Аппаратура

В настоящее время большинство городских и сельских электростанций вырабатывает переменный ток; поэтому возникает необходимость превратить переменный ток в постоянный. Обычно это осуществляется непосредственно в аппарате для гальванизации, имеющем специальный кенотронный выпрямитель.

Кенотрон, или, иначе, диод (рис. 2), представляет собой катодную лампу с двумя электродами - катодом и анодом. При накале катода, представляющего собой вольфрамовую спираль, выделяются электроны, которые двигаются к аноду, замыкая цепь тока. Для выпрямления обеих полуволн переменного тока применяют спаренный диод, в котором в одном стеклянном баллоне заключены два диода.

Рис. 2. Диод

После прохождения через спаренный кенотрон переменный ток превращается в пульсирующий, т. е. состоящий из следующих друг за другом отдельных импульсов постоянного тока. С помощью сглаживающего фильтра - двух конденсаторов, включенных параллельно, и дросселя, включенного последовательно, ток становится ровным, пригодным для лечения больных. Дроссель представляет собой проволочную катушку, насаженную на железный сердечник.

Сглаженный постоянный ток проходит через обмотку потенциометра из тонкой проволоки, намотанной на каркас из изоляционного материала. Обмотка представляет собой большое сопротивление в 1000 ом. Потенциометр служит для регулирования напряжения в цепи больного, а следовательно, и силы тока.

Основным типом аппарата для гальванизации, выпускаемым нашей промышленностью, является аппарат АГН (АГН-1, АГН-2) - аппарат для гальванизации настенный. Внешне он имеет вид четырехугольной, укрепленной на стене коробки из пластмассы (рис. 3). Расположение деталей внутри аппарата представлено на рис. 4.

Рис. 3. Панель аппарата АГН-1. 1 - контрольная лампочка; 2 - ручка движка потенциометра; 3 - выключатель; 4 - включение напряжения на 127 и 220 V; 5 - выходные клеммы; 6 - переключатель шунтов; 7 - миллиамперметр

Рис. 4. Расположение деталей внутри аппарата АГН-1

Для измерения силы тока, проходящего через больного, в цепь тока после потенциометра включен миллиамперметр, т. е. прибор, измеряющий тысячные доли ампера.

Миллиамперметр аппарата для гальванизации - магнито-электрического типа (рис. 5): между полюсами постоянного подковообразного магнита помещена вращающаяся на осях, намотанная на легкий, каркас, проволока, так называемая рамка. Измеряемый ток проходит через обмотку рамки и вызывает возникновение магнитного поля, которое, взаимодействуя с полем постоянного магнита, заставляет рамку поворачиваться. Чем сильнее ток, тем на больший угол поворачивается рамка, а вместе с пси прикрепленная к каркасу рамки стрелка. Устанавливаясь против определенного деления шкалы, стрелка укажет силу тока. Для рамки берут тонкую проволоку, что ограничивает силу тока, пропускаемую через миллиамперметр. Чтобы увеличить пределы измерения миллиамперметра, пользуются шунтами, т. е. параллельно включаемыми сопротивлениями.

Рис. 5. Миллиамперметр. а - панель прибора; б - схема прибора

Если миллиамперметр аппарата для гальванизации имеет одну шкалу на 5 mА, а переключатель шунта стоит на 50 mА, необходимо показания шкалы миллиамперметра увеличить в 10 раз, чтобы определить истинную силу тока, (получаемого больным. Но обычно миллиамперметр имеет две шкалы: на 5 mА и 50 mА.

На панели аппарата справа вверху находится ручка ползунка потенциометра; вокруг нее нанесены деления от 0 до 10, а на ручке - белая черточка, чтобы ориентироваться, насколько отошел ползунок потенциометра от начального положения. Между миллиамперметром и ручкой ползунка потенциометра находится сигнальная лампочка, зажигающаяся при включении аппарата. В центре панели имеются два гнезда: у левого гнезда стоит обозначение 127 V, у правого - 220 V; в одно из них ввинчивается штифт соответственно напряжению внешней сети. Надо хорошо знать, какое напряжение подведено к штепсельной розетке, и проверить, соответствует ли положение штифта ее напряжению, иначе аппарат может повредиться.

У выходных клемм стоят обозначения: у одной - плюс (анод), у второй - минус (катод); к клеммам присоединяются провода, идущие к больному.

При получении нового или отремонтированного аппарата рекомендуется проверить правильность обозначения полюсов. Из всех способов определения полюсов наиболее простыми являются два.

Первый способ. К ватке, смоченной раствором йодистого калия, прикладывают концы двух проводов, присоединенных к выходным клеммам аппарата для гальванизации. Включая ток, доводят силу его, передвигая ползунок потенциометра до 15-20 mА (шунт - на 50). На аноде ватка окрашивается в желто-коричневый цвет. Это объясняется тем, что содержащиеся в растворе отрицательно заряженные ионы йода движутся в сторону анода; достигнув его, они отдают свой лишний электрон и, превратившись в атомы йода, окрашивают ватку в желто-коричневый цвет.

Второй способ. Концы проводов, соединенные с клеммами аппарата для гальванизации, опускают в стакан со слегка подсоленной водой. При пропускании постоянного тока у катода интенсивно выделяются мелкие пузырьки водорода, а у анода выделяются в меньшем количестве более крупные пузырьки кислорода и появляется муть. Зависит это от этого, что растворенные в воде молекулы хлористого натрия распадаются на положительные ионы натрия и отрицательные ионы хлора. Достигая катода, положительно заряженный ион натрия получает недостающий ему электрон, превращается в атом натрия, приобретает химическую активность и вступает в реакцию с молекулой воды по формуле:

В результате на катоде возникает едкая щелочь и выделяется водород.

На аноде ион хлора, отдав свой электрон и превратившись в атом хлора, также вступает в реакцию с водой по формуле:

На аноде образуется соляная кислота и выделяется кислород. Соляная кислота, вступая в реакцию с солями, находящимися в воде, образует плохо растворимые соединения, выделяющиеся в виде мути.

Подобное явление разложения током растворов солей (а также кислот и оснований) называется электролизом; при электролизе у полюсов возникают вторичные химические реакции, сопровождавшиеся возникновением новых веществ, продуктов электролиза. Электролизу подвергаются не только соли хлористого натрия, но и другие растворенные в воде электролиты.

В некоторых аппаратах для гальванизации имеется переключатель полюсов, позволяющий, не вынимая проводов из клемм, менять знак полюсов на выходных клеммах аппарата.

Кроме гальванических аппаратов, работающих от сети переменного тока, в старых электрокабинетах можно встретить гальванические аппараты, питаемые постоянным током от внешней сети или от умформера, состоящего из мотора переменного тока и генератора постоянного тока. В гальванических аппаратах, питаемых постоянным током, выпрямительное устройство отсутствует. Такие гальванические аппараты можно питать также от батареи аккумуляторов или элементов.

Различают стационарные аппараты для гальванизации, укрепляемые на стене (их часто называют гальваническими досками), и портативные, которые можно переносить с места на место, что позволяет проводить процедуры у постели больного и на дому. Внешне портативные аппараты имеют вид ящичков или чемоданчиков; по своему устройству они не отличаются от стационарных аппаратов. Выпускаемый заводом "ЭМА" (электромедицинской аппаратуры) портативный аппарат для гальванизации под названием ГВП-3 (гальванический аппарат с выпрямителем, портативный, тип 3) представляет собой аппарат АГН-2, укрепленный в чемодане.