TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11953-9:2017 (ISO 16900-9:2015) VỀ PHƯƠNG TIỆN BẢO VỆ CƠ QUAN HÔ HẤP – PHƯƠNG PHÁP THỬ VÀ THIẾT BỊ THỬ – PHẦN 9: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CACBON DIOXIT TRONG KHÍ HÍT VÀO

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11953-9:2017

ISO 16900-9:2015

PHƯƠNG TIỆN BẢO VỆ CƠ QUAN HÔ HẤP – PHƯƠNG PHÁP THỬ VÀ THIẾT BỊ THỬ – PHẦN 9: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CACBON DIOXIT TRONG KHÍ HÍT VÀO

Respiratory protective devices – Methods of test and test equipment – Part 9: Determination of carbon dioxide content of the inhaled gas

Lời nói đầu

TCVN 11953-9:2017 hoàn toàn tương đương với ISO 16900-9:2015.

TCVN 11953-9:2017 do Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 94 Phương tiện bảo vệ cá nhân biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 11953 (ISO 16900), Phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp – Phương pháp thử và thiết bị thử, gồm các phần sau:

– TCVN 11953-1:2017 (ISO 16900-1:2014), Phần 1: Xác định độ rò rỉ khí vào bên trong;

– TCVN 11953-2:2017 (ISO 16900-2:2009), Phần 2: Xác định trở lực hô hấp;

– TCVN 11953-3:2017 (ISO 16900-3:2012), Phần 3: Xác định độ lọt của phin lọc bụi;

– TCVN 11953-4:2017 (ISO 16900-4:2011), Phần 4: Xác định dung lượng của phin lọc khí và phép thử di trú, giải hấp và thử động cacbon monoxit;

– TCVN 11953-6:2017 (ISO 16900-6:2015), Phần 6: Độ bền cơ học của các bộ phận và mối nối;

– TCVN 11953-7:2017 (ISO 16900-7:2015), Phần 7: Phương pháp thử tính năng thực tế;

– TCVN 11953-8:2017 (ISO 16900-8:2015), Phần 8: Phương pháp đo tốc độ dòng khí của phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp loại lọc có hỗ trợ;

– TCVN 11953-9:2017 (ISO 16900-9:2015), Phần 9: Xác định hàm lượng cacbon dioxit trong khí hít vào.

Bộ tiêu chuẩn ISO 16900 còn các phần sau:

– ISO 16900-5:2016, Respiratory protective devices – Methods of test and test equipment – Part 5: Breathing machine, metabolic simulator, RPD headforms and torso, tools and verification tools;

– ISO 16900-10:2015, Respiratory protective devices – Methods of test and test equipment – Part 10: Resistance to ignition, flame, radiant heat and heat;

– ISO 16900-11:2013, Respiratory protective devices – Methods of test and test equipment – Part 11: Determination of field of vision;

– ISO 16900-12:2016, Respiratory protective devices – Methods of test and test equipment – Part 12: Determination of volume-averaged work of breathing and peak respiratory pressures;

– ISO 16900-13:2015, Respiratory protective devices – Methods of test and test equipment – Part 13: RPD using regenerated breathable gas and special application mining escape RPD: Consolidated test for gas concentration, temperature, humidity, work of breathing, breathing resistance, elastance and duration;

– ISO 16900-14:2015, Respiratory protective devices – Methods of test and test equipment – Part 14: Measurement of sound level.

Lời giới thiệu

Tiêu chuẩn này được dùng để bổ sung cho các tiêu chuẩn tính năng có liên quan của phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp (PTBVCQHH). Các phương pháp thử được quy định cho phương tiện hoàn chỉnh hoặc bộ phận của phương tiện. Nếu có sai lệch từ phương pháp thử trong tiêu chuẩn này thì các sai lệch phải được quy định trong tiêu chuẩn tính năng có liên quan.

 

PHƯƠNG TIỆN BẢO VỆ CƠ QUAN HÔ HẤP – PHƯƠNG PHÁP THỬ VÀ THIẾT BỊ THỬ – PHẦN 9: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CACBON DIOXIT TRONG KHÍ HÍT VÀO

Respiratory protective devices – Methods of test and test equipment – Part 9: Determination of carbon dioxide content of the inhaled gas

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng cacbon dioxit gia tăng trong khí hít vào do đeo PTBVCQHH.

PTBVCQHH cấp khí thở mạch kín không thuộc phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH  Xem phương pháp thử trong ISO 16900-13.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

ISO 16972, Respiratory protective devices – Terms, definitions, graphical symbols and units of measurement (Phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp – Thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu đồ họa và đơn vị đo)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong ISO 16972.

