Войти
 Электронный ребризер с полностью замкнутым контуром (AP Diving Inspiration) | |
| Акроним | CCUBA (подводный дыхательный аппарат с замкнутым контуром); CCR (закрытый ребризер), SCR (полузакрытый ребризер) |
|---|---|
| Использует | дыхательный комплект |
| Сопутствующие товары | Аппарат Дэвиса |
A ребризер - это дыхательный аппарат, поглощающий двуокись углерода из выдыхаемого воздуха пользователя, чтобы обеспечить повторное дыхание (рециркуляцию) по существу неиспользованного содержания кислорода и неиспользованного инертного содержания, если оно присутствует, каждого вдоха. Кислород добавляется, чтобы восполнить метаболизм пользователя. Это отличается от дыхательных аппаратов с открытым контуром, в которых выдыхаемый газ выбрасывается непосредственно в окружающую среду. Цель состоит в том, чтобы увеличить продолжительность дыхания при ограниченном запасе газа и, для скрытого военного использования водолазами или наблюдения за подводной жизнью, устранение пузырьков, образующихся в системе с разомкнутым контуром. Ребризер обычно понимается как переносное устройство, которое несет пользователь. Та же технология на транспортном средстве или стационарной установке, скорее всего, будет называться системой жизнеобеспечения.
Технология ребризера может использоваться там, где подача газа для дыхания ограничена, например под водой или в космосе, где окружающая среда токсична или гипоксична, например, при тушении пожаров, горноспасательных и высотных операциях, или где дыхательный газ специально обогащен или содержит дорогостоящие компоненты, такие как гелиевый разбавитель или анестетик газы.
Ребризеры используются во многих средах: Под водой ребризеры для дайвинга представляют собой тип автономных подводных дыхательных аппаратов, которые используются для первичной и аварийной подачи газа. На суше они используются в промышленных приложениях, где могут присутствовать ядовитые газы или может отсутствовать кислород, пожаротушение, где пожарным может потребоваться работа в IDLH атмосферы в течение продолжительных периодов времени и в дыхательных системах больниц анестезия для подачи контролируемых концентраций анестезирующих газов пациентам без загрязнения воздуха, которым дышит персонал, и на большой высоте, где парциальное давление кислорода низкое, для высотный альпинизм. В аэрокосмической отрасли есть применение в негерметичных самолетах и для высотных парашютов, а также за пределами планеты в космических костюмах для внекорабельной деятельности. Подобные технологии используются в системах жизнеобеспечения подводных лодок, подводных аппаратов, подводных и поверхностных сред обитания, космических кораблей и космических станций.
Рециркуляция дыхательного газа происходит за счет технологической сложности и особых опасностей, которые зависят от конкретного применения и типа используемого ребризера. Масса и объем могут быть больше или меньше разомкнутой цепи в зависимости от обстоятельств. Ребризеры для дайвинга с электронным управлением могут автоматически поддерживать парциальное давление кислорода между программируемыми верхними и нижними пределами или заданными значениями и могут быть интегрированы с компьютерами декомпрессии для контроля декомпрессионный статус дайвера и запись профиля погружения.
Когда человек дышит, его тело потребляет кислород и производит углекислый газ. Базовый метаболизм требует около 0,25 л / мин кислорода при частоте дыхания около 6 л / мин, и физически здоровый человек, который много работает, может вентилировать со скоростью 95 л / мин, но метаболизирует только около 4 л / мин кислорода. Метаболизм кислорода обычно составляет от 4% до 5% вдыхаемого объема при нормальном атмосферном давлении или около 20% доступного кислорода в воздухе на уровне моря. Выдыхаемый воздух на уровне моря содержит от 13,5% до 16% кислорода.
Ситуация с кислородом еще более расточительна, когда доля кислорода в дыхательном газе выше, а при подводном погружении сжатие дыхательного газа из-за глубины делает рециркуляцию выдыхаемого газа еще более желательной, поскольку тратится еще большая часть газа открытого цикла. Продолжительное дыхание тем же газом истощит кислород до уровня, который больше не будет поддерживать сознание и, в конечном итоге, жизнь, поэтому газ, содержащий кислород, должен быть добавлен к дыхательному газу для поддержания необходимой концентрации кислорода.
Однако, если это делается без удаления углекислого газа, он будет быстро накапливаться в рециркулируемом газе, что почти сразу приводит к легкому респираторному расстройству и быстро перерастает в следующие стадии гиперкапнии или токсичности двуокиси углерода. Обычно необходима высокая скорость вентиляции, чтобы удалить углекислый газ, являющийся продуктом метаболизма (CO 2). рефлекс дыхания запускается концентрацией CO 2 в крови, а не концентрацией кислорода, поэтому даже небольшое накопление CO 2 во вдыхаемом газе быстро становится невыносимым; если человек попытается напрямую вдохнуть выдыхаемый газ, он вскоре почувствует острое чувство удушья, поэтому ребризеры должны химически удалить CO 2 из компонента, известного как скруббер диоксида углерода.
За счет добавления кислорода, достаточного для компенсации метаболического использования, удаления диоксида углерода и повторного вдыхания газа, сохраняется большая часть объема.
Связь физиологических эффектов с концентрацией диоксида углерода и продолжительностью воздействия. | PO2. (бар) | Применение и воздействие |
|---|---|
| <0.08 | Кома, в конечном итоге приводящее к смерти |
| 0.08-0.10 | Бессознательное состояние у большинства людей |
| 0.09-0.10 | Серьезные признаки / симптомы гипоксии |
| 0,14-0,16 | Начальные признаки / симптомы гипоксии (нормальный кислород окружающей среды в некоторых очень большая высота районы) |
| 0.21 | Нормальный кислород окружающей среды (воздух на уровне моря) |
| 0.35–0.40 | Нормальный погружение с насыщением PO2уровень |
| 0. 50 | Порог воздействия на все тело ; максимальное насыщение при погружении |
| 1,0–1,20 | Общий диапазон для рекреационной уставки замкнутого контура |
| 1,40 | Рекомендуемый предел для нижнего сектора открытого контура отдыха |
| 1.60 | NOAA предел максимальной экспозиции для работающего дайвера. Рекреационный / технический предел для декомпрессии |
| 2.20 | Коммерческая / военная камера "Sur-D" поверхностная декомпрессия на 100% O 2 при 12 msw |
| 2,40 | 40% O 2 nitrox обработка повторным сжатием газа для использования в камера на глубине 50 м3 (метров морской воды) |
| 2.80 | 100% O 2 газ для обработки с рекомпрессией для использования в камере с глубиной 18 м3 |
| 3,00 | 50% O 2 газ для рекомпрессии найтрокс для использования в камере при 50 мс |
Около 1620 г., в Англии, Корнелиус Дреббель сделал раннюю подводную лодку с веслами . Чтобы повторно насыщать кислородом воздух внутри, он, вероятно, генерировал кислород, нагревая селитру (нитрат калия ) в металлической кастрюле для выделения кислорода. Нагревание превращает селитру в оксид или гидроксид, который поглощает диоксид углерода из воздуха. Это может объяснить, почему люди Дреббеля не пострадали от накопления углекислого газа в такой степени, как можно было бы ожидать. Если так, то он случайно сделал грубый ребризер более чем за два столетия до патента Сен-Симона Сикара.
