Устройство для вычисления потребности детей в продуктах питания

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 43350 2, Союз Советова

Социал истицеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.07.72 (21) 1805173/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.06.74. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 28.11.74 (51) М. Кл. G 06g 7/48

Государственный намитет

Совета Министров СССР пв делам изобретений и атирытий (53) УДК 681.337(088.8) (72) Авторы изобретения

Э. М. Крищян, В. А. Демирчян и Г. С. Зигельян

Институт кардиологии и сердечной хирургии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОТРЕБНОСТИ

ДЕТЕЙ В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для автоматического вычисления определения потребности организма ребенка в продуктах питания.

Такие устройства в данное время не существуют и на практике эти работы ведутся вручную.

Цель изобретения — автоматическое определение потребности организма ребенка в питательных веществах (белках, углеводах. жирах) в зависимости от веса ребенка при рождении и возраста и вычисление по потребности в питательных веществах необходимого количества продуктов питания дневного рациона.

В предлагаемом устройстве задающий генератор подключен к управляющим входам трех модуляторов, управляющий вход четвертого модулятора подключен к выходу третьего модулятора, к рабочим входам модуляторов подключены движки задающих потенциометров, выход первого модулятора подключен непосредственно, а третьего и четвертого — через первую схему ИЛИ вЂ” к входам первой схемы И, к выходу которой подключены четыре ограничителя амплитуды, их выходы подключены через соответствующие интеграторы первой группы к одним входам четырех индикаторов; другие входы индикаторов подключены к соответствующим выходам интсграторов второй группы, вход каждого из них соединен с выходом соответствующей схемы

ИЛИ, а к входам схем ИЛИ через ограничители амплитуды подключены выходы первой группы модуляторов, причем управляющий вход первого из них соединен с задающим генератором, а управляющие входы ocTBJIbHblx последовательно соединены с выходом предыдущего модулятора, к рабочим входам

10 модуляторов подключены движки задающих потенциометров; к входам коррекции интеграторов обеих групп подключены через контактные группы двуx реле выходы четырех дополнительных схем ИЛИ, к входам которых

15 через ограничители амплитуды подключены выходы второй группы модуляторов; выход второго модулятора подключен к входу инвертора и к входу второй схемы И, выход первой схемы ИЛИ подключен к входу другого ин20 вертора и третьей схемы И, причем выходы обеих схем И подключены к обмоткам сооТветствующих реле, а также к входам второй схемы ИЛИ, выход которой через ограничитель амплитуды и интегратор подключен к за25 дающим потенциометрам цепей коррекции.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство состоит из задающего генератора 1, узла вычисления потребности ребенка

30 в питательных ингредиентах, включающего

433502

Б, — — j6 — — 1 Р„+Б, (2) Б, =6PÄ+ Б

P задающие потенциометры R< — R3, широтноимпульсные модуляторы 2 — 5, схему логического ИЛИ 6, схему логического И 7, ограничители амплитуды 8 — 11 и интеграторы 12 ——

15; узла установок назначений продуктов питания, включающего задающие потенциометры К,— R», широтно-импульсные модуляторы

16 — 23 с ограничителями амплитуды, схемы логического ИЛИ 24 — 27 и интеграторы 28—

31; индикаторов 32 — 35 и узла коррекции, включающего задающие потенциометры

Р— R<>, широтно-импульсные модуляторы

36 — 43 с ограничителями амплитуды, схемы логического ИЛИ 44 — 47, .инверторы 48, 49, схемы логического И 50, 51, схему ИЛИ 52, ограничитель амплитуды 53, интегратор 54 и реле 55, 56.

Устройство работает следующим образом.

На практике назначение питания ребенка производится I(o потребностям ребенка в питательных ингредиентах (белках, жирах и углеводах) по формуле где hi — назначаемое количество ингредиента (например, белков) в граммах;

Б — получае: ое ребенком количество белков в граммах; б — потребность ребенка в белках на 1 кг веса при нормальном росте;

Р— вес ребенка в килограммах;

Є— нормальный вес ребенка данного возраста в килограммах;

P<<< <= Рр+Р, Рр — вес реоенка при рождении в килограммах;

Р, — нормальная прибавка веса в.килограммах при данном возрасте.

Аналогичные расчеты ведутся также для жиров и углеводов.

При весе ребенка меньше нормального более, чем на 20%, в вычислениях вместо величины Р„используется величина Р„ =1,2 р.

