Разное 0 comments

Какие электроды: Какие электроды лучше – подсказки и рейтинг

Posted on By alexxlab

Содержание

Выбираем электроды, какие для инвертора лучше?

Сварочный инвертор прост в эксплуатации, имеет доступную стоимость. Освоить принцип его работы, не имея высокой квалификации, сможет и домашний мастер.

Инвертор превосходит по многим параметрам трансформаторные крупногабаритные стандартные агрегаты, сваривает любые виды металлических деталей и конструкций. Сложность осуществляемых работ, продолжительность срока службы инвертора, надежность и качество сварочных швов зависят от используемых электродов.

Выбор электродов осложняется широким ассортиментом. Существует свыше двухсот различных марок, отличных по диаметру, типу, материалу покрытия. Определить лучшие электроды для выполнения сварочных работ инвертором позволяет четкое представление о принципах работа агрегата (инвертора).

Сварка инверторным аппаратом

Характерной особенностью любого типа инвертора являются неизменные рабочие показатели и стабильность сварочного тока, гарантирующие качество получаемого шва, формирование переменного напряжения, образующего сварочную дугу.

Соединение свариваемых поверхностей осуществляется методом плавления.

Качественные показатели надежности агрегата обусловлены его конструктивной особенностью. Каждый аппарат, независимо от типа, состоит из следующих элементов:

  • преобразователя частот;
  • системы (центра) управления;
  • трансформатора;
  • силового выпрямителя;
  • сетевого фильтра.

Все они формируют общую схему инвертора, а главным инструментом для осуществления сварки служит электрод.

Электроды для инвертора

Представляют собой электропроводящие металлические стержни (сердечники) со специальным защитным покрытием — обмазкой. Температура дуги при осуществлении сварки приводит к плавлению сердечника. Этот процесс сопровождает горение и плавление обмазки. Сгораемая обмазка переходит в газовое облако, перекрывающее доступ кислорода. Плавящаяся часть покрытия становится жидкой, покрывает тонким слоем расплавленный металл, предохраняет его от взаимодействия с кислородом.

Наличие сколов на защитном покрытии недопустимо. Нарушение обмазки не позволяет добиться однородного прогрева и качественного выполнения шва. Чтобы дуга находилась по центру, выбирать нужно электроды, на кончиках которых толщина обмазки равномерна со всех сторон. Покрытие должно быть сухим. Электроды с влажной обмазкой плохо зажигаются. Высушить их можно, но эксплуатационные характеристики это снизит.

Защитное покрытие

Электроды различаются по типу используемой обмазки. Существует четыре разновидности покрытий:

  • основное или УОНИ;
  • целлюлозное;
  • рутиловое;
  • кислое.

Стержни с целлюлозной и основной обмазкой создают эластичные, надежные, ударопрочные швы при проведении сварочных работ с постоянным током. Рутиловая с кислой обмазкой универсальны. Покрытия применяют для выполнения сварки как с постоянным, так с и переменным током.

Покрытые кислой обмазкой электроды токсичны. Работы с ними проводят в закрытых пространствах только тогда, когда помещения оборудованы хорошей принудительной вытяжкой. Стержни с рутиловым покрытием, имеющим синеватый или зеленоватый оттенок, отличает легкость розжига. Этот параметр неизменен и при работе с инвертором на низком напряжении холостого хода.

Сердечник

Плавящегося типа металлические стержни, применяемые при работе с инвертором, подбирают в соответствии с типом металла свариваемых деталей и конструкций. Сварочная проволока, из которой выполнен сердечник электрода, должна соответствовать государственным стандартам.

Различают три типа электродов для инверторных аппаратов: легированные, высоколегированные и углеродистые. Каждый из них производят из соответствующего вида сварочной проволоки. При работе с высоколегированной и нержавеющей сталью специалисты рекомендуют использовать стержни ЦЛ-11, углеродистой сталью —АНО-21, УОНИ-13/45, МР-3С, чугуном — ОЗЧ-2, малоуглеродистой сталью — АНО-4 и АНО-6.

Какими бывают электроды?

Условно стержни для работы со сварочным аппаратом инверторного типа делятся на две категории. Первые предназначены для сложных и ответственных работ, а вторые могут быть использованы при проведении сварки на менее требовательных и простых участках. Первую группу составляют электроды плавильного типа УОНИ, а вторую — АНО, MP-3.

Электроды марки АНО выбирают для выполнения несложной сварки в бытовых нуждах. Они подходят для работы практически со всеми видами инверторных сварочных аппаратов. Получили наибольшее распространение среди домашних и начинающих мастеров. Неприхотливыми и универсальными считаются электроды марки МР-3. Ими можно сваривать влажные, ржавые, плохо очищенные от загрязнений металлические поверхности.

Марка УОНИ более «капризна», требует определенных навыков, но позволяет сваривать между собой поверхности любых сложностей, получать максимально плотные швы. Электроды этой категории чаще выбирают профессионалы. Начинающему сварщику, не имеющему фактического опыта, работать с ними будет затруднительно.

Какие электроды считаются лучшими?

Специалисты выделяют следующие марки предназначенных для сварки инверторными аппаратами электродов:

Обеспечивают неизменно высокое качество шва с оптимальным показателем плотности. Они могут эксплуатироваться в условиях и высоких, и низких температур. На результате работы это не отражается.

  • 2. АНО (в частности АНО-21)

Не требуют предварительной прокалки, усилий для розжига, показывают стабильно высокий результат сварки, выполняемых как мастером с опытом, так и человеком, впервые пользующимся сварочным аппаратом.

Универсальные стержни плавильного типа для работы с металлическими конструкциями практически в любом состоянии: влажном, покрытом ржавчиной и загрязнениями.

Применяют для сварки ответственных участков, где требования к швам самые высокие. Соединение конструкций и деталей с этим видом электродов осуществляется и на постоянном, и на переменном токе.

Предназначены для сварки нержавейки и конструкционной стали. Образуют швы с мелкой волной и плавным переходом к основной поверхности соединяемых конструкций, элементов и деталей.

Характеристики и применение

УОНИ-13/55

Стержни с основным покрытием рекомендованы при работе с низколегированной и углеродистой сталью, предназначены для сварочных аппаратов постоянного тока и инверторов.

Преимущества электродов этой марки заключается в получении пластичных швов, которые с легкостью переносят ударные нагрузки и низкие температуры.

Есть у этих электродов и недостатки. Необходимое минимальное напряжение для разжигания стержня на холостом ходу должно составлять 65-70 В. Если на кромке свариваемых конструкций и деталей присутствует ржавчина, масляные и другие загрязнения, швы получаются пористыми и некачественными.

АНО-21

Покрытые рутиловой обмазкой электроды применяют для сваривания углеродистой стали небольшой толщины. Легко разжигаются и при первом, и при повторном использовании. Образуют мелкочешуйчатый шов из небольших волн. Работают с переменным и постоянным током любой полярности. Перед применением нуждаются в прогреве. Стержни прокаливают примерно 40 минут при температуре 120 градусов. Их использование допустимо для сварки труб водо- и газоснабжения.

МР-3

Разжигаются при работе даже с аппаратами, имеющими не очень высокую ВАХ (вольт-амперную характеристику). Обеспечивают хорошую защиту и позволяют контролировать положение сварной ванны. Могут возникать некоторые трудности с разжиганием. Если это происходит, электрод прокаливают при температуре в 150-180 градусов в течение 40 минут. Применяются для любых типов швов, за исключением вертикальных сверху-вниз.
Быстро и легко разжигаются. За это качество их еще называют «бенгальскими огнями». Профессиональные сварщики не используют их в тех случаях, когда необходимы мелкие движения для хорошего прогрева. Мягкая сварка и полное отсутствие необходимости зачищать соединяемые поверхности сделало их идеальным выбором для новичков, осваивающих азы сварки.
ОК 63.34

Применяют при сварке вертикальных швов, осуществления нахлестных и стыковых соединений, многопроходной сварке. Минимальный показатель напряжения холостого хода для работы со стержнями этой марки должен равняться 60 В. Образование шлака при сварке минимально и легко отбивается.

Требования к электродам для инверторной сварки

Лучшими для работы с инверторными сварочными аппаратами являются металлические стержни плавильного типа, которые обладают следующими характеристиками:

  • 1. Обеспечивают легкость проводимых сварочных работ

Если электрод подобран неправильно, то есть не соответствует составу металла, процесс сварки значительно затрудняется.

  • 2. Показывают качественный результат шва

Важный фактор при выполнении герметичных и наружных работ. Качественные электроды должны позволять получать как вогнутые, так и плоские швы.

  • 3. Образуют отделяемый шлак

Качество применяемого электрода легко проверить по шлаку. Плохие швы отлетают вместе с отбиваемым шлаком. Если такое происходит, причина заключается именно в электродах, а не в умениях сварщика.

  • 4. Отвечают санитарным нормам

Используемые электроды должны быть выполнены в полном соответствии с существующими государственными нормами и стандартами.

  • 5. Позволяют проводить сварку по коррозийным металлам

Допустимость проведения подобных работ является исключением, а не повсеместной практикой. Если такая необходимость возникает, марки УОНИ, АНО и МР-3 обеспечат качество работы и в этом случае.

Диаметр электрода

С увеличением толщины стенок металлической поверхности возрастает требуемое время осуществляемых сварочных работ. Чем толще поверхность, тем большего диаметра используют электроды. Стержни с тонким диаметром сгорают очень быстро и применяются чаще всего на прихватках. Работа с ними требует наличия определенного навыка в сварочном деле.

«Тройка» (стержни с диаметром в 3 мм) подходит для сварки конструкций и элементов, имеющих толщину 3-4 мм, «четверка» — для элементов толщиной от 4 до 9 мм, «пятерка» — для элементов толщиной 9-10 мм. Для участков, где капитальная герметизация не требуется, могут применяться стержни с диаметром 0,5-2 мм. Профильные конструкции для поддержания и сборки допустимо сваривать с использованием электродов до 2 мм.

Общие рекомендации по выбору электродов

Приобретать стержни нужно только в специализированных магазинах, гарантирующих качество предлагаемой продукции. Это обусловлено не только характеристиками предлагаемых электродов, но и соблюдением правил их транспортировки и хранения, наличием всех необходимых документов и сертификатов. Отсыревшие элементы можно высушить, поврежденные использовать нельзя.

Вся необходимая информация об электродах указана на упаковке. Выбирать рекомендуется сварочные стержни с наименьшим показателем ошлакования. Не меньшее значение имеет расход электрода. Показатель параметра тоже прописывается в маркировке. Следует учитывать, что значение может изменяться в большую сторону. Это зависит от назначения и качества свариваемых поверхностей.

Сварочные стержни приобретают согласно их назначению. Если применяемые электроды предназначены для другого типа сварки, результат проделанной работы будет некачественным, а его показатели безопасности резко снизятся. Учитывать необходимо и область применения сварочного аппарата.

Если инвертором пользуются в бытовых нуждах, электроды к ним подбирают диаметром от 2 до 4 мм. Чтобы «прихватить» металлические конструкции, подойдут электроды марок МР и АНО. Качество не будет вызывать никаких нареканий. Для сварки коммунальных развилок, к примеру, труб водоснабжения или отопления, необходимо использовать обеспечивающие надежность получаемого шва стержни УОНИ.

Какие электроды лучше всего подходят для сварки

Электрод для сварки — это проволока, которая плавится под воздействием температур. В состав ее входит обмазка, выполняемая из разных материалов, в зависимости от вида сварки. Часть ее покрывает сварочный шов в процессе плавления и помогает защитить его от проникновения кислорода внутрь.

Однозначного ответа на вопрос, какие электроды лучше всего использовать для сварки, не существует. Тема довольно субъективная, да и разнообразие марок может сбить с толку. Попробуем разобраться в характеристиках основных видов.

Критерии выбора электродов

  • если вы только пробуете себя в сварке, обратите внимание на электроды с рутиловым покрытием, которые легче использовать (АНО-4, МР-3, ОК 46. 00, UTP 65D). Для опытных специалистов этот момент не играет особой роли.
  • перед покупкой электродов изучите конструкцию и тип изделия для сварки.
  • выбор диаметра электродов напрямую зависит от того, насколько массивные конструкции вы собираетесь сваривать.
  • плавящиеся электроды или неплавящиеся, а также вариант сварочного тока.

Классификация электродов

Обмазка необходима электродам чтобы защищать поверхность от проникновения кислорода: при горении она выделяет газ, который обволакивает зону сварки. Существует 4 вида обмазки электродов: основное (Б), кислое (А), целлюлозное (Ц), рутиловое (Р). Есть и смешанные виды, например, рутилово-целлюлозное или рутилово-основное. Каркасы теплиц, сварка заборов, небольшие работы в гараже или на стройке — все это не требует красивого шва. Здесь в основном используются электроды с основной или рутиловой обмазкой.

  1. Домашние мастера пользуются электродами АНО, так как они подходят практически для каждого вида сварочных инвенторов.
  2. Также новичкам рекомендованы электроды МР-3, которые обеспечивают отличную сварку даже если поверхности плохо очищены или ржавые. Они могут работать на постоянном и переменном токе и обеспечивают низкую разбрызгиваемость металла. Однако специалисты советуют не использовать МР-3 для вертикального шва.
  3. Электроды УОНИ потребуют уже определенных знаний в сварке, они помогают сделать прочный шов и достаточно универсальны для любых поверхностей, особенно для тех, которые будут подвергаться испытаниям на прочность.

Подключение электродов может проводиться по двум основным схемам — полярность прямая или обратная. При первом варианте изделия подвергаются высокому нагреву, поэтому если вы собираетесь сваривать две детали  небольшой толщины, то лучше обезопасить их от прожога и использовать электроды с обратной полярностью.

От диаметра электрода напрямую зависит, какой шов вы получите при сварке. Если вы подвергаете обработке достаточно толстые изделия, то выбирайте больший диаметр электрода, если же для всех типов металлов диаметр элетродов будет одинаковым, то где-то вы получите неаккуратный шов или неустойчивость сварочной дуги.

Информация о методе электроды для ручной дуговой сварки mma

Сварочные электроды являются неотъемлемой частью получения швов в дуговой сварке MMA. Электрод – отрезок сварочной или наплавочной проволоки, изготовленной из присадочного материала. Для ручной дуговой сварки электроды выпускаются из стальной проволоки. Марка стали и какие электроды выбрать для сварки, напрямую зависит от свариваемых материалов. Стандартный перечень возможных марок стали для сварочной проволоки перечислен в ГОСТ 2246. Перечень материалов для наплавочной проволоки содержится в ГОСТ 10543.

Электроды для сварки: описание

Электроды для сварки обычно имеют одинаковое строение. На одном конце электрода расположена крепежная головка для крепления к электрододержателю. На другой стороне располагается зажигательная головка. В процессе сварки эта сторона прикладывается к заготовке и предназначена для образования электрической дуги.


И наплавочная, и сварочная проволока защищается специальным покрытием электрода. Покрытие состоит из нескольких компонентов, выполняющих защитную и другие функции. Состав защитного покрытия электрода изменяется в зависимости от применения.

Какие электроды выбрать для сварки

При подборе сварочного электрода для дуговой сварки MMA также должен учитываться диаметр электрода. Обычно подразумевается диаметр металлической проволоки электрода. Сварочная проволока может иметь диаметр от 1,6 до 6мм, проволока для наплавки – от 0,3 до 8мм.

На каждом сварочном электроде ставится марка или фирменное наименование. Отметка ставится на специальном покрытии возле крепежной головки. Помимо названия на электроде может быть проставлен класс в соответствии с общепринятой классификацией. Электроды классифицируются по нескольким признакам:

  • назначение;
  • вид защитного покрытия;
  • толщина покрытия;
  • допустимое пространственное положение в процессе сварки;
  • рекомендуемый род сварочного тока и его полярность.

Выбирать электрод для ручной сварки MMA нужно с учетом всех признаков для оптимального подбора конкретного вида для проведения конкретных сварочных работ.

Выбор сварочных электродов не зависит от опыта. Инструкция, какие электроды выбрать для сварки новичку и опытному сварщику, одна. К наиболее важным параметрам выбора относятся:

  • состав сплава свариваемого изделия: состав проволоки электрода должен максимально соответствовать этому параметру,
  • толщина свариваемого изделия: чем толще свариваемый металл, тем больше диаметр электрода,
  • положение сварки: электроды могут быть рассчитаны на ведение сварки только в одном положении.

Выбор электрода в свою очередь влияет на уровень сварочного тока. Разные марки электродов от разных производителей могут быть рассчитаны на разный сварочный ток. Существуют определенные стандарты, которых придерживаются большинство производителей. Но они обычно указывают диапазон тока. Если важны точные значения, нужно тщательно подходить к выбору.

