивание и легкое отделение шлака. Электроды с обмазкой этого типа обеспечивают возможность сварки в любых пространственных положениях, а также по загрязненным и окисленным поверхностям. При этом они могут работать на постоянном и переменном токе. Такие расходные материалы хорошо подходят для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Наиболее распространены марки: ОК-46, МР-3, ОЗС-12, АНО-21. Следует учитывать, что прежде чем приступить к сварке электроды нужно прокалить.

Помимо этого существуют электроды с кислым покрытием (А), целлюлозным покрытием (Ц), а также различные смешанные типы. Например, рутилово-целлюлозное (РЦ) или рутилово-кислое (АР) и другие. Однако, такие типы менее распространены.

Какие электроды выбрать для сварки металлоконструкций

На выбор типа изделия также влияет тип свариваемого металла и то, какие работы планируется выполнять. Ниже представлена таблица рекомендуемых марок электродов, производимых заводом сварочных материалов «GOODEL», в зависимости от назначения металла подлежащего сварке или наплавке.

Назначение

Рекомендуемые марки

Углеродистые и низколегированные стали

ОЗС-4, МР-3, АНО-4, GOODEL-OK46, ОЗС-6, ОЗС-12, ОЗС-21, МР-3С, АНО-21, АНО-6, АНО-25, УОНИ-13/45, УОНИ-13/55У, УОНИ-13/65, УОНИ-13/85, ЦУ-5, ВП-6

Конструкции, работающие при отрицательных температурах и знакопеременных нагрузках

УОНИ-13/55, АНО-11, GOODEL-OK48

Сварка трубопроводов

GOODEL-52U, ТМУ-21У

Высоколегированные нержавеющие стали

ОЗЛ-7, ОЗЛ-8, ЦЛ-9, ЦЛ-11, НЖ-13, ОЗЛ-17У, ЭА-400/10, ЭА-395/9, НИАТ-1, НИАТ-5

Жаростойкие и жаропрочные высоколегированные стали

ОЗЛ-6, ЦТ-15, ЦТ-28, ОЗЛ-25Б, АНЖР-1, АНЖР-2

Сварка разнородных сталей (низколегированных с хромоникелевыми сталями аустенитного класса)

НИИ-48Г

Сварка и наплавка серого и ковкого чугуна и заварка дефектов чугунного литья

ШЭЗ-Ч1, ОЗЧ-1, ОЗЧ-2, ОЗЧ-6

Холодная сварка конструкций из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и серого чугуна с пластинчатым графитом

ЦЧ-4

Сварка, наплавка и заварка дефектов чугунного литья деталей из серого, ковкого и высокопрочного чугуна

МНЧ-2

Сварка меди и бронзы

Комсомолец-100, АНЦ/ОЗН-3; ОЗБ-2М (для бронзы)

Электродуговая наплавка

ОЗШ-1, ОЗШ-3, ВСН-10, ОЗН-300М, ОЗН-400М, ОЗН-6, ОМГ-Н, ЭН-60М, ОЗН-7, ОЗН-7М, НР-70, ЦН-6Л, ЦН-12М, ШЭЗ-Н13, 13КН/ЛИВТ, Т-590, Т-620, ЦНИИН-4, УОНИ-13/НЖ 20Х13

Наплавка поверхностей кузнечно-штамповой оснастки и деталей металлургического оборудования

ОЗШ-6, ОЗШ-8

Наплавка штампов холодной и горячей штамповки, работающих с нагревом контактных поверхностей до 650 °С

ОЗИ-3

Легированные теплоустойчивые стали

ТМЛ-1У, ТМЛ-3У, ЦЛ-39

Выбор диаметра электрода в зависимости от толщины свариваемого металла

Как правило, диаметр можно подобрать исходя из толщины металла изделий. Как говорилось выше, чем больше толщина металла, тем больше должен быть диаметр электрода. Стоит отметить, что на выбор диаметра влияет не только толщина металла, но и его свойства. Основные рекомендации по выбору диаметра электрода.


  • Для деталей толщиной от 1,5 до 2 мм, подойдет электрод Ø 2 мм.
  • Для соединения заготовок толщиной 3 мм, подойдут электроды Ø 2,5 или 3 мм.
  • При толщине свариваемых деталей от 4 до 5 мм, следует использовать изделия Ø 3 или 4 мм.
  • Для конструкций толщиной от 6 до 12 мм, лучше всего выбрать электроды Ø 4 или 5 мм.
  • Если толщина свариваемых элементов превышает 13 мм, то следует использовать изделия Ø 5 или 6 мм.

При толщине заготовок менее 1,5 мм, ручная сварка, как правило, не применяется.

Полярность и сила сварочного тока

Сварка может производиться как на переменном, так и на постоянном токе. Например, рутиловые электроды могут работать и на постоянном и на переменном токе, а расходники с основным покрытием только на постоянном токе обратной полярности.

При проведении работ с использованием постоянного тока существует два варианта подключения:

  1. При работе на постоянном токе прямой полярности, свариваемое изделие подключается к зажиму «+», а электрод к «–».
  2. При использовании постоянного тока обратной полярности, заготовка подсоединяется к клемме «–», а держак электрода к «+».

Следует учитывать, что на контакте «+» наблюдается большее выделение тепла. Это значит, что на прямой полярности лучше выполнять сварку массивных деталей, а на обратной тонколистовой металл и высоколегированные стали. Использование постоянного тока обратной полярности позволит избежать прожига тонких деталей и перегрева высоколегированных сталей.


Правильно подобранная сила тока значительно облегчает процесс ведения сварки и позволяет избежать дефектов в процессе работы. Существует негласное правило, что на миллиметр диаметра электрода добавляется 20-30 Ампер тока. На выбор силы тока также влияет пространственное положение сварки, количество слоев шва и толщина металла. Как правило, производители указывают диапазон рекомендуемых значений сварочного тока на упаковке с электродами. Ориентировочные настройки силы тока:

Диаметр электрода

2 мм 2,5 мм 3 мм 4 мм 5 мм 6 мм

Сила тока

40-64 А 65-80 А 70-130 А 130-160 А 180-210 А 200-350 А


Единственно верных настроек не существует. Как правило, сварщик устанавливает силу тока исходя из собственного опыта и ощущений, а также используемого оборудования. Главное, чтобы в процессе сварки обеспечивалась достаточная глубина провара и свободное управление сварочной ванной.

Зачем прокаливать электроды

Прокалка обеспечивает удаление лишней влаги из покрытия. Это позволяет избежать дефектов при соединении деталей и прилипания электрода к изделию. Для материалов основного типа прокалка является обязательной. Рекомендуемая температура прокаливания указывается на упаковке. Как правило, для прокалки используется специальное оборудование.


Электроды для сварки труб

Важными факторами, влияющими на выбор электродов для монтажа труб, являются способ их соединения (пространственное положение сварки) и толщина стенки (влияет на выбор диаметра). Для сварки нефтегазопроводов и резервуаров высокого давления используются электроды с основным покрытием марок: GOODEL-52U, УОНИ 13/55, ЦУ-5, ТМЛ-1У.

Для сварки водопроводных и отопительных труб в быту подойдут рутиловые электроды GOODEL-OK46, МР-3 и АНО-4.

Начинающему сварщику

Наиболее подходящими расходными материалами для новичков при сварке инвертором можно назвать электроды с рутиловым покрытием МР-3 и АНО-21. Для сварки нержавейки можно использовать изделия марок ОЗЛ-8 и ЦЛ-11. Расходные материалы УОНИ-13/55 с основным покрытием более сложны в освоении, но способны обеспечить высококачественные и прочные швы.

Чаще всего начинающим сварщикам рекомендуется использовать электроды МР-3. Они обеспечивают получение достойного качества шва даже при малом опыте. Это достигается за счет легкого зажигания дуги и достаточно простому управлению сварочной ванной, а также ее хорошей защитой от кислорода. Возможностью выполнения сварки по загрязненным и окисленным поверхностям. Плюсом является и возможность ведения сварки в любых пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз. Ими можно варить как на постоянном токе при подключении к инверторам или выпрямителям, так и на переменном токе с помощью трансформаторов.

Виды сварочных аппаратов

Сварочные аппараты разделяют на 2 группы: бытовые и профессиональные. Бытовые аппараты предназначены для работы от стандартной сети 220 В с частотой 50 Гц. Сила тока как правило не превышает 200 А, а время беспрерывной работы непродолжительно. Такие сварочники позволяют выполнять необходимые сварочные работы в домашнем хозяйстве. Профессиональное оборудование отличается большей силой тока (могут выдавать ток более 200 А) и длительностью работы. Их можно запитать от сети 380 В. Такие аппараты применяются при сварке нефтепроводов, на строительных площадках и в других отраслях промышленности. Основная функция всех сварочных аппаратов это предоставление переменного или постоянного тока.

Существует несколько видов сварочных аппаратов: трансформаторы, выпрямители и инверторы.

Трансформаторы преобразуют переменный ток высокого напряжения в переменный ток меньшего напряжения. Минусом трансформаторов являются невозможность получения стабильной дуги, а также большие габариты и вес. Они чувствительны к скачкам напряжения, а для успешной работы необходим опыт. Как правило, их используют для черновой сварки дешевых сталей. 

Выпрямители преобразуют переменный ток в постоянный. Позволяют получить стабильную дугу и обеспечивают получение качественного шва. Ими можно варить нержавейку и алюминий, а также низколегированные стали.

Инверторы – наиболее популярный в настоящее время сварочный аппарат. Он имеет достаточно высокую мощность при малых габаритах и весе. Они функциональны и просты в использовании. Обеспечивают стабильное горение дуги, не проседают при скачках напряжения в сети. Ими можно выполнять сварку тонкостенных металлов. Для инвертора подходят электроды всех типов. Какие электроды для сварки инвертором лучше выбрать читайте в статье по ссылке.

Проверка качества перед покупкой

Перед тем как совершить покупку, нужно проверить качество электродов:

  • Указанный на упаковке срок годности не должен быть просрочен.
  • Упаковка должна быть целой, без следов вскрытия и деформации.
  • Обмазка должна быть равномерно нанесена и не должна крошиться.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели, как выбрать электроды для сварки. Какие виды и типы покрытия бывают. Научились подбирать диаметр и силу сварочного тока. Ознакомились с видами сварочных аппаратов.

Если у Вас остались какие-то вопросы, наши менеджеры всегда готовы проконсультировать и помочь с выбором. Пишите нам на [email protected] или звоните по телефонам 8-800-1000-546, +7(35253) 3-00-63.

Понравилась статья? Поделитесь в социальных сетях!

Как правильно варить инверторной сваркой: как научиться

Содержание статьи:

Рекомендации начинающим + (Видео)

Сварочные инверторы (при своей невысокой цене в 7-10 тысяч) образует качественные швы, даже если находятся в руках новичков. Разумеется, работа получиться хорошей, если следовать нехитрым правилам. Все они описаны в статье. Однако перед работой новичкам необходимо прочитать инструкцию к аппарату. Там обычно приводится несколько полезных советов, а также техника безопасности. Помните, что научиться сваривать металл может каждый.