4  Điều kiện ban đầu

Các tiêu chuẩn tính năng phải chỉ rõ các điều kiện thử sau:

a) Số lượng mẫu thử;

b) Các điều kiện vận hành PTBVCQHH;

c) Loại đầu giả cho PTBVCQHH;

d) Điều hòa sơ bộ hoặc phép thử;

e) Thể tích thở theo phút (tần số và thể tích dòng);

f) Nồng độ cacbon dioxit khi thở ra (trung bình và tối đa);

g) Các sai lệch so với (các) phương pháp thử.

5  Yêu cầu chung của phép thử

Nếu không có quy định khác, các giá trị đưa ra trong tiêu chuẩn này được biểu thị bằng các giá trị danh nghĩa. Loại trừ các giới hạn nhiệt độ, các giá trị không được thể hiện rõ là tối đa hoặc tối thiểu thì phải có dung sai ± 5 %. Nếu không có quy định khác, nhiệt độ xung quanh để thử phải từ 16 °C đến 32 °C và độ ẩm tương đối (50 ± 30) %. Các giới hạn nhiệt độ quy định phải có độ chính xác ± 1 °C.

Khi đánh giá cho các tiêu chí đạt/không đạt tùy thuộc vào phép đo, ghi lại độ không đảm bảo đo theo quy định trong Phụ lục A.

6  Nguyên tắc

Chụp hô hấp được lắp với đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH. Sự cung cấp khí thở hoặc không khí được vận hành theo điều kiện tối thiểu của nhà sản xuất, trừ khi có quy định khác trong các tiêu chuẩn tính năng. Khí thở có chứa nồng độ cacbon dioxit quy định được cấp ở tốc độ quy định từ máy tạo nhịp thở vào đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH. Phân tích nồng độ cacbon dioxit trong khí hít vào. Cũng thực hiện phép thử trong điều kiện không lắp PTBVCQHH vào đầu giả cho PTBVCQHH để xác định nồng độ cacbon dioxit cơ sở của thiết bị thử. Sau đó lấy giá trị đo được khi lắp PTBVCQHH trừ đi giá trị nền, để xác định mức tăng nồng độ cacbon dioxit trong khí hít vào do PTBVCQHH.

7  Thiết bị, dụng cụ

7.1  Quy định chung

Phải chuẩn bị các chi tiết của đầu giả cho PTBVCQHH, lỗ dẫn khí, và lỗ thông lấy mẫu.

Máy tạo nhịp thở phải thở ra cacbon dioxit có nồng độ cacbon dioxit trung bình và tối đa theo xác định trong các tiêu chuẩn tính năng. Điều này đảm bảo là khoảng không chết của chụp hô hấp được chứa đầy khí giàu cacbon dioxit giống như khi người đeo PTBVCQHH.

Khí hít vào phải được phân tích hàm lượng cacbon dioxit. Kết quả có thể được biểu thị là nồng độ cacbon dioxit hít vào trung bình và/hoặc khoảng không chết tương đương.

Ba phương pháp thử khác nhau được quy định trong 7.2, 7.3 và 7.4 và được thể hiện trên Hình 1, Hình 2, và Hình 3. Ba phương pháp này sử dụng cách thức thổi ra khí được làm giàu cacbon dioxit khác nhau và cách xác định nồng độ cacbon dioxit trong khí hít vào khác nhau. Tất cả ba phương pháp đều phù hợp để xác định nồng độ cacbon dioxit của khí thở hít vào. Có thể sử dụng sự kết hợp các phương pháp này hoặc các phương pháp khác nếu cho thấy sự tương đương, nhưng phải sử dụng một đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH phù hợp.

Độ chính xác của phép đo nồng độ cacbon dioxit hít vào được xác định bằng cách sử dụng thể tích kiểm tra (tiêu chuẩn làm việc) là (250 ± 50) ml hoặc (500 ± 50) ml.

Nồng độ cacbon dioxit trong khí thở ra phải có khả năng điều chỉnh được trong các giới hạn được cho trong các tiêu chuẩn tính năng.

Để đảm bảo là PTBVCQHH hít khí phòng thử nghiệm có chứa nồng độ cacbon dioxit tối thiểu, một quạt phụ trợ (không thể hiện trên các hình từ Hình 1 đến Hình 3) được bố trí sao cho quạt thổi không khí thở ra thoát khỏi PTBVCQHH cách xa đầu vào của PTBVCQHH.

CHÚ THÍCH  Không được sử dụng phương pháp quạt phụ trợ khi thực hiện các phép thử trên các thiết bị cấp khí thở độc lập (ví dụ: thiết bị dòng khí nén).

Cần có thông gió phòng thử nghiệm tốt để duy trì nồng độ cacbon dioxit phòng thử nghiệm dưới 0,1 % trong khi thử.

Đối với PTBVCQHH có bộ cấp khí thở độc lập, nồng độ cacbon dioxit trong bộ cấp khí phải nhỏ hơn 0,1 %.