Первый базовый ребризер, основанный на абсорбции углекислого газа, был запатентован в Франции в 1808 г. [fr ] из Бреста, механиком в Наполеоне Императорского флота. Эта ранняя конструкция ребризера работала с кислородным резервуаром, кислород постепенно доставлялся дайвером и циркулировал в замкнутом контуре через губку, пропитанную известковой водой. Тубулик назвал свое изобретение Ichtioandre (по-гречески «рыбочеловек»). Нет никаких свидетельств того, что прототип был изготовлен.
Прототип ребризера был построен в 1849 году, а в 1853 году профессором Т. Шванном в Бельгии. Он имел большой резервуар для кислорода, установленный на задней стенке, с рабочим давлением около 13,3 бар и два скруббера, содержащие губки, пропитанные раствором едкого натра.
Генри Флёсс, изобретатель ребризера Первое коммерчески практичное подводное плавание с замкнутым контуром было разработано и построено инженером-водолазом Генри Флёсс в 1878 году., работая на Сибе Горман в Лондоне. Его автономный дыхательный аппарат состоял из резиновой маски, соединенной с дыхательным мешком, с (расчетным) 50–60% O 2, подаваемым из медного резервуара и CO 2 очищены веревочной пряжей, смоченной раствором едкого калия; система дает продолжительность около трех часов. Флёсс испытал свое устройство в 1879 году, проведя час под водой в резервуаре, а через неделю - нырнув на глубину 5,5 м в открытой воде, в этом случае он был легко ранен, когда его помощники внезапно вытащили его на поверхность.
Его аппарат был впервые использован в рабочих условиях в 1880 году Александром Ламбертом, ведущим водолазом на проекте строительства туннеля Северн, который смог пройти 1000 футов в тьма, чтобы закрыть несколько затопленных шлюзов дверей в туннеле; это побеждало его все усилия с стандартной водолазной одеждой из-за опасности загрязнения шланга подачи воздуха затопленным мусором и сильных течений воды в выработках.
Флёсс постоянно улучшал свои навыки. устройство, добавив регулятор расхода и резервуары, способные удерживать большее количество кислорода при более высоком давлении. Сэр Роберт Дэвис, руководитель Siebe Gorman, усовершенствовал кислородный ребризер в 1910 году, изобретя подводный спасательный аппарат Дэвиса, первый практический ребризер, который будет сделан. в количестве. Предназначенный в первую очередь как устройство аварийного покидания подводных лодок, он вскоре стал использоваться и для дайвинга, будучи удобным устройством для мелководных водолазов с тридцатиминутным сроком службы и в качестве промышленный дыхательный комплект.
подводный аварийный спасательный аппарат Дэвиса проходит испытания в испытательном резервуаре для эвакуации с подводной лодки в HMS Dolphin, Госпорт, 14 декабря 1942 г. Буровая установка состояла из резинового дышащего / плавучего мешка содержащий баллон с гидроксидом бария для очистки выдыхаемого CO2 и в кармане на нижнем конце мешка стальной баллон под давлением, содержащий примерно 56 литров кислорода под давлением 120 бар. Цилиндр был снабжен регулирующим клапаном и был соединен с дыхательным мешком . При открытии клапана баллона в мешок поступал кислород и заряжался до давления окружающей воды. В комплект снаряжения также входил аварийный чехол для плавучести на передней части, чтобы помочь владельцу оставаться на плаву. DSEA был принят Королевским флотом после дальнейшей разработки Дэвисом в 1927 году. Различные промышленные кислородные ребризеры, такие как Siebe Gorman Salvus и Siebe Gorman Proto, оба были изобретены в начале 1900-х годов и произошли от него.
Профессор Жорж Жобер изобрел химическое соединение оксилит в 1907 году. Это была форма пероксида натрия (Na 2O2) или супероксида натрия (NaO 2). Поглощая углекислый газ в скруббере ребризера, он выделяет кислород. Этот состав был впервые включен в конструкцию ребризера капитаном СС Холлом и доктором О. Рисом из Королевского флота в 1909 году. Хотя он предназначался для использования в качестве спасательного аппарата с подводной лодки, он никогда не был принят Королевским флотом. и вместо этого использовался для погружений на мелководье.
В 1912 году немецкая фирма Dräger начала массовое производство своей собственной версии стандартной водолазной одежды с подачей воздуха через ребризер. Аппарат был изобретен несколькими годами ранее Германом Штельцнером, инженером компании Dräger, для горноспасательных.
Водолаз британского флота 1945 года с аппаратом Дэвиса В 1930-е годы итальянские спортивные подводные охотники начали использовать ребризер Дэвиса ; Итальянские производители получили лицензию от английских патентообладателей на его производство. Эта практика вскоре привлекла внимание ВМС Италии, которые разработали свой боевой отряд Decima Flottiglia MAS и эффективно использовались во Второй мировой войне.
В период Вторая мировая война, ребризеры итальянских водолазов, захваченные в плен, повлияли на усовершенствование конструкции британских ребризеров. Во многих дыхательных аппаратах британских водолазов использовались баллоны с кислородом для дыхания экипажей, спасенные со сбитых немецких самолетов Люфтваффе. Самый ранний из этих дыхательных комплектов мог быть модифицированным подводным спасательным устройством Дэвиса ; их полнолицевые маски были типа, предназначенного для Siebe Gorman Salvus, но в более поздних операциях использовались другие конструкции, что привело к полнолицевой маске с одним большим лицевым окном, сначала круглым или овальным и позже прямоугольные (в основном плоские, но стороны загнуты назад для лучшего обзора в стороны). Ребризеры первых британских водолазов имели прямоугольные дыхательные мешки на груди, как и ребризеры итальянских водолазов, но более поздние конструкции имели квадратную выемку в верхней части дыхательного мешка, чтобы он мог распространяться дальше до плеч. Спереди у них был резиновый воротник, который зажимался вокруг канистры с абсорбентом. Некоторые водолазы британских вооруженных сил использовали громоздкие толстые водолазные костюмы, называемые костюмами Sladen ; одна версия имела откидывающуюся лицевую панель для обоих глаз, позволяющую пользователю подносить бинокль к глазам, когда он находится на поверхности.
Ребризеры Dräger, особенно серии DM20 и DM40, использовались немецкими водолазами и немецкими водолазами во время Второй мировой войны. Ребризеры для ВМС США были разработаны доктором Кристианом Дж. Ламбертсеном для подводной войны. Ламбертсен провел первые в США курсы кислородного ребризера с замкнутым контуром для морского подразделения Управления стратегических служб в Военно-морской академии 17 мая 1943 года.
Пионер дайвинга Ханс Хасс использовал Dräger кислородные ребризеры в начале 1940-х годов для подводной кинематографии.
Из-за военного значения ребризера, наглядно продемонстрированного во время военно-морских кампаний Второй мировой войны, большинство правительств неохотно выдавали технологию в общественное достояние. В Великобритании использование ребризеров для гражданских лиц было незначительным - BSAC даже формально запрещал использование ребризеров своими членами. Итальянские фирмы Pirelli и Cressi-Sub сначала продавали по одной модели ребризера для спортивного дайвинга, но через некоторое время сняли с производства эти модели. Некоторые самодельные ребризеры использовались пещерными дайверами для проникновения в пещерных отстойников.