 

Как работает сварочный инвертор

Сварочный инвертор – инструмент для сваривания металла. Своё название он получил из-за того, что преобразует переменный ток в постоянный. И хотя КПД инвертора около 90%, энергопотребление у него низкое, поэтому о больших счетах за электричество можно не беспокоиться.

Чаше всего, сварочный инвертор работает от сети 220 вольт, некоторые виды – от 380. При этом есть возможность работать при пониженном напряжении: электрод 3 мм, например, можно использовать при 170 в.

Производить сварку инвертором, по сравнению с трансформатором или выпрямителем, намного проще. К тому же, удержать дугу сможет даже новичок. Именно поэтому на нём большинство людей обучаются искусству сварки.

Подготовка к работе

Какие электроды использовать

Электрод представляет собой стрежень из металла, который покрыт специальной обмазкой – шлаковой смесью. В неё иногда добавляют газообразующие вещества. Обмазка предохранят расплавленный металл от окисления.

Стержень выбирается в зависимости от вида металла, который предстоит сваривать. Например, чтобы работать с углеродистой или коррозионностойкой сталью, потребуется марка электрода УОНИИ. Существуют также универсальные электроды. К таким относится марка АНО. Их используют при обратном и прямом токе любой полярности.

Электроды разделяют и по диаметру, который варьируется от 1,6 мм до 5 мм. Размер подбирается в зависимости от толщины свариваемого металла: чем она больше, тем больше диаметр. В работе со сварочным аппаратом может пригодиться таблица.

Чем толще стержень, тем большей мощностью должен обладать инверторный сварочный аппарат. Поэтому для начинающих подойдёт диаметр не более 4 мм; тонкий металл может свариться электродом и в 2 мм.

Полярность и значение сварочного тока

Толщина, на которую может проплавиться металл, напрямую зависит от выставленной силы тока. Мощность дуги также определяется этим показателем. Размер электрода задаёт необходимую силу тока.

В зависимости от поверхности, выбирается значение сварочного тока. На горизонтальных поверхностях оно максимальное, на вертикальных – меньше примерно на 15%, на нависающих – на 20%.

Сварочный аппарат бытового типа может выдавать до 200 ампер. На профессиональном инструменте значения доходят до 250 и выше. То, в каком направлении будет двигаться ток, определит полярность. На инверторе существует возможность изменять полярность.

Как известно, ток движется от минуса к плюсу. Поэтому клемма «+» сильнее нагревается. Эта особенность и позволяет осуществлять качественную сварку металла. В том случае, если свариваемые части имеют большую толщину, то положительную клемму подключают к одной из деталей. Этот способ называется прямая полярность.

К тонким изделиям крепят отрицательную клемму. Данный метод подключения имеет название обратная полярность.

Инструкция по сварке

Основы сварки

Прежде, чем приступить непосредственно к свариванию металлических изделий, нужно изучить основные конструкционные особенности инверторного сварочного аппарата. Они представлены на схеме.

Сам инвертор имеет средний вес: до 7-8 кг. У качественного инструмента сбоку на металлическом корпусе есть вентиляционная решётка, которая не даёт трансформатору перегреваться.

На тыльной панели есть кнопка включения/выключения. На лицевой части имеются два разъёма: «+» и «-». К ним подключают кабель, на одном конце которого электрод, а на другом – зажим. Сами кабели должны иметь достаточную длину и быть гибкими.

Пошаговая инструкция, рассказывающая как правильно варить инвертором.

  1. Инверторная сварка начинается с подготовления защитной экипировки. В вашем распоряжении маска для сварки, плотная куртка, грубые, но не резиновые перчатки.
  2. Выберите электрод. Если вы новичок, то не используйте стержень толще 4 мм. На передней панели отрегулируйте нужную силу тока. Немного подождите; если поднести электрод сразу к металлу, то произойдёт залипание.
  3. Крепим зажим (его также называют клеммой массы) к металлической поверхности.
  4. Поджигается дуга. Затем подносим электрод к металлу и пару раз прикасаемся к нему. Таким образом, стержень как бы «активируется». Расстояние, на котором держится электрод, обычно равно его диаметру.
  5. Стрежень при сварке может двигаться по таким схемам.

Розжиг дуги в начале сварки + (Видео)

Розжиг дуги – первый этап, и с ним у новичков случаются проблемы. Сначала стержень немного обстукивается о металл, чтобы с него удалилась смазка. Затем применяется метод, похожий на розжиг спички. Электродом водят над поверхностью изделия и чуть задевают её. Если вдруг стрежень прилипнет к металлу, его либо резко отводят с сторону, либо совсем отключают инвертор.

Чиркать нужно до появления яркой дуги. Чтобы дуга не пропала, держите электрод на расстояние 4 мм от металла.

 

Как передвигать электрод во время сварки + (Видео)

Электрод может двигаться только по определенным траекториям. Они уже были показаны. Если двигать электрод только прямо, то шов выйдет разрывным. Скорость его движения влияет на свойства шва. Если двигать быстро, то шов будет узким и не выпуклым, если медленно – широким и выпуклым. В месте, где будет кончаться шов, электрод задерживается на 3-4 секунды.

 

Как сформировать сварочный шов и избежать дефектов + (Видео)

Неровный шов, чаще всего, образуется при чересчур быстром движении электрода. Говоря о создании ровного и качественного шва, нужно ввести понятие сварочной ванны. Сварочная ванна — это та часть металла, которая при сваривании находится в жидком состоянии. В эту часть попадает присадочный материал. Появление ванны – хороший признак, означающий, что сварка идёт правильно.

Контур ванны находится под поверхностью металлической детали. Ванна образует хороший шов, если сварочная дуга ровно и на большую глубину проходит в изделие. Нужно следить, чтобы шов не уходил вниз, а оставался на уровне поверхности. Хорошее соединение создать проще, если делать электродом круговые движения. При этом ванна должна распределяться по кругу.

Делая шов на углах, помните, что ванна движется за теплом. Чтобы контролировать размеры ванн, регулируйте силу дуги.

Шов не получиться слишком выпуклым, если держать электрод близко к вертикальному положению. Если наклонить стержень (например, на 45˚), то шов начнёт всплывать. А когда электрод совсем близок к горизонтальному положению, ванна начинает расходиться, и шов искривляется. Поэтому оптимальные углы наклона – от 45˚ до 90˚.

 

Контроль дугового промежутка

Дуговой промежуток – это расстояние между поверхностью металла и электродом. Промежуток на каждом этапе должен быть одинаковым, чтобы сварка получалась качественной и без дефектов.

Если зазор будет маленьким, то сварочный шов получится слишком выпуклым, и сам материал сплавится плохо. Происходит это по той причине, что изделие не может нагреться. При большом промежутке сварочная дуга будет ходить из стороны в сторону, и шов выйдёт кривым и непрочным. Нужный зазор, показанный на рисунке, даст хороший провар и ровный шов.

Как сваривать тонкие металлические листы + (Видео)

Для сваривания тонкого металла предпочтительно использовать обратное подключение инвертора, т.е. «-» крепится к листу. При этом сила тока должна находиться на средних значениях. Электрод лучше выбрать такой, который будет иметь длительное время плавления. Хорошо подойдёт модель МТ-2. Она используется сварщиками долгое время, поэтому хорошо зарекомендовала себя.

Стержень, в случае с тонким металлом, можно наклонять примерно на 35˚. Сначала вы аккуратно приближаете его к металлу, затем дожидаетесь появления красного пятна, превращающегося в каплю. Плавно перемещайте электрод, чтобы капля оставалась одного размера. Так шов будет ровным.

 

Техника безопасности

Сварочный инвертор считается безопасным инструментом, поскольку все те части, которые могут поразить током, спрятаны в надёжном коробе. Однако есть и другие возможные опасности. Чтобы они не случились, соблюдайте правила.

  • Нельзя работать при отрицательных температурах;
  • Не допускать попадания влаги в аппарат;
  • Производите сварку только в полном комплекте защитной одежды;
  • Подготовить рядом с рабочим местом ведро с водой.

Правильное размещение ЭКГ в 12 отведениях | Исследования

Для исследователей жизненно важно получать четкие сигналы ЭКГ/ЭКГ, чтобы получать точные сведения и результаты.

Электрокардиография (ЭКГ или ЭКГ) исследует электрическую активность сердца, возникающую во время сокращения и расслабления миокарда, обычно регистрируемую электродами на коже. Сигналы ЭКГ/ЭКГ записываются для изучения частоты сердечных сокращений, вариабельности сердечного ритма, анализа морфологии формы волны, аритмии и других подобных функций.

Но запись чистых сигналов может стать настоящей проблемой, особенно когда выполняет ЭКГ в 12 отведениях . Есть множество элементов, которые нужно сделать правильно: оборудование для записи данных должно быть правильно настроено, субъекту должно быть удобно, и вам нужно расположить поверхностные электроды на туловище и конечностях субъекта точно, чтобы получить результаты, которые вы можете интерпретировать. точно.

Связанный: Какое оборудование мне нужно для записи и анализа данных ЭКГ/ЭКГ для исследований на людях?

Вот наше простое руководство по правильному размещению поверхностных электродов при выполнении ЭКГ в 12 отведениях:

Простые шаги для правильного размещения электродов для ЭКГ/ЭКГ в 12 отведениях:

Подготовка кожи

Перед размещением электродов очень важно подготовить кожу субъекта, тщательно протерев область грудной клетки очищающими (спиртовыми) тампонами для кожи.Это удалит любой жир, который может попасть на кожу и вызвать дрейф сигналов ЭКГ/ЭКГ.

Очистив кожу, найдите и отметьте места для электродов…

Найдите и отметьте места для электродов:

Сначала определите V1 и V2

Найдите правильное расположение грудных отведений, начиная с V1 и V2.

Особенно важно правильно расположить отведения V1 и V2, поскольку остальные грудные отведения располагаются по отношению к ним.

Чтобы определить расположение V1 и V2, ощупайте верхнюю часть грудины субъекта. Примерно на 4 сантиметра ниже этого есть гребень. Это определяет второе межреберье. Опустившись, вы наткнетесь на третье и четвертое межреберья. Используйте безопасный для кожи маркер, чтобы отметить четвертое межреберье как V2.

Mark V1 в зеркальном положении на противоположной стороне груди.

Далее найдите и отметьте V3 — V6

Вы можете сделать это, указав V4 и V6, а затем заполнив V3 и V5, как описано ниже…

V4 находится на одно межреберье ниже, чем V2, на уровне середины ключицы. Отметьте V4 безопасным для кожи маркером.

Затем проследите вдоль туловища слева от субъекта, чтобы найти V6 в середине вспомогательной на том же уровне, что и V4. Марк В6.