7.2  Phương pháp thử 1

7.2.1  Máy tạo nhịp thở

Sử dụng máy tạo nhịp thở một chai khí. Để tránh lỗi trong phép đo cacbon dioxit trong khí hít vào, điều quan trọng là các van điện từ (xem Hình 1) phải kín khít tốt khi đóng kín và vận hành chính xác tại cùng thời điểm. Để tránh sự xáo trộn cân bằng áp suất trong hệ thống, khởi động van điện từ tại thời điểm khi chuyển động của piston ở mức tối thiểu. Các van phải có thời gian tác động không quá 5 ms từ khi khởi động đến khi mở/đóng hoàn toàn. Thể tích ống dẫn hiệu dụng giữa đầu ra của máy tạo nhịp thở với miệng của đầu giả cho PTBVCQHH phải không lớn hơn 4 I.

CHÚ DẪN

1  Máy tạo nhịp thở	7  Van điện từ
2  Piston phụ trợ	8  Đầu giả cho PTBVCQHH
3  Van một chiều	9  Ống lấy mẫu khí hít vào
4  Bộ kiểm soát dòng cacbon dioxit	10  Bộ hấp thụ cacbon dioxit
5  Bộ bù thể tích	11  Bộ cấp cacbon dioxit
6  Máy phân tích cacbon dioxit

Hình 1 – Sơ đồ cách bố trí một chai khí để thử hàm lượng cacbon dioxit của khí hít vào

7.2.2  Máy phân tích cacbon dioxit

Nên sử dụng máy phân tích cacbon dioxit có độ phân giải 0,01 %. Đối với các phép đo cacbon dioxit hít vào và thở ra, có thể sử dụng các máy phân tích riêng rẽ.

7.2.3  Lấy mẫu cacbon dioxit

Mẫu khí hít vào lấy từ miệng (xem Hình 1, chú dẫn 9) bằng một phổi phụ trợ được dẫn động bởi máy tạo nhịp thở và trong pha hít vào. Máy tạo nhịp thở được cài đặt để hít một thể tích mẫu cho trước (tỷ lệ phần trăm lựa chọn của thể tích khí hít vào của máy tạo nhịp thở) trong nhịp hít vào của máy tạo nhịp thở. Sự “thất thoát” rõ ràng trong thể tích hít vào của máy tạo nhịp thở được bù lại bởi thể tích cho thêm cacbon dioxit thông qua lưu lượng kế vào máy tạo nhịp thở trong nhịp hít vào. Vì thế hai thể tích này bằng nhau là quan trọng.

Hàm lượng cacbon dioxit của khí thở ra được kiểm soát ở tốc độ dòng theo yêu cầu của máy phân tích. Điều này phải được thực hiện trước và sau từng phép thử, hoặc liên tục trong suốt phép thử. Điểm lấy mẫu ngay trước van điện từ trong chu tuyến thở ra. Để duy trì sự cân bằng, mẫu được đưa trở lại dòng vào phía trên của điểm lấy mẫu.

Bộ hấp thụ cacbon dioxit cần để ngăn sự tích tụ cacbon dioxit trong mạch thiết bị thử. Bộ bù thể tích cho phép duy trì các điều kiện không đổi cho các phần cụ thể của chu trình thử. Phải kiểm tra hiệu quả của bộ hấp thụ cacbon dioxit trước và sau khi thử.

7.2.4  Đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH

Phải sử dụng đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH phù hợp, bao gồm cả ống lấy mẫu.

7.3  Phương pháp thử 2

7.3.1  Máy tạo nhịp thở và thiết bị phụ

Phải sử dụng máy tạo nhịp thở có hai chai khí giống hệt nhau. Hình 2 đưa ra sơ đồ của máy tạo nhịp thở và thiết bị phụ, bao gồm hệ thống đường ống, các van điện từ cần thiết cho phép thử. Các van khởi động bên ngoài phải có thời gian tác động không quá 5 ms từ khi khởi động đến khi đóng/mở hoàn toàn. Thể tích ống hiệu dụng giữa đầu ra của máy tạo nhịp thở với miệng của đầu giả cho PTBVCQHH phải không lớn hơn 4 I.

CHÚ DẪN

1  Máy tạo nhịp thở	8  Máy phân tích cacbon dioxit
2  Van điện từ	9  Đầu giả cho PTBVCQHH
3  Chai khí cacbon dioxit	10  Bình chứa khí thở ra, có van xả, nếu cần
4  Máy nén không khí	11  Bình chứa khí hít vào
5  Bộ kiểm soát khí thử	12  Khí xả
6  Van chặn	13  Van giảm áp
7  Bơm hút

 