. Большинство высокогорных альпинистов используют кислородное оборудование открытого цикла; использованное кислородное оборудование как с замкнутым, так и с открытым контуром: см. кислород в баллонах.
С окончанием холодной войны и последующим крахом Коммунистический блок, предполагаемый риск нападения боевых водолазов уменьшился. У западных вооруженных сил было меньше причин запрашивать гражданские ребризеры патенты, и начали появляться автоматические и полуавтоматические ребризеры для рекреационного дайвинга.
Принципиальная схема кислородного ребризера замкнутого цикла с маятниковой конфигурацией и скруббером с радиальным потоком 
Принципиальная схема кислородного ребризера замкнутого контура с контурной конфигурацией и скруббером с осевым потоком Это самый ранний тип ребризера, который с начала двадцатого века широко использовался военно-морским и силами и для спасательных работ на горных выработках. Кислородные ребризеры могут иметь удивительно простую конструкцию, и они были изобретены до акваланга с открытым контуром. Они только кислород, поэтому нет необходимости контролировать газовую смесь, кроме удаления диоксида углерода.
В некоторых ребризерах, например Siebe Gorman Salvus, кислородный баллон имеет параллельные механизмы подачи кислорода. Один - постоянный расход ; другой - ручной двухпозиционный клапан, называемый байпасным клапаном; обе подаются в один и тот же шланг, который питает дыхательный мешок. В Salvus нет второй ступени, и газ включается и выключается в баллоне.
Другие, такие как USN Mk25 UBA, получают питание через регулирующий клапан на дыхательном мешке. Это добавит газа в любой момент, когда дыхательное легкое опорожняется и дайвер продолжает вдыхать. Кислород также можно добавить вручную с помощью кнопки, которая активирует клапан потребления.
Некоторые простые кислородные дыхательные аппараты не имели автоматической системы подачи, и дайверу приходилось управлять клапаном через промежутки времени для пополнения. дыхательный мешок, поскольку объем кислорода уменьшился ниже комфортного уровня.
Они обычно используются для подводных погружений, так как они больше и тяжелее кислородных ребризеров с замкнутым контуром. Военные и дайверы-любители используют их, потому что они имеют лучшую продолжительность погружения под водой, чем открытый контур, большую максимальную рабочую глубину, чем кислородные ребризеры, и могут быть довольно простыми и дешевыми. Они не используют электронный контроль для повышения безопасности и эффективной декомпрессии.
Оборудование полузамкнутого контура обычно подает один газ для дыхания, такой как воздух, нитрокс или тримикс за раз. Газ впрыскивается в петлю с постоянной скоростью, чтобы восполнить кислород, потребляемый водолазом из петли. Избыточный газ необходимо постоянно выпускать из контура в небольших объемах, чтобы освободить место для свежего, богатого кислородом газа. Кислород в выпускаемом газе не может быть отделен от инертного газа, полузамкнутый контур расходует кислород.
Газовая смесь, максимальная рабочая глубина которой безопасна для глубины планируемого погружения., и который обеспечит воздухопроницаемую смесь на поверхности, или необходимо будет менять смесь во время погружения.
У дайвера из-за гипии есть количество кислорода, необходимого дайверу, увеличить скорость работы, скорость закачки газа необходимо выбирать и контролировать, чтобы предотвратить потерю сознания. Более высокая скорость добавления газа снижает вероятность гипоксии, но расходует больше газа.
Принципиальная схема контура дыхательного газа полузамкнутого ребризера с пассивным дополнительным контуром. Этот тип ребризера работает по принципу добавления свежего газа для уменьшения объема дыхательного контура. Выбрасывается часть вдыхаемого газа, которая в некотором роде пропорциональна его использованию. Как правило, это фиксированная объемная доля дыхательного потока, но разработаны более сложные системы, которые исчерпывают близкое приближение отношения к скорости поверхностного дыхательного потока. Они преимущества системы с компенсацией глубины или частично с компенсацией глубины. Добавление газа увеличивается объемом дыхательного мешка.
Простой случай разряда с фиксированным мешком может быть достигнут с помощью концентрических сильфонов дыхательных мешков, в которых выдыхаемый газ расширяет оба дыхательных мешка, а внешний сильфон большего объема выходит обратно в петлю, когда водолаз делает следующий вдох, внутренний сильфон выпускает его содержимое в эту среду, используя обратные клапаны, чтобы обеспечить однонаправленный поток. Количество, обрабатываемое во время каждого вдоха, зависит от его дыхательного объема.
К концу вдоха сильфон опускается вниз и активирует дополнительный клапан, во многом так же, как диафрагма регулятора активирует требуемый клапан, чтобы восполнить газ, выпускаемый внутренний сильфоном.. Поэтому этот тип ребризера обычно работает с минимальной громкостью.
Системы с фиксированным объемом вдоха обычно выбрасывают борт от 10% (1/10) до 25% (1/4) объема каждого вдоха. В результате газовая выносливость в 10–4 раз больше, чем у открытого контура, и зависит от частоты и глубины дыхания так же, как и для открытого контура. Доля кислорода в петле зависит от параметра сброса и, в меньшей степени, от частоты дыхания и скорости работы дайвера. Обычно выбирается газ, пригодный для дыхания на максимальной глубине, когда немного газа рециркулируется после дыхания, поэтому обычно выбирается газ, пригодный для дыхания на максимальной глубине., что позволяет использовать его для аварийной остановки разомкнутой цепи. Используемый кислород в петлевом состоянии остается почти при постоянной глубине. Это противоположная тенденция того, что делается в ребризере с замкнутым контуром, где парциальное давление кислорода контролируется таким образом, чтобы оно было более или менее одинаковым в пределах всего погружения. Система с фиксированным использованием была в ребризерах и Halcyon RB80. Ребризеры с пассивным дополнительным дыханием с малой степенью нагнетания могут стать гипоксичными у поверхности при использовании газа для подачи умеренной фракции кислорода.
Системы компенсации нагнетают часть дыхательного объема дайвера, который изменяется обратно пропорционально абсолютному дайвера. На поверхности обычно выделяют от 20% (1/5) до 33% (1/3) вдоха, но эта цифра уменьшается с глубиной, чтобы содержание кислорода в контуре было постоянным и уменьшалось потребление газа. Система с полной компенсацией по глубине будет выпускать объем газа, обратно пропорциональный давлению, так что объем, выпускаемый на глубине 90 м (абсолютное давление 10 бар), будет составлять 10% от поверхностного выпуска. Эта система контроля за безопасностью газа независимо от системы безопасности газа.
Системы частичной компенсации используются промежуточным звеном между фиксированным использованием системы компенсации. Они увеличивают степень нагнетания поверхности, но степень нагнетания не является фиксированной пропорцией вдыхаемого размера или массы. Долю кислорода в газе вычислить труднее, но она будет где-то между предельными значениями для систем с фиксированным использованием и полностью компенсированных систем. В Halcyon PVR-BASC используется система внутреннего сильфона переменного размера для компенсации.
Схема контура в ребриз полузамкнутого контура с постоянным массовым расходом Активная система добавления суп подаваемый газ в дыхательный контур, избыток газа сбрасывается в среду. Эти ребризеры обычно работают с максимальной громкостью.