V5 может быть отмечен посередине между V4 и V6.

Аналогичным образом отметьте V3 посередине между V2 и V4.

Теперь у вас должно быть 6 баллов за варианты от V1 до V6.


Наложение электродов на грудную клетку в V1–V6

Приложите электроды к своим 6 отметкам!


Подсоедините провода от V1 до V6 к записывающему устройству

Теперь к записывающему устройству можно подключить 6 проводов электродов.В данном случае мы используем Octal Bio Amp от ADInstruments и подключаем провода к каналам с 1 по 6.
 

Применение конечностных отведений

Наденьте провод 1 на левую руку. Мы предлагаем переднюю часть левого плеча в месте, где мало мышц или мышц, чтобы избежать любого нарушения сигнала ЭМГ.

Затем подключите провод 2 к правой руке. Опять же, здесь предлагается передняя часть плеча, в месте с небольшим количеством мышц или без движения.

Затем подключите левую ногу. Поместите электрод немного выше лодыжки. Этот электрод является эталоном для всех аугментированных отведений.

Наконец, нанесите «общий» на правую лодыжку. Он подключается к заземлению на вашем записывающем устройстве (Octal Bio Amp).


Подсоедините конечностные отведения к записывающему устройству и проверьте, принимаете ли вы сигнал.

Чтобы просмотреть короткое видео и руководство по сквозному процессу настройки оборудования и записи сигналов для ЭКГ в 12 отведениях с помощью калькулятора Octal Bio Amp и Cardiac Axis от ADInstruments, , нажмите здесь .

Связанный: Руководство по оборудованию для записи и анализа ЭКГ/ЭКГ у людей


Как ADInstruments может помочь в моем исследовании ЭКГ/ЭКГ?

ADInstruments предлагает ряд усилителей Bio Amps для записи сигналов ЭКГ/ЭКГ, протестированных и сертифицированных для использования на людях. Наши Bio Amps легко взаимодействуют с PowerLab и LabChart, образуя оптимизированную систему сбора и анализа ЭКГ/ЭКГ.

Наши одинарные, двойные и восьмеричные биоусилители для записи ЭКГ/ЭКГ протестированы на соответствие стандартам сертифицированной изоляции пациентов.

Записывайте и анализируйте данные ЭКГ/ЭКГ в рамках единой оптимизированной системы. Bio Amps легко взаимодействует с PowerLab для высококачественного сбора сигналов, при этом данные передаются непосредственно в LabChart для анализа со специализированными функциями и модулями, включая надстройку для анализа ЭКГ и надстройку для измерения вариабельности сердечного ритма, разработанную для анализа сигналов от людей.

Программное обеспечение

LabChart разработано специально для данных медико-биологической науки и предоставляет до 32 каналов для отображения данных и опций анализа, которые являются мощными и простыми в использовании.С автоматическим распознаванием оборудования, совместимого с ADI и LabChart, многооконным представлением, записью в одно касание, одновременной записью с нескольких устройств, специальными предварительно настроенными настройками, простыми параметрами обмена и интерфейсом, который можно настроить для отображения только тех функций, которые вы хотите использовать.

Все наше аппаратное обеспечение, рекомендованное для использования человеком, подтверждено соответствующими стандартами сертификации безопасности. Дополнительная информация о стандартах безопасности.


 

Электроды: размещение и подготовка

Эми Бин
Воскресенье, 1 ноября 2020 г.



Цель этого поста — дать вам несколько полезных советов и советов по использованию электродов для вашего устройства электростимуляции.Наш SaeboStim Pro используется в обучающих видеороликах внизу этой страницы, но принципы применимы к любому устройству электростимуляции.

Обязательно заглядывайте в этот блог, так как видеоуроки добавляются со временем.

 

Подготовка кожи

  • Тщательно очистите кожу от любых масел, кремов, грязи, омертвевшей кожи и т. д.
  • Используйте воду для очистки области и убедитесь, что кожа полностью сухая, прежде чем размещать электроды на коже.
  • Если у вас есть волосы, используйте триммер для бороды или ножницы, чтобы подстричь волосы.Не брейте эту область, так как это вызовет крошечные микротравмы, которые сделают стимуляцию неудобной.
  • Убедитесь, что на электродах нет складок при размещении на коже

 

Размер электрода

Будет стимулироваться любая мышца, лежащая под электродом. Поэтому выберите правильный размер, чтобы стимулировать только те мышцы, на которые вы хотите нацелиться.

Стандартные размеры:

1,25 дюйма/3,2 см, круглый   Рассмотрите эти меньшие электроды для небольших мышц, например.грамм. вокруг большого пальца.

2 дюйма/5 см, круглый     Наиболее часто используемый размер.

2 на 3,5 дюйма/5 см на 9 см, прямоугольные    Рассмотрите эти большие прямоугольные электроды для более крупных мышц, таких как подколенные сухожилия и четырехглавые мышцы

 

 

 

Уход за электродами

  • Ключом к долговечности электродов является замедление их высыхания, когда они не используются.
  • При снятии с кожи слегка смочите липкую сторону электрода (хорошо работает влажный кончик пальца).
  • Поместите прозрачную подложку обратно на липкую сторону после увлажнения.
  • Поместите электроды обратно в сумку для хранения.
  • Обычно стандартных электродов хватает примерно на 30 применений. Уникальных гелевых электродов для SaeboStim One хватает примерно на 10-12 применений.

 

Расположение электродов – наиболее часто используемое

Нажмите на видеоролики ниже, чтобы посмотреть, как наш клинический специалист рассказывает о различных настройках.

 

 

Удлинитель запястья и пальца – 1 отведение с 2 электродами.Поместите 1 электрод чуть выше запястья на двигательную точку разгибателя пальца, а второй электрод поместите дальше по предплечью на сухожильную часть.

 

 

 

 

Захват — сгибание пальцев с сгибанием и приведением большого пальца — 1 отведение с 2 электродами. Поместите 1 электрод рядом с запястьем на нижней стороне предплечья, а 2-й электрод на мясистую часть у основания большого пальца. Возможно, вам придется обрезать края 2-го электрода, как показано на видео.

 

 

 

 

Чередование разгибания запястья/пальцев и сгибания запястья/пальцев – 2 отведения. Первое отведение — это такое же размещение электродов для разгибания запястья и пальцев, как описано ранее в этом посте. Второе отведение имеет один электрод, расположенный рядом с запястьем на нижней стороне предплечья, а второй электрод расположен примерно посередине нижней стороны предплечья.

 

 

 

Сгибание локтя – 1 отведение, 2 электрода.Оба электрода помещали на середину плеча на двуглавую мышцу. Убедитесь, что между ними есть расстояние не менее 2 пальцев.

 

 

 

 

 

Удлинитель локтя  – 1 отведение, 2 электрода. Оба электрода размещают на тыльной стороне плеча на трехглавой мышце. Убедитесь, что между ними есть расстояние не менее 2 пальцев.

 

 

 

 

Подвывих плеча – доступны 2 варианта. Вариант 1 с 1 отведением и 2 электродами – 1 электрод размещается на надостной мышце (мясистая часть чуть выше лопатки) и 1 электрод на задней части дельтовидной мышцы (задняя часть плеча, прямо под подвывихной щелью). Вариант 2  с 2 проводами. Настройте отведение 1 в соответствии с вариантом 1 выше. В отведении 2 поместите 1 электрод на середину плеча и 2-й электрод на переднюю часть плеча; оба расположены непосредственно под подвывихом.

 

 

Foot Drop – 1 отведение с 2 электродами.1 электрод посередине голени на мясистой части, сразу за большеберцовой костью (это кость, идущая вертикально вниз по голени). 2-й электрод располагается правым верхним углом на головке малоберцовой кости. Чтобы найти эту кость, проведите пальцами вверх от лодыжки по внешней стороне ноги, пока не наткнетесь на костный выступ, который является головкой малоберцовой кости. Наш клинический специалист расскажет, как внести небольшие коррективы, чтобы голеностопный сустав поднимался с некоторым выворотом (лодыжка была направлена ​​наружу).




ЭКГ 12 Расположение электродов

Будучи студентом-медсестрой и новой медсестрой, я с трудом запоминал, где размещать электроды ( правый, правый, левый, левый, V1, V2, V3, V4, V5 и V6 ) на пациенте. для 12 отведений ЭКГ .Однако, после долгих тренировок, у меня наконец получилось. В этой статье я хочу подготовить вас к тому, как наклеивать наклейки с электродами на пациента для ЭКГ (ЭКГ) в 12 отведениях, чтобы вы были готовы к работе в клинике и в качестве новой медсестры. Кроме того, я собираюсь продемонстрировать, как размещать электроды для ЭКГ в 12 отведениях, в видеоуроке.

В больницах и поликлиниках вам потребуется снять ЭКГ пациента в 12 отведениях. Это делается у кровати с помощью машины. Аппарат анализирует различные углы сердца и интерпретирует сердечный ритм и частоту сердечных сокращений пациента.

По ЭКГ можно многое сказать о состоянии сердца пациента. Например, если у пациента болит грудь, вы можете посмотреть ЭКГ и определить, есть ли у него активный инфаркт миокарда (у большинства пациентов). Кроме того, вы можете сказать, есть ли у них какие-либо аномальные ритмы, такие как мерцательная аритмия или трепетание предсердий и т. д.

Видеоруководство по размещению ЭКГ в 12 отведениях

Не забудьте подписаться на мой канал YouTube, чтобы не пропустить новые видео!

Расходные материалы, которые вам понадобятся

  • 10 электродных наклеек
  • 1 полоска абразивной ленты (она делает кожу шероховатой, чтобы вы могли получить хорошее соединение)
  • Спиртовые прокладки (очищают кожный жир, обеспечивая хорошее сцепление)
  • Машинки для стрижки волос (используются для удаления лишнего волосяного покрова у мужчин)

Подготовка кожи

Сначала очистите места размещения электродов спиртовым раствором, чтобы удалить жир и грязь с кожи.Затем осторожно «зачистите» участок абразивной лентой, чтобы электроды приклеились должным образом.

Совет: всегда проверяйте, не просрочен ли срок годности электродов и не высох ли гель, поскольку это может повлиять на соединение. Кроме того, никогда не размещайте электрод над имплантированным в кожу устройством.