Опытному сварщику проще подбирать сварочный ток и соответствующие ему электроды. Сварщикам с небольшим опытом рекомендуется воспользоваться советами, помощью и дополнительными инструкциями, рассказывающими, какие электроды выбрать для сварки инвертором новичку.

Какие электроды выбрать для сварки новичку: расшифровка названия

Все электроды имеют специальную маркировку названия. В российской промышленности названия всех электродов составляют по общей схеме. По ней в названии должно быть указано:

  • тип,
  • марка,
  • диаметр,
  • назначение и толщина покрытия,
  • маркировка индекса,
  • сам индекс,
  • вид покрытия,
  • положение при сварке и рекомендуемый ток.

Подробная расшифровка каждого пункта названия содержится в ГОСТ 9466-75 и других нормативных документах. С их помощью легко определить, какие электроды для сварки стоит выбрать в конкретном случае.

Популярные электроды для инвертора — ОЗС-12, АНО-4, ОК-46

  Для выполнения сварочных работ необходимо  правильно выбрать не только сварочный инвертор, но и правильно подобрать к нему сварочные электроды. Электроды для ручной дуговой сварки изготавливают в виде стержней, выполненных из холоднотянутой калиброванной сварочной проволоки. На поверхность стержня  наносят слой покрытия, обеспечивающего устойчивое горение дуги и защищающего сварочную ванну от атмосферного воздействия.  Большое разнообразие электродов, а также принципов классификации, может затруднить их правильный выбор начинающим сварщиком.

Наиболее распространенные и качественные марки электродов,  применяемые для сварки сварочными инверторами, это электроды  ОК-46.00, ОЗС-12  и УОНИИ-13/55  производства  компании «ЭСАБ-СВЭЛ» (Санкт-Петербург, Россия),  а также электроды  АНО-4,  АНО-21 , ОЗС-12, а  для особо ответственных конструкций УОНИИ-13/55 производства «Судиславского завода сварочных материалов» (ООО «СЗСМ» г. Судиславль, Россия).

АНО-4 СЗСМ  – универсальный электрод для сварки корпусных конструкций из углеродистых сталей. Легкая отделяемость шлака. Покрытие – рутиловое.
Диаметр — 3мм и 4мм.

АНО-21 СЗСМ – универсальный  электрод общего назначения для сварки конструкций из низкоуглеродистой стали как переменным, так и постоянным током. Сварка производится преимущественно на короткой длине дуги. 
Диаметр — 2мм и 2,5мм.

ОЗС-12 СЗСМ — электрод отличает легкое зажигание и высокая эластичность дуги, возможность сварки по окисленным поверхностям. Сварка конструкций из углеродистой стали. 
Диаметр 3,0мм.

ОК-46.00 ЭСАБ-СВЭЛ – универсальный электрод, обеспечивающий высокие свойства шва. Легко поджигается, в том числе и повторно. Не чувствителен к ржавчине и поверхностным загрязнениям. Рекомендуется для сварки углеродистых конструкционных и судовых сталей. Диаметр 2,0мм, 2,5мм, 3мм и 4мм.

ОЗС-12 ЭСАБ-СВЭЛ — электрод отличает легкое зажигание и высокая эластичность дуги, возможность сварки по окисленным поверхностям.  Сварка конструкций из углеродистой стали. 
Диаметр 2,5мм, 3мм и 4мм.

УОНИИ-13/55 ЭСАБ-СВЭЛ  — электрод для сварки особо ответственных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей на постоянном токе, когда к металлу сварных швов предъявляют повышенные требования по пластичности и ударной вязкости.  Покрытие – основное.
Диаметр — 2,5мм, 3мм, 4мм и 5мм.

Для односторонней сварки трубопроводов большого диаметра применяют низководородные электроды пр-ва Япония — KOBELCO LB-52U или Nittetsu-16W.

При покупке электродов обращайте внимание на срок их годности. Просроченные электроды не обеспечат качественной сварки, т.е. надежного соединения деталей!
Хранить электроды необходимо в сухих помещениях в специальной упаковке, которая предотвратит попадание влаги. Если все же электроды отсырели, то поможет их просушка или прокалка.   
При сварке ответственных конструкций или трубопроводов для прокалки электродов применяют печи — переносные типа ЭПСЭ-10/400 или стационарные типа ПСПЭ-50/400, а для хранения прокаленных электродов на рабочем месте — термопеналы ТП-5/150.
 

Типы сварочных электродов: как выбрать?

Если человек только начинает знакомиться с понятием и эксплуатацией электрода, тогда ему следует знать несколько главных моментов, которые понадобятся для правильного выбора типа сварочных электродов.

В первую очередь надо смотреть на четыре вещи:

  • толщина того металла, который будет свариваться, так как от этого напрямую зависит выбор диаметра стержня. Чем толще, тем больше должен быть размер электрода;
  • Марка используемой стали. Она может быть жаропрочной или чёрный металл, нержавейка и тому подобное;
  • Как раз по электроду определяется сила тока, которая необходима для сварки;
  • Где располагается сварка. К примеру, снизу, по горизонтали или вертикали. Вариантов положения много, так, она может быть и потолочным, и нижнее тавровое, и потолочное тавровое и даже снизу вверх.

Если брать вопрос сварочного тока, то необходимо знать, что все производители электродов выставляют его разным. Существует несколько классических параметров, составленных, по мнению профессионалов в этом направлении.

Положение в пространстве и размеры зазора также напрямую влияют на выбор силы тока сварочного электрода любого типа. Если брать, к примеру, диаметр три мм, то рекомендованный ток будет составлять 70 или 80 Ампер. Такие показатели предназначены для сварки, расположенной в потолочном положении, вертикальной на подъём или в том случае, когда размер зазора равен электроду или превышает диаметр стержня.

Если сварка располагается в нижнем положении, а также отсутствует зазор, разрешается, используя обычный электрод, задать ток на 120 Ампер. В этой ситуации необходимо учитывать толщину металла, она должна быть допустимой. Специалисты сварочных работ используют для расчёта определённую формулу, которая ускоряет этот процесс.

Чтобы рассчитать силу тока необходимо взять в основу формулу: 30 – 40 А на 1 мм электрода. То есть, в зависимости от диаметра электрода, к примеру, он составляет 5 мм, показатели тока умножаются на 5 и получается, что ток равен 150 – 200 Ампер. Если используется вертикальная сварка, то необходимо сбавить показатели тока на 15 процентов.

  1. d 2 мм, ток 40 – 80 А называется «двойкой». Считается, что работа с этим электродом самая сложная. Считать, что чем меньше диаметр, тем проще работать ошибочно. Такой электрод требует опытного обращения и хороших навыков. При увеличении тока есть вероятность, что электрод начнёт гореть и быстро греться. «Двойка» чаще всего используется при сварке тонких металлов, а ещё она не нуждается в больших показателях тока. Только вот начинающим сварщикам с ней справиться почти невозможно.
  2. d 3 мм и 3,2, ток 70 – 80 А. Только если сварка осуществляется на постоянно подаваемом токе, принято считать, что показатель в 80 А является максимальной силой тока. Если показатели превышают эту цифру, работы называются резкой. Пробовать сварку советуется с 70 А и в том случае, если ничего не происходит постепенно добавлять ток. Показатель не должен превышать 120 А. Используя переменный ток, можно выставить 110 – 130 А. Иногда показатели доходят до отметки в 150 А, но такое увеличение не потребуется при использовании инверторного аппарата для сварки.
  3. d 4 мм, ток 110 – 160 А. В этом случае расхождение силы тока составляет 50 А. Показатели выставляются в зависимости от толщины материала и от навыков самого сварщика. Рекомендуется начинать с меньшего числа, постепенно прибавляя ток, в случае недостатка силы.
  4. d от 5 мм и далее. Такие электроды считаются профессиональными и, не имея хорошего опыта, ими лучше не пользоваться. Зачастую такие большие диаметры берут для наплавки.

Типы сварочных электродов и их маркировка. Какой же выбрать?

  1. АНО и МР-3. Такой вид электродов советуется использовать с переменным током. Предназначаются они больше для черновых работ, чем для чистовых. То есть, ими пользуются при сварке ворот, заборов и прочих ограждений и ни в коем случае не используют электроды в сварке опорных свай или мосты. Они не бояться влаги и имеют большую популярность среди новичков и дачников.
  2. УОНИИ 13/55 предназначается для профессиональных работников, потому что имеет «специфические» характеристики. Работают подобные электроды только на токе с постоянной подачей и предназначены для серьёзных работ. Очень отрицательно влияют на электрод перепады напряжения.
  3. LB-52U используются в работах с трубами, находящимися под высоким давлением. Шов после сварки будет очень качественным, поэтому такой электрод стоит немало денег. Очень популярны они в больших организациях постоянно связанных с работами такого плана.

Этот небольшой перечень электродов считается самым распространённым, но существует ещё несколько менее известных марок стержней. Правда, они ничуть не хуже тех, что описаны ранее. Все они начинаются на ОК, обозначающие инициалы основателя фирмы.

  1. ОК 46.00 ESAB, производитель Россия. Хорошо сваривает как на постоянном, так и на переменном токе, поэтому зачастую называется универсальным. Производители предоставляют широкий выбор диаметров, что значительно упрощает поиск.
  2. ОК 48.00 ESAB, производитель Швеция. Работает лишь при постоянной подаче тока. Хорошо справляются с ответственной сваркой конструкций.

Типы сварочных электродов, предназначенные для специальных работ.

  1. ОК 61.30 ESAB. Предназначен исключительно для сварки нержавейка с нержавейкой (перечень стальных марок: 304, 308L, 03X18h21, 06X18h21, 08X18h20, 08X18h20T, 12X18h20).
  2. ОК 67.60 ESAB. Используется электрод для работ нержавейка со сталью.
  3. ОК 63.30 ESAB. Имеет российский аналог (АНВ-26). Предназначен для сваривания труб с тонкими стенками и тонколистовых конструкций.
  4. ОК 68.81 и ОК 68.82 предназначаются для работ со сталью, состав которой неизвестен или когда необходимо выполнить сварку разнородных изделий из стали.

Электроды для чугуна

  1. ОК 92.18 ESAB, сейчас получил название OK Ni-Cl, используется в сварке чугуна, у которого максимум 3 слоя.
  2. ОК 92.60 ESAB (OK NiFe-Cl). Электрод предназначен для работ с толстым чугуном или при сваривании чугуна и стали.

Электроды для алюминия.

Вообще, алюминий – очень «капризный» материал и справиться с ним удаётся далеко не каждому. Он быстро плавится, а потом быстро застывает, поэтому электроды в работе с ним используются редко.

  1. ОК 96.20 ESAB. Электрод может применяться в весьма коротком перечне алюминиевых марок.
  2. ОК 96.40 считается универсальным в работах с этим материалом.

Работы с данным типом сварочного электрода выполняются по специальной инструкции, предназначенной именно для алюминия. Электрод должен быть использован за один поджог, в том случае если этого не получилось необходимо заменить стержень на новый. Все работы требуется выполнять круговыми движениями и самым концом стержня.

Зачем прокаливать электрод?

Это действие совершается для того, чтобы в электроде не было влаги. Потому что отсыревший стержень может создавать дефекты при сварке и непрочные швы. Также возможно, что он прилипнет к конструкции или изделию.

Рекомендуется хранить открытые электроды в сухом месте и не допускать попадания на них воды. А ещё лучше использовать все электроды за один раз.

Полярности

Обратной полярностью называется ситуация, когда электрод имеет плюсовой заряд, а клемма минусовой. В такой работе электрод плавится гораздо быстрее.

Если же электрод минусовой, а клемма плюсовая, тогда плавиться будет металл, который подвергается сварке. Такая полярность носит название – прямая.

Аббревиатура постоянного тока выглядит так – DC, переменного – AC. В большинстве случаев ручные дуговые аппараты для сварки работают на токе с постоянной подачей.

Если сварка происходит на прямой полярности и варятся изделия из тонких листов, то проплавление получается меньше. Сваривая изделия с толстыми стенками и при обратной полярности, проплавление становится больше.

Главное, при выборе электрода выбирать качественные изделия, проверенных производителей и тогда результат сварки будет качественным и надёжным. Шов по окончании работ будет выполнен очень качественно и без единого дефекта.

Товары, которые были описаны в этой статье:

125. Какие электроды используются в электрохимической ячейке потенциометрической установки

Ответ: два неполяризуевых электрода — индикаторный и электрод сравнения

126. Арсенит-ионы при реакциях с растворимыми сульфидами образуют осадок сульфида мышьяка только в

Ответ: сильнокислой среде

127. Ацетат – ион с катионами железа 3 дает ацетат или оксиацетат железа 3 окрашенный в

Ответ: темно красный цвет

128. Различают следующие виды колонок

Ответ:

129. Количественный анализ по светопоглощению основан на законе

Ответ: Бугера-Ламберта-Бера

130. Массу исходной навески (в методах отгноки) берут такой, чтобы как масса удаляемых летучих веществ, так и масса остатка после их удаления была не менее

Ответ: 0.1г

131. Коэффициент распространения высчитывается по формуле

Ответ:

132. Обычно одновременно с записью термогравиграмм самописец фиксирует

Ответ:

  • дифференциальную термогравиметрическую кривую изменения массы

  • кривую изменения температуры

  • термограмму

133. Реактив на катион железа (III)

Ответ: Nh5SCN

134. Аликвотная часть — это количество

Ответ: миллилитров отобранного пипеткой vacmeovci

135. Какой формулой выражается связь между водородным и гидроксильным показателями

Ответ: pH + рОН = 14

136. При прибавлении раствором иодидов к кислым растворам висмута (III) выпадает осадок иодида висмута (III) растворимый в избытке реагента с образованием раствора окрашенного

Ответ: желто-оранжевый

137. Аналитическая химическая реакция — это реакция, сопровождающаяся

Ответ: определенным аналитическим эффектом за счет образования продукта реакции, обладающего специфическими свойствами

138. К основным характеристикам хроматографического детектора относятся

Ответ:

139. Расчет объема осадителя. Ели осадитель летуч, то берут

Двух-трехкратный его избыток по сравнению со стехиометрическим

140. Количественное содержание индивидуальных веществ проводят

Ответ:

  • используя градуировочный график

  • методом внутренней нормализации

  • методом внутреннего стандарта

141. В каком растворителе растворимость Mg(OH)2 максимальная?

в растворе минеральной кислоты

143. Методы, основанные, на измерении массы анализируемого вещества при его непрерывном нагревании в заданном температурном интервале называют

Ответ: термогравиметрические методы

144. Экстракция, осуществляемая при встречном движении обеих фаз называется

Ответ: противоточная экстракция

146. Для каких катионов IY группы характерны окислительно-восстановительные реакции

Ответ: на скрине нет вариантов ответа, но можно предположить, что:

  • сурьма

  • марганец

  • железо

147. ….. основан на измерении электрической проводимости

Ответ: кондуктометрический анализ

148. ….. Измеряют электрохимический параметр как известную функцию концентрации раствора и по показанию соответствующего измерительного прибора находят содержание определяемого вещества в растворе

Ответ: прямые методы

149. Реакция с гексацианоферратом (II) уронила используеься для определения:

Ответ: CO3 (2-)

150. Величина D = El согласно Бугера-Ламберта-Бера

Ответ: оптическая плотность (скрина нет, поэтому пишу более вероятный ответ)

151. Катион As5+ окрашивает пламя горелки

Ответ: бледно-голубой

152. Индикатор комплексонометрического метода

Хромовый темно-синий

153.Средний орто-фосфат ион катионами бария образует осадок среднего ортофосфата бария, окрашенный в

Белый цвет

154. Высота эквивалентная теоретической тарелке – ВЭТТ (Н)

Чем меньше величина ВЭТТ, тем менее размыта зона (полоса) отделяемого компонента при его выходе из колонки

155. В качестве твердых сорбентов применяют:

Диатомит, кизельгур

156. Прямой метод отгонки применяют для определения содержания:

Воды в анализируемых препаратах

157. Катионы Sb3+ окрашивают пламя горелки в:

Голубой цвет

158. Концентрацию определяемого компонента находят

Методом градуировочного графика, методом стандартов

159.Для какого иона крутизна электродной функции ионселективного электрода имеет наибольшее значение

Однозарядный ион

160. Нитрат-ион можно обнаружить:

Дифениламином

161. И гравиметрия – это один из методов количественного анализа, основанный на определении

Массы анализируемого вещества

162. Катионы ртути (II) образуют комплексы сине-фиолетового цвета с

Дифенилкарбазидом, дифенилкарбазоном

163. Дифференциальная кривая потенциометрического титрования (по первой производной)

164. Расчеты результатов определений в титриметрии основаны на законе:

Эквивалентов

165. От чего зависит цвет раствора

От способности раствора поглощать световые лучи определенной длины волны

166. При выборе растворителя в методе ТСХ учитывают их:

Элюирующую способность

Какие электроды лучше использовать для инверторной сварки: подбор оборудования

На чтение 5 мин. Опубликовано

Чтобы добиться нужных результатов при проведении сварочных работ с помощью инвертора, надо правильно подобрать расходники. Какие электроды лучше использовать для инверторной сварки, можно определить, зная их свойства. Изделия могут отличаться материалом, из которого они изготовлены, диаметром, составом обмазки и другими характеристиками.