Наиболее распространенная система добавления подпиточного газа в полузакрытые ребризеры - это использование инжектора постоянного массового расхода, также известного как подавленный поток. Этого добиться с помощью звукового отверстия, поскольку при условии, что перепад давления на отверстии достаточен для обеспечения звукового потока, массовый расход для конкретного газа не будет зависеть от давления на легко выходе. Массовый расход через звуковое отверстие является функцией давления на входе и газовой смеси, поэтому давление на входе должно оставаться постоянным в рабочей среде ребризера, чтобы обеспечить надежно предсказуемую смесь в дыхательном контуре, используемом модифицированным регулятором, на которое не влияет давление окружающей среды. Добавление газа не зависит от использования кислорода, а доля газа в контуре сильно зависит от напряжения дайвера - можно истощить кислород из-за чрезмерных физических нагрузок.
Принципиальная схема дыхательного контура ребризера полузамкнутого контура Interspiro DCSC Только одна модель, использующая это реализован принцип регулирования газовой смеси. Это Interspiro DCSC. Принцип действия заключается в добавлении массы кислорода, пропорциональной объему вдоха. Этот подход основан на предположении, что показывают экспериментальные данные, демонстрирующие, как показывают экспериментальные данные, достаточно близко для работы.
Добавление свежего газа путем регулирования давления в воде. дозирующая камера, пропорциональная объему сильфона противолегкого. Дозировочная камера заполняется свежим газом до давления, пропорционального объему сильфона, с самым высоким давлением, когда сильфон находится в пустом положении. Когда сильфон заполняется во время выдоха, газ выходит из дозирующей камеры в дыхательный контур, пропорциональный объему сильфона во время выдоха, и полностью выпускается, когда сильфон заполнен. Избыточный газ сбрасывается в среду через клапан избыточного давления после заполнения сильфона.
В результате добавляется масса газа, пропорциональная объему вентиляции, и доля кислорода остается стабильной в нормальном диапазоне нагрузки..
Объем дозирующей камеры согласован с конкретной применяемой газовой смесью и изменяется при смене газа. В DCSC используются две стандартные смеси найтрокса: 28% и 46%.
Принципиальная схема ребризера смешанного газа замкнутого контура с электронным управлением. Военные, фотографические и рекреационные дайверы используют ребризеры с замкнутым контуром, потому что они позволяют длительные погружения и не производят пузырей. Ребризеры замкнутого контура подают в контур два дыхательных газа: один - чистый кислород, а другой - разбавляющий или разбавляющий газ, такой как воздух, нитрокс, гелиокс или тримикс.
Основная функция ребризера замкнутого контура - контролировать парциальное давление кислорода в контуре и предупреждать дайвера, если оно становится опасно низким или высоким. Слишком низкая концентрация кислорода приводит к гипоксии, ведущей к потере сознания и в конечном итоге смерти. Слишком высокая концентрация кислорода приводит к гипероксии, что приводит к кислородному отравлению, состоянию, вызывающему судороги, из-за которых дайвер может потерять мундштук, когда они возникают под водой, и может привести к утоплению. В системе контроля используются чувствительные к кислороду электрогальванические топливные элементы для измерения парциального давления кислорода в контуре. Парциальное давление кислорода в контуре обычно можно контролировать в разумных пределах от фиксированного значения. Эта уставка выбрана для обеспечения приемлемого риска как долгосрочной, так и острой кислородной токсичности при минимизации требований к декомпрессии для запланированного профиля погружения.
Газовая смесь контролируется дайвером в закрытых дыхательных аппаратах с ручным управлением. Дайвер может вручную контролировать смесь, добавляя газ-разбавитель или кислород. Добавление разбавителя может предотвратить чрезмерное содержание кислорода в газовой смеси контура, а добавление кислорода выполняется для увеличения концентрации кислорода.
В полностью автоматических системах с замкнутым контуром электромагнитный клапан с электронным управлением подает кислород в контур, когда система управления обнаруживает, что парциальное давление кислорода в контуре упало ниже требуемого уровня. CCR с электронным управлением можно переключить на ручное управление в случае отказа некоторых систем управления.
Добавление газа для компенсации сжатия во время спуска обычно осуществляется с помощью автоматического клапана разбавителя.
Было несколько конструкций ребризеров (например, оксилит), в которых абсорбирующая канистра была заполнена супероксидом калия, который выделяет кислород, поглощая углекислый газ : 4KO 2 + 2CO 2 = 2K 2CO3+ 3O 2 ; у него был очень маленький кислородный баллон для заполнения петли в начале погружения. Эта система опасна из-за взрывоопасной реакции, которая происходит при попадании воды на супероксид калия. Российский военный и морской ребризер IDA71 был разработан для работы в этом режиме или как обычный ребризер.
Испытания IDA71 в экспериментальной водолазной группе ВМС США в Панама-Сити, Флорида показали, что IDA71 может выполнять значительно более длительные погружения. время с супероксидом в одном из баллонов, чем без него.
При использовании под водой баллон с жидким кислородом должен быть хорошо изолирован от тепла, поступающего из воды. В результате промышленные комплекты этого типа могут не подходить для дайвинга, а комплекты для дайвинга этого типа могут не подходить для использования вне воды. Баллон с жидким кислородом необходимо заполнить непосредственно перед использованием. К ним относятся следующие типы:
A криогенный ребризер удаляет углекислый газ, замораживая его в «снежном ящике» за счет низкой температуры, образующейся при испарении жидкого кислорода. для замены используемого кислорода.
Прототип криогенного ребризера под названием S-1000 был построен компанией. Он имел продолжительность 6 часов и максимальную глубину погружения 200 метров (660 футов). Его ppO 2 можно было установить в диапазоне от 0,2 до 2 бар (от 3 до 30 фунтов на кв. Дюйм) без электроники, путем регулирования регулируемой температуры жидкого кислорода, таким образом контролируемого равновесным давлением газообразного кислорода над жидкостью. В качестве альтернативного представителя инот или гелий в зависимости от глубины погружения. Парциальное давление кислорода, которое контролировалось температурой, контролируемое давление, при жидком азот позволял закипеть, контролируемое регулируемым клапаном сброса давления. Никаких регулирующих клапанов, кроме клапана сброса давления азота, не требовалось. Низкая температура также использовалась для вымораживания до 230 граммов двуокиси углерода в час из контура, что соответствует потреблению кислорода 2 литра в минуту, поскольку двуокись углеродазнет из газообразного состояния при -43,3. ° C или ниже. Если кислород потреблялся быстрее из-за большой рабочей нагрузки, требовался обычный скруббер. Никакой электроники не требовалось, так как все следовало за установкой давления выпуска азота из охлаждающего устройства, охлаждение жидкого азота поддерживало постоянную температуру до тех пор, пока жидкий азот не был исчерпан. Поток газа в контуре проходил через противоточный теплообменник, который повторно нагревал газ, возвращающийся к водолазу, путем охлаждения газа, направляющегося в снежный ящик (криогенный скруббер). Первый прототип, S-600G, был завершен и испытан на мелководье в октябре 1967 года. S1000 был анонсирован в 1969 году, но системы так и не поступили на рынок.
Криогенные ребризеры широко использовались в Советском Союзе океанография в период с 1980 по 1990 год.