Размещение 12 отведений ЭКГ

Всего имеется 10 отведений (4 от конечностей и 6 грудных/прекардиальных отведений), и они следующие:

  • Правый рычаг (RA)
  • Левый рычаг (LA
  • Правая нога (RL)
  • Левая нога (LL)
  • В1
  • В2
  • В3
  • В4
  • В5
  • В6

Расположение отведений 12 ЭКГ

  • RA: размещается на правой руке или прямо под правой ключицей
  • LA: размещается на левой руке или справа под левой ключицей
  • RL: размещается на правой ноге или в правом верхнем квадранте
  • LL: размещается на левой ноге или в верхнем левом квадранте
  • V1: Устанавливается в четвертом межреберье справа от грудины
  • V2: Устанавливается в четвертом межреберье слева от грудины
  • V3: размещается непосредственно между отведениями V2 и V4
  • V4: Устанавливается в пятом межреберье по среднеключичной линии
  • V5: расположен на уровне V4 по левой передней срединно-подмышечной линии
  • V6: размещен на уровне V5 по средней подмышечной линии

Вас могут заинтересовать: Видео о навыках ухода за больными

Видео-ЭЭГ-мониторинг | Epilepsy Foundation

«Золотым стандартом» в диагностике неэпилептических припадков (НЭС) является запись типичного события во время видео-ЭЭГ-мониторинга.Эта процедура доступна во всех центрах, специализирующихся на эпилепсии, и становится все более доступной в больницах общего профиля и даже в некоторых неврологических группах.

Во время этой процедуры ЭЭГ регистрируется в течение длительного периода времени, сопровождаемого непрерывным видеонаблюдением в замкнутом цикле. Оцифрованная ЭЭГ и записанное поведение отображаются одновременно, что позволяет проводить точечные корреляции записанных событий и любых сопутствующих электрографических изменений.

Типы мониторинга

Обычно используются два типа мониторинга:

  • амбулаторная процедура продолжительностью от 6 до 8 часов (Daytime Monitoring или DAYMON)
  • стационарное наблюдение, продолжающееся в течение 24 часов и более

Амбулаторные исследования дешевле и удобнее, чем стационарное наблюдение.DAYMON наиболее подходит для пациентов с относительно высокой частотой припадков — не менее трех приступов в неделю. Для повышения эффективности DAYMON следует проводить, когда пациент лишен сна.

Если частота припадков у пациента относительно низкая, показан стационарный видео-ЭЭГ-мониторинг в течение 24 часов и более. Эта процедура требует госпитализации и специального персонала. Несмотря на более высокую стоимость, чем DAYMON, стационарное наблюдение является эффективным. Может быть записано более одного события, что повышает диагностическую достоверность, если события стереотипны.Мониторинг в стационаре также позволяет регистрировать полноценный ночной сон, увеличивая возможность регистрации спровоцированной сном эпилептиформной активности, а также ночных клинических явлений. Прежде чем будет поставлен диагноз, может потребоваться несколько дней наблюдения.

Процедуры видео-ЭЭГ-мониторинга

Во время видео-ЭЭГ-мониторинга пациент носит ЭЭГ-передатчик, подключенный к розетке коаксиальным кабелем. Настенные видеокамеры обеспечивают непрерывное наблюдение за поведением. И ЭЭГ, и видеосигналы передаются в диспетчерскую, где ЭЭГ переформатируется и выводится на видеомонитор.Сигнал ЭЭГ и видео отображаются одновременно для наблюдения в режиме реального времени, и оба записываются на видеопленку. ЭЭГ может быть записана на бумаге или сохранена на оптическом диске.

Пациент может двигаться и заниматься обычной деятельностью, например дремать, разговаривать и смотреть телевизор. Приветствуется участие члена семьи или друга, особенно того, кто наблюдал за событиями пациента в прошлом. Проводят гипервентиляцию и фотостимуляцию. Это может привести к клиническим или диагностическим изменениям у пациентов с эпилептическими припадками, но не к НЭП.Хотя НЭП могут возникать спонтанно, применение этих процедур, по-видимому, увеличивает диагностическую ценность.

Важным диагностическим средством являются методы внушения, которые ускоряют одно из обычных событий пациента. Эти методы могут заключаться в наложении спиртовых салфеток на сонные артерии или внутривенном введении физиологического раствора. Пациенту говорят, что процедура будет проводиться, чтобы вызвать припадок, и что только путем записи события можно будет поставить диагноз. Если событие спровоцировано и оно типично для обычного припадка пациента, высока вероятность диагноза НЭП.Ложные срабатывания бывают редко. Когда DAYMON проводится таким образом, можно ожидать, что общий показатель успеха составит примерно 60% (French 1993). Существуют некоторые этические опасения по поводу использования обмана, хотя окончательный диагноз может позволить пациентам получить надлежащее лечение и избежать ненужных противоэпилептических препаратов с их побочными эффектами.

Результаты видео-ЭЭГ

Во время NES на ЭЭГ будет отображаться:

  • без эпилептиформной активности
  • без начальных изменений, таких как предупреждающие шипы
  • нет постприступного замедления

Хотя запись ЭЭГ часто скрыта двигательными артефактами, могут быть видны небольшие интерпретируемые сегменты, содержащие альфа-активность, что указывает на то, что сознание сохранено.

Нормальная или неэпилептиформная ЭЭГ во время припадка может свидетельствовать о НЭП, но она также может наблюдаться во время простого парциального припадка или парциального припадка с комплексом лобных долей, не обнаруживаемого в поверхностных отведениях. Однако нормальная ЭЭГ во время припадка, в котором пациент демонстрирует генерализованные двигательные движения, не ожидается при истинном эпилептическом припадке.

Наиболее важной задачей является обеспечение того, чтобы зарегистрированные события были типичными для спонтанных приступов пациента. Эта задача может быть выполнена только путем просмотра записанного нападения с человеком, который был свидетелем таких событий.Если установлено сходство зарегистрированных и спонтанных приступов, можно поставить предположительный диагноз СНП.

Некоторые клиницисты требуют регистрировать более одного приступа, но это не всегда возможно. Тем не менее, похоже, что одного зарегистрированного события, похожего на предыдущие приступы, достаточно, чтобы считать СНП наиболее вероятным диагнозом.

Этот диагноз, конечно, не исключает возможности сосуществования эпилепсии, особенно при наличии у больного приступов с различной клинической картиной.У некоторых пациентов с эпилепсией в какой-то момент возникают психогенные неэпилептические припадки, а у пациентов с психогенными неэпилептическими припадками могут быть неврологические заболевания.

Межприступная ЭЭГ бесполезна для проведения различия, поскольку в любом случае она может быть нормальной или ненормальной. Межприступная ЭЭГ пациентов с НЭС может содержать эпилептиформные разряды, даже если иктальная запись не выявляет электрографической судорожной активности.

Альтернативы интенсивному видео-ЭЭГ-мониторингу

Если интенсивный видео-ЭЭГ-мониторинг недоступен, диагноз СНП может быть поставлен с достаточной степенью уверенности с использованием общедоступных инструментов.Вероятно, лучшим методом является получение ЭЭГ после того, как пациент лишен сна. В кабинете ЭЭГ можно установить видеокамеру. Во время записи и после объяснения процедуры применяйте приемы внушения, подчеркивая важность для пациента записи события.

Использование 24-часовой амбулаторной кассетной записи ЭЭГ для диагностики НЭС не рекомендуется, если нет домашнего видеоустройства. Если не будут записаны поведенческие аспекты атаки, будет слишком мало диагностической информации.Более того, чрезмерные артефакты ЭЭГ во время приступа часто сильно затрудняют интерпретацию кассетной ЭЭГ. Если у пациента есть приступы, характеризующиеся пристальным взглядом с небольшой двигательной активностью, может быть полезна кассета ЭЭГ. Конечно, отличить абсансы от СНП, характеризующихся потерей сознания, относительно легко. Опять же, одновременная видеозапись значительно повышает диагностические возможности.

По материалам: Rowan AJ. Диагностика и лечение неэпилептических припадков.В: Schachter SC, Schomer DL, ред. Комплексная оценка и лечение эпилепсии. Сан-Диего, Калифорния: Academic Press; 1997. с. 173-184. С разрешения Elsevier (www.elsevier.com).

Границы | Недорогой электрод в сборе для записи ЭЭГ у мышей

Введение

Использование животных для моделирования патологии заболеваний человека потребовало разработки технологии для исследования эффектов экспериментальных вмешательств у субъектов, для которых существующее оборудование, предназначенное для визуализации, записи или измерения физиологии человека, не подходит из-за различий между людьми и животными. по размеру, другим физическим характеристикам и соответствию требованиям к оборудованию.Одной из таких физиологических записей является электроэнцефалография (ЭЭГ), запись изменений электрических потенциалов на поверхности мозга через скальп или череп, которые являются результатом потока ионов через нервные мембраны и мерой активности нейронов (Petsche et al., 1984). ЭЭГ обычно используется в клинических исследованиях и диагностике заболеваний, а с появлением компьютерного количественного анализа также используется для количественной оценки эффектов фармакологических, диетических или генетических изменений в научных исследованиях (Shipton, 1975; Bronzino, 1984). .

Процесс ЭЭГ у людей включает в себя прикрепление электродов непосредственно к коже головы с помощью клея или ношение шапочки с прикрепленными электродами, с проводами, соединяющими электроды с записывающим оборудованием. Этот процесс выигрывает от послушного субъекта и ограничивает подвижность, поэтому его трудно использовать в экспериментах, требующих бодрствующих и подвижных животных. Достижения в области миниатюризации записывающего оборудования привели к появлению беспроводных устройств для записи ЭЭГ, которые можно имплантировать животному или закрепить на голове животного, обеспечивая мобильность животного во время записи и позволяя вести запись в течение нескольких часов и даже дней (Higashi et al., 1979). Такие устройства включают либо телеметрию, либо данные, сохраненные на микрочипе, и обычно требуют вставки винтов в отверстия, просверленные в черепе, прикрепления винтов с помощью цианоакрилатного клея к поверхности черепа или прикрепления предварительно изготовленного головного крепления с помощью винтов и стоматологического цемента, что требует длительные и инвазивные хирургические процедуры и дорогостоящие материалы. Винты или головные крепления часто соединяются с проводами с помощью пайки или клея, которые могут образовывать непрочные соединения или мешать проводимости электрического сигнала.

В наших первоначальных экспериментах с использованием устройства Neurologger (TSE Systems) для записи ЭЭГ у мышей мы использовали протокол и электродный материал, предоставленный TSE Systems, который требует пайки и винтов, либо вставленных в просверленные отверстия, либо приклеенных на поверхность череп. Протокол TSE также требует удаления и повторной установки штифтов винтовых проводов в соединительный блок, пока животное находится под наркозом, что увеличивает риск повреждения паяных соединений и приводит к длительной хирургической процедуре.Используя этот протокол, мы столкнулись со значительной частотой неудач, как правило, с ошибкой связи между нервной тканью и записывающим устройством с одним или несколькими электродами и снижением переносимости длительной операции у старых мышей.

