Diving regulator
-
Назначение регулятора давления
- Регулятор давления контролирует давление дыхательного газа для подводного плавания.
- Газ может быть воздухом или специально смешанным дыхательным газом.
- Газ может подаваться из баллона или через шланг от компрессора.
-
Типы регуляторов давления
- Регулятор с открытым контуром (demand valve) подает газ только при вдохе.
- Регулятор свободного потока (free flow regulator) обеспечивает постоянный поток газа.
- Регуляторы для систем регенерации (reclaim regulators) возвращают выдыхаемый газ на поверхность.
-
Принцип работы demand valve
- Клапан срабатывает при снижении давления при вдохе.
- Клапан закрывается при прекращении вдоха.
- Клапан имеет камеру с гибкой диафрагмой, контролирующей давление.
-
Принцип работы free flow regulator
- Регулятор обеспечивает постоянный поток газа при заданном давлении.
- Регулятор не используется в аквалангах из-за высокой эффективности.
-
Принцип работы reclaim regulators
- Регенераторы возвращают выдыхаемый газ на поверхность для повторного использования.
- Газ проходит фильтрацию, очистку и хранение на поверхности.
- Принцип используется в системах регенерации и гипербарических камерах.
-
Дивертерный клапан и клапан под давлением
- Дивертерный клапан позволяет вручную переключиться на открытый контур при неисправности клапана регенерации.
- Клапан под давлением предотвращает сжатие при внезапном отказе клапана регенерации.
-
Регуляторы регенерации для глубокого погружения
- Используют две ступени для более плавного потока и меньшей работы дыхания.
- Работают по принципу, аналогичному клапану регенерации, но используют избыточное давление для активации.
-
Регуляторы регенерации для дайвинга в опасных условиях
- Используются для снижения риска обратного потока загрязненной воды через выхлопные клапаны.
- Не имеют клапана под давлением, но давление и риск сжатия относительно низкие.
-
Системы встроенного дыхания
- Используются в гипербарических камерах для подачи газа по требованию.
- Имеют двухступенчатую систему, аналогичную регуляторам регенерации, но с выходом газа через шланг в атмосферу.
- Используют контролируемый клапан для вентиляции, который открывается при небольшом избыточном давлении.
-
Регуляторы для ребреберов
- Используются для компенсации дефицита газа в петле и обеспечения кислород-богатого газа.
- Автоматический клапан разбавления (ADV) добавляет газ в петлю для компенсации объема.
- Bailout valve (BOV) позволяет быстро перейти на открытый контур при необходимости.
-
Регуляторы постоянного массового потока
- Используются для подачи постоянного массового потока свежего газа в активный полузакрытый ребребер.
- Имеют фиксированное или регулируемое отверстие для поддержания постоянной смеси газа.
-
История регуляторов
- Первый клапан регенерации был изобретен в 1838 году, но забыт.
- В 1860 году Бенуа Рукейроль изобрел клапан с железным резервуаром для дыхания в затопленных шахтах.
- В 1926 году Морис Фернез и Ив Ле Прюэр запатентовали ручной регулятор постоянного потока.
- В 1937 и 1942 годах Жорж Комменх запатентовал клапан с подачей воздуха из двух газовых баллонов.
- В 1942 году Жак-Ив Кусто и Эмиль Ганьян разработали клапан, который получил широкое признание.
-
История регуляторов для дайвинга
- Ганьян адаптировал регулятор Рукейроля-Денейруза для дайвинга в 1864 году.
- В 1950-х годах были разработаны регуляторы с одним шлангом, такие как «Sport Diver» и «Waterlung».
- В 1955 году компания Bronnec & Gauthier получила патент на регулятор с одним шлангом.
-
Развитие регуляторов с одним шлангом
- В 1969 году Kirby-Morgan разработала полнолицевую маску с одним шлангом.
- В 1976 году Kirby-Morgan усовершенствовала регулятор с использованием уплотнения neck dam.
- В 1994 году была разработана система утилизации гелиевых смесей.
-
Механизм и функции регуляторов
- Регуляторы используют механическую обратную связь по давлению для управления потоком газа.
- Пропускная способность должна быть достаточной для поддержания давления на выходе.
- Регуляторы должны работать при переменном давлении окружающей среды и быть прочными.
-
Подключение к водолазному баллону
- Первая ступень регулятора соединяется с клапаном баллона через хомутовые или резьбовые фитинги.
- Хомутовые фитинги CGA 850 популярны в Северной Америке, но менее надежны.
- Фитинги DIN более надежны, но менее распространены.