Как выбрать электроды

При выборе электрода для качественного шва надо учесть, что на характеристики стержня повлияет и сырье, из которого выполнены соединяемые детали, и его толщина, и требования к качеству.

Разные металлы надо варить с использованием соответствующих расходных материалов.

Лучше придерживаться таких рекомендаций:

  1. Для сварки элементов из стали низкоуглеродистой, низколегированной используют углеродные электроды, например, УОНИ. Они хорошо отделяют шлаковые образования и не создают большого количества брызг.
  2. Для легированных сталей подойдут такие виды расходников, как ОЗС-4, УОНИ 13/45, МР-3, АНО-21.
  3. Стальные сплавы с повышенной стойкостью к коррозии обрабатываются с применением ОЗЛ-8, ОММ.
  4. Для сварки элементов, при изготовлении которых использовалась сталь другого вида, или для наплавок приобретают электроды с основой из металла высоколегированного типа.
  5. При варке чугуна подходят изделия марки ОЗЧ-2.

Верный выбор материалов поможет получить самый качественный, прочный сварной шов.

Классификация электродов

Электроды для сварки инвертором выпускаются плавящимися или неплавящимися. Изделия первой категории представляют собой стержни с металлической основой, поверхность которых покрывается специальными составами.

Такие смеси обеспечивают защиту для зоны сварки и повышают стойкость горения дуги. При расплавлении состава создается сварочная ванна, происходит заполнение шва жидким металлом.

Подклассы:

  1. Электроды могут выпускаться с покрытием, стабилизирующим электродугу. Их использование улучшает эксплуатационные свойства сварных швов.
  2. Элементы без дополнительного слоя. Они не применяются для сварки ручного дугового типа.

Плавящиеся виды электродов можно использовать для дуговой сварки вручную.

Неплавящиеся типы удобны для сварочных работ в среде защитного газа. Они могут быть изготовлены из графита, прессованного угля, вольфрама. Изделия выполняют роль анодов, катодов, способствуют образованию электродуги. Материал для формирования шва образуется с применением присадочной проволоки.

Для работы в среде аргона больше подходят вольфрамовые виды, но и цена их выше.

Изделия могут подразделяться по виду покрытия, которое наносится на металлические стрежни, по размеру и назначению. Чтобы выбрать нужный вариант для надежного соединения свариваемых поверхностей, надо ознакомиться с их характеристиками.

Особенности выбора электродов

Выбирая расходные материалы, важно правильно оценить, какие лучше соответствуют вашим задачам. Из разнообразия, представленного в продаже, подходящие изделия определяют, руководствуясь такими критериями, как вид покрытия и диаметр. Последний не должен быть больше необходимого — это уменьшит плотность тока, ухудшит провар элементов и сделает образование сварочной дуги неустойчивым. У швов увеличивается ширина, что понижает их прочность.

Диаметр и размеры

При подборе расходных материалов для сварки надо определить правильный диаметр.

Он зависит от толщины соединяемых элементов:

  1. Для деталей толщиной 2 мм можно выбирать электроды с диаметром 2,5 мм.
  2. Для изделий 3 мм — электроды 2,5 мм.
  3. Для толщины 4-5 мм — диаметр 3,2-4 мм.
  4. Для деталей 6-12 мм — стержни 4-5 мм.
  5. Для толщины 13 мм — диаметр расходников должен составлять 5 мм.

Кроме толщины стержней, на процесс сварки влияет правильно выбранная мощность работы оборудования.

Назначение электрода

Перед тем как выбрать электроды, определите подходящее вам назначение. Для разных металлов существуют свои марки расходных материалов.

Вид подходящего для сваривания сплава определяют по букве в маркировке товара:

  1. У — используется для сваривания углеродистых слаболегированных сталей.
  2. М — для легированного материала.
  3. Т — для получения прочных соединений при работе с легированными сталями с повышенной теплостойкостью.
  4. Н — для сварки металла в области верхних слоев.
  5. Б — подойдет для работы с изделиями из высоколегированных сырьевых материалов особого назначения.

Разбираясь в маркировке, несложно подобрать подходящий тип продукции для обеспечения хорошего качества сварки.

Внешнее покрытие

Производители для улучшения рабочих свойств электродов наносят на них специальные смеси.

Покрытия стержней распределяются по следующим категориям:

  1. Ферросилицийное, ферромарганцовое (отмеченное в маркировке буквой А). Его использование усиливает плавкость сердечника, что положительно действует при выполнении сварки нижних швов.
  2. Рутиловое (отмечается как Р), представляет собой слой двуокиси титана с жидким стеклом. При его применении происходит повышение образования шлаков, снижается испарение легирующих компонентов. Швы обладают высокой прочностью, стойкостью к разрывам.
  3. Ц — целлюлозный материал с добавлением марганца, талька и целлюлозы. Преимущество материала — в возможности сформировать защитное газовое облако в области сварочной ванны. Это помогает сделать соединение более качественным. Такие электроды часто используют для работы с трубопрокатом.
  4. Кальциево-карбонатное основное покрытие (Б), тоже способствует образованию защитного газа. Но для создания постоянного шва материал не подходит, необходимо проводить доработку.

Прочие варианты покрытий обозначаются буквой П. В них включают легирующие компоненты, увеличивающие прочность соединений.

Популярные марки электродов

Для инверторной сварки используются изделия следующих марок:

  1. МР-3 — универсальные расходные материалы. Подойдут для соединения деталей разных конструкций без предварительной очистки.
  2. МР-3С — подойдут, если не нужен шов высокой прочности и качества.
  3. АНО — отличаются хорошей способностью к воспламенению, не требуют дополнительного прокаливания. Подойдут для новичков и опытных сварщиков.
  4. УОНИ 13/55 — используют для соединения элементов в конструкциях, где необходимо повышенное качество. Для начинающих сварщиков неудобны — работа с ними требует хорошего опыта.

Приобретая расходные материалы, не надо обращать внимание на те, что стоят подозрительно дешево. Качество швов окажется плохим, потребуется переделка.

Электроды при сварке аппаратом Ресанта

«Ресанта» представляет собой инверторный сварочный аппарат для дома и дачи. При выборе расходных материалов для него надо руководствоваться теми же правилами, что и для прочего оборудования. Силу тока и размер электрода подбирают, исходя из толщины соединяемых элементов.

Производитель агрегата для сварки выпускает и электроды для него. Диаметр изделий: 2,5-5 мм. Но специалисты стараются использовать другие марки, так как продукция компании имеет слабую пластичность.

электродов, отведений от конечностей, грудных (прекардиальных) отведений, ЭКГ в 12 отведениях (ЭКГ) — ЭКГ и ЭХО

Прежде чем обсуждать отведения ЭКГ и различные системы отведений, нам необходимо уточнить разницу между отведениями ЭКГ и электродами ЭКГ . Электрод представляет собой проводящую площадку, которая прикрепляется к коже и позволяет регистрировать электрические токи. Отведение ЭКГ представляет собой графическое описание электрической активности сердца, которое создается путем анализа нескольких электродов. Другими словами, каждое отведение ЭКГ вычисляется путем анализа электрических токов, обнаруживаемых несколькими электродами. Стандартная ЭКГ, называемая ЭКГ с 12 отведениями , поскольку она включает 12 отведений, получается с использованием 10 электродов. Эти 12 отведений состоят из двух наборов отведений ЭКГ: отведений от конечностей и грудных отведений. Грудные отведения также могут обозначаться как прекардиальные отведения . В этой статье подробно обсуждаются отведения ЭКГ, и никаких предварительных знаний не требуется. Обратите внимание, что термины униполярные отведения и биполярные отведения не рекомендуются, потому что все отведения ЭКГ биполярны, поскольку они сравнивают электрические токи в двух точках измерения.

Электрофизиологическая основа отведений ЭКГ

При движении заряженных частиц возникает электрический ток. В электрокардиологии заряженные частицы представлены внутри- и внеклеточными ионами (Na + , K + , Ca 2+ ). Эти ионы проходят через клеточные мембраны (чтобы клетка могла де- и реполяризоваться) и между клетками через щелевые соединения (так, чтобы деполяризация могла распространяться между клетками).

Разница электрических потенциалов возникает, когда электрический импульс проходит через сердце.Разность электрических потенциалов определяется как разность электрических потенциалов между двумя точками измерения. В электрокардиологии такими точками измерения являются кожные электроды. Таким образом, разность электрических потенциалов — это разность электрических потенциалов, обнаруженных двумя (или более) электродами.

В предыдущем обсуждении было разъяснено, как де- и реполяризация генерирует электрический ток. Также было объяснено, что электрические токи проходят через кожу, потому что ткани и жидкости, окружающие сердце, да и все человеческое тело, действуют как электрические проводники.Поместив электроды на кожу, можно обнаружить эти электрические токи. Электрокардиограф (аппарат ЭКГ) сравнивает, усиливает и фильтрует разность электрических потенциалов, регистрируемую электродами, и представляет результаты в виде отведений ЭКГ. Каждое отведение ЭКГ представлено в виде диаграммы (иногда называемой кривой ).

ЭКГ в 12 отведениях

Многочисленные системы отведений ЭКГ и группы отведений были протестированы, но стандартная ЭКГ с 12 отведениями по-прежнему является наиболее используемой и наиболее важной системой отведений для освоения.ЭКГ в 12 отведениях предлагает отличные возможности для диагностики аномалий. Важно отметить, что подавляющее большинство рекомендуемых критериев ЭКГ (например, критериев острого инфаркта миокарда) были получены и проверены с использованием ЭКГ в 12 отведениях.

ЭКГ в 12 отведениях отображает, как следует из названия, 12 отведений, выведенных с помощью 10 электродов. Три из этих отведений легко понять, поскольку они являются просто результатом сравнения электрических потенциалов, зарегистрированных двумя электродами; один электрод исследует, а другой — электрод сравнения.В остальных 9 отведениях исследующий электрод по-прежнему является одним электродом, но эталон получается путем объединения двух или трех электродов.

В любой момент сердечного цикла все отведения ЭКГ анализируют одни и те же электрические события, но под разными углами. Это означает, что отведения ЭКГ с одинаковыми углами должны отображать аналогичные кривые ЭКГ (диаграммы). Для некоторых целей (например, для диагностики некоторых аритмий) не всегда необходимо анализировать все отведения, поскольку диагноз часто можно установить, исследуя меньшее количество отведений.С другой стороны, с целью диагностики морфологических изменений (например, ишемии миокарда) способность делать это увеличивается по мере увеличения количества отведений. ЭКГ в 12 отведениях — это компромисс между чувствительностью, специфичностью и выполнимостью. Очевидно, наличие 120 отведений (что было проверено в нескольких исследованиях острого инфаркта миокарда) улучшило бы чувствительность для многих состояний за счет специфичности и, конечно, осуществимости. Другая крайность, использование только одного отведения, позволило бы диагностировать несколько аритмий, но, конечно, не все, и, что более важно, не позволило бы диагностировать морфологические изменения в сердце. Позже станет ясно, почему для диагностики морфологических изменений необходимо несколько отведений.

Бумага ЭКГ

Электрокардиограф представляет по одной диаграмме для каждого отведения. Напряжение отображается по вертикальной оси (Y), а время — по горизонтальной оси (X) диаграммы. Бумага ЭКГ имеет маленьких квадратов (тонкие линии) и больших квадратов (жирные линии). Маленькие коробки — это квадраты размером 1 мм 2 , и в каждой большой коробке по 5 маленьких коробок.См. Рисунок 15 .

При нормальном усилении (калибровка) 10 мм по вертикальной оси соответствует 1 мВ. Таким образом, 1 мм соответствует 0,1 мВ. Амплитуда (высота) волны / отклонения измеряется от максимума волны / отклонения до базовой линии (также называемой изоэлектрической линией ).

Скорость бумаги ЭКГ обычно составляет 25 мм / с или 50 мм / с (10 мм / с можно использовать для более длинных записей). Все современные аппараты ЭКГ могут переключаться между этими скоростями бумаги, и выбор скорости не влияет ни на один аспект интерпретации ЭКГ (хотя волны лучше разграничивать при скорости 50 мм / с).Любой, кто хочет овладеть интерпретацией ЭКГ, должен овладеть любым бумажным скоростью. На рисунке ниже ( Рисунок 15 ) показаны различия между 50 мм / с и 25 мм / с. Этот рисунок следует внимательно изучить и обратить внимание на различия по оси X (нет различий по оси Y). И 25 мм / с, и 50 мм / с будут использоваться для представления ЭКГ в этом курсе.

Рисунок 15. Сетка ЭКГ.

Как видно из Рисунок 15 :

  • 1 маленькая коробочка (1 мм) — 0.02 секунды (20 миллисекунд) при 50 мм / с.
  • 1 маленькая коробка (1 мм) — 0,04 секунды (40 миллисекунд) при 25 мм / с.
  • 1 большая коробка (5 мм) — 0,1 секунды (100 миллисекунд) при 50 мм / с.
  • 1 большая коробка (5 мм) — 0,2 секунды (200 миллисекунд) при 25 мм / с.

Читатель должен знать эти различия, так как часто бывает необходимо вручную измерить временную длительность различных волн и интервалов на ЭКГ.

Вывод отведений ЭКГ

Каждое отведение представляет собой разность электрических потенциалов, измеренных в двух точках пространства.В простейших отведениях используются всего два электрода. Электрокардиограф определяет один электрод как исследующий (положительный), а другой как электрод сравнения (отрицательный). Однако в большинстве отведений эталон на самом деле состоит из комбинации двух или трех электродов. Независимо от того, как установлены исследующий электрод и эталон, векторы имеют одинаковое влияние на кривую ЭКГ. Вектор, направленный к исследуемому электроду, дает положительную волну / отклонение и , наоборот, .См. Рисунок 16 .

Рис. 16. Электрокардиограф генерирует отведение ЭКГ, сравнивая разность электрических потенциалов в двух точках пространства. В простейших отведениях эти две точки представляют собой два электрода (показаны на этом рисунке). Один электрод служит исследующим электродом (положительным), а другой — электродом сравнения. Электрокардиограф сконструирован таким образом, что электрический ток, идущий к исследуемому электроду, дает положительное отклонение, и наоборот.

Анатомические плоскости и отведения ЭКГ

Электрическую активность сердца можно наблюдать как в горизонтальной, так и во фронтальной плоскости. Способность свинца для обнаружения векторов в определенной плоскости зависит от способа, свинец наклонена по отношению к плоскости, которая в свою очередь зависит от размещения, исследуя свинца и опорной точкой.

В педагогических целях рассмотрим электрод с одним электродом, расположенным на голове, а другим электродом на левой ступне. Угол этого отведения будет вертикальным, от головы до стопы.Этот отвод расположен под углом во фронтальной плоскости, и он в первую очередь обнаруживает векторы, движущиеся в этой плоскости. См. Рисунок 17, панель A . Теперь рассмотрим отведение с электродом, помещенным на грудину, а другой электрод — на ягодицу (на том же уровне). Это отведение будет располагаться под углом от спины к передней грудной стенке, которая является горизонтальной плоскостью. Этот отведение будет в первую очередь записывать векторы, путешествующие в этом самолете. Схематическая иллюстрация представлена ​​на рисунке 15. См. Рисунок 17, панель B .

Рисунок 17. Схематический вид угла конечностей и грудных отведений.

В отведениях от конечностей, которых шесть (I, II, III, aVF, aVR и aVL), исследующий электрод и контрольная точка расположены во фронтальной плоскости. Следовательно, эти отведения отлично подходят для обнаружения векторов, движущихся во фронтальной плоскости. Грудные (прекардиальные) отведения (V1, V2, V3, V4, V5 и V6) имеют исследующие электроды, расположенные спереди на грудной стенке, и контрольную точку, расположенную внутри грудной клетки. Следовательно, грудные отведения отлично подходят для обнаружения векторов, движущихся в горизонтальной плоскости.

Как отмечалось ранее, только три отведения, а именно отведения I, II и III (которые на самом деле являются исходными отведениями Виллема Эйнтховена), получаются с использованием только двух электродов. В остальных девяти отведениях используется эталон, состоящий из двух или трех электродов в среднем. Это будет уточнено в ближайшее время.