Следовательно, мы разработали новый метод, который сочетает в себе изготовление простого жгута проводов с изолированными электродами из посеребренной медной проволоки, что позволило отказаться от винтов, припоя и клея в сборке электродов и исключить процесс повторной вставки штифтов в разъем во время операции.Этот метод приводит к электродам с непосредственным контактом с мозговой тканью и минимальным аппаратным креплением головы. Головное крепление хорошо переносится и остается на животном в течение месяца и более, и, что наиболее важно, эти процедуры упрощают процесс имплантации, что приводит к быстрой и эффективной операции, сводящей к минимуму дискомфорт для животного и способствующей быстрому выздоровлению. Процедуры были разработаны с использованием лабораторного и хирургического оборудования, обычно используемого в лабораториях для исследований на животных, а также легкодоступных инструментов и материалов.Это значительно облегчает внедрение беспроводных устройств записи ЭЭГ в исследованиях на животных.

Материалы и методы

Все процедуры были одобрены Институциональным комитетом по уходу и использованию животных Калифорнийского университета в Ирвине. Материалы для изготовления и имплантации узла электродов легко доступны в магазинах электроники или в Интернете.

Подготовка компонентов для сборки электродного соединителя (встроенная ссылка на видео 1)

Узел электродов состоит из трех основных компонентов: блока 6-контактного разъема, штифтов, соединяющих блок с отведениями, и отведений с записывающими электродами на концах (рис. 1).Первым шагом является изготовление блока разъемов с 6 контактами из прилагаемого блока разъемов с 25 контактами. Для этого отсчитайте 7 контактов, получив один жертвенный контакт, а затем разрежьте между 7-м и 8-м контактом большего 25-контактного блока разъемов. Обрежьте излишки булавки и материала, чтобы у вас получилось 6 булавок, составляющих один 6-контактный блок.

Рисунок 1 . Три основных компонента 6-контактного разъема электрода в сборе. Узел 6-контактного разъема электрода состоит из 6-контактного блока, штырей и записывающих выводов/проводов, 1 из которых служит заземляющим электродом, а 4 — электродами АЦП.

Затем подготовьте стойки, которые создаются из ножек стандартных 3 мм светодиодов. Диаметр каждой ножки светодиода составляет 0,5 мм и надежно входит в отверстия штыревого блока. Используйте наждачную бумагу или абразивную губку, чтобы очистить ножки светодиода от окисления. Макетная плата электронного конструктора содержит светодиоды и компоненты для процесса сборки. Отрежьте светодиодный компонент как лом, оставив две ножки светодиода длиной 20 мм, которые будут использоваться в качестве столбов для подключения выводов к блоку 6-контактного разъема. После создания постов следующим шагом будет защита соединения лида с постом с помощью процесса «wire-wrap».Есть 2 отдельных типа лидов. Один провод будет служить заземлением и эталонным проводом и будет подключаться к 2 контактам в блоке разъемов. Остальные 4 вывода являются АЦП или сигнальными выводами, и каждый из них подключается отдельно к одному столбу и одному контакту в блоке разъемов.

Создание наземного ориентира (встроенная ссылка на видео 2)

Для изготовления заземления и эталонного вывода, который имеет 1 вывод для 2-контактных соединений, требуется только 1 штырь из 1 ножки светодиода. Полностью вставить 1 пост в макет дизайнера.Чтобы намотать подводящий провод к опоре, зачистите черный изолированный провод длиной 25 мм и вставьте зачищенный участок в маленькое отверстие на внешнем крае инструмента для намотки проводов. Когда зачищенный участок провода полностью вставлен в краевое отверстие инструмента, поместите центральное отверстие инструмента для намотки проволоки полностью на стержень, удерживаемый в макетной плате, пока инструмент не ляжет на макетную плату. Удерживая изолированный участок провода на макетной плате, медленно поверните инструмент, чтобы надежно обернуть зачищенный участок провода вокруг стойки.Если все сделано правильно, витки будут аккуратными и плотно прилегают друг к другу, а изолированный провод не будет намотан на столб.

Уникальный провод заземления и эталонного провода, подключение осуществляется к 2 контактам 6-контактного блока. Таким образом, одиночная стойка согнута в тугую букву «U» с оберткой на вершине кривой. Для этого удерживайте стойку острогубцами за витки. Затем согните стойку в тугую букву «U». После изгиба в тугую букву «U» черный провод теперь функционально соединен с двумя параллельными отрезками штифта, которые после обрезки до «длины штифта» будут вставлены в отверстия 5 и 6 штыревого соединителя.Сожмите букву «U» близко друг к другу, чтобы она соответствовала ширине приемных отверстий в 6-контактном блоке. Чтобы штифты и блок правильно соединились, около 3 мм штифта выходит за пределы обертки. Это примерно такая же длина, что и штифты, которые проходят с противоположной стороны штифтового блока. Вставьте 2 стойки буквы «U» в последние 2 отверстия в 6-контактном блоке, соответствующие контактам 5 и 6. Убедитесь, что стойки надежно вставлены в блок. Проверьте целостность цепи между контактами 5 и 6 с помощью цифрового мультиметра, чтобы убедиться в наличии механического соединения между подводящим проводом и обоими контактами после вставки.

Термоусадочная трубка на открытом проводе на обмотке провода обеспечивает 2 вещи: (1) электрическую изоляцию от соседних обернутых контактов и (2) разгрузку провода от натяжения. Отрежьте небольшой (~ 5 мм) кусок термоусадочной трубки — ровно столько, чтобы закрыть открытые витки и небольшой участок изолированного провода. Наденьте термоусадочную трубку на открытый вывод и обернутую часть штифта, входящую в штифтовой блок. Используйте микрогорелку, чтобы усадить трубку на обертку и свинец вставленного штифта. Снимите изоляцию с провода, чтобы оставить около 10 мм изолированного провода за пределами обмотки.Сразу за изоляцией на противоположном конце провода обрежьте примерно 0,5 мм неизолированного провода. Это будет записывающий электрод, который будет аккуратно имплантирован в отверстие, просверленное в черепе мыши. При снятии изоляции старайтесь крепко удерживать только провод.

Создание выводов аналогово-цифрового канала (АЦП) (встроенная ссылка на видео 3)

Следующим шагом является подключение 4 выводов АЦП. Так как на каждую сборку требуется 4 вывода, подготовьте 4 стойки из ножек по 2 светодиода.Каждый вывод АЦП будет иметь только 1 вывод, подключенный к 1 штырьку, который будет вставлен в 1 отверстие в 6-контактном блоке. Во время хирургического процесса полезно различать отведения ADC по различному цвету изоляции. Следуйте той же процедуре наматывания проводов, что и раньше, для каждого провода АЦП. Обмотка проволоки должна быть плотной и равномерно распределенной. Для выводов АЦП обрежьте и удалите стержень над обмоткой провода, где начинается изолированный участок провода, чтобы обмотки находились на стержне, где начинается изоляция провода. Обрежьте стойку ниже витков проволоки, чтобы создать открытую стойку примерно на 3 мм ниже витков.Вставьте 3-миллиметровую открытую стойку в отверстие 4 в штыревом блоке рядом с проводом заземления в отверстиях 5 и 6, пока он не будет полностью и надежно вставлен. Зачистите задний конец провода, чтобы от обернутого столба отходило около 10 мм изолированного провода. Обрежьте зачищенный участок провода, чтобы оставить только 0,5 мм неизолированного провода на конце провода, который будет служить записывающим электродом. Повторите этот процесс для оставшихся 3 выводов АЦП, помещая каждый новый вывод в следующее соседнее отверстие. Установка термоусадочной трубки на каждую стойку и обмотку невозможна из-за ограничений по размеру.Изолирующая чередующаяся обмотка столбов может обеспечить изоляцию и разгрузку натяжения между столбами. Проверьте непрерывность, чтобы убедиться, что электрические соединения между каждым штырем блока и концом каждого провода не повреждены. Убедитесь, что только контакты, которые подключены к проводам, имеют непрерывность и что между соседними контактами, обмотками или электродами нет коротких замыканий или соединений. Стерилизуйте собранную сборку дезинфицирующим средством для твердых поверхностей, таким как Cetylcide-II, в соответствии с указаниями производителя. Не автоклавируйте сборку.

Подготовка к хирургической имплантации электродов (встроенная ссылка на видео 4)

Подготовьте мышь к операции и анестезируйте ее, затем поместите мышь в стереотаксическое устройство. Поднимите часть кожи головы щипцами, чтобы сделать надрез через приподнятую область. Затем вырежьте каплевидный кусок кожи головы, охватывающий места имплантации электродов, удалив кожу головы и все подлежащие ткани, чтобы обнажить голый череп. Тампоном открытый череп с 70% этанолом, чтобы удалить оставшуюся ткань и очистить череп.Найдите брегму или любую другую контрольную точку, которую вы будете использовать для определения стереотаксического местоположения. Вставьте маркер в стереотаксическое устройство, отцентрируйте ручку на брегме (или выбранной вами точке) и используйте функцию микрометра стереотаксического устройства и ручки, чтобы найти и отметить места имплантации электродов относительно вашей точки отсчета. С помощью стерилизованного сверла того же диаметра, что и электроды, просверлите отверстия, проникающие в череп в каждом отмеченном месте электрода, стараясь не попасть в мозг.Череп обесцветится, когда сверло проникнет внутрь. Удалите сверло, если появится кровь или резкое падение сопротивления, так как это указывает на проникновение в череп. Соберите материал черепа со сверла стерильной тканью или марлей с 70% этанолом после сверления каждого отверстия. Сотрите кровь тампоном, чтобы она не свернулась, и заткните отверстие.

Имплантация электродов (встроенная ссылка на видео 5)

Поместите блок электродов в нужное место на спину мыши, удерживая штифтовой блок параллельно спине мыши, и с помощью щипцов согните провода электродов, чтобы они совпали с просверленными отверстиями.Загрузите наконечник для загрузки геля в пипетку на 20 мкл с помощью Vetbond, нажав на поршень пипетки, вставив гелевый наконечник в бутылку Vetbond, перевернув бутылку и осторожно встряхнув ее, чтобы клей оседал на кончике бутыли, а затем вытяните Vetbond в гелевый наконечник с помощью поршня пипетки. Vetbond остается жидким в наконечнике не менее 10–15 минут. Используйте изогнутые зубчатые щипцы, чтобы вставить провода электродов в просверленные отверстия, затем закрепите каждый провод на черепе с помощью 2–3 мкл Vetbond.Следите за тем, чтобы Vetbond не попал мышам в глаза или не попал в пустые просверленные отверстия. Держите под рукой стерильный ватный тампон, чтобы вытереть излишки Vetbond. Повторите процесс установки и закрепления остальных электродов.