	Giai đoạn 1:		Giai đoạn 2:		Giai đoạn 3:
Van điện từ	Trong khi điều hòa sơ bộ 15 lần thở		Trong khi lấy mẫu khí hít vào 5 lần thở		Sau khi hoàn thành lấy mẫu khí hít vào
	Pha hít vào	Pha thở ra	Pha hít vào	Pha thở ra	Pha hít vào	Pha thở ra
A	Oa	Xb	O	X	X	X
B	X	O	X	O	O	O
C	O	X	O	X	O	X
D	X	O	X	O	X	O
E	X	O	X	X	X	O
F	X	X	X	O	X	X
CHÚ THÍCH  Van điện từ A, B, C, D, E, và F (xem chú dẫn 2) ở trạng thái mở hoặc đóng tương đương với các pha thở. a mở b đóng

Hình 2 – Giản đồ cách bố trí cặp chai khí để thử hàm lượng cacbon dioxit của khí hít vào

7.3.2  Máy phân tích cacbon dioxit PTBVCQHH

Nên sử dụng máy phân tích cacbon dioxit có độ phân giải 0,01 %. Có thể sử dụng các máy phân tích riêng rẽ cho các phép đo cacbon dioxit hít vào và thở ra.

7.3.3  Đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH

Phải sử dụng đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH phù hợp, bao gồm cả ống lấy mẫu.

7.3.4  Khí thử

Khí thử được tạo ra bằng cách trộn không khí (có thể từ nguồn không khí nén hoặc nguồn không khí sạch được lọc) với khí cacbon dioxit. Khí cacbon dioxit được cấp từ chai khí cacbon dioxit nguyên chất hoặc cacbon dioxit được pha loãng. Tốc độ dòng cacbon dioxit và không khí được điều chỉnh để đạt được nồng độ phần trăm cacbon dioxit mục tiêu được quy định trong các tiêu chuẩn tính năng.

7.3.5  Bình chứa khí thở ra và hít vào

7.3.5.1  Bình chứa khí thở ra

Bình chứa khí thở ra là một bình kín, có thể mềm, và có thể tích tối thiểu gấp hai lần thể tích dòng tối đa của máy tạo nhịp thở được yêu cầu trong các chu trình thử. Cho phép một bình mềm lớn có chứa đủ hỗn hợp cacbon dioxit/không khí để hoàn thành từng chu trình thử mà không cần bổ sung thêm. Trong chu trình thử, có thể luân phiên bổ sung thêm vào bình chứa khí một lượng khí hỗn hợp cacbon dioxit/không khí đúng nồng độ từ nguồn khí thử. Trong trường hợp này, bình chứa khí được lắp với van xả để ngăn ngừa sự quá áp bên trong bình.

7.3.5.2  Bình chứa mẫu khí hít vào

Bình chứa mẫu khí hít vào thu gom khí hít vào thổi từ đầu giả cho PTBVCQHH trong chu kỳ hít vào để phân tích trước khi khí hít vào xả ra môi trường. Thể tích bình chứa phải tối thiểu gấp hai lần thể tích dòng tối đa của máy tạo nhịp thở được yêu cầu trong các chu trình thử.

7.4  Phương pháp thử 3

7.4.1  Máy tạo nhịp thở

Phải sử dụng máy tạo nhịp thở một chai khí, có lắp bộ chuyển đổi thể tích, (xem Hình 3). Đưa liên tục cacbon dioxit vào máy tạo nhịp thở, tại đó có sự hòa trộn khí.

CHÚ DẪN

1  Máy tạo nhịp thở (không thể hiện cơ cấu dẫn động)	6  Bộ điều chỉnh lưu lượng khối
2  Van một chiều	7  Máy phân tích cacbon dioxit
3  Đầu giả cho PTBVCQHH	8  Bộ chuyển đổi thể tích
4  Điểm lấy mẫu	9  Máy tính
5  Bộ cấp cacbon dioxit

Hình 3 – Phương pháp 3: Sơ đồ khái lược cách bố trí một chai khí để thử hàm lượng cacbon dioxit của khí hít vào có sử dụng máy phân tích thở tốc độ cao

7.4.2  Máy phân tích cacbon dioxit

Yêu cầu máy phân tích cacbon dioxit có thời gian hiển thị nhanh hơn 100 ms (0 % đến 90 %). Máy phân tích nên có độ phân giải 0,01 %.

7.4.3  Đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH

Đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH phù hợp.

7.4.4  Cacbon dioxit và đồng bộ hóa tín hiệu thể tích

Lấy mẫu liên tục qua ống mao dẫn hẹp từ miệng đường khí đến máy phân tích cacbon dioxit ở tốc độ dòng được xác định bởi máy phân tích (xem Hình 3). Phân tích và giá trị nồng độ được hiển thị như một hàm số của thể tích (xem Hình B.1).

Sự hiển thị tín hiệu thể tích và tín hiệu đo cacbon dioxit tương ứng có thể bị sai lệch do các kỹ thuật đo. Hai tín hiệu này phải đồng bộ trước khi phân tích.