-
Комплекты для переоборудования и адаптеры
- Существуют комплекты для переоборудования регуляторов с хомутовыми фитингами на DIN.
- Адаптеры позволяют подключать регуляторы DIN к клапанам баллонов с хомутовыми фитингами.
-
Регуляторы расхода с одним шлангом
- Современные регуляторы состоят из регулятора первой ступени и запорного клапана второй ступени.
- Первая ступень снижает давление в баллоне до промежуточного давления.
- Вторая ступень снижает давление подачи воздуха до атмосферного по требованию дайвера.
-
Доступ к дальнему концу трубы
- Доступ возможен со стороны корпуса
- Винт регулировки натяжения пружины для ограниченного регулирования давления
-
Клапан избыточного давления
- Расположен ниже по потоку
- Автоматически открывается при повышении давления
- Предотвращает разрыв шланга при утечке на первой ступени
-
Предохранительный клапан
- Устанавливается на регулятор первой ступени
- Защищает шланг от избыточного давления
-
Регулирующие клапаны
- Используют чувствительный управляющий клапан
- Обеспечивают высокие скорости потока при небольшом перепаде давления
-
Выпускные клапаны
- Необходимы для предотвращения вдыхания воды
- Должны работать при малом перепаде давления
- Клапаны-грибочки из эластомера подходят
-
Выпускной коллектор
- Защищает выпускной клапан и отводит выдыхаемый воздух
- Предотвращает попадание пузырьков в лицо дайвера
-
Кнопка продувки
- Позволяет вручную открыть клапан для очистки корпуса
- Используется для надувания маркерного буя или подъемного мешка
-
Регулировка давления
- Давление между ступенями регулируется вручную
- Некоторые клапаны имеют ручку ручной регулировки
-
Регуляторы с двумя шлангами
- Первая конструкция клапана подачи воздуха
- Две гофрированные дыхательные трубки
- Преимущества: улучшенная видимость, снижение шума, меньшая нагрузка на рот
- Устарели для большинства погружений с 1980-х годов
-
Конструкция и особенности регуляторов
- Некоторые модели имеют порты низкого давления для подачи газа и порт высокого давления для манометра.
- Новые модели, такие как Mistral, основаны на первом этапе Aqualung Titan.
- Ранние регуляторы были одноступенчатыми, но имели тенденцию к изменению давления при снижении давления в цилиндре.
-
Производительность регуляторов
- Производительность регуляторов важна для подводного плавания из-за широкого диапазона рабочих давлений и газов.
- Регуляторы должны обеспечивать низкое усилие дыхания и плавную подачу газа.
- ANSTI Test Systems Ltd разработала машину для оценки производительности регуляторов.
-
Эргономика регуляторов
- Работа дыхания важна для производительности под водой.
- Мундштуки могут вызывать усталость и боль, но современные материалы снижают эти проблемы.
- Различные конструкции мундштуков и шлемов улучшают комфорт.
-
Неисправности и отказы
- Основные неисправности связаны с утечкой газа или воды.
- Возможны два основных режима отказа: полное отключение подачи газа и свободный поток.
- Некоторые неисправности можно исправить самостоятельно, другие требуют профессионального обслуживания.
-
Аксессуары и специальные функции
- К регуляторам можно подключать различные аксессуары, такие как манометры и клапаны.
- Антифризовые модификации уменьшают риск замерзания регулятора.
- Некоторые регуляторы имеют теплообменные ребра для предотвращения замерзания.
-
Дополнительные элементы
- Некоторые дайверы устанавливают запорный клапан для предотвращения замерзания второго этапа.
- Запорный клапан должен быть установлен вместе с клапаном сброса давления для предотвращения разрыва шланга.
- Клапан сброса давления служит для предотвращения избыточного давления в случае неисправности первого этапа.
-
Непреднамеренное надувание
- Может привести к быстрому подъему на поверхность, что может вызвать травмы.
- Регуляторы могут быть подключены к надувному оборудованию без необходимости в клапанах.
-
Мониторинг давления
- Первый этап регулятора имеет порты для мониторинга давления.
- Стандартное соединение — 7/16″ UNF внутренняя резьба.
- Используются различные типы манометров.
-
Стандартный манометр
- Аналоговый механический манометр с трубкой Бурдона.
- Показывает давление с помощью указателя на циферблате.
- Часто монтируется в консоль с другими приборами.
-
Шланг высокого давления
- Гибкий шланг с фитингами для подключения к манометру.
- Имеет маленькое отверстие для ограничения потока.
- Уязвим к коррозии и загрязнению.