Прикрепление узла электрода к голове мыши (встроенная ссылка на видео 6)

Используйте стоматологический цемент, чтобы дополнительно закрепить электроды в черепе и построить пьедестал для поддержки записывающего устройства. Смешайте смолу с цементным порошком и нанесите цемент вокруг всех электродов, покрывая весь открытый череп и следя за тем, чтобы цемент не попал в глаза субъекта.Держите под рукой стерильный ватный тампон, чтобы собрать капающий цемент. Расположите штыревой соединительный блок в нужном месте и полностью закройте все отведения между черепом и соединительным блоком, нанеся последующие слои стоматологического цемента, создав надежную опору из стоматологического цемента для поддержки, и закрепите штыревой соединитель. Позвольте цементу установить между слоями и предотвратить образование отверстий или зазоров, которые могут позволить мыши поймать и снять сборку. Крайне важно, чтобы поддерживающий цемент размещал контактный разъем по центру средней линии мыши и достаточно высоко, чтобы записывающее устройство не терло спину животного или не смещалось, если у животного возникнет судорога в результате введения анестезии.Убедитесь, что стоматологический цемент схватился, затем закрепите шов между цементом и кожей головы тонкой линией Vetbond. Убедитесь, что цемент и Vetbond образуют уплотнение вокруг разреза кожи головы. Проверьте непрерывность между эталонным и заземляющим электродами, чтобы убедиться, что соединения блока электродов не были нарушены в процессе имплантации. На этом хирургический процесс заканчивается.

Подсоединение записывающего устройства

Записывающее устройство можно прикреплять и снимать с блока имплантированных электродов без анестезии на животных, которых можно надежно удерживать.Агрессивным животным может потребоваться кратковременная анестезия для прикрепления и удаления. Последующие записи можно делать в течение месяца и более.

Результаты

Двадцати четырем мышам были имплантированы винтовые электроды, а 24 мышам имплантированы проволочные электроды. Каждому животному имплантировали 4 регистрирующих электрода, расположенных на уровне -1,34 A/P, +1,50 л; -1,34 а/ч, -1,50 л; −3,5 А/ч. +3,00 л; −3,50 А/ч. -3,00 л и один заземляющий/референтный электрод размещают при -6,00 A/P, +0,50 л относительно брегмы.Имплантация записывающего электрода считалась успешной, если электрод записывал данные, согласующиеся с другими электродами, и считалась неудачной, если показывались периоды с клиппингом сигнала как при минимальном, так и при максимальном напряжении, отсутствие изменений потенциала и/или гудение сети 60 Гц.

Новый проволочный метод сборки и имплантации электродов привел к увеличению количества успешно имплантированных электродов на 51%, в среднем с 2,5 из 4 регистрирующих электродов на мышь, обеспечивающих сигнал с помощью винтового метода, до в среднем 3.8 из 4-х регистрирующих электродов обеспечивают сигнал проводным методом (рис. 2). Неудачная имплантация обычно приводит к обрезанию сигнала (рис. 3А) с гудением сети 50 или 60 Гц из-за фоновых электромагнитных излучений (рис. 3В).

Рисунок 2 . Среднее количество успешных имплантаций электродов увеличивается на 51% при использовании проволочного метода. Новый метод проволочных электродов привел к тому, что в среднем 3,8 ± 0,08 из 4 имплантированных записывающих электродов на мышь возвращали анализируемый сигнал по сравнению со средним значением 2.5 ± 0,27 из 4 регистрирующих электродов, имплантированных на мышь с помощью метода винтовых электродов, увеличение на 51% успешных имплантаций, измеренных отдельными имплантированными электродами. Винты, n = 24 мыши; провода, n = 24 мыши, **** p < 0,0001. Данные анализировали с помощью двустороннего непарного t -теста. Столбики погрешностей указывают среднее значение ± SEM.

Рисунок 3 . ЭЭГ неудачной имплантации электрода. (A) Представление формы волны аналогового сигнала иллюстрирует обрезанный сигнал от неправильно имплантированного электрода ADC2, поскольку записанный сигнал превышает возможности нейролога по величине сигнала, специфичного для ЭЭГ. (B) Частотно-временное представление аналогового сигнала указывает на нарушение непрерывности между электродом и записывающим устройством с электродом ADC2, в результате чего сигнал ЭЭГ не регистрируется. Следовательно, на графике есть полоса 60 Гц, записанная от другого присутствующего электрооборудования.

Этот метод также приводит к имплантации, которая хорошо переносится животным в течение нескольких недель, и дает возможность для повторных записей после экспериментальных вмешательств. Кривые ЭЭГ, записанные у одного и того же животного через 4 дня после имплантации электрода (рис. 4) и через 1 месяц после первой записи (рис. 5), указывают на отсутствие ухудшения сигнала за этот период времени, демонстрируя устойчивость процесса имплантации электродов, включая зубной цемент. головной убор.Было проведено 4 отдельных двухдневных сеанса записи, по 1 сеансу каждую неделю в течение месяца, при этом общее время записи составило более 200 часов. Испытуемая мышь нормально ела, гнездилась и ухаживала за ней в течение месяца и была помещена в индивидуальную клетку, чтобы товарищи по клетке не могли жевать сборку.

Рисунок 4 . Запись ЭЭГ проводным методом через 4 дня после операции. Все 4 электрода регистрируют анализируемый сигнал.

Рисунок 5 . Запись ЭЭГ проводным методом через 28 дней после операции.Все 4 электрода регистрируют анализируемый сигнал без ухудшения по сравнению с 4 днями после операции.

Обсуждение

Использование животных в исследованиях в течение многих лет ограничивалось изучением болезней и патологий определенных видов животных или тестированием фармацевтических препаратов на летальность или побочные эффекты, которые ограничивались воздействием на человека. Однако использование животных для изучения болезней значительно возросло за последние 30 лет в связи с созданием генетически модифицированных (трансгенных) животных для изучения функций генов и моделирования болезней человека.Хотя многие виды животных были успешно генетически модифицированы, мыши являются наиболее часто используемыми видами, поскольку более 80% генов человека имеют соответствующие аналоги в геноме мыши (Emes et al., 2003), а их короткая продолжительность жизни сокращает время, необходимое для полные возрастные исследования, а колонии легко содержать. Теперь стало возможным имитировать патологию, характерную для заболеваний человека, к которым мыши обычно не восприимчивы, например, нейродегенеративные состояния болезни Альцгеймера и Паркинсона.Патологии могут затем изучаться как in vivo , так и in vitro , и потенциальные терапевтические средства могут вводиться животным для поиска кандидатов на лечение для клинических испытаний на людях. Эти генетические достижения в исследовательских технологиях требуют адаптации оборудования, предназначенного для количественной оценки изменений в физиологии человека, в соответствии с физическими и поведенческими характеристиками мышей, что в целом требует миниатюризации при сохранении надежности оборудования, чтобы оно не слишком мешало работе мыши. деятельности, но может противостоять повреждениям от обычных действий по уходу.

Возможность записи ЭЭГ у мышей привела к важным результатам исследований, включая возрастные нарушения сна и изменения профиля ЭЭГ (Jyoti et al., 2015), а также наличие судорожной активности в мышиных моделях болезни Альцгеймера (БА) ( Palop et al., 2007), состояние, ранее редко распознаваемое у пациентов с БА из-за их когнитивного дефицита (Vossel et al., 2013). Всего несколько лет назад исследования ЭЭГ пациентов с БА были сосредоточены на нарушениях сна (Jeong, 2004), измененных региональных связях и ритмах (Knyazeva et al., 2013), в то время как в более поздних исследованиях также используются мышиные модели БА для выявления основных причин судорожной активности при патологии БА и изучения терапевтических методов лечения (Sanchez et al., 2012; DeVos et al., 2013; Bomben et al., 2014; Борн и др., 2014).

Внедрение возможности записи ЭЭГ на свободно движущихся мышах, выполняющих поведенческие задачи, позволяет наблюдать и тестировать вмешательства на мышах, предназначенные для воздействия на обучение и память, которые могут быть затруднены привязкой или другим инвазивным оборудованием.Как правило, винты используются в качестве электродов или анкеров для проводов, служащих в качестве электродов, и существует два различных подхода к креплению винтов. В одном из них просверливаются отверстия в черепе и вставляются винты, что требует тщательной точности, чтобы избежать слишком глубокого сверления или введения винтов и повреждения головного мозга (Lapray et al., 2008; Armstrong et al., 2013), в то время как в другом избегают сверления и вместо этого прикрепляет винты к поверхности черепа с помощью цианоакрилатного клея (Etholm et al., 2010), что может привести к плохому контакту, если между черепом и винтом слишком много клея.После использования обоих подходов для записи ЭЭГ на мышах с помощью беспроводной системы записи, с отсутствием последовательной успешной имплантации и адекватной проводимости сигнала, наша лаборатория решила исследовать альтернативные подходы и разработала процедуры, которые приводят к последовательно успешным операциям и записи, с надежной имплантат, который является минимально инвазивным и производит записи в течение месяца и более после имплантации. Использование винтов оказалось основным препятствием для получения стабильных результатов из-за их большого размера по сравнению с мышью.Плоское основание винта не обеспечивает надежной области проводимости на изогнутом черепе мыши, в то время как просверливание нескольких отверстий, достаточно больших для винтов, в маленьком и тонком черепе мыши привело к хрупкой конструкции, которая не могла поддерживать устройство в течение длительных периодов времени. Мы также обнаружили, что ткань, разрастающаяся вокруг раны с винтовыми имплантатами, ухудшает сигнал в течение 2 недель после прикрепления электрода. Другим слабым звеном в этом процессе является крепление проводов к винтам и штыревым разъемам с использованием припоя или токопроводящего клея.Эти соединения сложны в изготовлении и непрочны в эксплуатации.

Наш электронщик предложил вставить небольшой отрезок зачищенного провода с высокой проводимостью через небольшое отверстие, просверленное в черепе, и прикрепить изоляцию оболочки провода к черепу с помощью клея, при этом провод должен быть обернут вокруг штырькового разъема, а не припаян к нему, и предложил сделать предварительно собранный жгут проводов, который был бы прочным и простым в креплении. Аналогичный процесс без винтов был описан для записи телеметрии ЭЭГ (Weiergräber et al., 2005), но конкретных подробностей не приводится. Следовательно, мы полностью обновили наши электроды и процедуры имплантации, обнаружив, что процент успешных записей со всех электродов в имплантированном электродном узле увеличился с 29% при винтовом методе TSE до 83% при использовании нового метода с проволокой (рис. 6). Вероятность успеха рассчитывается на основе сигнала, возвращаемого от 0 до 4 электродов, поскольку выход из строя заземляющего/референтного электрода обычно приводит к потере сигнала от всех записывающих электродов, даже если все записывающие электроды правильно имплантированы.Другие преимущества проволочного метода заключаются в том, что имплантаты остаются на месте в течение длительного времени без каких-либо побочных эффектов или реакций, а сборка может быть изготовлена ​​с помощью оборудования, которое можно легко приобрести в обычных магазинах электроники. С другой стороны, некоторые ограничения этого метода заключаются в том, что он не подходит для исследований, в которых требуется больше электродов для разрешения различных частот во время стадий сна, или для исследований глубоких структур мозга, требующих имплантации глубинных электродов.

Рисунок 6 . Процент успешно имплантированных электродов. Процент полностью успешной имплантации электродов, измеренный сигналом регистрации имплантата на всех 4 каналах АЦП, увеличился с 29% при винтовом методе до 83% при проволочном методе. Различные области представляют собой количество электродов, регистрирующих анализируемый сигнал после имплантации для 2 методов.