Có thể đo thời gian trễ của tín hiệu cacbon dioxit bằng cách tạo ra sự thay đổi nhanh về mức cacbon dioxit ở chỗ mở đường dẫn khí và xác định khoảng thời gian sử dụng trước khi nhận thấy sự thay đổi trên hệ thống tiếp nhận dữ liệu. Ngoài ra, sự trễ có thể được điều chỉnh sao cho tính toán khoảng không chết giải phẫu phù hợp với khoảng không chết giải phẫu đã biết.

7.4.5  Sự tiếp nhận dữ liệu

Tần số lấy mẫu tối thiểu 10 Hz đối với phép đo nồng độ cacbon dioxit và phép đo thể tích yêu cầu. Điều này cần để điều chỉnh đúng về thời gian trễ.

8  Cách tiến hành phép thử

8.1  Quy định chung

8.1.1  Các chu trình thử

Đối với từng phương pháp thử, các chu trình thử được quy định dưới đây được thực hiện ở cả trường hợp có và không có PTBVCQHH được lắp vào đầu giả cho PTBVCQHH. Mức tăng nồng độ cacbon dioxit hít vào tạo ra bởi PTBVCQHH là sự khác nhau giữa hai phép đo. Nếu có yêu cầu, các phép thử cũng được thực hiện ở các chương trình cài đặt máy tạo nhịp thở khác nhau, theo các yêu cầu của tiêu chuẩn tính năng, như một phần của chế độ đánh giá.

8.1.2  Thử PTBVCQHH có chụp hô hấp loại L

Khi thử PTBVCQHH có chụp hô hấp loại L, cần đảm bảo rằng áp suất trong mũ trùm đầu, khi lắp đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH, tương tự như áp suất trong mũ trùm đầu khi đội. Phương pháp xác định áp suất trong mũ trùm đầu như sau:

Đối tượng thử đeo và vận hành PTBVCQHH theo thông tin do nhà sản xuất cung cấp, ở tốc độ dòng tối đa. Đối tượng thử giữ hơi thở, và ghi lại áp suất trong chụp hô hấp. Phép thử được lặp lại trên hai đối tượng thử nữa và ghi lại giá trị trung bình của áp suất trên tối thiểu ba người đội. Sau đó lắp chụp hô hấp vào đầu giả cho PTBVCQHH theo thông tin do nhà sản xuất cung cấp. Vận hành PTBVCQHH, nhưng máy tạo nhịp thở không hoạt động, lắp chụp hô hấp và điều chỉnh sao cho áp suất trong chụp hô hấp bằng với giá trị trung bình của áp suất đo được trên ba đối tượng thử.

8.2  Phương pháp thử 1 – Phương pháp đo cacbon dioxit trong khí hít vào

8.2.1  Tính chương trình cài đặt máy tạo nhịp thở

Trong phương pháp này, piston phổi phụ trợ chuyển động sao cho thể tích khí rút ra bởi phổi phụ trợ bù lại thể tích cacbon dioxit thêm vào phổi máy tạo nhịp thở chính. Nguyên tắc được quy định trong 7.2.1.

Tính chương trình cài đặt được cho trong Bảng 1.

Bảng 1 – Tính chương trình cài đặt

Thông số	Ký hiệu	Đơn vị tính
Tần số máy tạo nhịp thở	A	[chu kỳ/phút]
Thể tích dòng máy tạo nhịp thở	B	[l/chu kỳ]
Cacbon dioxit thở ra yêu cầu	C	[%]
Thể tích cacbon dioxit đưa vào/chu kỳ	V = (C x B/100)	[l/chu kỳ]
Tốc độ dòng cacbon dioxit đưa vào	V x A	[l/min]
Thể tích mẫu hít vào/chu kỳ (sự dịch chuyển piston phụ trợ)	E = V x 1 000	[ml/chu kỳ]

8.2.2  Vận hành máy tạo nhịp thở

Bật máy tạo nhịp thở (có phổi phụ trợ và các van) và vận hành ở các thông số được quy định trong các tiêu chuẩn tính năng.

8.2.3  Quạt phụ trợ

Bật quạt phụ trợ. Quạt được bố trí để thổi không khí ở tốc độ từ 0,3 m/s đến 0,7 m/s khi được đo ở điểm cách phía trước của đầu vào PTBVCQHH 50 mm. Đảm bảo là không khí được thổi hướng ra xa (các) đầu vào của PTBVCQHH.

8.2.4  Nồng độ cacbon dioxit thở ra

Điều chỉnh bộ cấp cacbon dioxit vào máy tạo nhịp thử để đạt được nồng độ cacbon dioxit trong khí thở ra theo quy định trong các tiêu chuẩn tính năng, ký hiệu là “C_a” trong công thức (1) (xem 8.2.8). Kiểm tra nồng độ cacbon dioxit trong khí thở ra trên cơ sở khí khô và điều chỉnh nếu cần thiết để đạt được mức ổn định C %.