Рисунок 18. Организация отведений от конечностей. Обратите внимание, что электрод на правой ноге не входит ни в один отвод, а служит заземляющим проводом. Отведения I, II и III — оригинальные отведения Эйнтховена, и их можно представить в виде треугольника Эйнтховена (нижняя панель).Отведения aVR, aVL и aVF были сконструированы Голдбергером; их контрольной точкой является среднее значение двух электродов. Отведение aVR можно инвертировать в отведение –aVR, что рекомендуется, поскольку это может облегчить интерпретацию. Все современные аппараты ЭКГ могут отображать как aVR, так и -aVR.

Основы отведений от конечностей

Отведения I, II, III, aVF, aVL и aVR получают с помощью трех электродов, которые помещают на правую руку, левую руку и левую ногу. Учитывая расположение электродов по отношению к сердцу, эти отведения в первую очередь обнаруживают электрическую активность во фронтальной плоскости. Рисунок 18 показывает, как электроды подключаются для получения этих шести выводов.

Чтобы объяснить отведение отведений от конечностей, в качестве примеров будут использоваться отведение I и отведение aVF.

Если рассматривать отведение I, электрод на правом плече служит эталоном, тогда как электрод на левом плече служит исследующим электродом. Это означает, что вектор, движущийся справа налево, должен давать положительное отклонение в отведении I. Обратите внимание, что отведение I определяет 0 ° во фронтальной плоскости (, рис. 18, , система координат на верхней панели).Это также означает, что отведение I «смотрит» на сердце под углом 0 °. В клинической практике это обычно выражается так, как если бы отведение I «просматривает боковую стенку левого желудочка». Те же принципы применимы к отведениям II и III.

В отведении aVF электрод на левой ноге служит исследующим электродом, а эталон фактически составляется путем вычисления среднего значения электродов плеча. Среднее значение электродов на руке дает эталон непосредственно к северу от электрода левой ноги. Таким образом, любой вектор, движущийся вниз в груди, должен давать положительную волну в отведении aVF.Угол, под которым отведение aVF рассматривает электрическую активность сердца, составляет 90 ° (, рис. 18, ). В клинической практике это обычно выражается так, как если бы отведение aVF «просматривает нижнюю стенку левого желудочка». Те же принципы применяются к отведению aVR и отведению aVL.

Отведения II, aVF и III называются отведениями от нижних конечностей , потому что они в основном наблюдают за нижней стенкой левого желудочка ( Рис. 18, система координат на верхней панели ). Отведения aVL, I и –aVR называются отведениями от боковых конечностей , потому что они в основном наблюдают за боковой стенкой левого желудочка.Обратите внимание, что отведение aVR отличается от отведения –aVR (обсуждается ниже).

Все шесть отведений от конечностей представлены в системе координат, которая показана в правой части Рис. 18 (панель A). Расстояние между каждым отведением 30 °, за исключением промежутка между отведением I и отведением II. Чтобы устранить эту заглушку, отведение aVR можно инвертировать в отведение –aVR. Оказывается, это действительно имеет смысл, поскольку облегчает интерпретацию ЭКГ (например, интерпретацию ишемии и электрической оси).Представляется ли отведение aVR или –aVR, зависит от национальных традиций. В США отведение aVR используется чаще, чем –aVR. Однако все современные аппараты ЭКГ могут отображать как aVR, так и –aVR, и мы рекомендуем использовать –aVR, поскольку это облегчает интерпретацию ЭКГ. В любом случае врач может легко переключаться между aVR и –aVR без регулировки аппарата ЭКГ; это делается просто путем переворота кривой ЭКГ.

Далее следует более подробное обсуждение отведений от конечностей.

Отведения ЭКГ I, II и III (оригинальные отведения Виллема Эйнтховена)

Отведения I, II и III сравнивают разность электрических потенциалов между двумя электродами. Отведение I сравнивает электрод на левом плече с электродом на правом плече, первый из которых является исследующим электродом. Говорят, что отведение I наблюдает за сердцем «слева», потому что его исследующий электрод расположен слева (под углом 0 °, см. Рис. 18 ). Отведение II сравнивает левую ногу с правой рукой, при этом электрод ноги является исследующим электродом. Следовательно, отведение II наблюдает за сердцем под углом 60 °. Отведение III сравнивает левую ногу с левой рукой, при этом электрод ноги является исследующим.Отведение III наблюдает за сердцем под углом 120 ° ( Рис. 18 ).

Отведения I, II и III — оригинальные отведения, созданные Вильгельмом Эйнтховеном. Пространственная организация этих отведений образует треугольник в груди ( треугольник Эйнтховена ), который представлен на рис. 18, панель B .

Согласно закону Кирхгофа сумма всех токов в замкнутой цепи должна быть равна нулю. Поскольку треугольник Эйнтховена можно рассматривать как цепь, к нему должно применяться то же правило.Так возникает закон Эйнтховена :

Закон Эйнтховена.

Этот закон означает, что сумма потенциалов в отведении I и отведении III равна потенциалам в отведении II. В клинической электрокардиографии это означает, что амплитуда, например, зубца R в отведении II равна сумме амплитуд зубца R в отведении I и III. Отсюда следует, что нам нужно знать информацию только по двум отведениям, чтобы точно рассчитать внешний вид оставшегося отведения. Следовательно, эти три отведения фактически несут две части информации, наблюдаемой с трех сторон.

Отведения ЭКГ aVR, aVF и aVL (отведения Гольдбергера)

Эти провода изначально были сконструированы Голдбергером. В этих отведениях исследующий электрод сравнивается с эталоном, который основан на среднем значении двух других конечных электродов. Буква a обозначает увеличенное, V для напряжения и R — правая рука , L — левая рука и F — футов .

В aVR правая рука является исследующим электродом, а эталон составляется путем усреднения левой руки и левой ноги. Отведение aVR можно инвертировать в отведение –aVR (что означает, что точка исследования и контрольная точка поменялись положениями), что идентично aVR, но в перевернутом виде. Инвертирование aVR в –aVR дает три преимущества:

  1. –aVR заполняет промежуток между отведением I и отведением II в системе координат.
  2. –aVR упрощает расчет электрической оси сердца.
  3. –aVR улучшает диагностику острой ишемии / инфаркта (нижняя и боковая ишемия / инфаркт).

Несмотря на эти преимущества, свинец aVR, к сожалению, все еще используется в США и многих других странах. К счастью, все современные аппараты ЭКГ можно настроить для отображения либо aVR, либо –aVR. Мы рекомендуем использовать –aVR, но для целей этого курса мы часто представляем оба отведения. Если показан только один из этих отведений, читатель может просто перевернуть его, чтобы увидеть желаемое отведение. Наконец, следует отметить, что очень немногие диагнозы ЭКГ зависят от aVR / –aVR отведения.

В отведении aVL электрод левой руки исследует, а отведение просматривает сердце под углом –30 °. В отведении aVF исследующий электрод размещается на левой ноге, так что это отведение наблюдает за сердцем прямо с юга.

Поскольку отведения Годлбергера состоят из тех же электродов, что и отведения Эйнтховена, неудивительно, что все эти отведения отображают математическое соотношение. Уравнения следующие:

Уравнения Гольдбергера.

Отсюда следует, что волны ЭКГ в отведении aVF в любой момент представляют собой среднее значение отклонения ЭКГ в отведениях II и III. Следовательно, отведения aVR / –aVR, aVL и aVF могут быть рассчитаны с использованием отведений I, II и IIII, и поэтому эти отведения (aVF, aVR / –aVR, aVL) не предоставляют никакой новой информации, а вместо этого предлагают новые углы для просмотра та же информация.

Анатомические аспекты отведений от конечностей

  • II, aVF и III: называются нижними (диафрагмальными) отведениями от конечностей , и они в первую очередь наблюдают за нижним аспектом левого желудочка.
  • aVL, I и -aVR: называются боковыми отведениями от конечностей , и они в основном наблюдают боковую сторону левого желудочка.

Грудные отведения (прекардиальные отведения)

Рис. 19. Грудные (прекардиальные) отведения. WCT = центральный терминал Уилсона.

Фрэнк Уилсон и его коллеги построили центральный терминал, позже названный Центральный терминал Вильсона (WCT) . Этот терминал является теоретической точкой отсчета, расположенной примерно в центре грудной клетки, а точнее в центре треугольника Эйнтховена.WCT вычисляется путем подключения всех трех конечных электродов (через электрическое сопротивление) к одной клемме. Эта клемма будет представлять собой среднее значение электрических потенциалов, зарегистрированных в электродах конечностей. В идеальных условиях сумма этих потенциалов равна нулю (закон Кирхгофа). WCT служит точкой отсчета для каждого из шести электродов, которые располагаются спереди на грудной стенке. Грудные отведения получают путем сравнения электрических потенциалов в WCT с потенциалами, зарегистрированными каждым из электродов, размещенных на грудной стенке.На грудной стенке имеется шесть электродов и, следовательно, шесть грудных отведений (, рис. 19, ). Каждое отведение от груди предлагает уникальную информацию, которую нельзя получить математически из других отведений. Поскольку исследующий электрод и эталон размещены в горизонтальной плоскости, эти отведения в первую очередь наблюдают за векторами, движущимися в этой плоскости.

Установка грудных (прекардиальных) электродов
  • V1: четвертое межреберье справа от грудины.
  • V2: четвертое межреберье слева от грудины.
  • V3: расположено по диагонали между V2 и V4.
  • V4: между 5 и 6 ребром по среднеключичной линии.
  • V5: находится на одном уровне с V4, но по передней подмышечной линии.
  • V6: расположен на том же уровне, что и V4 и V5, но на средней подмышечной линии.

Перед установкой электродов необходимо сбрить волосы на грудной клетке. Это улучшает качество регистрации. Соседний

Анатомические аспекты грудных (прекардиальных) отведений
  • V1-V2 («отведения перегородки»): в основном отслеживает межжелудочковую перегородку, но иногда может отображать изменения ЭКГ, происходящие из правого желудочка.Обратите внимание, что ни одно из отведений на ЭКГ с 12 отведениями не подходит для обнаружения векторов правого желудочка.
  • V3-V4 («передние отведения»): осматривает переднюю стенку левого желудочка.
  • V5-V6 («переднебоковые отведения»): осматривает боковую стенку левого желудочка.

На рис. 20 показаны комбинированные изображения всех отведений ЭКГ в 12 отведениях.

Рис. 20. ЭКГ в 12 отведениях записывает информацию об электрической активности левого желудочка (и не только правого желудочка). Как видно на рисунке выше, левый желудочек имеет форму пули. Левый желудочек традиционно делится на четыре стенки, и на рисунке выше показано, какие отведения лучше всего позволяют наблюдать электрическую активность каждой стенки.

Отображение отведений ЭКГ

Отведения ЭКГ могут быть представлены в хронологическом порядке (т. Е. I, II, III, aVL, aVR, aVL, от V1 до V6) или в соответствии с их анатомическими углами. В хронологическом порядке не учитывается, что все отведения aVL, I и -aVR рассматривают сердце под одинаковым углом, и размещение их рядом друг с другом может улучшить диагностику.Следует отдавать предпочтение системе Cabrera . В системе Cabrera отведения расположены в анатомическом порядке. Нижние отведения от конечностей (II, aVF и III) накладываются друг на друга, то же самое касается боковых отведений от конечностей и грудных отведений. Как упоминалось ранее, инвертирование отведения aVR в –aVR дополнительно улучшает диагностику. Все современные аппараты ЭКГ могут отображать отведения в соответствии с системой Cabrera, которой всегда следует отдавать предпочтение. На ЭКГ ниже показан пример схемы Cabrera с инвертированным aVR в –aVR.Обратите внимание на четкий переход между формами сигналов в соседних отведениях.

Рис. 21. Представление отведений ЭКГ в соответствии с форматом Кабреры и aVR, инвертированным в –aVR.

Дополнительные (дополнительные) отведения ЭКГ

Есть условия, которые можно пропустить при использовании ЭКГ в 12 отведениях. К счастью, исследователи подтвердили возможность использования дополнительных электродов для улучшения диагностики таких состояний. Сейчас они обсуждаются.

Ишемия / инфаркт правого желудочка: отведения ЭКГ V3R, V4R, V5R и V6R

Инфаркт правого желудочка необычен, но может возникнуть, если правая коронарная артерия окклюзирована проксимально.Ни одно из стандартных отведений ЭКГ в 12 отведениях не подходит для диагностики инфаркта правого желудочка. Однако V1 и V2 могут иногда отображать изменения ЭКГ, указывающие на ишемию, локализованную в правом желудочке. В таких случаях рекомендуется размещать дополнительные отведения на правой стороне груди. Это отведения V3R, V4R, V5R и V6R, которые размещаются в тех же анатомических местах, что и их левосторонние аналоги. См. Рисунок 22 .

Рис. 22. Правосторонние грудные отведения при инфаркте правого желудочка.Эти отведения следует подключать в случае подозрения на инфаркт правого желудочка.

Заднебоковая ишемия / инфаркт: отведения ЭКГ V7, V8 и V9

Принимая во внимание ишемию и инфаркт миокарда, подъем сегмента ST (обсуждается позже) является тревожным открытием, поскольку подразумевает обширную ишемию. Ишемические подъемы сегмента ST часто сопровождаются депрессиями сегмента ST в отведениях ЭКГ, которые рассматривают ишемический вектор под противоположным углом. Такие депрессии сегмента ST поэтому называются взаимными депрессиями сегмента ST, потому что они являются зеркальным отражением возвышений сегмента ST.Однако, поскольку сердце повернуто примерно на 30 ° влево в грудной клетке (, рис. 23, ), базальные части боковой стенки левого желудочка располагаются несколько назад (поэтому ее называют заднебоковой стенкой). Электрическая активность, исходящая из этой части левого желудочка (отмечена стрелкой на , рис. 23, ), не может быть легко обнаружена с помощью стандартных отведений, но реципрокные изменения (депрессии сегмента ST) обычно наблюдаются в V1 – V3.Чтобы выявить возвышения сегмента ST, расположенные сзади, необходимо прикрепить отведения V7, V8 и V9 на спине пациента.

Обратите внимание, что инфаркт правого желудочка и заднебоковой инфаркт будут подробно обсуждены позже.

Рис. 23. В задних грудных отведениях может быть выявлен задний инфаркт миокарда с подъемом сегмента ST. Эти отведения следует наложить на пациента, если ЭКГ вызывает подозрение на заднебоковую ишемию.

Альтернативные системы отведений ЭКГ

Рисунок 24.Альтернативные системы отведений ЭКГ.

В некоторых ситуациях обычное размещение электродов может быть неоптимальным. Электроды, расположенные дистально на конечностях, будут регистрировать слишком сильное мышечное нарушение во время нагрузочного тестирования; электроды на грудной стенке могут быть неподходящими в случае реанимации и эхокардиографического исследования и т. д. Были предприняты усилия , чтобы найти альтернативные места размещения электродов, а также уменьшить количество электродов без потери информации. В общем, системы отведений с менее чем 10 электродами все еще можно использовать для расчета всех стандартных отведений в ЭКГ с 12 отведениями.Такие рассчитанные кривые ЭКГ очень похожи на исходные кривые ЭКГ в 12 отведениях с некоторыми небольшими отличиями, которые могут повлиять на амплитуды и интервалы.

Как показывает практический опыт, модифицированные системы отведений полностью способны диагностировать аритмию, но следует проявлять осторожность при использовании этих систем для диагностики морфологических состояний (например, ишемии), которые зависят от критериев амплитуды и интервалов (поскольку альтернативное размещение электродов может повлиять на них). переменные и вызывают ложноположительные и ложноотрицательные критерии ЭКГ).Действительно, при ишемии миокарда один миллиметр может иметь опасные для жизни последствия.

Системы отведения с уменьшенными электродами все еще используются ежедневно для выявления эпизодов ишемии у госпитализированных пациентов. Это объясняется тем, что при непрерывном мониторинге, то есть при оценке изменений ЭКГ с течением времени, первоначальная запись ЭКГ не имеет большого значения. Вместо этого интерес заключается в динамике ЭКГ, и в этом сценарии первоначальная запись не представляет особого интереса.

Система отведений для ЭКГ Mason-Likar

Система отведений

Mason-Likar просто подразумевает, что электроды конечностей были перемещены на туловище. Он используется во всех типах мониторинга ЭКГ (аритмии, ишемия и т. Д.). Он также используется для тестирования с физической нагрузкой (поскольку он позволяет избежать мышечных нарушений конечностей). Как указано выше, первоначальная запись может незначительно отличаться (по амплитуде), так что нельзя диагностировать ишемию по первоначальной записи. Однако для наблюдения за ишемией с течением времени эффективна система Mason-Likar. См. Рисунок 24 A .