Достижения в области науки и техники за последние 30 лет сделали возможным создание трансгенных животных для моделирования заболеваний человека и электронного оборудования, которое может по беспроводной сети записывать 72-часовые данные ЭЭГ на устройстве весом чуть больше 300 граммов.S. Характеристики монетного двора монетного двора (www.USMint.gov). Тем не менее, при использовании такого оборудования по-прежнему важно думать о простоте, чтобы уменьшить вероятность отказа компонентов или этапов процесса. Упрощение электродов и процесса имплантации также соответствует принципам исследований на животных «замена, сокращение и усовершенствование (Russell and Burch, 1959)», поскольку это усовершенствование сводит к минимуму инвазивность экспериментального вмешательства и уменьшает количество субъекты-животные, необходимые для завершения исследования, путем повышения надежности получения данных от каждого субъекта-животного.Технологии развиваются как большими скачками, так и небольшими корректировками; по иронии судьбы, технологии намотки проводов уже более полувека, и она является относительно новой для нынешнего поколения ученых, и документально подтверждено, что она обладает наибольшей надежностью среди различных методов электронных соединений (Wagner, 1999). Мы представили протокол для улучшения реализации миниатюрного оборудования ЭЭГ, что будет способствовать успешному использованию оборудования в исследованиях на животных.

Вклад авторов

EV и JB разработали проект.EV написал рукопись. EV и MM получили и проанализировали данные. MM и JB пересмотрели рукопись. DF, MM, RB и AT усовершенствовали технику. FB и DF записали и отредактировали видео.

Финансирование

Эта работа была поддержана грантами Центра нейробиологии обучения и памяти Калифорнийского университета, Института нарушений памяти и неврологических расстройств Калифорнийского университета в Ирвине и Департамента общественного здравоохранения Калифорнии.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить доктора Майю Койке за ее руководство и опыт в хирургических процедурах.

Дополнительный материал

Дополнительный материал к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnins.2017.00629/full#supplementary-material

.

Ссылки

Армстронг, К., Крук-Магнусон, Э., Ойала, М., и Солтес, И. (2013). Замкнутая оптогенетическая интервенция у мышей. Нац. протокол 8, 1475–1493. doi: 10.1038/nprot.2013.080

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бомбен В., Холт Дж., Рид Дж., Крамер П., Ландрет Г. и Нобельс Дж. (2014). Бексаротин снижает возбудимость сети в моделях болезни Альцгеймера и эпилепсии. Нейробиол. Старение 35, 2091–2095 гг. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2014.03.029

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Борн, Х. А., Ким, Дж. Ю., Savjani, R.R., Das, P., Dabaghian, Y.A., Guo, Q., et al. (2014). Генетическая супрессия трансгенного АРР восстанавливает гиперсинхронную сетевую активность в мышиной модели болезни Альцгеймера. J. Neurosci. 34, 3826–3840. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5171-13.2014

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

ДеВос, С.Л., Гончаров, Д.К., Чен, Г., Кебодо, К.С., Ямада, К., Стюарт, Ф.Р., и соавт. (2013). Антисмысловое снижение уровня тау у взрослых мышей защищает от судорог. J. Neurosci. 33, 12887–12897. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2107-13.2013

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Эмес Р. Д., Гудштадт Л., Винтер Э. Э. и Понтинг С. П. (2003). Сравнение геномов человека и мыши закладывает основу геномной зоологии. Гул. Мол. Жене. 12, 701–709. doi: 10.1093/hmg/ddg078

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Этольм Л., Арабадзис Д., Липп Х.П. и Хеггелунд П. (2010). Регистрация припадков: новый подход к синхронизированной безкабельной ЭЭГ и видеозаписи судорожной активности у мышей. J. Neurosci. Методы 192, 254–260. doi: 10.1016/j.jneumeth.2010.08.003

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хигаси А., Утизоно К., Хосино М., Тани Ю., Яно Т. и Ядзава К. (1979). Новая методика Э.Э.Г. запись и вливание лекарственного средства свободно движущимся мышам. Мед. биол. англ. вычисл. 17, 131–132.

Реферат PubMed | Академия Google

Джиоти А., Плано А., Ридель Г. и Платт Б. (2015). Прогрессирующие возрастные изменения профилей сна и ЭЭГ в мышиной модели болезни Альцгеймера PLB1Triple. Нейробиол. Старение 36, 2768–2784. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2015.07.001

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Князева М.Г., Кармели К., Хадиви А., Гика Дж., Меули Р. и Фраковяк Р.С. (2013). Эволюция синхронизации источника ЭЭГ при ранней болезни Альцгеймера. Нейробиол. Старение 34, 694–705. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2012.07.012

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лапрай Д., Бергелер Дж., Дюпон Э., Тьюс О. и Луманн Х. Дж. (2008). Новая миниатюрная телеметрическая система для записи активности ЭЭГ свободно движущихся крыс. J. Neurosci. Методы 168, 119–126. doi: 10.1016/j.jneumeth.2007.09.029

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Палоп, Дж.J., Chin, J., Roberson, E.D., Wang, J., Thwin, M.T., Bien-Ly, N., et al. (2007). Аберрантная возбуждающая активность нейронов и компенсаторное ремоделирование тормозных цепей гиппокампа в мышиных моделях болезни Альцгеймера. Нейрон 55, 697–711. doi: 10.1016/j.neuron.2007.07.025

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Петше Х., Покбергер Х. и Раппельсбергер П. (1984). О поисках источников электроэнцефалограммы. Неврология 11, 1–27.дои: 10.1016/0306-4522(84)

-4

Реферат PubMed | Полнотекстовая перекрестная ссылка

Рассел, В. М. С. и Берч, Р. Л. (1959). Принципы гуманной экспериментальной техники. Лондон: Метуэн.

Академия Google

Sanchez, P.E., Zhu, L., Verret, L., Vossel, K.A., Orr, A.G., Cirrito, J.R., et al. (2012). Леветирацетам подавляет дисфункцию нейронной сети и устраняет синаптический и когнитивный дефицит в модели болезни Альцгеймера. Проц.Натл. акад. науч. США 109, E2895–E2903. doi: 10.1073/pnas.1121081109

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Воссель, К.А., Бигл, А.Дж., Рабиновичи, Г.Д., Шу, Х., Ли, С.Е., Наасан, Г., и соавт. (2013). Судороги и эпилептиформная активность на ранних стадиях болезни Альцгеймера. JAMA Нейрол. 70, 1158–1166. doi: 10.1001/jamaneurol.2013.136

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Вагнер, Г.Д. (1999). История электронных корпусов в АПЛ: от VT Fuze до космического корабля NEAR. Johns Hopkins APL Tech. Раскопайте . 20, 7–21.

Академия Google

Weiergräber, M., Henry, M., Hescheler, J., Smyth, N., and Schneider, T. (2005). Электрокортикографическая и глубокая интрацеребральная регистрация ЭЭГ у мышей с помощью системы телеметрии. Мозг Res. Мозг Res. протокол 14, 154–164. doi: 10.1016/j.brainresprot.2004.12.006

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Что это такое, процедура и чего ожидать

Обзор

Уродинамическое исследование

Что такое уродинамическое исследование?

Уродинамические тесты используются для диагностики пациентов с недержанием мочи или другими симптомами нижних мочевыводящих путей.Эти тесты сдаются как мужчинам, так и женщинам. Уродинамические тесты используются для измерения:

  • Функции нервов и мышц.
  • Давление вокруг и внутри мочевого пузыря.
  • Скорость потока и другие факторы.

Эти тесты определяют, насколько хорошо мочевой пузырь, сфинктеры и уретра накапливают и выделяют мочу (мочую).

Какие симптомы могут побудить вашего лечащего врача назначить уродинамические тесты?

Эти тесты проводятся для диагностики проблем с нижними мочевыводящими путями.Мочевыводящие пути представляют собой дренажную систему организма для удаления отходов и лишней жидкости. Результаты уродинамического исследования помогут вам и вашему врачу подобрать правильное лечение.

Большинство уродинамических тестов предназначены для определения того, насколько хорошо мочевой пузырь удерживает мочу и насколько моча пуста. Мочевой пузырь должен иметь возможность выпускать мочу устойчивым образом, чтобы он полностью опорожнялся. Ваш мочевой пузырь может сжиматься (сжиматься) без вашего желания, что может привести к подтеканию мочи.

Ваш лечащий врач может заказать эти тесты, если у вас есть:

  • Подтекание мочи или недержание мочи любого типа.
  • Внезапные и непреодолимые позывы к мочеиспусканию и частое мочеиспускание.
  • Боль при мочеиспускании или многие инфекции мочевыводящих путей.
  • Проблемы с началом мочеиспускания или полным опорожнением мочевого пузыря.

Подобные симптомы указывают на то, что у вас могут быть проблемы с нижними мочевыводящими путями.

Детали теста

Какие существуют уродинамические тесты?

Уродинамические тесты включают:

  • Цистометрия, измерение давления в точке утечки и исследование потока под давлением.
  • Электромиография.
  • Исследование давления и расхода.
  • Урофлоуметрия.
  • Измерение остатка после опорожнения.
  • Видеоуродинамические исследования.

Как вы готовитесь к уродинамическому исследованию?

Большинство этих тестов не требуют специального планирования. Некоторые, однако, могут попросить вас выпить жидкости перед тестом, чтобы ваш мочевой пузырь был полным.

Цистометрия

Цистометрический тест, или цистометрограмма, — это тест, в котором используются катетеры для измерения давления внутри мочевого пузыря.Тест может определить, сколько может вместить мочевой пузырь, насколько эластичный мочевой пузырь и когда вы чувствуете потребность в мочеиспускании. Тест может измерять аномальные сокращения или спазмы мышц детрузора (гладких мышц стенки мочевого пузыря) во время наполнения мочевого пузыря. Хотя вы можете почувствовать, как катетер вводится в уретру, тест не причиняет боли. Катетер представляет собой небольшую и гибкую трубку.

Во время цистометрического теста манометр может измерять давление в месте утечки, если мочевой пузырь сокращается при наполнении мочевого пузыря для цистометрограммы.Вас могут попросить покашлять или натужиться во время наполнения мочевого пузыря, чтобы можно было измерить точку давления (давление в точке утечки).

В конце цистометрограммы вас попросят опорожнить мочевой пузырь. Манометр будет измерять давление вашего мочевого пузыря и скорость потока (измерение давления потока). У мужчин результаты этого теста могут указывать на увеличенную простату, что может затруднить мочеиспускание.

Некоторым людям может быть трудно опорожнить мочевой пузырь при вставленной трубке или в присутствии другого человека в комнате.Не смущайтесь и не волнуйтесь, если это произойдет.