8.2.5  Mức cacbon dioxit PTBVCQHH

Không lắp PTBVCQHH vào đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH, rút một mẫu của khí hít vào trong pha hít vào bởi bộ piston phụ trợ ở tốc độ chuyển dịch/nhịp thở “E” ml (ở đây, tỷ lệ thể tích của nhịp lấy mẫu và nhịp hít vào của máy tạo nhịp thở giống như tỷ lệ thể tích cacbon dioxit thở ra). Đo nồng độ cacbon dioxit trong mẫu bằng máy phân tích. Tiếp tục phép thử cho đến khi đạt được giá trị ổn định. Ghi lại giá trị này là mức cacbon dioxit nền C_b trong khí hít vào của thiết bị thử.

8.2.6  Lắp PTBVCQHH

Lắp chụp hô hấp hoặc PTBVCQHH hoàn chỉnh, theo thông tin do nhà sản xuất cung cấp, vào cỡ phù hợp của đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH, và, nếu phù hợp, vận hành PTBVCQHH ở các thông số được quy định trong tiêu chuẩn tính năng. Lặp lại các qui trình được quy định từ 8.2.2 đến 8.2.5, trừ trường hợp PTBVCQHH được lắp với đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH, để đo C_a.

8.2.7  Điều chỉnh nồng độ cacbon dioxit đường cơ sở khi thử PTBVCQHH cấp khí thở

Khi thử PTBVCQHH cấp khí thở, cần điều chỉnh mức đường cơ sở cacbon dioxit C_b đối với bất kỳ sự chênh lệch nào giữa nồng độ cacbon dioxit trong nguồn khí thở được cấp và không khí phòng thử nghiệm. Đo mức tham chiếu của cacbon dioxit trong nguồn khí thở được cấp (C_supply) và không khí phòng thử nghiệm (C_lab) và tính chênh lệch giữa hai phép đo. Điều chỉnh giá trị C_b đối với sự chênh lệch này: C_b = C_supply – C_lab.

8.2.8  Tính mức tăng cacbon dioxit

Mức tăng cacbon dioxit trong khí hít vào, D, do mẫu thử gây ra, được tính theo công thức (1):

D = Ca – Cb

(1)

Trong đó

C_a  nồng độ cacbon dioxit có mẫu thử, tính bằng tỷ lệ phần trăm theo thể tích;

C_b nồng độ đường cơ sở cacbon dioxit, tính bằng tỷ lệ phần trăm theo thể tích, (tức là: không có mẫu thử).

8.2.9  Hoàn thành các chu trình thử

Lặp lại phép thử, nếu cần thiết, cho đến khi tất cả các phép thử đã được thực hiện ở các điều kiện yêu cầu bởi các tiêu chuẩn tính năng.

8.3  Phương pháp thử 2 – Phương pháp đo cacbon dioxit trong khí hít vào

8.3.1  Nồng độ cacbon dioxit thở ra

Cài đặt nồng độ cacbon dioxit của khí thở ra đến mức được quy định trong các tiêu chuẩn tính năng bằng cách điều chỉnh các tốc độ dòng từ nguồn khí. Đo nồng độ cacbon dioxit của dòng khí thở ra và điều chỉnh tốc độ dòng khí nguồn nếu cần thiết để đạt được nồng độ đúng.

8.3.2  Bình chứa khí thở ra

Cho hỗn hợp cacbon dioxit vào bình chứa khí thở ra và chắc chắn rằng nồng độ này ở trong khoảng được quy định trong các tiêu chuẩn tính năng. Nếu cần thiết, đảm bảo là van xả đang hoạt động đúng và đưa hỗn hợp cacbon dioxit dư ra khỏi vùng thử, sao cho nồng độ cacbon dioxit cơ sở trong không khí phòng thử nghiệm không bị tăng giả tạo.

8.3.3  Bình chứa khí hít vào

Hút hết khí trong bình chứa khí hít vào bằng bơm hút để ngăn ngừa sự nhiễm bẩn từ phép thử trước.

8.3.4  Vận hành máy tạo nhịp thở

Bật máy tạo nhịp thở và vận hành ở các thông số được quy định trong các tiêu chuẩn tính năng.

8.3.5  Quạt phụ trợ

Xem 8.2.3.

8.3.6  Nồng độ cacbon dioxit hít vào

Không lắp PTBVCQHH vào đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH, và sau khoảng thời gian ổn định ban đầu của 15 lần thở, bật sang giai đoạn 2. Thu gom khí từ chai chứa khí hít vào trong túi lấy mẫu (bình chứa). Sau 5 lần thở tiếp theo, bật sang giai đoạn 3. Đo nồng độ cacbon dioxit (C_b) của khí được thu gom trong túi lấy mẫu khí hít vào (bình chứa) bằng máy phân tích cacbon dioxit.

8.3.7  Kết thúc từng chu trình thử

Kết thúc từng chu trình thử, hút hết khí trong bình chứa khí hít vào và bình chứa khí thở ra.