Это можно сравнить с некоторыми вариантами применения дыхательных аппаратов с открытым контуром:
В дайвинге используются самые разные типы ребризеров, поскольку последствия дыхания под давлением усложняют требования, и широкий диапазон вариантов доступны в зависимости от конкретного приложения и доступного бюджета. Водолазный ребризер критически важен для безопасности жизнеобеспечения - некоторые неисправности могут убить дайвера без предупреждения, другие могут потребовать немедленной реакции для выживания.
As чистый кислород токсичен при вдыхании агентства по сертификации дайверов-любителей ограничивают кислородную декомпрессию до максимальной глубины 6 метров (20 футов), и это ограничение было распространено на кислородные ребризеры; Раньше они использовались на большей глубине (до 20 метров (66 футов)), но такие погружения были более рискованными, чем то, что сейчас считается приемлемым. Кислородные ребризеры также иногда используются при декомпрессии после глубокого погружения с открытым контуром, так как дыхание чистого кислорода помогает азоту быстрее диффундировать из тканей тела, и использование ребризера может быть более удобным в течение длительного времени. декомпрессионные остановки.
Кислородные ребризеры больше не используются в рекреационном дайвинге из-за предельной глубины, налагаемой кислородным отравлением, но широко используются для боевых пловцов, где не требуется большая глубина из-за их простоты, легкого веса и компактных размеров.
Ребризеры с полузамкнутым контуром, используемые для дайвинга, могут использовать активную или пассивную подачу газа, а системы добавления газа могут иметь компенсацию глубины. Они используют смешанный подаваемый газ с более высокой долей кислорода, чем газовая смесь стационарного контура. Обычно используется только одна газовая смесь, но можно переключать газовые смеси во время погружения, чтобы расширить доступный диапазон глубин некоторых SCR.
Ребризеры для дайвинга с замкнутым контуром могут управляться вручную или с помощью электроники и использовать как чистый кислород, так и пригодный для дыхания смешанный газовый разбавитель.
Система регенерации гелия (или двухтактная система) используется для извлечения дыхательного газа на основе гелия после его использования дайвером, когда это более экономичен, чем его потеря в окружающей среде в системах с открытым контуром. Восстановленный газ проходит через систему скруббера для удаления диоксида углерода, фильтруется для удаления запахов и под давлением помещается в контейнеры для хранения, где он может быть смешан с кислородом до требуемого состава для повторного использования.
Система жизнеобеспечения обеспечивает дыхательный газ и другие услуги для поддержания жизни персонала, находящегося под давлением в жилых камерах и закрытом водолазном колоколе. Он включает в себя следующие компоненты:
Система жизнеобеспечения звонка обеспечивает и контролирует основные подача дыхательного газа, а пост управления следит за развертыванием и связью с водолазами. Первичная подача газа, питание и связь с колпаком осуществляется через шлангокабель колокола, состоящий из нескольких шлангов и электрических кабелей, скрученных вместе и развернутых как единое целое. Это распространяется на дайверов через шлангокабели.
Система жизнеобеспечения жилых помещений поддерживает условия в камере в пределах, приемлемых для здоровья и комфорта находящихся в ней людей. Контроль и управление температурой, влажностью, качеством дыхательного газа и функциями оборудования.
К ребризерам SCBA применяются разные критерии проектирования. использовать только вне воды:
Ребризеры для альпинизма обеспечивают кислород в более высокой концентрации, чем из атмосферного воздуха в естественно гипоксической среде. Они должны быть легкими и надежными в суровые холода, в том числе не задыхаться от холода. Не решена проблема большого количества сбоев системы из-за сильного холода. Вдыхание чистого кислорода приводит к повышенному парциальному давлению кислорода в крови: альпинист дышит чистым кислородом на вершине горы. На Эвересте парциальное давление кислорода выше, чем на воздухе для дыхания на уровне моря. Это приводит к тому, что вы можете прилагать больше физических усилий на высоте.
Химический кислород и сжатый газ использовались в экспериментальных кислородных системах замкнутого цикла - впервые на горе Эверест в. Использованное оборудование замкнутого цикла кислородом, разработанное Томом Бурдиллоном и его отцом для первой штурмовой группы Бурдиллона и Эванса ; с одним «дюралюминиевым» 800-литровым баллоном со сжатым кислородом и канистрой натронной извести (вторая (успешная) штурмовая группа Хиллари и Тенцинга использовала оборудование открытого цикла).
Атмосферное погружение Костюм представляет собой небольшой подводный аппарат с шарнирно-сочлененной рамой для одного человека примерно антропоморфной формы с суставами конечностей, которые позволяют выполнять сочленение под внешним давлением, поддерживая при этом внутреннее давление в одну атмосферу. Подача дыхательного газа может осуществляться с поверхности через шлангокабель или через ребризер, установленный на костюме. Ребризер аварийной подачи газа также может быть установлен на костюме либо с поверхностным подводом, либо с ребризером для основного дыхательного газа.
Требования и условия работы такие же, как и для альпинизма, но вес не представляет проблемы. Советский ребризер ИДА-71 также выпускался в высотном варианте, который работал как кислородный ребризер.
Аппараты анестезии могут быть сконфигурированы как ребризеры для подачи кислорода и анестезирующих газов пациенту во время операции или других процедур, требующих седации. В аппарате присутствует абсорбент для удаления углекислого газа из контура.
Для наркозных аппаратов можно использовать как полузамкнутые, так и полностью замкнутые системы контуров, и как двухтактные (маятниковые), так и двухсторонние потоки используются однонаправленные петлевые системы. дыхательный контур аппарата с контурной конфигурацией имеет два однонаправленных клапана, так что только очищенный газ течет к пациенту, а выдыхаемый газ возвращается в аппарат.
Аппарат для анестезии также может подавать газ для вентилируемые пациенты, которые не могут дышать самостоятельно. Система удаления отработанного газа удаляет любые газы из операционной, чтобы избежать загрязнения окружающей среды.
Персонал анестезиолога обучает отказы оборудования с использованием методов медицинского моделирования.
Одна из функций скафандра - снабжать человека дыхательным газом. Это можно сделать через шлангокабель от систем жизнеобеспечения космического корабля или среды обитания или от первичной системы жизнеобеспечения, установленной на скафандре. Обе эти системы используют технологию ребризеров, поскольку они обе удаляют углекислый газ из дыхательного газа и добавляют кислород для компенсации кислорода, используемого пользователем. В космических костюмах обычно используются кислородные дыхательные аппараты, поскольку это позволяет снизить давление в костюме, что дает пользователю большую свободу движений.
Подводные лодки, подводные среды обитания, бомбоубежища, космические станции и другие жилые помещения, занятые несколькими людьми выше среднего для длительных периодов ограниченной подачи газа, в принципе эквивалентны ребризерам с замкнутым контуром, но обычно полагаются на механическую циркуляцию дыхательного газа через скрубберы.
Простой кислородный ребризер морского типа для дайвинга с деталями, обозначенными 
Вид сзади на ребризер замкнутого контура с открытым корпусом Хотя существует несколько вариантов конструкции ребризеры для дайвинга, все типы имеют газонепроницаемую петлю, через которую дайвер вдыхает и выдыхает. Петля состоит из нескольких герметичных компонентов. Дайвер дышит через мундштук или полнолицевую маску. Он соединен с одной или несколькими трубками, по которым вдыхаемый и выдыхаемый газ проходит между водолазом и дыхательным мешком или дыхательным мешком . В нем содержится газ, когда его нет в легких дайвера. Петля также включает скруббер, содержащий диоксид углерода абсорбент для удаления диоксида углерода, выдыхаемого водолазом. К контуру присоединен по крайней мере один клапан, позволяющий добавлять газы, такие как кислород и, возможно, разбавляющий газ, из хранилища газа в контур. Могут быть клапаны, позволяющие выпускать газ из контура.