-
Кнопочные манометры
- Компактные аналоговые манометры, монтируемые на первый этап.
- Не используются на задних цилиндрах из-за невозможности визуального контроля.
- Могут быть уязвимы к ударам.
-
Газовые интегрированные компьютеры
- Измеряют и отображают давление в цилиндре.
- Могут быть полезны, но требуют наличия стандартного манометра.
- Используют беспроводную передачу данных.
-
Ориентация регулятора
- Большинство регуляторов предназначены для правой руки.
- Некоторые модели имеют боковые выхлопы и могут работать в любой ориентации.
-
Вторичный клапан (Octopus)
- Используется для аварийного дыхания.
- Может быть гибридом клапана и компенсатора плавучести.
- Должен быть легко доступен в случае необходимости.
-
Конфигурация
- Вторичный клапан обычно длиннее основного.
- Должен быть виден и доступен для обоих дайверов.
- В рекреационных погружениях обычно носится справа.
-
Эргономические преимущества левого крепления
- Легче передавать другому дайверу.
- Не создает дополнительного изгиба в шланге.
- Обеспечивает удобное положение для обмена воздухом.
-
Недостатки использования регулятора
- Неудобство при использовании самим дайвером
- Возможность развития изгиба, что может привести к нагрузке на челюсть
- Возможность путаницы при использовании только правой рукой
-
Мундштук
- Часть, которую пользователь держит во рту для создания водонепроницаемого уплотнения
- Состоит из короткой овальной трубки, изогнутого фланца и двух вкладок для зубов
- В некоторых моделях есть внешний резиновый фланец для удержания мундштука на месте
-
Адаптеры для шлангов
- Доступны адаптеры для изменения угла шланга
- Могут быть фиксированными или регулируемыми
- Полезны для улучшения шлангов на регуляторах с боковыми и подвесными цилиндрами
-
Полнолицевые маски и шлемы
- Обычно используются с регуляторами
- Большинство масок и шлемов используют открытые системы с клапаном спроса
- Некоторые модели имеют съемные клапаны спроса
-
Положительное давление
- Для предотвращения утечек газа при использовании масок и шлемов
- Требует регулировки давления клапана спроса и пружины второй ступени
- Некоторые модели, такие как Interspiro Divator Mk II, имеют ручной замок для предотвращения утечек
-
Шланги для компенсаторов плавучести и сухих костюмов
- Подключаются к портам низкого давления первой ступени регулятора
- Имеют быстроразъемные соединения с автоматически закрывающимся клапаном
- Доступны различные аксессуары, такие как манометры и клапаны для надувания
-
Консоли для инструментов
- Включают манометры и крепления для других инструментов
- Используются для удобства транспортировки и доступа
-
Автоматическое устройство закрытия
- Механизм для закрытия впускного отверстия первой ступени при отсоединении от цилиндра
- Предотвращает попадание воды и загрязнений внутрь регулятора
- Может быть неправильно установлено и не предотвратить попадание воды в регулятор
-
Нагрев дыхательного газа
- Используется для поддержания температуры тела при длительных погружениях в холодной воде
- Вода из костюма проходит через рубашку вокруг шланга подачи газа
- Нагрев газа перед подачей через клапан спроса снижает теплопотери
-
Совместимость с газами
- Стандартные регуляторы подходят для смесей с 40% кислорода и менее
- Для использования с чистым кислородом и смесями с более чем 40% кислорода требуются совместимые компоненты и смазка
- Для использования с гелием также требуются совместимые компоненты
-
Свойства гелия
- Гелий является не реактивным газом
- Газы с гелием не требуют специальной очистки или смазки
- Используется для глубоких погружений
-
Производители и бренды
- Air Liquide: La Spirotechnique, Apeks, Aqua Lung
- American Underwater Products: Aeris, Hollis Gear, Oceanic Worldwide
- Atomic Aquatics: регуляторы и базовое оборудование, приобретена Huish Outdoors в 2011 году
- Beuchat: французское оборудование для подводного плавания
- Cressi-Sub: итальянское оборудование для рекреационного дайвинга и плавания
- Dive Rite
- Dräger: немецкое оборудование для дыхания
- Halcyon Diving System
- HTM Sports: Dacor, Mares
- Poseidon Diving Systems AB
- ScubaPro: американское оборудование для подводного плавания
- Seac Sub
- Tusa
- Tecline
- Zeagle
-
Дополнительные темы
- Производительность регуляторов
- Встроенная система дыхания
- Подводный шлем
- Полнолицевая маска для дайвинга
- Человеческие факторы в дизайне оборудования
- Механизм регуляторов для подводного плавания