Размещение электродов

Электроды левой и правой руки перемещаются к туловищу на 2 см ниже ключицы в подключичной ямке ( Рисунок 24 A ). Электрод левой ноги помещают по передней подмышечной линии между гребнем подвздошной кости и последним ребром. Электрод правой ноги можно разместить над гребнем подвздошной кости с правой стороны. Размещение грудных отведений не изменено.

Системы сокращенных отведений ЭКГ

Как упоминалось выше, можно построить (математически) систему из 12 отведений с менее чем 10 электродами.В общем, математически выведенные системы отведений генерируют кривые ЭКГ, которые почти идентичны обычной ЭКГ в 12 отведениях, но только почти. Наиболее часто используемые системы отведения — это Frank’s и EASI.

Фрэнк ведет

Система Фрэнка является наиболее распространенной из систем с сокращенным числом отведений. Он создается с помощью 7 электродов (Рисунок 22 B). Используя эти отведения, получают 3 ортогональных отведения (X, Y и Z). Эти отведения используются в векторной кардиографии (ВКГ). Ортогональность означает, что выводы перпендикулярны друг другу.Эти отведения предлагают трехмерное изображение сердечного вектора во время сердечного цикла. Векторы представлены в виде петлевых диаграмм с отдельными петлями для P-, QRS-, T- и U-вектора. Однако ЭКГ в 12 отведениях можно приблизительно рассчитать по ЭКГ в 12 отведениях, и обратное также верно: ЭКГ в 12 отведениях можно приблизительно определить по ЭКГ в 12 отведениях. Однако за последние десятилетия VCG сильно потерял свои позиции, поскольку стало очевидно, что VCG имеет очень низкую специфичность для большинства условий. VCG здесь не обсуждается.

Размещение электродов

Электроды располагаются горизонтально в 5-м межреберье.

  • A располагается в средней подмышечной области слева.
  • C находится между E и A.
  • H помещается на шею.
  • E размещается на грудины.
  • I размещен в средней подмышечной области справа
  • M размещается на позвоночнике.
  • F размещается на левой щиколотке.

Свинец X происходит из A, C и I.Свинец Y происходит от F, M и H. Свинец Z происходит от A, M, I, E и C.

Отводы EASI

EASI обеспечивает хорошее приближение к обычной ЭКГ в 12 отведениях. Однако EASI может также генерировать кривые ЭКГ с амплитудами и длительностью, которые отличаются от ЭКГ в 12 отведениях. Эта система отведений создается с помощью электродов I, E и A от отведений Фрэнка, а также путем добавления электрода S на манубриум. EASI также предоставляет ортогональную информацию. См. Рисунок 22.


Следующая глава

Формат Cabrera ЭКГ в 12 отведениях

Главы по теме

Электрофизиология сердца: потенциалы действия, автоматизм, электрические векторы

Расшифровка ЭКГ: как читать электрокардиограмму (ЭКГ)

Видеолекция по интерпретации ЭКГ

Просмотреть все главы в Введение в интерпретацию ЭКГ .

Какие электроды выбрать? — Mentalab

История ЭЭГ

ЭЭГ — широко используемый метод исследования, который продолжает расширять наши представления о человеческом мозге.Прикрепляя электроды к коже черепа, исследователи и медицинские работники могут измерять небольшие электрические потенциалы, которые возникают на поверхности кожи головы и отражают собственную нейронную активность мозга. Эти сигналы анализируются несколькими способами, например глядя на пространственные и временные параметры, и позволяет локализовать источники в определенных частях мозга.

Появление мобильной ЭЭГ стимулировало спрос на сухие электроды

Еще несколько лет назад исследования ЭЭГ были ограничены лабораториями или клиниками из-за характеристик оборудования: оно было громоздким и стационарным, что требовало от испытуемого также быть неподвижным.Однако за последние несколько лет мы стали свидетелями появления и развития мобильных устройств ЭЭГ, которые по портативности, размеру и весу не уступают современной бытовой электронике. Этот новый тип оборудования теперь позволяет исследователям получить представление о мозговой активности испытуемого в совершенно новой среде: испытуемые могут перемещаться внутри лаборатории, и, кроме того, все, что выходит за рамки обычных лабораторных условий, стало доступным в качестве возможной исследовательской установки в лаборатории. мгновенное.

Эти новые возможности привели к увеличению спроса на решения, которые еще больше увеличивают мобильность и гибкость таких систем.Одним из важных факторов в поисках мобильности было появление сухих электродов. Обычная ЭЭГ была записана с помощью «влажных» электродов, в которых используется слой проводящего геля или пасты для увеличения проводимости между электродами и кожей испытуемого. Нанесение геля может занять много времени и может оставить остатки на волосах испытуемого. Особенно в исследованиях, требующих высокого пространственного разрешения, до 128 или 256 электродов, простая настройка эксперимента может занять несколько часов для каждого испытуемого. Однако сухие электроды не требуют электропроводящего геля и устанавливаются намного быстрее. Без использования проводящего вещества сигналы ЭЭГ могут быть более шумными, а без дополнительной адгезии, обеспечиваемой гелем, более подвержены артефактам движения. Таким образом, сухие электроды предлагают повышенное удобство для стабильности и качества сигнала.

Сравнение качества данных

Возникает соответствующий вопрос: достаточно ли качество данных сухих электродов для получения надежных результатов? Являются ли они реальной альтернативой мокрым электродам? Чтобы ответить на этот вопрос, Джулия Кам, профессор психологии Университета Калгари, провела это исследование: систематическое сравнение беспроводной системы ЭЭГ с сухими электродами и проводной системы ЭЭГ с влажными электродами.Мы не будем слишком углубляться в методологию, но, вкратце, в исследовании сравнивались сигналы, записанные на 27 человек с влажными и сухими электродами, и рассматривалась спектральная мощность в диапазонах низких частот, связанные с событием компоненты потенциала (P3b), и единая пробная классификация, основанная на подходе машинного обучения. Результаты показывают, что обе системы работали хорошо, при этом влажная система имела небольшое преимущество в качестве данных.

Вывод заключается в том, что сухие электроды могут записывать данные ЭЭГ с качеством, сравнимым с влажными электродами, когда они находятся в стационарной установке. Этот вывод также подтверждается аналогичными исследованиями, в которых сравниваются влажные и сухие электроды в отношении отношения сигнал / шум, общего качества сигнала и комфорта ношения в различных сценариях: Сравнение беспроводной системы ЭЭГ с сухим электродом с обычным проводным мокрым электродом. Система ЭЭГ для клинического применения (Хинрихс и др., 2020), Сухая революция: оценка трех различных типов сухих электродов ЭЭГ с точки зрения спектральных характеристик сигнала, классификации психических состояний и удобства использования (Ди Флумери и др., 2019) и А. Протокол сравнения сухих и влажных электродов ЭЭГ во время сна (Leach et al, 2020).

Артефакты движения

Одним из ключевых преимуществ мобильной ЭЭГ является возможность отслеживать нейронную активность в «реальных» средах и приложениях, где испытуемые не неподвижны. Запись данных ЭЭГ во время движения испытуемого, например во время исследования походки или при выполнении повседневных дел становится все более распространенным явлением. Остающейся проблемой в мобильных исследованиях биопотенциала является тот факт, что позиционные сдвиги между электродом и кожей или перемещение электродных кабелей могут вызывать шум, так называемые артефакты движения.Существуют разные подходы к уменьшению этих артефактов, в том числе: поиск идеального баланса давления адгезии и комфорта, использование программных мер для «очистки» зашумленных данных без удаления слишком большого количества основного сигнала, представляющего интерес, и даже двухуровневые настройки , в которой вторая система ЭЭГ используется для обнаружения артефактов движения путем последующего вычитания их из основной записи получения сигнала. Комбинация различных методов может значительно улучшить качество сигнала, и идеальный подход по-прежнему во многом зависит от индивидуального эксперимента.Пока не существует передовых методов, которые применялись бы повсеместно, за исключением общей фильтрации данных за пределами интересующего диапазона спектра. Мы ожидаем, что в ближайшие годы появятся передовые методы улучшения обработки сигналов сухими электродами, поскольку в этом направлении ведутся серьезные исследования.

Заключение

Выбор влажных или сухих электродов для эксперимента во многом зависит от характеристик экспериментальной установки и компромисса между удобством и качеством данных.Хотя сухие электроды более просты в использовании, качество сигнала обычно ниже по сравнению с влажными электродами. Между тем, сухие электроды часто предоставляют данные, которые достаточно хороши для многих экспериментальных парадигм, и будут все больше использоваться, поскольку появляется все больше и больше способов улучшить качество сигнала сухих электродов.

Как выбрать?

Несколько факторов, которые следует учитывать при выборе электрода, перечислены ниже:

Стационарный или мобильный

Для стационарных применений сухие электроды могут обеспечить запись данных хорошего качества без неудобств, связанных с нанесением геля.

Для мобильных приложений влажные электроды обеспечивают лучшее качество и менее подвержены артефактам движения из-за низкого импеданса электрода и кожи и дополнительной адгезии, обеспечиваемой самим проводящим гелем.

Продолжительность измерения

В начале эксперимента импеданс влажных электродов улучшается с течением времени записи, поскольку гель растворяется в более ровном слое. Тем не менее, в какой-то момент гель начнет высыхать и испаряться, что приведет к снижению качества сигнала и увеличению артефактов движения.Как долго можно получить стабильный сигнал, во многом зависит от типа и качества используемого геля. Исследования с более короткими периодами записи с большей вероятностью выиграют от повышения качества данных при использовании влажных электродов, чем исследования с более длинными периодами измерения. Если вы больше заботитесь о стабильности сигнала и качестве деталей, сухие электроды могут быть лучшим вариантом, поскольку они не требуют перенастройки при более длительных записях.

Счетчик каналов

Настройка ЭЭГ с влажными электродами — это ручной процесс, который требует осторожного нанесения геля на каждый электрод в отдельности.Это может занять значительное время, особенно для систем высокой плотности с 64 или более каналами. Время, необходимое для настройки и очистки, может быстро превзойти время, затрачиваемое на сбор данных. Еще одна проблема при работе с большим количеством каналов — это пулы геля соседних электродов, образующие перемычки, когда гель наносится слишком обильно. Это может исказить результаты измерения, поскольку каналы объединяются.

Outlook

Помимо постоянно растущей сложности программной обработки и очистки данных, появляются также новые типы электродов, которые обладают очень многообещающими свойствами для снижения шума в мобильных приложениях: С-образные электроды, которые прикреплены за ухом, решетки внутриушных электродов и тонкослойные электроды для печати — все они успешно прошли этап проверки концепции и находятся на пути к тому, чтобы стать зрелыми и осуществимыми альтернативами обычным электродам.

У Mentalab есть электрод, подходящий для вашего эксперимента

Из-за множества различных сценариев, в которых применяется мобильная ЭЭГ, Mentalab решила предложить гибкие решения, которые разработаны для удовлетворения потребностей многих типов экспериментов. Мы предлагаем 2 типа мокрых электродов и 2 типа сухих электродов, которые работают с одним и тем же усилителем, Mentalab Explore. При весе всего 27 граммов и занимаемой площади 4x4x2 см Explore представляет собой действительно мобильное решение для сбора высококачественных данных биосигнала.Узнайте больше о доступных конфигурациях на сайте www.mentalab.com или свяжитесь с нами напрямую.

Краткое введение в ЭЭГ и типы электродов

Краткое введение в ЭЭГ и типы электродов

Версии: Português | Английский

Электроэнцефалография (ЭЭГ) — это метод регистрации мозговой активности путем фиксации электрической активации. Это нейрофизиологическое измерение может быть получено с помощью неинвазивных электродов для кожи головы . Измерение представляет собой сумму постсинаптических нейронных потенциалов на большой площади (от 1 до 6 см2) коры.

ЭЭГ также имеет высокое временное разрешение по сравнению с такими методами, как fMRI или PET . Он может достигать миллисекундной точности, и этот метод может использоваться для изучения спонтанной активности мозга (когда нет определенного движения или задачи) и связанной с задачей активности мозга (как вызванные потенциалы, возникающие после выполнения задачи или стимула).

В этом посте мы расскажем о различных типах электродов ЭЭГ: пассивных , активных , сухих и губчатых (R-NET) .

Пассивные электроды


Пассивные электроды обычно изготавливаются из серебра / хлорида серебра (Ag – AgCl), и во многих системах обычно используются электроды, прикрепленные к отдельным проводам. Эти электроды накладываются на кожу головы с использованием проводящего геля или пасты , обычно после подготовки области кожи головы легким истиранием до , чтобы снизить импеданс между электродом и кожей головы.

Личное мнение: Пассивные электроды — это электроды, на которые мне нужно больше времени / работы, чтобы получить хороший импеданс.Иногда мне не удается получить желаемый импеданс для некоторых электродов.

Пример пассивных электродов:

BrainCap — с аппаратурой ЭЭГ BrainVision BrainAmp Standard (plus) или BrainVision MOVE

BrainCap MR — с аппаратурой ЭЭГ BrainVision 9 BrainAmp2 LiveCap — с оборудованием для ЭЭГ BrainVision LiveAmp

Активные электроды

Система активных электродов actiCAP упрощает снижение импеданса электродов.Эта система также существенно сокращает время, необходимое для подготовки испытуемых к началу записи ЭЭГ.

Датчики состоят из высококачественного Ag / AgCl (агломерат) и идеально подходят для измерения постоянного тока. «Активные» схемы позволяют вести запись при высоких переходных сопротивлениях (до 500 кОм) и сводят к минимуму окружающий шум, помехи из-за электрических эффектов и артефакты из-за движения кабеля благодаря встроенному активному экранированию.

Эта технология значительно улучшает отношение сигнал / шум даже без минимизации абразивного импеданса и дополнительной очистки кожи спиртом или чистящими средствами.

Различные светодиоды цветов , которые интегрированы в корпус электрода, показывают качество перехода токового электрода, сопротивление . Пороговые значения (красный, желтый, зеленый) и дополнительные функции можно запрограммировать с помощью прилагаемого управляющего программного обеспечения actiCAP и отобразить на экране компьютера. Эти типы ЭЭГ настоятельно рекомендуются для экспериментов , связанных с потенциалом событий (ERP), .

Примеры активных электродов:

ActiCAP slim и ActiCAP snap — с аппаратным обеспечением ActiCHamp plus, LiveAmp (все), BrainAmp Standard, BrainAmp DC и V-Amp.

Для еще двух типов активных электродов см. Следующий тип электродов:

Активные сухие электроды

Подготовка электродов и колпачка электрода обычно занимает процедур при выполнении ЭЭГ-измерений. Также отталкивающим недостатком для многих испытуемых является тот факт, что гель остается в волосах, и его необходимо смыть после измерения.

Сухие электроды и колпачок actiCAP Xpress и actiCAP Xpress Twist были адаптированы для простоты применения и оптимального контакта между электродом и кожей головы, чтобы исключить необходимость в геле для электродов.С помощью гибкого колпачка и грибовидных электродов легко установить хорошие контакты между электродами.

Исключительной особенностью, однако, является регулируемая длина электрода, которая позволяет адаптировать колпачок к любой геометрии головы — даже когда испытуемый носит колпачок.

Примеры активных электродов:

ActiCAP Xpress — с аппаратным V-Amp.

ActiCAP Xpress Twist — с аппаратным обеспечением ActiCHamp Plus, LiveAmp (All) и BrainAmp DC.

На основе губки — R-NET

Система электродов R-Net состоит из губок и пассивных электродов Ag / AgCl, которые удерживаются на месте с помощью прочной и гибкой сетки. Благодаря применению без геля он обеспечивает быструю подготовку и высокую гибкость записи, что, например, является преимуществом. при записи ЭЭГ с ограничением по времени. Предлагая оптимизированное решение для таких приложений, новый R-Net дополняет другие наши активные и пассивные системы гелевых и сухих электродов.

Система электродов R-Net доступна в конфигурациях на 32, 64, 96 и 128 каналов (максимальное количество зависит от используемого усилителя) и в трех разных размерах для взрослых (маленький, средний, большой).

Система электродов R-Net может использоваться с оборудованием ActiCHAmp plus , LiveAmp и BrainAmp .

Влажные, сухие, активные и пассивные электроды. Какие они есть и что выбрать?

Ссылки:

[Почтовая оплата] Brain Products / EEG [доступ 11 сентября 2018 г.].

[PDF] Новый сухой активный электрод для записи ЭЭГ. [доступ осуществлен 11 сентября 2018 г.].

Как выбрать подходящий колпачок для записи ЭЭГ (на английском языке) [Brain Products Manual].

ActiCAP Инструкция по эксплуатации (на английском языке) [Brain Products Manual].

ActiCAP Xpress Twist Руководство по эксплуатации (на английском языке) [Руководство по продуктам Brain].

R-Net Инструкция по эксплуатации (на английском языке) [Brain Products Manual].