Значения б и Р, берутся из соответствующих таблиц. Величина Б вычисляется по таблицам содержания питательных ингредиентов в различных продуктах питания в соответствии с получаемым ребенком питанием.

Затем по тем же таблицам определяется требуемое количество продуктов питания для покрытия потребностей ребенка в питательных ингредиентах.

Преобразуя формулу (1) можно получить выражение: которое реализуется в предлагаемом вычислительном устройстве. В предлагаемом устройстве все переменные задаются в виде модулируемых по ширине прямоугольных импульсов, умножение на коэффициенты осуществляется ограничением амплитуды этих

65 прямоугольных импульсов, т. е. их амплитудной модуляцией. Операция сложения выполняется интегрированием логической суммы сдвинутых во времени импульсов. На индикаторы 32 — 35 с одной стороны подаются напряжения, соответствующие назначаемым количеством питательных ингредиентов (например, Б;) с другой стороны напряжения, соответствующие потребности ребенка в питательных ингредиентах бР„. Кроме этого, вводится

Р— Р„ коррекция, соответствующая члену Б

P формулы (2), причем если разность P — P„ положительна, то корректирующий сигнал суммируется с членом oP«,,â противном случае суммируется с членом Б. Переключение производится при помощи реле.

Рассмотрим работу отдельных узлов устройства.

Б л о к вычисления потребности ребенка в питательных ингредиентах задающий генератор 1 запускает широтно-импульсные модуляторы 2 — 4. На вход модуляторов 2 и 3 поступает напряжение от потенциометра R, устанавливаемого в зависимости от веса ребенка.

Крутизна их характеристик выбрана так, что длительность импульса модулятора 3 пропорциональна Р, а модулятора 2 — 1,2 P. Длительность импульса модулятора 4 определяется положением потенциометра И, устанавливаемого в соответствии с весом ребенка при рождении. Задним фронтом импульса модулятора 4 запускается модулятор 5, длительность:которого устанавливается потенциометром R3 в соответствии с возрастом ребенка.

Длительность импульса модулятора 5 пропорциональна нормальному приросту веса с возрастом. Импульсы от модуляторов 4 и 5 поступают на схему ИЛИ 6, на выходе которой получается прямоугольный импульс с длительностью, соответствующей величине Рн.

Этот импульс вместе с импульсом от модулятора 2, соответствующим величине P ", поступает на схему И 7. Так как начало этих импульсов совпадают, то на выходе схемы

И 7 будет импульс, равный по длительности короткому из входных импульсов. Этот импульс поступает на ограничители амплитуды

8 — 11, уровень среза амплитуды которых установлен таким образом, что импульс на выходе ограничителя 8 соответствует потребности ребенка в белках, ограничителя 9 — в жирах, ограничителя 10 — в углеводах, а ограничителя 11 — в калориях. Затем эти импульсы интегрируются в интеграторах 12 — 15 соответственно, выходное напряжение которых поступает на один из входов индикаторов 32 — 35.

У з е л установок назначений продуктов питания: задающий генератор 1 запускает широтно-импульсный модулятор 16, задним фронтом импульса которого запускается аналогичный модулятор 17, от него модулятор 18 и т. д. до восьмого модулятора 23. Каждый из этих модуляторов соответствует какому433502

15 го либо продукту питания (например, материнское молоко, творог и т. д.). Число их может быть взято любое, однако, при этом необходимо согласовать частоту задающего генератора 1 с общей длительностью импульсов всех этих модуляторов. Количество каждого из продуктов задается в виде длительности импульсов соответствующих модуляторов при помощи потенциометров R< — RIi. На выходе каждого модулятора имеется четыре ограничителя амплитуды, регулировки которых определяются содержанием питательных ингредиентов в соотвегствующих продуктах питания. Выходы ограничителей амплитуды, соответствующие количеству белка, поступают на схему ИЛИ 24; соответствующие жирам— на схему ИЛИ 25; углеводам — на схему

ИЛИ 26; и калориям — на схему ИЛИ 27.

Полученные на выходе схем ИЛИ 24 — 27 многоступенчатые импульсы поступают на вход интеграторов 28 — 31 соответственно. Выходные напряжения этих интеграторов подаются на другие входы индикаторов 32 — 35.

Меняя количество назначаемых продуктов питания вращением потенциометров Ri,— Ri „ можно добиться нулевого показания индикаторов, т. е. полной компенсации потребности организма в питательных ингредиентах.