8.3.8  Lắp PTBVCQHH

Lắp chụp hô hấp hoặc PTBVCQHH hoàn chỉnh, theo thông tin do nhà sản xuất cung cấp, vào đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH có cỡ phù hợp, và, nếu phù hợp, vận hành PTBVCQHH ở các thông số được quy định trong các tiêu chuẩn tính năng. Lặp lại các qui trình được qui định từ 8.3.1 đến 8.3.7, trừ trường hợp PTBVCQHH được lắp với đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH, để đo C_a.

8.3.9  Tính mức tăng cacbon dioxit

Xem 8.2.8.

8.3.10  Điều chỉnh nồng độ cacbon dioxit đường cơ sở khi thử PTBVCQHH cấp khí thở

Xem 8.2.7.

8.3.11  Hoàn thành các chu trình thử

Xem 8.2.9.

8.4  Phương pháp thử 3 – Phương pháp đo cacbon dioxit trong khí hít vào

8.4.1  Vận hành máy tạo nhịp thở

Bật máy tạo nhịp thở và vận hành ở các thông số được quy định trong các tiêu chuẩn tính năng.

8.4.2  Quạt phụ trợ

Xem 8.2.3.

8.4.3  Cài đặt tốc độ dòng cacbon dioxit ban đầu

Không lắp PTBVCQHH với đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH, cài đặt tốc độ dòng cacbon dioxit ban đầu để đạt được nồng độ cacbon dioxit yêu cầu tại cuối của chu kỳ thở ra theo qui định trong các tiêu chuẩn tính năng.

8.4.4  Ghi lại dữ liệu

Ghi lại dữ liệu từ máy phân tích cacbon dioxit và bộ chuyển đổi thể tích. Dữ liệu nên vẽ như thể hiện trên Hình B.1.

CHÚ THÍCH  Thông tin thêm, xem các mục tham khảo [1] và [2].

8.4.5  Tính lượng cacbon dioxit hít vào

Thể tích cacbon dioxit hít vào, V, được tính theo công thức (2).

Trong đó

F phần cacbon dioxit đo được ở thời gian cho trước;

 sự thay đổi về thể tích tương ứng ở thời gian đó, tính bằng lít.

Phần cacbon dioxit hít vào trung bình, F, được tính theo công thức (3).

F=

(3)

Trong đó

V_T thể tích dòng

Nồng độ cacbon dioxit (tính bằng phần trăm theo thể tích) của khí hít vào, C, được tính theo công thức (4).

C = 100 • F

(4)

Dòng cacbon dioxit không phải điều chỉnh để đúng chính xác với nồng độ cacbon dioxit mục tiêu ở đoạn cuối thở ra (cacbon dioxit dòng cuối), F. Fcó thể được hiệu chỉnh nếu F không như yêu cầu trong tương quan dưới đây [xem công thức (5)].

(5)

Trong đó

F và	các giá trị đo thực tế;
	được yêu cầu

8.4.6  Lắp PTBVCQHH

Lắp chụp hô hấp hoặc PTBVCQHH hoàn chỉnh, theo thông tin do nhà sản xuất cung cấp vào cỡ phù hợp của đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH, và, nếu phù hợp, vận hành PTBVCQHH ở các thông số được quy định trong tiêu chuẩn tính năng. Lặp lại từ 8.4.1 đến 8.4.5, trừ trường hợp PTBVCQHH được lắp với đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH, để đo C_a.

8.4.7  Tính mức tăng cacbon dioxit

Xem 8.2.8.

8.4.8  Điều chỉnh nồng độ cacbon dioxit đường cơ sở khi thử PTBVCQHH cấp khí thở

Xem 8.2.7.

8.4.9  Hoàn thành các chu trình thử

Xem 8.2.9.

9  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít nhất các thông tin sau:

a) Cách nhận biết PTBVCQHH (model, kích cỡ, v.v…);

b) Số lượng mẫu được thử;

c) Điều hòa sơ bộ hoặc phép thử đã thực hiện;

d) Cách lựa chọn đầu giả/thân giả cho PTBVCQHH;

e) Thể tích phút thở;

f) Phương pháp thử được sử dụng (1, 2, 3);

g) Giá trị của hàm lượng cacbon dioxit hiệu chỉnh của khí hít vào đối với từng mẫu thử;

h) Các sai lệch so với (các) phương pháp thử;

i) Độ không đảm bảo đo (xem Phụ lục A).