Вы можете найти другие блоги об ЭЭГ, щелкнув здесь

Как выбрать электрод, щелкнув здесь

И как выбрать здесь наконечники электродов

Какие электроды для какого металла? — betterweld

Скромный электрод часто является незамеченным героем сварочного процесса, и часто возникают вопросы о том, какой вид лучше использовать для каждой работы.При выборе следует учитывать такие факторы, как тип основного металла электрода, монтаж стыков и положения при сварке. Не менее важно знать, какие металлы и поверхности будут свариваться в процессе; в конце концов, получение правильного электрода может сделать или сломать весь процесс

СТАЛЬ

При работе со сталью существует множество электродов с различным покрытием, которые могут справиться с этой задачей. SifTRODE 6013-R от Weldability Sif идеально подходит для использования на конструкционной стали и в других отраслях промышленности.Эти универсальные электроды с рутиловым покрытием заинтересуют всех, кто работает в многопозиционных операциях. Между тем, электроды с основным покрытием идеально подходят для нелегированных и низколегированных конструкционных сталей. Электроды SifTRODE 7018-VP из низкоуглеродистой стали являются прекрасным примером, и они также дают очень низкое содержание водорода (менее 5 мл / 100 г) с извлечением около 118%. .SifTRODE Spezial тем временем является примером электрода с двойным покрытием. Простой и универсальный, он идеально подходит для любых работ, связанных с трубопроводами и стальными конструкциями.Его двойное покрытие дает нестабильную, концентрированную и прямую дугу, и это идеальный электрод для проплавления стыков и сварки в сложных положениях.

По поводу всех остальных электродов обращайтесь по электронной почте Elliott@betterweld. org

МЕДИ

Для ремонта медной и медно-оловянной бронзы, латуни и фосфорной бронзы идеальным выбором является SifTRODE Bronze CuSn. Благодаря основному покрытию оловянной бронзой, этот электрод подходит для наплавки на латуни, кованую бронзу (CuSn), низкоуглеродистую сталь и литье. сталь

АЛЮМИНИЙ

Переходя к алюминию, Siftrode ALUSi12 может использоваться для быстрого соединения литых алюминиевых сплавов.Рекомендуется для соединения сломанных деталей шестерен или других литых деталей, идеально подходит для ремонта или восстановления деталей на сварном шве.

утюг

При холодной сварке серого ковкого чугуна и соединении чугуна со сталью вы можете выбирать между электродами SifTRODE Cast Ni и NiFe. Первые представляют собой чугунные электроды для MMA с сердечником из чистого никеля и подходят для сварки во всех популярных положениях. Опция Cast NiFe тем временем работает так же, но вместо нее используется биметаллический сердечник из NiFe. Он также отличается высокой скоростью сварки и практически нулевым разбрызгиванием, а также позволяет легко удалять шлак из сварного шва. Наконец, для элементов, подвергающихся сильным ударам и среднему истиранию, подходит SifTRODE HF600. Это твердосплавный электрод общего назначения, обеспечивающий твердость 57–62 HRC, что делает его одним прочным слоем в сварочном отсеке. Вы всегда найдете подходящие расходные материалы для любого сварного шва на сайте betterWeld — Powered by Weldability-Sif

Электрод ЭКГ

— обзор

Случай 5: Помпа давит на пластиковую трубку, отправляя ее в V-Tach

Шкаф интенсивной терапии может стать чрезвычайно сложной средой за короткий период времени.В течение 24 часов пациентам, которые начинают с простого мониторинга ЭКГ, неинвазивного артериального давления и пульсоксиметрии, могут потребоваться такие вещи, как механический вентилятор, инвазивный артериальный и венозный доступ и несколько устройств для инфузии. По мере ухудшения состояния пациента используются дополнительные вмешательства, методы лечения и лекарства.

Нас вызвали к постели очень больного пациента, у которого, по всей видимости, началась желудочковая тахикардия (V-tach). Две попытки кардиоверсии и введение сильнодействующих кардиоактивных препаратов оказались неэффективными.Еще больше усложняет ситуацию то, что ЭКГ в 12 отведениях, снятая независимо от монитора ЭКГ, не подтверждала наблюдение V-тахометра. Вид на монитор центральной станции, казалось, подтвердил наличие V-тахометра на кривой ЭКГ. Удивительно, но инвазивное давление и запись пульсоксиметра показали относительно нормальный набор кардиогенных следов, несовместимых с ЭКГ. Дальнейший анализ ситуации был еще более затруднен из-за мер предосторожности, вывешенных на двери кабинета пациента.Я заглянул в комнату и столкнулся с тем, что, по-видимому, было большей частью портативного оборудования отделения интенсивной терапии и примерно половиной его персонала. В дополнение к обычной полнофункциональной системе физиологического мониторинга и обычным трем или четырем инфузионным насосам, были задействованы два дополнительных насоса для введения кардиоактивных препаратов; стоял дефибриллятор-кардиостимулятор, чтобы преобразовать ритм V-тахометра; имелся аппарат для интерпретации ЭКГ в 12 отведениях; а у изножья кровати пациента использовалось портативное устройство для непрерывной артериовенозной гемофильтрации / диализа (CAVHD). За исключением дефибриллятора и дополнительных насосов для внутривенных вливаний, весь узел использовался в течение нескольких дней без каких-либо последствий. Единственная другая информация заключалась в том, что V-тахометр был начат примерно за 45 минут до того, как пациент был очищен и его электроды ЭКГ были изменены. Диагноз V-tach был установлен врачами и подтвержден компьютером аритмии в мониторе пациента.

В поле зрения я поместил CAVHD рядом с монитором. Без особых раздумий я поочередно сканировал взад и вперед между различными роликовыми насосами на устройстве CAVHD и кривой ЭКГ на мониторе.Кровяной насос вращался со скоростью, которая, казалось, коррелировала с записью ЭКГ. Исходя из очень хорошей догадки, основанной на опыте, я попросил остановить насос крови. Через пару секунд он замедлился до полной остановки. Когда это произошло, ЭКГ пациента также вернулась к «нормальному» состоянию, к удивлению медперсонала и ординаторов, а также к разочарованию лечащего врача, назначившего кардиоверсию. Что произошло?

Существует опубликованное, но малоизвестное явление, которое относится к пьезоэлектрическим характеристикам поливинилхлоридного (ПВХ) пластика, обычно используемого в медицинских трубках.Я столкнулся с этим на раннем этапе своего клинического инженерного опыта, и позднее в медицинском журнале было опубликовано письмо редактору, которое я отправил относительно этого влияния на записи ЭКГ. Трубка из ПВХ будет генерировать небольшое, но измеримое напряжение при быстром сжатии или отпускании. Напряжение может распространяться по проводящей жидкости, содержащейся в трубке. Амплитуда распространяемого таким образом напряжения зависит от множества факторов (например, возраста трубки, твердости, температуры, состава и изменения давления). Напряжение, которое может возникнуть на поверхности пациента, зависит от места проникновения трубки от нескольких факторов, включая пациент, импеданс электрода и собственное напряжение ЭКГ.В зависимости от частоты защемления и других упомянутых факторов, этот пьезоэлектрический эффект может имитировать или маскировать широкий спектр аномалий ЭКГ, от фибрилляции предсердий до V-тахометра. Наш пациент был несколько тучным и имел довольно выраженный отек. Его собственное напряжение ЭКГ было <0,5 мВ во II отведении. Электроды ЭКГ были заменены после того, как он был очищен, без особого внимания к подготовке кожи или размещению. Точка входа трубки CAVHD находилась в пределах 10 см от электрода ЭКГ LA и точно совпадала с электродами RA-LL для отведения II.Скорость роликового насоса для крови пациента вызвала одно сжатие и одно высвобождение трубки внутри роликовой направляющей примерно каждые 0,3 секунды. Треугольная форма волны напряжения, генерируемая насосом и видимая на отведении II монитора, была порядка 1,5 мВ, фактически маскируя собственную ЭКГ пациента. Когда сопротивление кожи высокое, а напряжение ЭКГ низкое, повышается восприимчивость к внешним помехам.

Когда ЭКГ была снята с помощью 12-канального автоматического аппарата, электроды, которые имели квадрат примерно 1 дюйм, были помещены на конечности пациента, значительно удаленные от точки входа трубки CAVHD. Фактически, пьезоэлектрический сигнал можно рассматривать как синфазную помеху, учитывая его относительное расстояние от любых грудных электродов, кроме V-образных. Это позволило бы высокому коэффициенту подавления синфазного сигнала (CMRR) усилителя ЭКГ подавить эти помехи. Большая квадратная площадь электродов, используемых в аппарате ЭКГ с 12 отведениями, также обеспечивала более низкое импедансное соединение с пациентом, чем это было возможно с контрольными электродами. В этой ситуации также будет уменьшаться кажущаяся амплитуда мешающего сигнала.После тщательной подготовки кожи и изменения положения электрода ЭКГ мы смогли безопасно наблюдать за пациентом.

Island Supply Welding Company

ОСНОВНОЕ РУКОВОДСТВО ПО ДУГОВЫМ СВАРОЧНЫМ ЭЛЕКТРОДАМ

ВВЕДЕНИЕ

Существует много различных типов электродов, используемых в процессе дуговой сварки защищенным металлом (SMAW). Цель этого руководства — помочь с идентификацией и выбором этих электродов.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОДА

Электроды для дуговой сварки имеют маркировку A.Система нумерации W.S (Американское сварочное общество) и производится в размерах от 1/16 до 5/16. Примером может служить сварочный стержень, обозначенный как электрод E6011 1/8 дюйма.

Диаметр электрода составляет 1/8 дюйма

Буква «E» обозначает электрод для дуговой сварки.

Затем на электроде будет выбито 4- или 5-значное число. Первые два числа из 4-значного числа и первые 3 цифры из 5-значного числа указывают минимальную прочность на растяжение (в тысячах фунтов на квадратный дюйм) сварного шва, которую будет производить стержень без напряжения.Примеры могут быть следующими:

E60xx будет иметь предел прочности на разрыв 60000 фунтов на квадратный дюйм E110XX будет 110 000 фунтов на квадратный дюйм

Следующая цифра указывает положение, в котором может использоваться электрод.

  1. EXX1X предназначен для использования во всех положениях
  2. EXX2X предназначен для использования в плоском и горизонтальном положениях
  3. EXX3X для плоской сварки

Последние две цифры вместе указывают тип покрытия на электроде и сварочный ток, с которым может использоваться электрод. Например, прямой постоянный ток, (постоянный ток -) постоянный ток, обратный (постоянный ток +) или переменный ток
Я не буду описывать типы покрытий различных электродов, но приведу примеры типов тока, с которыми каждый из них будет работать.

ЭЛЕКТРОДЫ И ТОКИ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ

  • EXX10 DC + (обратный или DCRP) электрод положительный.
  • EXX11 Отрицательный электрод переменного или постоянного тока (прямой или DCSP).
  • EXX12 AC или DC-
  • EXX13 AC, DC- или DC +
  • EXX14 AC, DC- или DC +
  • EXX15 DC +
  • EXX16 AC или DC +
  • EXX18 AC, DC- или DC +
  • EXX20 AC, DC — или DC +
  • EXX24 AC, DC- или DC +
  • EXX27 AC, DC- или DC +
  • EXX28 AC или DC +
ТИПЫ ТОКА

SMAW выполняется с использованием переменного или постоянного тока.Поскольку постоянный ток течет в одном направлении, постоянный ток может быть прямым постоянным током (отрицательный электрод) или обратным постоянным током (положительный электрод). При обратном постоянном токе (DC + OR DCRP) проплавление шва будет глубоким. Прямой постоянный ток (DC- OR DCSP) сварной шов будет иметь более быстрое плавление и скорость наплавки. Сварной шов будет иметь средний провар.
Переменный ток самостоятельно меняет полярность 120 раз в секунду и не может быть изменен, как постоянный ток.

РАЗМЕР ЭЛЕКТРОДА И ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ УСИЛЕНИЯ

Нижеследующее будет служить в качестве основного руководства по диапазону усилителя, который можно использовать для электродов разного размера.Обратите внимание, что эти характеристики могут отличаться у разных производителей электродов для стержня одного и того же размера. Также тип покрытия на электроде может влиять на диапазон силы тока. По возможности проверьте информацию производителя электрода, который вы будете использовать, на предмет рекомендованных значений силы тока.

Стол электродов

ДИАМЕТР ЭЛЕКТРОДА

(ТОЛЩИНА)

ДИАПАЗОН УСИЛИТЕЛЯ

ПЛИТА

1/16 «

20-40

ДО 3/16 «

3/32 «

40-125

ДО 1/4 «

1/8

75-185

БОЛЕЕ 1/8 «

5/32 «

105 — 250

БОЛЕЕ 1/4 «

3/16 дюйма

140–305

БОЛЕЕ 3/8 «

1/4 дюйма

210-430

БОЛЕЕ 3/8 «

5/16 «

275–450

БОЛЕЕ 1/2 «

Примечание! Чем толще свариваемый материал, тем выше требуемый ток и тем больше требуется электрод.

НЕКОТОРЫЕ ТИПЫ ЭЛЕКТРОДОВ

В этом разделе кратко описаны четыре электрода, которые обычно используются для ремонтной и ремонтной сварки низкоуглеродистой стали. Есть много других электродов для сварки других металлов. Уточните у местного поставщика сварочных материалов, какой электрод следует использовать для металла, который вы хотите сваривать.

E6010 Этот электрод используется для сварки во всех положениях с использованием DCRP. Он обеспечивает сварку с глубоким проникновением и хорошо работает на грязных, ржавых или окрашенных металлах.

E6011 Этот электрод имеет те же характеристики, что и E6010, но может использоваться с переменным и постоянным током.

E6013 Этот электрод можно использовать с переменным и постоянным током. Он обеспечивает сварной шов со средней проникающей способностью и превосходным внешним видом сварного шва.

E7018 Этот электрод известен как электрод с низким содержанием водорода и может использоваться с переменным или постоянным током. Покрытие электрода имеет низкое влагосодержание, что снижает попадание водорода в сварной шов. Электрод может производить сварные швы рентгеновского качества со средней проплавкой. (Учтите, что этот электрод должен быть сухим.Если он намокнет, его необходимо просушить в стержневой печи перед использованием.)

Надеемся, что эта основная информация поможет начинающему или домашнему сварщику определить различные типы электродов и выбрать правильный для своих сварочных проектов.

Написано Брюсом Бауэрлейном

Глава 4: Электроды — Алан Мэйси

Поляризуемые и неполяризуемые электроды
Размер и класс электрода
Соединение электрод-электролит-кожа
Проверка импеданса
Униполярный и биполярный
Шум
Электроды из серебра / хлорида серебра
Гелевые электроды из золота, олова, нержавеющей стали, углеродного состава
Ионное содержание — гипертонический, гипотонический и изотонический
Подготовка кожи к измерениям биопотенциала
Влажные, сухие и емкостные поверхностные электроды
Артефакт движения
Точечные и полосковые электроды
Эквипотенциальные линии

Поляризуемые и неполяризуемые электроды

Все электроды попадают в диапазон, определяемый двумя идеализированными типами электродов, а именно идеально поляризуемыми и совершенно неполяризуемыми. Эти типы электродов характеризуются тем, что наблюдаются последствия прохождения тока через соединение электрод / электролит. Идеально поляризуемые электроды ведут себя как конденсаторы, потому что через переход проходит только ток смещения (переходный ток). Постоянный (непереходный) ток не течет через идеально поляризуемые электроды. В случае идеально неполяризуемых электродов постоянный ток легко протекает через переход электрод / электролит и не требует определенного напряжения возбуждения, чтобы позволить поток электронов.Идеально неполяризуемые электроды ведут себя как резисторы.

Все электроды имеют потенциал половины ячейки, который измеряется относительно потенциала половины ячейки стандартного водородного электрода (SHE). Потенциал полуячейки водородного электрода произвольно определяется как 0 вольт. Потенциал полуячейки при условии, что через электрод не проходит ток, известен как равновесный потенциал (Ve). С неполяризуемым электродом потенциал электрода не будет существенно отличаться от его потенциала в состоянии равновесия (состояние нулевого тока) даже при относительно больших токах, проходящих через переход электрод / электролит. Это связано с тем, что реакции электрод / электролит происходят быстро. С поляризуемым электродом потенциал электрода будет значительно отличаться от его потенциала в состоянии равновесия даже при относительно небольших токах, проходящих через переход электрод / электролит. Это потому, что реакции электрод / электролит происходят медленно.

Перенапряжение — это разница потенциалов электрод / электролит электрода между его равновесным и рабочим состояниями. Электрод находится в рабочем состоянии при протекании тока.Перенапряжение состоит из трех элементов:

Резистивное перенапряжение (Vr)

Дополнительный потенциал, возникающий в результате протекания тока через переход электрод / электролит из-за сопротивления этого перехода.