Существует две основные конфигурации канала для газа: петля и маятник.
Конфигурация контура использует однонаправленную циркуляцию дыхательного газа, который на выдохе выходит из мундштука, проходит через обратный клапан в шланг выдоха, а затем через дыхательный мешок и скруббер, чтобы вернуться в мундштук. через шланг для вдоха и другой обратный клапан, когда дайвер делает вдох.
В маятниковой конфигурации используется двухсторонний поток. Выдыхаемый газ течет из мундштука через один шланг в скруббер, в дыхательный мешок, а при вдохе газ возвращается через скруббер и тот же шланг обратно в мундштук. Маятниковая система конструктивно проще, но по своей сути содержит большее мертвое пространство неочищенного газа в комбинированной трубке выдоха и вдоха, который подвергается повторному дыханию. Существуют противоречивые требования к минимизации объема мертвого пространства при минимальном сопротивлении потоку дыхательных путей.
Дайвер дышит из контура ребризера через мундштук с прикусным захватом или носовую маску, которая может быть частью анфас маска или водолазный шлем. Мундштук соединен с остальной частью ребризера дыхательными шлангами. Мундштук ребризера для дайвинга обычно включает запорный клапан и может включать в себя клапан для погружения / поверхности или аварийный клапан, или и то, и другое. На ребризерах с контурами контура мундштук обычно является местом, где устанавливаются обратные клапаны контура.
Клапан поверхности погружения и дыхательные шланги полузамкнутого ребризера Draeger Ray 
Клапан поверхности полузакрытого ребризера Draeger Ray Клапан погружения / поверхности ( DSV) представляет собой клапан на мундштуке, который может переключаться между контуром и окружающей средой. Он используется для закрытия петли на поверхности, чтобы дайвер мог дышать атмосферным воздухом, а также может использоваться под водой для изоляции петли, чтобы она не затоплялась, если мундштук вынуть изо рта.
клапан для погружения / на поверхности, который можно переключать для закрытия контура и одновременного открытия соединения с требуемым клапаном открытого контура, известен как аварийный клапан, поскольку его функция заключается в переключитесь на аварийный выход с разомкнутой цепью, не снимая мундштук. Важное предохранительное устройство при отравлении углекислым газом.
Гибкие гофрированные шланги из синтетического каучука используются для соединения мундштука с остальной частью дыхательного контура, так как они обеспечивают свободное движение головы дайвера. Эти шланги гофрированы для большей гибкости при сохранении высокого сопротивления разрушению. Шланги разработаны для обеспечения низкого сопротивления потоку дыхательного газа. Один дыхательный шланг используется для маятниковой (двухтактной) конфигурации, а два шланга - для односторонней конфигурации петли.
Контрлегкие - это часть петли, которая предназначена для изменения объема на ту же величину, что и дыхательный объем пользователя при дыхании. Это позволяет петле расширяться и сжиматься, когда пользователь дышит, позволяя общему объему газа в легких и петле оставаться постоянными на протяжении всего дыхательного цикла. Объем дыхательного мешка должен обеспечивать максимально возможный объем дыхания пользователя, но обычно не обязательно должен соответствовать жизненной емкости всех возможных пользователей.
Под водой положение дыхательного легкого - на груди, плечах или на спине - влияет на гидростатическую работу дыхания. Это происходит из-за разницы давлений между дыхательными мешком и легким дайвера, вызванной вертикальными расстояниями между ними.
Рекреационные, технические и профессиональные дайверы проводят большую часть своего времени под водой, плавая лицом вниз и обрезая по горизонтали. Противолегкие должны хорошо работать при низкой работе дыхания в этом положении и с водолазом в вертикальном положении.
Конструкция дыхательных мешков также может влиять на обтекаемость ныряльщика из-за расположения и самих форм дыхательных мешков.
При использовании положения воды дыхательного мешка не влияет на работу дыхания, и его можно расположить в любом удобном месте. Например, в промышленной версии Зибе Горман Сальвус дыхательный мешок свешивается у левого бедра.
Ребризер, в котором используются резиновые дыхательные дыхательные пути, которые не находятся в закрытом корпусе, должен быть защищен от солнечного света, когда он не используется, чтобы предотвратить разрушение резины. из-за ультрафиолетового света.
Большинство полузамкнутых ребризеров для дайвинга с пассивным добавлением регулируемой газовой смеси, удаляя фиксированную объемную долю выдыхаемого газа и заменяя ее свежим подавать через клапан по запросу, который срабатывает при малом объеме дыхательного мешка.
Это достигается с помощью концентрических дыхательных мешков сильфонов - дыхательные мешки имеют форму сильфона с жесткими верхней и нижней частью, имеющую гибкую гофрированную мембрану, образующую боковые стенки. Внутри находится второй, меньший сильфон, также связанный с жесткими верхней и нижней поверхностями дыхательного мешка, так что по мере того, как жесткие поверхности перемещаются друг к другу и от них, объемы внутреннего и внешнего сильфонов изменяются в одинаковой пропорции.
Выдыхаемый газ расширяет дыхательные мешки, и часть его течет во внутренние сильфоны. На вдохе дайвер дышит только через внешний дыхательный мешок - обратный поток из внутреннего сильфона перекрывается обратным клапаном. Внутренний сильфон также соединяется с другим обратным клапаном, открывающимся во внешнюю среду, таким образом, газ из внутреннего сильфона сбрасывается из контура в фиксированной пропорции объема вдыхаемого воздуха. Увеличивается объем дыхательного мешка, чтобы крышка активировала клапан подачи газа, газ будет добавляться до тех пор, пока дайвер не закончит вдох.
Канистра скруббера Вдохновение 
Канистра скруббера полузакрытого ребризера Дрегер Рэй 
Внутренняя часть баллона скруббера полузакрытого ребризера Дрегер Рэй Выдыхаемые газы абсорбируются через химический скруббер, полный подход, канистра, диоксида углерода, такого как форма натронной из, которая удаляет диоксид углерода из газовой смеси и оставляет кислород и другие газы доступными для повторного дыхания.
Некоторые абсорбирующие химические вещества производятся в гранулированном виде для применения в дайвинге, например, Atrasorb Dive, Sofnolime, Dragersorb или Sodasorb. В других современных системах использования подводных лодок ВМС США использовался термин «реактивная пластиковая завеса» для обозначения их реактивных пластиковых картриджей Micropore для аварийного использования подводных лодок ВМС США..