При отклонении веса ребенка от нормы в соответствии с формулой (2) вводятся корректирующие сигналы, которые поступаю либэ на интеграторы 28 — 31, либо на интеграторы

12 — 15 при включении реле 55 или 56, в зависимости от того, в какую сторону отклонился вес ребенка от нормы.

Узел коррекции работает следующим образом. Импульсы, соответствующие Р„и Р, поступают на инверторы 48 и 49. Затем на схему И 50 подается комбинация (Р„, Р), а на схему И 51 — комбинация (Р„, Р). Импульс с выхода 50 запускает реле 56, а с выхода схемы И 51 — реле 55. Кроме этого импульсы со схем 50 и 51 поступают на схему ИЛИ

52, длительность импульса на выходе которой соответствует модулю разности веса ребенка и нормального веса (Р— Р„). Этот импульс поступает на ограничитель амплитуды 53, уровень которого определяется потенциометром, установленным на одном валу с Rn т. е. в зависимости от веса ребенка. Импульс на выходе ограничителя амплитуды 53, соответР— Р„ ствующий величине ", поступает на инР тегратор 54, Напряжение на выходе 54 поступает на потенциометры RIz — RI>, которыми устанавливается длительность импульсов модуляторов 36 —:43 соответственно. Положение движков потенциометров RID — Rfg определяется количеством продуктов питания, получасмых ребенком. Модуляторы 36 43 аналогичны модуляторам 16 — 23. Их выходы, соответствующие белкам, жирам, углеводам и калориям поступают на схемы ИЛИ 44 — 47, на выходе которых получаются многоступенчаг5 зо

65 тые импульсы, соответствующие корректиру ющему члену формулы (2) (для белков). Эти импульсы через реле 55 и 56 поступают на группу интеграторов 28 — 31 или 12 — 15, внося необходимую коррекцию в назначение питания ребенка.

Таким образом при производстве вычислений по определению дневного рациона ребенка необходимо по соответствующиAI шкалам установить необходи»oe положение движков потенцио метров, соответствующих весу ребенка в данное время, весу при рождении и его возрасту, а также по получаемым ребенком продуктам, При этом стрелки индикаторов отклоняются на определенный угол. Затем вращением ручек потенциометров, соответствующих назначаемым продуктам питания, необходимо добиться нулевого положения индикаторов. Назначаемое количество продуктов считывается по шкалам указанных потенциометров.

Предмет изобретения

Устройство для вычисления потребности детей в продуктах питания, содержащее задающий генератор, широтно-импульсные модуляторы, потенциометры, задающие параметры ребенка и количества продуктов, входящих в рацион, ограничители амплитуды, инверторы, логические схемы И и ИЛИ. интеграторы и индикаторы, о тл и ч à Iolll åе ся тем, что, с целью ускорения процесса вычисления, задающий генератор подключен к управляющим входам трех модуляторов, управляющий вход четвертого модулятора подключен к выходу третьего модулятора, к рабочим входам модуляторов подключены движки задающих потенциометров, выход первого модулятора подключен непосредственно, а третьего и четвертого — через первую схему ИЛИ вЂ” к входам первой схемы И, к выходу которой подключены четыре ограничителя амплитуды, их выходы подключены через соответствующие интеграторы первой группы к одним входам четырех индикаторов; другие входы индикаторов подключены к соответствующим выходам интеграторов второй группы, вход каждого из них соединен с выходом соответствующей схемы 1ЛЛИ, а к входам схем ИЛИ через ограничители амплитуды подключены выходы первой группы модуляторов, причем управляющий вход первого из ннх соединен с задающим генератором, а управляющие входы остальных последовательно соединены с BIIxoдом предыдущего модулятора, к рабочим входам модуляторов подключены движки задающих потенциометров; к входам коррекции интеграторов обеих групп подключены через контактные группы двух реле выходы четырех дополнительных схем ИЛИ, к входам которых через ограничители амплитуды подключены выходы второй группы модуляторов; выход второго модулятора подк:почеп к входу инвертора и к входу второй схемы 11) 433502

Составитель Г. Осипов

Редактор E. Гончар

Техред Н. Куклина

Корректор Н. Аук

Заказ 3124)13 Изд. ¹ 994 Тираж б24 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 выход первой схемы ИЛИ подключен к входу другого инвертора и третьей схемы И, причем выходы обеих схем И, подключены к обмоткам соответствующих реле, а также к входам второй схемы ИЛИ, выход которой через ограничитель амплитуды и интегратор подключен к задающим потенциометрам цепей коррекции.