Повышенный потенциал активации (ВА)

Дополнительный потенциал, возникающий из-за разницы потенциалов активации между двумя обстоятельствами:

  1. Энергетический барьер активации (напряжение), необходимый для окисления атома металла и его входа в электролит в виде катиона.
  2. Энергетический барьер активации (напряжение), необходимый для восстановления катиона и осаждения атома металла на электроде.

Повышенная концентрация (Vc)

Дополнительный потенциал, возникающий в результате изменения концентрации ионов на границе раздела электрод-электролит, когда ток проходит через переход электрод / электролит.

Общее перенапряжение (Vp), где Vp = Vr + Va + Vc, представляет собой дополнительное напряжение, необходимое для того, чтобы реакция электрода протекала с требуемой скоростью.Рабочий потенциал анода всегда положительнее по отношению к катоду, чем равновесный потенциал.

Полный потенциал (Vt), связанный с рабочим электродом, представляет собой его равновесный потенциал (Ve), суммированный с его избыточным потенциалом (Vp), где:

Вт = Ve + Vp

Ни один электрод не является идеально поляризуемым или неполяризуемым, однако некоторые классы электродов могут приблизительно соответствовать этим характеристикам. Платиновые электроды представляют собой разумное приближение идеально поляризуемых электродов, и они показывают Vp, которое в первую очередь является результатом Vc и Va.Электроды Ag / AgCl ведут себя достаточно близко к идеально неполяризуемым электродам, и они показывают Vp, которое в основном является результатом только Vr. Обычно считается, что неполяризуемые электроды используются для регистрации биопотенциалов, а поляризуемые электроды лучше подходят для кратковременной электростимуляции. Поляризуемые электроды можно использовать для регистрации биопотенциалов, но, поскольку они ведут себя емкостным образом, эти электроды лучше подходят для измерений биопотенциала на более высоких частотах.Поскольку неполяризуемые электроды ведут себя резистивно, они лучше подходят для регистрации биопотенциалов в диапазоне от высоких до очень низких частот.

Размер электрода и класс

В зависимости от интересующего измерения биопотенциала могут потребоваться электроды разных размеров и классов. Размер и класс электродов:

  1. Микроэлектроды
  2. Электроды с тонкой проволокой
  3. Игольчатые электроды
  4. Поверхностные электроды
  5. Массив электродов

Микроэлектроды обычно представляют собой стеклянные электроды, заполненные физиологическим раствором.Это вытянутые стеклянные трубки, которые при заполнении физиологическим раствором соединяют крошечную открытую часть физиологического раствора с проводящим элементом. Стеклянная трубка притягивается к источнику тепла, образуя коническую трубку. Проводящий элемент, такой как платиновая проволока или таблетка Ag / AgCl, удерживается в большей части трубки. Когда трубка заполнена физиологическим раствором, физиологический раствор устанавливает проводящий путь между проводящим элементом и открытым физиологическим раствором на кончике электрода. Наконечник можно сделать настолько крошечным, чтобы при размещении у поверхности клетки он мог соединяться с небольшим участком клеточной мембраны. Эта конфигурация позволяет измерять активность клеточного ионного канала в области пятна. Микроэлектроды можно использовать для межклеточных или внеклеточных измерений. Межклеточные измерения — это записи от одной клетки, а внеклеточные измерения обычно записывают сигналы от нескольких клеток.

Электроды из тонкой проволоки представляют собой отдельные жилы из металлической проволоки, обычно из платины или серебра, которые частично изолированы покрытием, обычно эпоксидной смолой. Изолирующее покрытие обычно наносится так, чтобы обнажить только участок на конце провода.Когда электрод из тонкой проволоки вставляется в ткань, металлический проводник будет полностью изолирован от окружающей ткани, за исключением кончика. Электроды из тонкой проволоки слишком велики для использования в качестве межклеточных электродов. Электроды из тонкой проволоки используются в качестве внеклеточных электродов для сбора или передачи сигналов от или к группам клеток или в определенных объемах ткани. Электроды из тонкой проволоки могут изготавливаться различной длины и диаметра, подходящие для прецизионных микроскопических зажимных систем для ручного введения в ткань.

Игольчатые электроды — это металлические электроды, похожие на электроды из тонкой проволоки. Однако игольчатые электроды обычно намного больше и прочнее тонкой проволоки. Игольчатые электроды обычно изготавливаются из нержавеющей стали, однако могут использоваться различные металлические сплавы. Игольчатые электроды обычно частично изолированы, как и электроды из тонкой проволоки, однако также используются неизолированные игольчатые электроды. При изоляции эпоксидным покрытием покрытие наносится так, чтобы обнажить только область на кончике иглы.Игольчатые электроды используются в качестве внеклеточных электродов. Игольчатые электроды обычно вставляются в ткань вручную.

Поверхностные электроды — это обычно самые большие типы электродов. Эти электроды обычно прикрепляются к поверхности тела через кольцо из клейкой ленты или клейкий гель для электродов. Поверхностные электроды бывают из широкого спектра проводящих материалов, включая металлы, металлические сплавы, соединения металлов и проводящую резину или ткань. Лучшими поверхностными электродами для регистрации биопотенциалов от очень низких до высоких частот являются электроды Ag / AgCl, которые имеют опосредованное электролитом соединение с поверхностью тела.Электроды из проводящей резины и другие поляризуемые электроды лучше подходят для электростимуляции на поверхности кожи, чем для измерения биопотенциала. Однако для более высокочастотных измерений биопотенциала все типы электродных материалов могут использоваться с разной степенью успеха. Относительно новый класс поверхностных электродов — это активные бесконтактные электроды, в которых на кончике электрода используется электроника, обеспечивающая полностью емкостное соединение с поверхностью тела. Эти электроды могут иметь очень хорошие характеристики в диапазоне частот биопотенциала, однако они не работают на нулевой частоте. Другие новые типы электродов включают растягивающиеся проводящие тканевые электроды, которые можно использовать для сбора данных о биопотенциале от амбулаторных пациентов.

Матрицы электродов могут иметь размер от микроскопических до многих квадратных сантиметров. Массивы могут быть расположены линейно, по кругу или в виде прямоугольной сетки. В очень крошечные массивы могут быть встроены электроды разной высоты, которые могут быть размещены на поверхности пучка нервных волокон, где электроды разной высоты могут перехватывать разные волокна в пучке.

Поверхностные массивы большего размера могут быть размещены напротив кожи для сбора биопотенциалов на выбранной области. Классической решеткой поверхностных электродов является система 10-20 ЭЭГ. Номенклатура «10-20» относится к расстоянию между электродами от 10% до 20%, в зависимости от расположения электродов на коже головы. Электроды расположены на расстоянии 10% или 20% от полного расстояния по окружности черепа спереди назад или справа налево. В этой системе используется 19 активных электродов, каждый из которых обычно привязан к правому уху, левому уху или суммированному уху.

Переход электрод-электролит-кожа

Переход электрод-электролит-кожа может быть смоделирован как каскадная последовательность цепей сопротивления / емкости и потенциальных источников. Характеристики этих переходов важно учитывать при измерении сигналов биопотенциала, генерируемых телом, потому что эти слабые сигнальные токи должны проходить через соединения, подлежащие измерению. Сопротивления, емкости и потенциалы, связанные с этими переходами, могут изменяться в зависимости от типа электрода и электролита или времени, температуры и физического смещения.

Переход электрод-электролит в основном состоит из металлического элемента, контактирующего с электролитом. В этой ситуации происходит взаимодействие электрон / ион металла / ион электролита. Ионы металлов входят в электролит и ориентируются относительно электронов в металле и ионов электролита в электролите. Это наслоение ориентации приводит к распределению заряда (полупотенциалу) на переходе металл-электролит. Простую модель схемы перехода электрод-электролит можно описать как сопротивление, соединенное параллельно с последовательным сопротивлением и емкостью, а комбинированная цепь соединена последовательно с источником напряжения (полупотенциал).На низкой частоте этот импеданс в основном резистивный и имеет высокие значения. На промежуточных частотах этот импеданс становится более емкостным и быстро падает с увеличением частоты. На высоких частотах этот импеданс становится резистивным и имеет низкие значения.

Соединение электролит-кожа характеризуется взаимодействием электролита с верхним слоем кожи (эпидермисом). Сам эпидермис состоит из слоев. Верхний слой, роговой слой, состоит из мертвых клеток кожи.Эти мертвые элементы создают импеданс и ведут себя как полупроницаемый барьер при контакте с электролитом. Ионы под этим барьером ориентируются по отношению к ионам электролита, поэтому возникает потенциал. Простая модель схемы соединения электролит-электрод кожи может быть описана как два сопротивления (сопротивление электролита и сопротивление дермы), соединенные последовательно с параллельным сопротивлением и емкостью (от эпидермиса), а объединенная сеть соединена последовательно с источником напряжения (кожа потенциал).На низкой частоте этот импеданс в значительной степени резистивный и имеет высокие значения. На промежуточных частотах этот импеданс является емкостным и быстро падает с увеличением частоты. На высоких частотах этот импеданс становится резистивным при низких значениях.

Полное сопротивление соединения электрод-электролит-кожа уменьшается с увеличением площади поверхности электрода. И наоборот, очень маленькие кожные электроды будут иметь высокий импеданс соединения электрод-кожа. По мере уменьшения площади контакта электродов к записывающему усилителю предъявляются все более высокие требования.Это связано с тем, что входной импеданс записывающего усилителя должен быть намного больше (в 100 раз), чем импеданс источника электрода, чтобы минимизировать нагрузку. По мере увеличения импеданса источника и нагрузки соответствующие проводники, идущие от соединения электрод-кожа до входа усилителя, становятся восприимчивыми целями для окружающих токов смещения в локальной среде. Соответственно, в этих случаях требуется защитное экранирование, чтобы контролировать и перенаправлять мешающие токи смещения от чувствительных входных проводников.

Проверка импеданса

Проверка импеданса между парой электродов, прикрепленных к поверхности кожи, представляет собой простой метод проверки проводящего качества соединений электрод-кожа. Для высококачественной регистрации биопотенциала лучше всего иметь низкое сопротивление соединения электрод-кожа. Как правило, хорошее измерение импеданса соединения электрод-кожа, состоящее из последовательной комбинации двух электродов диаметром 1 см, Ag / AgCl, поверхностных электродов и объема ткани между ними, будет составлять 10 кОм или меньше.Почти весь измеренный импеданс состоит из двух соединений электрод-кожа (например, около 5 кОм каждое), а объем ткани обычно имеет гораздо более низкий импеданс (например, менее 100 Ом). Это измерение импеданса двух выводов лучше всего выполнять на частоте, которая является средней полосой в спектре интересующего сигнала. Биопотенциалы поверхности имеют наибольшую энергию сигнала в диапазоне 1-300 Гц. Следовательно, любое значение от 10 до 30 Гц является приемлемой тестовой частотой, потому что число в этом диапазоне является примерно средним логарифмическим по отношению к полному усиленному спектру сигнала.Двухконтактная проверка импеданса между электродом и кожей с использованием постоянного тока ненадежна из-за влияния половинных потенциалов равновесия электрод / электролит, перенапряжения и потенциалов кожи.

Униполярный и биполярный

Когда электроды помещают на тело человека, для любого измерения сигнала необходимы два электрода. Это связано с тем, что сигнал должен иметь эталон, относительно которого измеряется сигнал. Для многих типов записей биопотенциала, таких как ЭКГ, ЭЭГ и ЭМГ, можно использовать один эталон со многими «активными» сигналами. Этот тип измерения биопотенциала называется униполярной записью. Когда не используется глобальный эталонный электрод, измерение биопотенциала называется биполярной записью

Все измерения биопотенциала представляют собой измерения дифференциального напряжения. Это означает, что усилитель просто сообщает напряжение, измеренное между двумя электродами. Электрод сравнения — это только один из этих двух электродов, рассматриваемых как «электрод сравнения». И автоматически другой электрод (в дифференциальной паре) считается «активным» или «входным».

Шум

Все электроды издают шум, когда они прикреплены к поверхности кожи. Этот шум состоит из нескольких компонентов; тепловая составляющая, связанная с сопротивлением соединения электрод-кожа, «колючий» неустойчивый компонент, связанный со спорадическим переносом ионов, медленный «дрейф», связанный с потенциалом смещения между кожей и электродом, и «артефакт движения», который может иметь Аспекты «шипов» или «дрейфа» в результате любого физического смещения электрода на поверхности кожи.

Электроды из серебра / хлорида серебра

Электроды

из серебра / хлорида серебра (Ag / AgCl) являются лучшими из всех типов электродов. Наибольшую озабоченность при использовании этих электродов обычно вызывает шум, связанный с артефактом движения. Электроды Ag / AgCl считаются по существу неполяризуемыми. Неполяризуемый означает, что на переходе электрод / электролит не будет повышенного потенциала активации или концентрации в результате протекания тока через электрод.Такое поведение создает очень стабильный электрод для использования при записи биопотенциала. Слой AgCl между слоем Ag и электролитом оказывает стабилизирующее действие на переход электрод / электролит, уменьшая шум в переходе, предполагая, что электрод Ag / AgCl находится в контакте с электролитом, который содержит достаточно высокий концентрация ионов Cl. Спеченные электроды из Ag / AgCl обладают высочайшей стабильностью, а электроды из Ag / AgCl с покрытием почти так же работают.

Потенциал полуячейки Ag / AgCl-электрода обычно оценивается примерно в 0. На 22 вольт выше, чем потенциал половины ячейки водородного электрода, который произвольно был определен как 0 вольт. Этот потенциал полуэлемента будет изменяться в зависимости от проводящего электролита. Если ионная концентрация электролита насыщена, потенциал полуэлемента снижается примерно до 0,20 вольт. Когда концентрация ионов ниже, как в морской воде, потенциал полуячейки увеличивается примерно на 0,27 вольт. Когда два электрода Ag / AgCl используются для регистрации биопотенциалов, потенциалы полуэлементов компенсируются в измерительной петле, поэтому усилитель записывает только сигнал биопотенциала, очевидный в объеме ткани.

Золото, олово, нержавеющая сталь, электроды из углеродистой стали

В качестве кожного электрода можно использовать любой металл, например золото, серебро, олово или нержавеющую сталь. Золото и олово часто используются для некоторых видов регистрации биопотенциалов, обычно для ЭЭГ. Исторически сложилось так, что Collodian (адгезивный и проводящий электродный гель) использовался с оловянными или золотыми чашечковыми электродами для записи ЭЭГ высокой плотности. Эти электродно-гелевые конфигурации обеспечивают очень низкий контактный импеданс с кожей головы, небольшую площадь адгезионного контакта и надежны для постоянного использования.

Металлические электроды поляризуемы. Поляризуемость означает, что соединение металлический электрод — гель — кожа со временем будет развивать потенциал смещения, когда ток проходит через соединение. Эта характеристика делает электрод менее полезным для регистрации низкочастотного биопотенциала (менее 0,1 Гц), потому что меняющиеся потенциалы смещения могут маскировать лежащие в основе медленные биопотенциальные сигналы.

Электроды из углеродной композиции — это гибкие токопроводящие электроды, состоящие из пропитанной углеродом резины.Эти электроды используются в качестве стимулирующих электродов, обычно при чрескожной стимуляции нервов. Эти электроды очень шумят и не подходят для регистрации биопотенциалов общего назначения.

Тип геля электрода и содержание ионов — гипертонический, гипотонический и изотонический

Для электродных гелей (электролитов), чем выше содержание хлоридной соли, тем выше проводимость электрода. Предварительно желированные поверхностные электроды с более высоким содержанием соли полезны для быстрых и высококачественных измерений биопотенциалов после того, как электроды приложены к поверхности кожи.Кроме того, влажные (жидкие) гели еще больше ускоряют этот процесс, поскольку электролит легче и быстрее мигрирует в поверхностные слои кожи. Электроды с высокой проводимостью обычно имеют меньше артефактов из-за низкого импеданса между электродом и поверхностью кожи.

Чем меньше содержание хлоридной соли в электролите, тем менее проводящий электрод. Однако по мере того, как содержание хлоридов падает до 10% или менее, электрод / электролит можно все чаще использовать для длительной записи (более 2 часов), что снижает вероятность раздражения кожи.Кроме того, если электролит заключен в гидрогель, он мягче воздействует на кожу, чем влажные (жидкие) гели с той же концентрацией соли. Электролиты на основе гидрогелей не будут мигрировать на поверхность кожи так легко и быстро, как влажные гели. Для 24-часовой записи биопотенциала, не требующей изотонических электролитов, обычно подходит гидрогелевый электролит с содержанием хлоридной соли 4-5%.