диоксид углерода, проходящий через абсорбент скруббера, удаляется, когда он вступает в реакцию с абсорбентом в баллоне; эта химическая реакция является экзотермической. Эта реакция происходит вдоль «фронта», который представляет собой область поперек потока газа через натриевую известь в баллоне. Эта передняя часть движется через канистру скруббера от входа для газа к концу для выхода газа, благодаря реакции потребляются активные ингредиенты. Этот фронт имеет зону с толщиной, зависящую от зерна, реакционную способность и скорость потока газа, потому что диоксиду углерода в газе, проходит через баллон, нужно время, чтобы достичь поверхности поверхности абсорбента, а время, чтобы проникнуть в. середина каждой крупинки абсорбента по мере истощения внешней части. В конце газа с оставшимся диоксидом углерода достигнет дальнего конца баллона, и произойдет «прорыв». После этого содержания углекислого газа в очищенном газе будет иметь тенденцию к увеличению, поскольку эффективность скруббера падает до тех пор, пока он не станет заметным для пользователя, что станет невозможным для дыхания.
В более крупных системах, таких как камеры повторного сжатия, используется вентилятор для пропускания газа через канистру.
При погружении с ребризером типичная эффективная продолжительность дыхания скруббера составляет от получаса до нескольких часов, в зависимости от гранулометрии и состава натронной извести, температуры окружающей среды., конструкция ребризера и размер канистры. В некоторых сухих открытых средах, таких как камера повторного сжатия или больница, может быть закрыта абсорбент в канистру, когда происходит прорыв.
Во время всплытия газ в дыхательном контуре будет расширяться и должен иметь какой-то выход, чем перепад давления к травме дайвера или повреждение петли. Самый простой способ сделать это для дайвера - избыточным избыточным давлением выйти через мундштук или через нос, но простой клапан контроля избыточного давления надежен и может быть отрегулирован для допустимого избыточного давления. Клапан избыточного давления обычно устанавливается на дыхательном мешке, а в военных дыхательных аппаратах для дайвинга он может быть оснащен диффузором.
Некоторые военные водолазные ребризеры имеют диффузор над выпускнымом, которые помогают скрыть присутствие дайвера, маскируя выброс пузырьков, разбивая клапан до размеров, которые трудно построить.. Диффузор также снижает шум пузырьков.
Многие ребризеры имеют «водные ловушки» в дыхательных мешках или корпусе скруббера, чтобы предотвратить попадание больших объемов воды в среду скруббера, если дайвер снимает мундштук под водой, не закрывающий клапан, или если губы водолаза расслабляются и пропускают воду.
Некоторые ребризеры имеют ручные насосы для удаления воды из водоотделителей, некоторые пассивные дополнительные SCR автоматически откачивают воду вместе с газом во время выпуска сильфонного дыхательного мешка.
Работа дыхания - это усилие, необходимое для дыхания. Часть работы по дыханию обусловлена внутренними физиологическими факторами, часть - механикой внешнего дыхательного аппарата, а часть - характеристиками дыхательного газа. Интенсивное дыхание может привести к накоплению углекислого газа у дайвера и снизить способность дайвера требовать полезные физические усилия. В крайних случаях работа дыхания может привести к аэробной работоспособности дайвера, что может привести к летальному исходу.
Работа аппарата дыхательного ребризера состоит из двух основных компонентов: Резистивная работа дыхания возникает из-за ограничения потока в проходах для газа, вызывающего сопротивление потоку дыхательного газа, и существует во всех случаях, когда нет внешней принудительной вентиляции. Гидростатическая работа дыхания применима только к дайвингу и возникает из-за разницы в давлении между легкими дайвера и дыхательными мешками ребризера. Эта разница давлений обычно из-за разницы в гидростатическом давлении, вызванном разницей в глубине между легким и дыхательным легким, но может быть изменена путем балластировки движущейся стороны дыхательного сильфона.
Резистивная работа дыхания - это сумма всех ограничений потока из-за изгибов, гофрирования, изменения направления потока, давления срабатывания клапана, потока через среду скруббера и т. Д., А также сопротивление потоку газа. из-за инерции и вязкости, которая на влияет плотность, является функцией молекулярной массы и давления. Конструкция ребризера может ограничивать механические аспекты сопротивления потоку, особенно конструкцию скруббера, дыхательных мешков и дыхательных шлангов. На ребризеры для дайвинга Вариации работы дыхания из-за выбора газовой смеси и глубины. Содержание гелия снижает работу дыхания, а увеличение увеличивает работу дыхания.
Работа дыхания также может быть увеличена из-за чрезмерной среды скруббера, как правило, упрощения в дыхательной контуре, или из-за использования слишком маленького размера частиц абсорбента.
Полузакрытые дыхательные системы, разработанные Drägerwerk в начале 20-го века в качестве подводного газа для водолазов, использующих кислород или нитрокс, и ВМС США Шлем Mark V Heliox, Рекомендуем в 1930-х годах для глубоких погружений, обеспечивал циркуляцию дыхательного газа через шлем и скруббер с помощью системы инжектора , в котором добавленный газ увлекал петлевой газ и производил поток обработанного газа мимо дайвера. внутри шлема, что устраняет внешнее мертвое пространство и работу оборудования для дыхания, но не подходит для высоких частот дыхания.
Регулятор, аварийный DV, дозировка CMF и ADV, SPG и шланги от Draeger Полузакрытый ребризер Ray Ребризер должен иметь источник кислорода, чтобы восполнить то, что потребляется дайвером. В зависимости от конструкции ребризера источник кислорода будет либо чистым, либо смесью дыхательного газа, которая почти всегда хранится в газовом баллоне . В некоторых случаях поставляется в виде жидкого кислорода или в результате реакции.
Чистый кислород не считается безопасным для рекреационных погружений на глубину более 6 метров, поэтому рекреационные ребризеры и многие профессиональные ребризеры для дайвинга также имеют баллон с разбавляющим газом. Баллон с дилуентом может быть заполнен сжатым воздухом или другой газовой смесью для дайвинга, например, найтрокс, тримикс или гелиокс. Разбавитель снижает процент вдыхаемого кислорода и увеличивает максимальную рабочую глубину ребризера. Разбавитель не является бескислородным газом, таким как чистый азот или гелий, и является воздухопроницаемым, поскольку он будет использоваться в аварийной ситуации либо для промывки контура пригодным для дыхания газом известного состава, либо в качестве аварийной ситуации.
Газ должен быть добавлен в дыхательный контур, если объем становится слишком маленьким или если необходимо изменить состав газа.
Внутренний вид диафрагмы постоянного массового расхода и автоматического клапана дилуента из полузамкнутого ребризера Draeger Ray Он имеет аналогичную функцию с клапаном нагрузки открытого контура. Он добавляет газ в контур, если объем в контуре слишком мал. Механизм приводится в действие либо специальной диафрагмой, как во второй ступени акваланга, либо может управляться верхней частью дыхательного мешка сильфонного типа, достигающей нижней части своего хода.
Ребризеры с замкнутым контуром обычно позволяют дайверу добавлять газ вручную. В кислородных ребризерах это просто кислород, но ребризеры со смешанным газом обычно имеют отдельный ручной клапан добавления кислорода и разбавителя, так как либо может потребоваться для корректировки состава смеси контура, либо в качестве стандартного рабочего метода для ручного управления CCR, либо в качестве резервной системы на CCR с электронным управлением. Иногда ручное добавление разбавителя осуществляется кнопкой продувки на ADV.
Добавление газа с постоянным массовым расходом используется в полузамкнутых ребризерах с активным добавлением, где это обычный метод добавления на постоянной глубине, и во многих ребризерах с замкнутым контуром, где это основной метод добавления кислорода со скоростью, меньшей, чем метаболически требуется дайверу в состоянии покоя, а остальное восполняется системой управления через соленоидный клапан или вручную дайвером.
Постоянный массовый расход достигается за счет потока звука через отверстие. Поток сжимаемой жидкости через отверстие ограничен потоком со скоростью звука в отверстии. Этим можно управлять с помощью давления на входе, а также размера и формы отверстия, но как только поток достигнет скорости звука в отверстии, любое дальнейшее снижение давления на выходе не влияет на расход. Для этого требуется источник газа с фиксированным давлением, и он работает только на глубинах, которые имеют достаточно низкое давление окружающей среды для обеспечения звукового потока в отверстии.
Регуляторы, элементы управления которых изолированы от давления окружающей среды, используются для подачи газа под давлением, не зависящим от глубины.
В полузакрытых ребризерах с пассивным добавлением газ обычно добавляется клапаном по запросу, который приводится в действие дыхательным мешком сильфона, когда сильфон пуст. Это то же состояние срабатывания, что и автоматический клапан дилуента любого ребризера, но фактический спусковой механизм немного отличается. Пассивный ребризер этого типа не требует отдельного ADV, поскольку пассивный дополнительный клапан уже выполняет эту функцию.
Ребризеры смешанного газа замкнутого контура с электронным управлением могут частично подавать кислород через диафрагму постоянного массового расхода, но точный контроль парциального давления осуществляется с помощью клапаны с электромагнитным управлением, управляемые цепями управления. Открытие соленоидного клапана по времени сработает, когда парциальное давление кислорода в контуре смеси упадет ниже нижней уставки.
Если диафрагма постоянного массового расхода нарушена и не обеспечивает правильный расход, контур управления компенсирует это путем более частого срабатывания электромагнитного клапана.
Narked at 90 Ltd - Deep Pursuit Advanced с электронным контроллером ребризера Основными требованиями к контролю газовой смеси в дыхательном контуре для любого применения ребризера являются следующие: углекислый газ удаляется и поддерживается на допустимом уровне, а парциальное давление кислорода поддерживается в безопасных пределах. Для ребризеров, которые используются при нормобарическом или гипобарическом давлении, это только требует наличия достаточного количества кислорода, что легко достигается в кислородном ребризере. Гипербарические приложения, как и в дайвинге, также требуют ограничения парциального давления кислорода, чтобы избежать кислородного отравления, что технически является более сложным процессом и может потребовать разбавления кислорода метаболически инертным газом.
Если добавлено недостаточно кислорода, то кислород в контуре может быть слишком низкого для поддержания жизни. У людей желание дышать обычно вызвано накоплением в крови углекислого газа, а не недостатком кислорода. Гипоксия может вызвать затемнение без предупреждения или без него, а затем смерть.
Методого использования для регулирования диапазона парциального давления кислорода в дыхательном коническом, зависит от типа ребризера.
Объем в контуре обычно регулируется автоматическим клапаном дилуента с регулируемым давлением, который работает по тому же принципу, что и клапан по запросу. Это разбавитель, когда давление в контуре снижается ниже давления окружающей среды, например, во время спуска или если из контура уходит газ. В комплекте также может быть ручной клапан добавления, иногда называемый байпасом . В некоторых ранних кислородных аппаратах пользователю приходилось вручную открывать и закрывать кислородного баллона, чтобы наполнять дыхательный мешок каждый раз, когда объем снижался.
Детали ребризера (мешок, абсорбирующая канистра, цилиндр (-ы)) могут быть расположены на теле пользователя разными способами, в большей степени, чем с аквалангом открытого типа. Например:
Основные компоненты многих ребризеров находятся в жестком рюкзаке для поддержки, защиты и / или оптимизации. Этот кожух должен иметь вентиляцию, чтобы позволить окружающей воде или воздуху входить и выходить, чтобы учесть изменения объема при надувании и сдутии дыхательного мешка. Ребризеру для дайвинга требуются довольно большие отверстия, в том числе отверстие на дне для слива воды, когда дайвер выходит из воды. SEFA, который используется для горноспасательных, чтобы не допустить попадания песка и камней в его работу, полностью герметичен, за исключением большой вентиляционной панели, покрытой металлической сеткой, а также отверстия для двухпозиционного клапана кислородного баллона и манометра баллона. Под водой кожух также служит для обтекаемости, например. в IDA71 и Cis-Lunar.
Есть несколько проблем с безопасностью, связанных с оборудованием с ребризерами, и они, как правило, более серьезны в случае с ребризерами для дайвинга.
Некоторые опасности связаны со способом работы оборудования, а другие связаны с окружающей средой, в которой используется оборудование.
Гипоксия может возникнуть в любом дыхательном аппарате, который содержит достаточно инертного газа, чтобы позволить дышать без запуска автоматического добавления газа.
В кислородном дыхательном аппарате это может произойти, если контур недостаточно продувается в начале использования. Продувку следует производить, выдыхая из устройства, чтобы инертный газ в легких пользователя также был удален из системы.
Накопление двуокиси углерода будет происходить, если скруббер отсутствует, плохо уплотнен, не соответствует требованиям или истощен. Нормальный человеческий организм довольно чувствителен к парциальному давлению углекислого газа, и пользователь заметит его накопление. Однако не так уж много можно сделать для решения проблемы, кроме как перейти на другую подачу дыхательного газа до тех пор, пока скруббер не будет переупакован. Продолжительное использование ребризера с неэффективным скруббером невозможно в течение очень долгого времени, так как уровни станут токсичными, и пользователь испытает сильнейшее респираторное расстройство с последующей потерей сознания и смертью. Скорость, с которой развиваются эти проблемы, зависит от объема контура и скорости метаболизма пользователя.
Накопление углекислого газа также может происходить, когда сочетание напряжения и работы по дыханию превышает возможности пользователя. Если это происходит, когда пользователь не может в достаточной степени снизить нагрузку, исправить это может быть невозможно. Эта проблема чаще возникает при дайвинге с ребризерами на глубинах, где плотность дыхательного газа сильно повышена.
Промышленные ребризеры часто используются там, где окружающий воздух загрязнен и может быть токсичным. Во время вдоха части петли будут находиться под давлением немного ниже, чем внешнее окружающее давление, и, если контур не герметичен, могут просачиваться внешние газы. Это особая проблема по краю полнолицевой маски, где резиновая юбка маски должен плотно прилегать к лицу пользователя.
Высокое парциальное давление кислорода значительно увеличивает опасность возгорания, и многие материалы, которые самозатухают в атмосферном воздухе, будут непрерывно гореть при высокой концентрации кислорода. Это больше опасность для наземных приложений, таких как спасательные работы и пожаротушение, чем для дайвинга, где риск возгорания относительно низок.
Термин «прорыв» означает отказ «скруббера» продолжать удаление достаточного количества диоксида углерода из выдыхаемой газовой смеси. Есть несколько причин, по которым скруббер может выйти из строя или стать менее эффективным:
Технология ребризеров значительно продвинулась вперед, часто за счет растущего рынка оборудования для любительского дайвинга. Среди нововведений:
Viper SCR
Ребризер Aerorlox в музее угледобычи
Ребризеры горноспасателя в музее
Манекен с боевым водолазным снаряжением ВМС Финляндии. Грудной ребризер, скорее всего, Viper S-10.
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с Ребризерами. |