Электромиография

Если ваш лечащий врач считает, что проблемы с мочеиспусканием связаны с повреждением нервов или мышц, он направит вас на электромиограмму. Электромиография использует датчики для измерения электрической активности мышц и нервов внутри и вокруг мочевого пузыря и сфинктеров. В тесте используются электроды, расположенные рядом с уретрой и прямой кишкой, для регистрации электрических токов, когда мышцы тазового дна сокращаются.

Урофлоуметрия

Еще одним тестом, который измеряет, сколько и как быстро вы мочитесь, является урофлоуметрия. Для этого теста ваш врач попросит вас наполнить мочевой пузырь, когда вы придете в офис. Вас попросят помочиться в специальное оборудование, которое позволит провести измерения. Компьютер используется для автоматического измерения количества и скорости потока, создавая график, показывающий любые изменения. Результаты анализов позволят врачу узнать, есть ли у вас слабые мышцы мочевого пузыря или какая-либо закупорка.

Остаточное измерение после опорожнения

Тест измерения остаточной мочи измеряет количество мочи, оставшейся в мочевом пузыре после его опорожнения. Моча, которая остается, называется послепустой остаточной. Это можно измерить с помощью ультразвукового оборудования, которое использует звуковые волны для создания изображения мочевого пузыря (так называемый сканер мочевого пузыря). Остаток после мочеиспускания также можно проверить с помощью катетера, который помещают в уретру, а затем в мочевой пузырь для удаления избыточной мочи.Остаточный объем после мочеиспускания составляет от пяти до шести унций или более, что является признаком того, что мочевой пузырь опорожняется не полностью, но это может варьироваться. Ваш провайдер рассмотрит это вместе с вами.

Видеоуродинамические тесты

Видеоуродинамические тесты объединяют цистометрию, урофлоуметрию и рентгеноцистографию в один тест. Цифровое оборудование, используемое в этом тесте, может измерять поток мочи и давление в мочевом пузыре и прямой кишке с помощью рентгеновских лучей. Оборудование делает снимки вашего мочевого пузыря во время наполнения и опорожнения.Эти тесты предоставляют полезную информацию о функции мочевого пузыря и уретры, а также показывают размер и форму вашего мочевого пузыря. Если сделать рентген, ваш мочевой пузырь будет заполнен жидкостью, содержащей контрастное вещество, благодаря которому изображения отображаются более четко.

Что происходит после уродинамического теста?

У вас может быть легкий дискомфорт или болезненность при мочеиспускании. Это должно длиться всего несколько часов. Вы можете даже увидеть небольшое количество крови из-за катетера. Эти симптомы могут ослабнуть, если вы выпиваете от 8 до 16 унций воды каждый час в течение двух часов.

Ваш лечащий врач может также предложить принять теплую ванну или приложить теплую влажную мочалку к отверстию уретры. Вам также могут порекомендовать принимать безрецептурные обезболивающие, если они вам нужны. ‘

В некоторых случаях врач может выписать вам рецепт на антибиотик для предотвращения инфекции, но это не всегда необходимо. Однако, если у вас есть какие-либо симптомы инфекции, такие как лихорадка, озноб или сильная боль, вам следует немедленно позвонить своему лечащему врачу.

Регистрация и анализ сигнала ЭКГ (электрокардиографии) | Биомедицинская инженерия

Электрокардиографы регистрируют сердечную деятельность и используются для диагностики заболеваний, обнаружения аномалий и изучения общей функции сердца. Электрические сигналы генерируются сокращениями стенок сердца, которые приводят в действие электрические токи и создают различные потенциалы по всему телу. Поместив электроды на кожу, можно обнаружить и записать эту электрическую активность на ЭКГ.ЭКГ неинвазивны, что делает их полезным инструментом для оценки того, насколько хорошо работает сердце пациента, например, путем измерения того, насколько хорошо кровь течет к органу.

В этом видеоролике показаны принципы построения ЭКГ и показано, как получать, обрабатывать и анализировать типичный сигнал ЭКГ с помощью усилителя биопотенциалов. Также будут обсуждаться другие биомедицинские приложения, использующие обработку электрических сигналов для диагностики заболеваний.

Чтобы понять принципы ЭКГ, давайте сначала поймем, как сердце производит электрические сигналы.Для нормального, здорового сердца в состоянии покоя ЭКГ отображает серию волн, отражающих разные фазы сердечного сокращения. ЭКГ начинается в синоатриальном узле, также известном как узел SA, который расположен в правом предсердии и действует как водитель ритма в сердце. Электрические сигналы вызывают сокращение предсердий, выталкивая кровь в желудочки. Эта последовательность записывается как зубец P на ЭКГ. Затем этот сигнал проходит от предсердий через желудочки, заставляя их сокращаться и перекачивать кровь к остальным частям тела.Это записывается как комплекс QRS.

Наконец, желудочки расслабляются, и это регистрируется как зубец T. Затем процесс начинается снова и повторяется для каждого удара сердца. Обратите внимание, что зубец QRS намного больше, чем зубец P, потому что желудочки больше, чем предсердия. Это означает, что они маскируют расслабление предсердий или зубца Т. Другие процессы в организме, такие как дыхание или мышечные сокращения, могут мешать измерению ЭКГ. Как и токи от схем, используемых для их получения.Часто электрические сигналы, которые пытается записать ЭКГ, довольно слабые. Поэтому для увеличения их амплитуды используется усилитель биопотенциалов, что позволяет проводить их дальнейшую обработку и регистрацию.

Усилитель биопотенциала состоит из трех основных компонентов: ступень защиты пациента, инструментальный усилитель и фильтр верхних частот. Как следует из основного, схема защиты пациента использует комбинацию резисторов и диодов для защиты как пациента, так и машины и оборудования.Резисторы ограничивают ток, протекающий через пациента, а диоды удерживают ток в правильном направлении.

Следующим каскадом является инструментальный усилитель, который усиливает разницу между входными сигналами от каждого электрода. Он состоит из трех операционных усилителей. Два для увеличения сопротивления с каждого входа, а третий для усиления разницы между входными сигналами.

Последним этапом является фильтр верхних частот, который уменьшает шум и отфильтровывает низкочастотные сигналы, возникающие при движении или дыхании пациента.Теперь, когда вы знаете, как измеряется ЭКГ, давайте посмотрим, как сконструировать усилитель биопотенциала и обработать данные, чтобы получить чистый сигнал ЭКГ.

Рассмотрев основные принципы электрокардиографии, давайте посмотрим, как построить усилитель биопотенциала и получить сигнал ЭКГ. Для начала соберите макетную плату, инструментальный усилитель AD-620 и все необходимые компоненты схемы. Затем рассчитайте значения всех резисторов и конденсаторов в цепи, используя следующее уравнение.

Для фильтра верхних частот частота среза должна быть 0,5 Гц.

Затем подключите номинал конденсатора, чтобы определить сопротивление. Далее соберите усилитель биопотенциала по предоставленной схеме. Вот как должна выглядеть окончательная схема. Прикрепите три провода зажимами типа «крокодил» к клеммам источника питания постоянного тока, затем включите источник питания. Отрегулируйте напряжение на плюс пять вольт и минус пять вольт и подключите провода последовательно к цепи.

Теперь используйте спиртовую салфетку, чтобы протереть правое запястье, левое запястье и правую лодыжку пациента. Нанесите на электроды токопроводящий клейкий гель перед тем, как прикрепить их к пациенту. Затем подключите электроды к цепи с помощью проводов с зажимами типа «крокодил». Включите осциллограф и получите сигнал ЭКГ. При необходимости отрегулируйте горизонтальный и вертикальный масштабы. С этими настройками вы сможете увидеть пик R формы волны.

Подключите схему к шасси PXI, затем откройте инструментальное программное обеспечение и либо используйте, либо напишите программу, которая будет отображать сигнал ЭКГ и график формы волны.

Настройте интерфейс сбора данных со следующими параметрами. Отметьте шкалу оси X, чтобы отобразить время и секунды, затем отобразите сигнал ЭКГ в виде кривой. Если сигнал необходимо усилить, создайте регулятор усиления и установите его так, чтобы амплитуда ЭКГ равнялась двум VP.

Теперь, когда мы продемонстрировали, как получить сигнал ЭКГ, давайте посмотрим, как анализировать результаты. Вот типичный сигнал ЭКГ. Зубцы P, QRS и T едва различимы, потому что они скрыты шумом и флуктуациями.Этот сигнал нужно фильтровать. Чтобы преобразовать этот сигнал, сначала выберите в меню Signal Processing, затем Spectral. Алгоритм быстрого преобразования Фурье вычисляет и отображает спектр сигнала, отображая частоту в виде дискретных значений на горизонтальной оси. Большая часть энергии сигнала приходится на низкие частоты.

Но имеется пик высокой интенсивности в диапазоне средних частот, который считается шумом. Частота отображается как k на горизонтальной оси и идет от нуля до N минус один на два, где N — длина последовательности.Для этого эксперимента N равно 2000. Рассчитайте аналоговую частоту для каждого значения k, используя следующее уравнение, где f s — частота дискретизации, и определите частоту пика высокой интенсивности на основе графика БПФ.

Затем создайте фильтр нижних частот с частотой среза 100 Гц. Используйте либо функцию Баттерворта, либо функцию Чебышева для фильтрации сигнала, который должен ослабить не менее 60 децибел за декаду в полосе задерживания. Подключите выходной сигнал ВП данных к входу фильтра нижних частот.Этот фильтр убирает посторонние высокочастотные волны ЭКГ. Теперь создайте фильтр Bandstop и установите частоты среза на уровне 55 и 70 герц.

Для удаления зашумленного сигнала, около 60 герц. Затем соедините выход фильтра нижних частот со входом полосового фильтра. Попробуйте граничные частоты, близкие к 60 Гц. Это уменьшит помехи, не влияя на другие частоты. Сигнал ЭКГ теперь должен быть четким с отчетливыми комплексами P, QRS и T.

Теперь давайте определим частоту сердечных сокращений, используя отфильтрованный сигнал ЭКГ.Во-первых, используйте вспомогательный прибор пикового детектора, чтобы найти пики сигнала. Выберите наиболее подходящее значение на основе амплитуды сигналов зубца R для порога. Затем используйте вспомогательный VI Index Array для определения положения пиков.

Вычтите положение нижнего пика из положения верхнего, затем умножьте это значение на период дискретизации T, который равен единице в течение f с. Это значение представляет собой промежуток времени между двумя зубцами R. Отрегулируйте единицы измерения, чтобы определить число ударов в минуту.

В этой демонстрации измеренная частота сердечных сокращений составила приблизительно 60 ударов в минуту.

ЭКГ и обработка сигналов имеют важные применения как в медицине, так и в исследованиях. Помимо неинвазивности, ЭКГ относительно недороги. Делая это полезным и доступным инструментом в больницах. ЭКГ можно даже адаптировать для более сложного и длительного мониторинга пациентов, проходящих лечение от острого коронарного синдрома.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.