 

Phụ lục A

(quy định)

Áp dụng độ không đảm bảo đo

A.1  Xác định sự phù hợp

Để xác định sự phù hợp hoặc các khía cạnh khác của phép đo theo phương pháp thử này, khi so sánh với các giới hạn yêu cầu kỹ thuật đã cho trong tiêu chuẩn phương tiện bảo vệ, phải áp dụng như sau:

Nếu kết quả thử ± độ không đảm bảo đo, U, nằm hoàn toàn vào bên trong hoặc bên ngoài vùng yêu cầu kỹ thuật đối với phép thử cụ thể được cho trong tiêu chuẩn phương tiện bảo vệ thì kết quả phải là đạt hoặc không đạt (xem Hình A.1 và A.2)

CHÚ DẪN

1  Giới hạn dưới của yêu cầu kỹ thuật

2  Phạm vi của yêu cầu kỹ thuật

3  Giới hạn trên của yêu cầu kỹ thuật

4  Độ không đảm bảo đo, U

5  Giá trị đo được

Hình A.1 – Kết quả đạt

CHÚ DẪN

1 Giới hạn dưới của yêu cầu kỹ thuật

2  Phạm vi của yêu cầu kỹ thuật

3  Giới hạn trên của yêu cầu kỹ thuật

4  Độ không đảm bảo đo, U

5  Giá trị đo được

Hình A.2 – Kết quả không đạt

Nếu kết quả thử ± độ không đảm bảo đo, U, nằm bên ngoài giá trị giới hạn quy định kỹ thuật (lớn hơn hoặc nhỏ hơn) đối với phép thử cụ thể được cho trong tiêu chuẩn phương tiện bảo vệ thì khi đánh giá đạt hoặc không đạt phải được xác định dựa trên an toàn của người đeo phương tiện; đó là, kết quả phải cho là không đạt (xem Hình A.3).

CHÚ DẪN

1  Giới hạn dưới của yêu cầu kỹ thuật

2  Phạm vi của yêu cầu kỹ thuật

3  Giới hạn trên của yêu cầu kỹ thuật

4  Độ không đảm bảo đo, U

5  Giá trị đo được

Hình A.3 – Kết quả không đạt

 

Phụ lục B

(tham khảo)

Đường biểu diễn nồng độ cacbon dioxit trong khí thở ra và sử dụng thể tích kiểm tra

B.1  Đường biểu diễn điển hình của nồng độ cacbon dioxit trong khí thở ra

Đường biểu diễn điển hình của cacbon dioxit từ một người được thể hiện trên Hình B.1. Sự thở ra bắt đầu từ điểm A tại chỗ thể tích (phổi) lớn và mức cacbon dioxit trong PTBVCQHH thấp. Sau khoảng không chết giải phẫu trở nên rõ ràng (B), mức cacbon dioxit tăng nhanh (chỉ ra bởi đường 1) sau khi có sự tăng chậm để đạt tới giá trị cuối-dòng ở C. Khi không có khoảng không chết bên ngoài, giá trị cuối-dòng điển hình là 5,3 % và nồng độ cacbon dioxit thở ra tính trung bình thể tích là từ 2,6 % đến 3,4 %.

Các đường hít vào đối với hai loại chụp hô hấp khác nhau được thể hiện bởi đường p và q.

Trong ví dụ đầu tiên (đường p), phần đầu tiên của hơi hít vào là phần cuối của hơi thở ra trước đó, nghĩa là: đường vẽ đi ngược lại dọc theo đường thở ra cho đến khi không khí sạch đi vào và cacbon dioxit giảm nhanh xuống mức khí hít vào.

Trong ví dụ thứ hai (đường q), không khí sạch vào người sử dụng rất nhanh làm cho mức cacbon dioxit bắt đầu giảm sớm trong khi hít vào. Tuy nhiên, phải mất một thời gian trước khi làm sạch tất cả cacbon dioxit, như thể hiện bởi sự giảm chậm của đường cacbon dioxit.

Thông thường đối với một số chụp hô hấp, cacbon dioxit có thể giữ tăng ở cuối chu kỳ hít vào.

CHÚ DẪN

A  bắt đầu thở ra

B  sự rõ ràng của khoảng không chết

C  giá trị cuối dòng

p, q  các đường hít vào đối với hai loại chụp hô hấp khác nhau

X  thể tích

Y  mức cacbon dioxit, tính bằng phần trăm

1  đường thở ra

Hình B.1 – Ví dụ về đường biểu diễn cacbon dioxit trong khi thở ra (đường nét đứt) và các đường hít vào từ hai loại chụp hô hấp thông thường (đường nét liền)

B.2  Sử dụng các thể tích kiểm tra

Lắp một ống có thể tích đã biết, (250 ± 50) ml hoặc (500 ± 50) ml, với đường thoát khí để xác định V. Sau đó tính khoảng không chết, V_D, theo công thức (B.1):

VD =

(B.1)

V_D đã tính được so sánh với thể tích đã biết.

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] G.O. Dahlbäck, L.-G. Fallhagen A novel method for measuring dead space in respiratory protective equipment. Journal of the International Society for Respiratory Protection. 1987, 5 (1) pp.12-17

[2] D.E. Warkander, c.e.g. Lundgren Dead space in the breathing apparatus; interaction with ventilation, Ergonomics vol. 38(9), 1995, pp. 1745 to 1758