Наиболее эффективные электроды используют проводящий, полужидкий, эластичный слой между кожей и фиксированным проводящим элементом электрода.Этот слой обычно представляет собой проводящий гель. Гель обычно имеет водную основу и содержит ионные компоненты, полученные в результате добавления хлоридной соли. Гипертонический гель содержит больше ионов, чем характерно для поверхности кожи. Гипотонический гель имеет меньшее содержание ионов, чем типичное для поверхности кожи. Изотонический электродный гель имеет такую ​​же ионную концентрацию, что и эккринные железы кожи.

Для измерения электродермальной активности важно использовать электрод с таким же (изотоническим) содержанием хлоридных солей, как на поверхности кожи, чтобы не перенасыщать или гипонасыщать эккринные железы.Кожный пот является слабым электролитом и может считаться тонически эквивалентным примерно 0,3% (0,05 молярному) раствору хлоридной соли. Использование изотонического геля для электродов создает основу для неинвазивных измерений EDA, поэтому эти измерения будут иметь минимальное влияние на химию участка кожи. На практике для измерений EDA обычно подходит электролит с концентрацией хлоридной соли от 0,1% до 0,5%, причем концентрации в диапазоне от 0,3% до 0,5% являются несколько более стабильными при использовании электродов Ag / AgCl из-за более высокого содержания электролита. Cl- ионное содержание.

Нормальный физиологический раствор, который изотоничен плазме человека по отношению к мембранам эритроцитов, представляет собой примерно 0,9% (0,153 молярный) раствор хлоридной соли. При воздействии физиологического раствора красные кровяные тельца не уменьшаются в размере и не набухают.

Проблема с изотоническими и гипотоническими гелями электродов заключается в том, что они приводят к высокому контактному сопротивлению электрода. Этот более высокий импеданс может привести к увеличению шума из-за возможного снижения общего коэффициента подавления синфазного сигнала усилителя и воздействия токов смещения, происходящих из окружающей среды. Также будет повышенный тепловой шум из-за более высокой действительной части контактного импеданса. Импеданс соединения электрод / кожа сильно зависит от типа электролита и концентрации хлоридной соли. Например, гидрогелевый электрод с концентрацией хлорида 4% будет иметь импеданс примерно в 10 раз выше, чем электрод из влажного жидкого геля с концентрацией хлорида 10% после первого нанесения на кожу.

Гель для гипертонических электродов используется для получения высокой проводимости соединения электрод-кожа.Подключение электродов с высокой проводимостью полезно при регистрации биопотенциалов, поскольку более низкое контактное сопротивление приводит к улучшенному коэффициенту подавления синфазного сигнала усилителя, уменьшению воздействия токов смещения из окружающей среды и снижению высокочастотного шума. Использование гипертонического геля для электродов может кратковременно увеличить дрейф низкочастотной базовой линии, так как перенос ионов происходит через соединение электрода с кожей. Однако через некоторое время (несколько минут) базовая линия обычно становится более стабильной.Гель гипертонического электрода не влияет на качество измерений биопотенциала, которые состоят из высокочастотной информации, такой как общие сигналы ЭМГ, ЭКГ или ЭЭГ. Умеренно гипертонический электродный гель (молярность в диапазоне 0,5-2,2 моль / л) при использовании с электродами Ag / AgCl, по-видимому, обеспечивает стабильные базовые потенциалы электрода и улучшает качество измерений для всех медленных записей биопотенциала, включая уровень кожного потенциала / реакцию , Электрогастрограмма и медленный корковый потенциал.

Следующая реакция определяет потребность в гелях Cl-:

Ag + Cl- <=> AgCl + е-

В электролите требуется достаточное количество хлорид-ионов для поддержания стабильности общего потенциала электрода (Vt).Как правило, для регистрации биопотенциалов молярность иона хлора в электролите от 0,5 до 2,5 (моль / литр) в сочетании с электродами Ag / AgCl обеспечивает наиболее стабильную конфигурацию электрод / электролит / поверхность кожи. Спеченные (обычно многоразовые) электроды из Ag / AgCl обладают высочайшей стабильностью, а плакированные (обычно одноразовые) электроды из Ag / AgCl работают почти так же.

Химический состав электролитов NaCl:

NaCl имеет один атом натрия и один атом хлора на молекулу. Натрий имеет атомный вес 22.99 г / моль, а атомный вес хлора составляет 35,45 г / моль. Соответственно, NaCl имеет молекулярную массу в граммах:

(1) * (22,99) + (1) * (35,45) = 58,44 грамма / моль

Процентная концентрация (масса на объем) — это количество граммов растворенного химического вещества на 100 миллилитров раствора. Умножьте процентную концентрацию на 10, чтобы получить количество граммов растворенного вещества в одном литре раствора.

Примеры :

5% раствор NaCl будет содержать (5 * 10) или 50 граммов NaCl в одном литре раствора.Чтобы определить молярность (моль / литр) раствора, разделите количество граммов на молекулярную массу в граммах:

50 г / (58,44 г / моль) = 0,856 молярный раствор NaCl

В 0,3% растворе NaCl будет (0,3 * 10) или 3 грамма NaCl на один литр раствора. Чтобы определить молярность (моль / литр) раствора, разделите количество граммов на молекулярную массу в граммах:

3 грамма / (58,44 грамма / моль) = 0,051 молярный раствор NaCl

Чтобы определить молярность ионов Cl- или Na + в растворе, определите соотношение атомов к молекулам.В случае растворов NaCl молярность будет одинаковой для ионов NaCl, Na + и ионов Cl-, потому что в каждой молекуле хлорида натрия есть один атом натрия и один атом хлора.

Подготовка кожи для измерения биопотенциала

Для обеспечения максимальной проводимости электрода по отношению к коже кожу следует слегка отшлифовать мягкой абразивной салфеткой, такой как ELPAD от BIOPAC. Не рекомендуется протирать спиртом для улучшения проводимости, так как это только высушит поверхность кожи.Слегка отшлифуйте верхний слой эпидермиса, чтобы эффективно удалить омертвевшие клетки кожи и подготовить участок кожи для создания пути с высокой проводимостью после наложения гелеобразного электрода.

После нанесения электрод может быть проверен на надежное гальваническое соединение с кожей посредством проверки импеданса. EL-CHECK от BIOPAC можно использовать для измерения импеданса между любыми двумя нанесенными поверхностными электродами. Поскольку каждый переход электрод / электролит образует половину ячейки, измерения импеданса более точно измеряются на некоторой частоте, находящейся в полосе биопотенциалов.EL-CHECK работает путем подачи среднеквадратичного постоянного тока 3,5 мкА с частотой 25 Гц через электроды, проходящие проверку импеданса. Сообщается полная последовательная петля импеданса, включая соединение электродов и кожи и полное сопротивление соединительного тела. В идеале показание должно составлять 10 000 Ом или меньше (примерно 5000 Ом на электрод). На практике усилители биопотенциала BIOPAC очень устойчивы к импедансу электрод / кожа, даже выше 50 000 Ом. Однако записи самого высокого качества всегда будут сопровождаться импедансом перехода электрод / кожа 10 000 Ом или меньше.

Влажные, сухие и поверхностные электроды с емкостной связью

Влажные электроды включают слой электролита между кожей пациента и проводящей подложкой электрода (обычно Ag / AgCl). Этот тип электродов обеспечивает самый низкий уровень шума и максимальную ширину полосы пропускания сигнала. Эти электроды также оптимальны для измерения биоэлектрических потенциалов с очень низкой частотой, поскольку они устанавливают путь постоянного тока к источнику сигнала. В сухих электродах не используется какой-либо электролит между проводящим электродом и поверхностями кожи, кроме пота кожи.Сухие электроды, если они касаются кожи напрямую, могут обеспечивать как гальванические (прямая связь), так и емкостные (связанные с током смещения) пути электрического тока между поверхностью кожи и электродом. Сухой электрод, не имеющий прямого пути прохождения тока, считается только емкостным. Проводящий материал, покрытый электрически изолирующим слоем, можно использовать в качестве сухого электрода без прямого пути прохождения тока и может функционировать как электрод с емкостной связью, даже когда он помещается непосредственно на поверхность кожи. Электроды с емкостной связью могут определять биопотенциалы на некотором расстоянии от места записи. Эти электроды работают только с помощью токов смещения, поэтому они неспособны передавать сигналы с понижающейся частотой. Поскольку сухие электроды не содержат слоя электролита, их легче наносить, чем влажные электроды.

Артефакт движения

Артефакт движения включает в себя диапазон сигналов, которые могут возникать во время любого движения, которые маскируют интересующие сигналы.Артефакты движения имеют много источников, в следующем списке указаны некоторые наиболее часто встречающиеся артефакты:

1. Соединения электрод-электролит-поверхность

Множественные переходы на границе электрод-электролит-кожа вызывают потенциалы. Эти потенциалы чувствительны к артефакту движения. Когда электрод прижимается к коже, изменения потенциала могут легко приближаться к величине 1 мВ. При движении электрода из стороны в сторону по коже легко получить потенциалы около 500 мкВ. Кроме того, соединение электрод-электролит может создавать артефакты при механическом воздействии. Электрод Ag / AgCl будет производить сигнал до 1,5 мВ при перемещении в электролите. Этот потенциал можно уменьшить, исключив движение электролита относительно электрода Ag / AgCl, разместив переход электролит / электрод на одном конце небольшой полости. Для удержания геля в этой небольшой полости рядом с электродом используется инертная сетка.

2. Изменения кожного потенциала, связанные с растяжением

Верхний поверхностный слой кожи немного более отрицательный (приблизительно 5 мВ), чем нижележащие слои.Этот потенциал считается потенциалом соединения между электролитом и нижележащими слоями кожи. Растяжение кожи вызывает уменьшение величины этого потенциала. Если поверхностный электрод помещен поверх кожи, подлежащей растяжению, электрод будет передавать это изменение напряжения. Слегка отшлифуя поверхность кожи, можно существенно снизить кожный потенциал.

3. Трибоэлектрический эффект

Трибоэлектрический эффект — это образование электрического заряда в результате трения между некоторыми типами материалов.Статическое электричество в значительной степени является результатом трибоэлектрического эффекта. В контексте артефакта движения трибоэлектрический шум — это внутренний шум, генерируемый изгибом или вибрацией кабеля, который может переносить очень слабый сигнал до его усиления. Движение кабеля может привести к трению между различными проводниками и изоляторами кабеля. В свою очередь, это трение может создавать трибоэлектрический шум. Этот вызванный трением электрический шум может легко превзойти по величине интересующий сигнал.

Для уменьшения трибоэлектрического шума в кабельных системах можно использовать специальный малошумящий кабель. Этот кабель минимизирует возможность трения между слоями кабеля, использует материалы, которые создают низкий трибоэлектрический шум при контакте, и включает проводящие слои для отвода любых образовавшихся трибоэлектрических зарядов.

4. Закон Фарадея, эффект Холла и закон Ленца

Закон Фарадея:

Любое изменение магнитного поля в электрической цепи вызовет генерацию электродвижущей силы (напряжения) в цепи.

E (вольт) = B (тесла) xL (метры) xV (метры / сек)

Эффект Холла:

Когда движущиеся заряды (ток) перемещаются по проводнику перпендикулярно магнитному полю, возникает перепад напряжения (напряжение Холла) поперек (поперек) тока в проводнике.

Закон Ленца:

Индуцированная ЭДС в электрической цепи из-за изменения магнитного поля генерирует ток, противодействующий изменению магнитного поля.Соответственно, этот ток приведет к возникновению механической силы, противодействующей движению магнитного поля относительно цепи.

В частности, в контексте артефакта движения любая проводящая цепь, движущаяся в магнитном поле, будет генерировать напряжение. Магнитное поле Земли составляет примерно 50 uTesla. Проводник длиной 1 метр, движущийся через это поле со скоростью 1 метр / сек в ориентации, позволяющей максимально разрезать силовые линии, приведет к возникновению ЭДС 50 мкВ между концами проводника.

5. Сдвиг смещения тока

Когда к двум изолированным проводникам прикладывается переменная разность напряжений, между проводниками протекает ток смещения. Этот принцип четко проявляется в работе конденсатора или линии передачи. При движении между проводниками величина тока смещения будет изменяться по мере изменения расстояния между проводниками. Расстояние между проводниками обратно пропорционально эффективной емкости между проводниками.

В типичной лабораторной среде заряд изолированного объекта будет зависеть от величины тока смещения и связанных путей в окружающей среде. В первую очередь, величины тока смещения будут определяться местными источниками переменного напряжения высокого уровня в окружающей среде. Как правило, самым крупным источником является электросеть. Напряжения будут находиться в диапазоне от 120 до 240 В переменного тока, а частота переменного тока — от 50 до 60 Гц.

Когда объект движется вокруг окружающей среды, в которой такое описанное переменное напряжение (ЭДС), эта ЭДС будет индуцировать переменный заряд на субъекте.Переменный заряд на объекте будет варьироваться по величине в зависимости от потока смещающих токов, окружающих объект. По мере того, как субъект приближается к исходной ЭДС, при прочих равных, заряд на объекте повышается ближе к уровню исходной ЭДС.

6. Магнитогидродинамика

Магнитогидродинамика — это раздел физики, изучающий поведение электропроводных жидкостей в магнитных полях. Наблюдаемое поведение во многом подчиняется законам Фарадея и Ленца.Магнитогидродинамические (МГД) явления очень ярко выражены и легко наблюдаются при выполнении измерений ЭКГ на объекте во время процедур магнитно-резонансной томографии.

Влияние статического магнитного поля на кровоток внутри сосудистой системы человека приводит к МГД-эффекту. Этот эффект приводит к появлению дополнительного сигнала напряжения (эффекта Холла), который накладывается на сигнал ЭКГ. Эта суперпозиция делает невозможным выполнение обычного диагностического анализа сигнала ЭКГ, если к сигналу не применяются специальные математические вычисления для компенсации эффекта МГД.

Кровоток в аорте максимален во время систолы, что соответствует сегменту ST на ЭКГ. Из-за эффекта Холла максимальный эффект МГД будет достигнут во время сегмента ST, что приведет к повышению зубца T. Кроме того, абсолютный кровоток (ударный объем) снижается в присутствии магнитного поля в соответствии с законом Ленца.

Точечные и полосковые электроды

Точечные электроды — это поверхностные электроды, которые обычно создают круглую или полукруглую область контакта с кожей через нанесенный электролит.Полосковые электроды линейно контактируют с кожей. В этом последнем случае линия контакта имеет определенную ширину, и эта ширина устанавливается на сравнительно большом расстоянии. Ленточные электроды идеально подходят для создания эквипотенциальных линий, чтобы четко идентифицировать конкретные точки измерения в объемном проводнике. Область контакта полоски более проводящая, чем подлежащая ткань; таким образом, полоска заставляет все точки соприкосновения с кожей вдоль периферийной полоски подавать одинаковый потенциал. Этот тип электрода используется для измерений импедансной кардиографии и плетизмографии.

Эквипотенциальные линии

Эквипотенциальная линия — это линия, проходящая вдоль тела испытуемого, которая должна иметь одинаковый потенциал. В некоторых типах регистрации биопотенциалов, таких как измерения биоимпеданса, исследуемые объемы ткани обычно ограничиваются эквипотенциальными линиями. Типичные измерения биоимпеданса включают импедансную кардиографию, импедансную плетизмографию и импедансную пневмографию.

В случае измерения импедансной кардиографии постоянный и переменный ток вводится между верхней частью шеи и нижней частью туловища, в то время как электроды контроля напряжения расположены внутри этого ограниченного объема. Обычно электроды контроля напряжения используются для установления эквипотенциальных линий в нижней части шеи и средней части туловища.

Эквипотенциальную линию можно установить на поверхности тела человека с помощью полосковых или точечных электродов. В общем, более эффективно и напрямую использовать полосковые электроды для создания эквипотенциальной линии, потому что низкий импеданс электрода автоматически устанавливает эквипотенциальную линию вдоль границы контакта электрод / кожа. Для создания окружной эквипотенциальной линии требуются по крайней мере два точечных электрода.

  • Характеристики дрейфа — электроды и электролиты:
  • Общее обсуждение биопотенциальных электродов:
  • Стимуляция электродами:
  • Диссертация по электродам — ​​общий объем:
  • Хранение и стабильность электрода Ag / AgCl
  • Типы электродного геля:
  • Модель импеданса кожи к электроду:
  • Сухие электроды и электроды с емкостной связью:
  • Методы подготовки кожи:
  • Артефакт движения — Текстильные электроды:
  • Кожный потенциал, связанный с растяжением:
  • Шум в записях биопотенциала:
  • Генератор скакалки:
  • EDA измерений:
  • Магнитогидродинамические искажения в МРТ:
.
Share This Post  : 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *