Otros nombres | Ordenador de buceo personal |
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Usos | Registro de perfiles de inmersión e información de descompresión en tiempo real |
Una computadora de buceo , computadora personal de descompresión o medidor de descompresión es un dispositivo utilizado por un buceador subacuático para medir el tiempo transcurrido y la profundidad durante una inmersión y usar estos datos para calcular y mostrar un perfil de ascenso que, de acuerdo con el algoritmo de descompresión programado , dará una bajo riesgo de enfermedad por descompresión . [1] [2]
La mayoría de los ordenadores de buceo utilizan la entrada de presión ambiental en tiempo real a un algoritmo de descompresión para indicar el tiempo restante hasta el límite sin paradas y, una vez que ha pasado, la descompresión mínima necesaria para salir a la superficie con un riesgo aceptable de enfermedad por descompresión. Se han utilizado varios algoritmos y pueden estar disponibles varios factores de conservadurismo personal . Algunas computadoras de buceo permiten el cambio de gas durante la inmersión. Las alarmas audibles pueden estar disponibles para advertir al buceador cuando se excede el límite sin paradas, la profundidad máxima de operación para la mezcla de gases, la velocidad de ascenso recomendada u otro límite más allá del cual el riesgo aumenta significativamente.
La pantalla proporciona datos que permiten al buceador evitar la descompresión o descomprimir de forma relativamente segura e incluye la profundidad y la duración de la inmersión. Varias funciones y pantallas adicionales pueden estar disponibles por interés y conveniencia, como la temperatura del agua y la dirección de la brújula, y es posible descargar los datos de las inmersiones a una computadora personal a través de un cable o una conexión inalámbrica. Los datos registrados por una computadora de buceo pueden ser de gran valor para los investigadores en un accidente de buceo y pueden permitir que se descubra la causa de un accidente.
Los ordenadores de buceo se pueden montar en la muñeca o en una consola con manómetro sumergible . Los buceadores recreativos y los proveedores de servicios consideran que una computadora de buceo es uno de los elementos más importantes del equipo de seguridad. [3] El uso por buzos profesionales también es común, pero el uso por buzos de superficie está menos extendido, ya que la profundidad del buceador se monitorea en la superficie mediante un neumofatómetro y la descompresión es controlada por el supervisor de buceo .
El propósito principal de una computadora de descompresión es facilitar la descompresión segura por parte de un buceador subacuático que respira un gas adecuado a la presión ambiental, proporcionando información basada en el historial reciente de exposición a la presión del buceador que permite un ascenso con un riesgo aceptablemente bajo de desarrollar la enfermedad por descompresión . Las computadoras de buceo abordan el mismo problema que las tablas de descompresión , pero pueden realizar un cálculo continuo de la presión parcial de los gases inertes en el cuerpo basándose en la profundidad real y el perfil de tiempo del buceador. [1] Dado que el ordenador de buceo mide automáticamente la profundidad y el tiempo, puede advertir sobre velocidades de ascenso excesivas yLa descompresión se detiene y el buceador tiene menos motivos para llevar un reloj de buceo y un medidor de profundidad separados . Muchas computadoras de buceo también brindan información adicional al buceador, incluida la temperatura del aire y del agua, los datos utilizados para ayudar a prevenir la toxicidad del oxígeno , un registro de buceo legible por computadora y la presión del gas respirable restante en el cilindro de buceo . Esta información registrada se puede utilizar para el registro personal del buceador de sus actividades o como información importante en revisiones médicas o casos legales posteriores a accidentes de buceo . [4] [5] [2]
Debido a la capacidad de la computadora para recalcular continuamente en función de los datos cambiantes, el buceador se beneficia al poder permanecer bajo el agua durante períodos más largos con un riesgo aceptable. Por ejemplo, un buceador recreativo que planea permanecer dentro de los límites de "no descompresión" puede, en muchos casos, simplemente ascender unos pocos pies por minuto, mientras continúa la inmersión, y aún permanecer dentro de límites razonablemente seguros, en lugar de adherirse a un plan previamente planeado. tiempo de fondo y ascendiendo directamente. Las llamadas inmersiones multinivelPuede planificarse previamente con tablas de buceo tradicionales o aplicaciones de computadora personal y teléfono inteligente, o sobre la marcha utilizando tablas de buceo a prueba de agua, pero los cálculos adicionales se vuelven complejos y el plan puede ser engorroso de seguir, y el riesgo de errores aumenta con la complejidad del perfil. Los ordenadores permiten cierta espontaneidad durante la inmersión y tienen en cuenta automáticamente las desviaciones del plan de inmersión.
Las computadoras de buceo se utilizan para calcular de manera segura los programas de descompresión en operaciones de buceo recreativas, científicas y militares. No hay razón para suponer que no pueden ser herramientas valiosas para las operaciones de buceo comercial, especialmente en inmersiones de varios niveles. [6]
Las computadoras de buceo son computadoras que funcionan con baterías dentro de una carcasa hermética y resistente a la presión. Estas computadoras rastrean el perfil de inmersión midiendo el tiempo y la presión . Todas las computadoras de buceo miden la presión ambiental para modelar la concentración de gases en los tejidos del buceador. Los ordenadores de buceo más avanzados proporcionan datos medidos adicionales y datos de entrada del usuario en los cálculos, por ejemplo, la temperatura del agua, la composición del gas, la altitud de la superficie del agua [6] o la presión restante en el cilindro de buceo.
La computadora usa la entrada de presión y tiempo en un algoritmo de descompresión para estimar la presión parcial de los gases inertes que se han disuelto en los tejidos del buceador. [10] Con base en estos cálculos, la computadora estima cuándo ya no es posible un ascenso directo y qué paradas de descompresión serían necesarias según el perfil de la inmersión hasta ese momento y las exposiciones hiperbáricas recientes que pueden haber dejado gases residuales disueltos en el buceador. [10]
Muchos ordenadores de buceo pueden producir un programa de descompresión de bajo riesgo para inmersiones que tienen lugar en altitud, lo que requiere una descompresión más prolongada que para el mismo perfil a nivel del mar, porque los ordenadores miden la presión atmosférica antes de la inmersión y la tienen en cuenta en la algoritmo. Cuando los buzos viajan antes o después de bucear y particularmente cuando vuelan, deben transportar su computadora de buceo con ellos en el mismo régimen de presión para que la computadora pueda medir el perfil de presión que ha experimentado su cuerpo. [ cita requerida ]
Muchas computadoras tienen alguna forma para que el usuario ajuste el conservadurismo de la descompresión . Esto puede deberse a un factor personal , que hace un cambio no revelado en el algoritmo decidido por el fabricante, o el establecimiento de factores de gradiente , una forma de reducir la sobresaturación permitida de los compartimentos tisulares por razones específicas, que está bien definida en el literatura, dejando la responsabilidad de tomar decisiones informadas sobre seguridad personal al buzo. [11] [12]
Los algoritmos de descompresión utilizados en los ordenadores de buceo varían entre los fabricantes y los modelos de ordenador. Ejemplos de algoritmos de descompresión son los algoritmos de Bühlmann y sus variantes, el modelo exponencial / lineal Thalmann VVAL18 , el modelo de permeabilidad variable y el modelo de burbuja de gradiente reducido . [2] Los nombres propiciatorios de los algoritmos no siempre describen claramente el modelo de descompresión real. El algoritmo puede ser una variación de uno de los algoritmos estándar, por ejemplo, varias versiones del algoritmo de descompresión de Bühlmann.están en uso. El algoritmo utilizado puede ser una consideración importante en la elección de un ordenador de buceo. Los ordenadores de buceo que utilizan los mismos componentes electrónicos internos pueden comercializarse con distintas marcas. [13]
El algoritmo utilizado está destinado a informar al buceador de un perfil de descompresión que mantendrá el riesgo de enfermedad por descompresión (EDC) a un nivel aceptable. Los investigadores utilizan programas de buceo experimentales o datos que se han registrado de inmersiones anteriores para validar un algoritmo. La computadora de buceo mide la profundidad y el tiempo, luego usa el algoritmo para determinar los requisitos de descompresión o estimar los tiempos sin paradas restantes a la profundidad actual. Un algoritmo tiene en cuenta la magnitud de la reducción de la presión, los cambios del gas respirable, las exposiciones repetitivas, la velocidad de ascenso y el tiempo en altitud. Los algoritmos no pueden dar cuenta de manera confiable de la edad, lesiones previas, temperatura ambiente, tipo de cuerpo, consumo de alcohol, deshidratación y otros factores como el foramen oval permeable., debido a que los efectos de estos factores no se han cuantificado experimentalmente, aunque algunos pueden intentar compensarlos teniendo en cuenta la entrada del usuario, y la temperatura periférica del buzo y la carga de trabajo al tener sensores que monitorean la temperatura ambiente y los cambios de presión del cilindro como un proxy. [14]
A partir de 2009 [actualizar], los ordenadores de buceo más nuevos del mercado utilizaban:
A partir de 2012 [actualizar]:
A partir de 2019 [actualizar]:
A partir de 2021 [actualizar]:
Los ordenadores de buceo proporcionan al buceador una variedad de información visual sobre el buceo.
La mayoría de los ordenadores de buceo muestran la siguiente información durante la inmersión en una pantalla LCD u OLED : [22]
Muchos ordenadores de buceo también muestran información adicional: [23]
Algunas computadoras están diseñadas para mostrar información de un sensor de presión de cilindro de buceo , como:
Algunas computadoras pueden proporcionar una visualización en tiempo real de la presión parcial de oxígeno en el rebreather. Esto requiere una entrada de una celda de oxígeno. Estas computadoras también calcularán la exposición acumulada a la toxicidad del oxígeno basándose en la presión parcial medida. [23]
Algunas computadoras pueden mostrar un gráfico de la saturación tisular actual para varios compartimentos de tejido, de acuerdo con el algoritmo en uso. [25] [24]
Alguna información, que no tiene ningún uso práctico durante una inmersión, solo se muestra en la superficie para evitar una sobrecarga de información del buceador durante la inmersión: [23]
Las advertencias y alarmas pueden incluir: [12] [11]
Muchas computadoras de buceo tienen timbres de advertencia que advierten al buceador de eventos como:
Algunos timbres se pueden apagar para evitar el ruido.
Las velocidades de muestreo de datos generalmente oscilan entre una vez por segundo y una vez cada 30 segundos, aunque ha habido casos en los que se ha utilizado una frecuencia de muestreo tan baja como una vez en 180 segundos. Esta tasa puede ser seleccionada por el usuario. La resolución de profundidad de la pantalla generalmente varía entre 1 my 0,1 m. El formato de registro de la profundidad durante el intervalo de muestreo podría ser la profundidad máxima, la profundidad en el momento del muestreo o la profundidad promedio durante el intervalo. Por un pequeño intervalo, estos no harán una diferencia significativa en el estado de descompresión calculado del buceador, y son los valores en el punto donde el buceador lleva la computadora, que generalmente es una muñeca o está suspendida en una consola, y pueden variar. en profundidad de manera diferente a la profundidad de la válvula de demanda, que determina la presión del gas respirable, que es la presión relevante para el cálculo de descompresión.[2]
La resolución de temperatura para los registros de datos varía entre 0,1 ° C y 1 ° C. Por lo general, no se especifica la precisión y, a menudo, hay una demora de minutos a medida que la temperatura del sensor cambia para seguir la temperatura del agua. La temperatura se mide en el sensor de presión y se necesita principalmente para proporcionar datos de presión correctos, por lo que no es una prioridad alta para el monitoreo de descompresión proporcionar la temperatura ambiente precisa en tiempo real. [2]
El almacenamiento de datos está limitado por la memoria interna y la cantidad de datos generados depende de la frecuencia de muestreo. La capacidad puede especificarse en horas de tiempo de ejecución, número de inmersiones registradas o ambos. Los valores de hasta 100 horas estaban disponibles en 2010. [2] Esto puede estar influenciado por la frecuencia de muestreo seleccionada por el buceador.
En 2010, la mayoría de las computadoras de buceo tenían la capacidad de cargar los datos a una PC o teléfono inteligente, por cable, infrarrojos o conexión inalámbrica Bluetooth . [2] [11]
Algunas computadoras de buceo pueden calcular programas de descompresión para respirar gases distintos del aire, como nitrox , oxígeno puro , trimix o heliox . Las computadoras de buceo nitrox más básicas solo admiten una o dos mezclas de gases para cada inmersión. Otros admiten muchas mezclas diferentes. [27] Cuando se admiten varios gases, puede haber una opción para establecer los que se transportarán durante la inmersión como activos, lo que configura la computadora para calcular el programa de descompresión y el tiempo de salida a la superficie basándose en la suposición de que los gases activos serán se utilizan cuando son óptimos para la descompresión. El cálculo de las cargas de gas tisular generalmente seguirá el gas realmente seleccionado por el buceador, [11]a menos que exista un monitoreo de presión de múltiples cilindros para permitir la selección automática de gas por parte de la computadora. [25]
La mayoría de las computadoras de buceo calculan la descompresión para el buceo en circuito abierto donde las proporciones de los gases respirables son constantes para cada mezcla: estas son computadoras de buceo de "fracción constante". Otros ordenadores de buceo están diseñados para modelar los gases en circuito cerrado de buceo ( rebreathers de buceo ), que mantienen presiones parciales constantes de gases variando las proporciones de gases en la mezcla: estos son ordenadores de buceo de "presión parcial constante". Estos pueden cambiarse al modo de fracción constante si el buceador abandona el circuito abierto. [11]También hay computadoras de buceo que monitorean la presión parcial de oxígeno en tiempo real en combinación con una mezcla de diluyente designada por el usuario para proporcionar un análisis de mezcla actualizado en tiempo real que luego se utiliza en el algoritmo de descompresión para proporcionar información de descompresión. [26] [23]
Algunos ordenadores de buceo ofrecen funciones adicionales, generalmente un subconjunto de los que se enumeran a continuación:
Características y accesorios:
La facilidad de uso de los ordenadores de buceo puede permitir a los buceadores realizar inmersiones complejas con poca planificación. Los buceadores pueden confiar en la computadora en lugar de la planificación y el seguimiento de la inmersión. Los ordenadores de buceo están destinados a reducir el riesgo de enfermedad por descompresión y permitir un seguimiento más sencillo del perfil de inmersión. Cuando está presente, la integración del gas respirable permite un monitoreo más fácil del suministro de gas restante y las advertencias pueden alertar al buceador sobre algunas situaciones de alto riesgo, pero el buceador sigue siendo responsable de la planificación y ejecución segura del plan de buceo. La computadora no puede garantizar la seguridad y solo monitorea una fracción de la situación. El buceador debe permanecer consciente del resto mediante observación personal y atención a la situación en curso. Un ordenador de buceo también puede fallar durante una inmersión debido a un mal funcionamiento o mal uso.
Es posible que un ordenador de buceo no funcione correctamente durante una inmersión. Los fabricantes no están obligados a publicar estadísticas de fiabilidad y, por lo general, solo incluyen una advertencia en el manual del usuario de que se utilizan bajo el riesgo del buceador. La confiabilidad ha mejorado notablemente con el tiempo, particularmente para el hardware. [34]
Fallos mecánicos y eléctricos:
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El principal problema al establecer algoritmos de descompresión tanto para los ordenadores de buceo como para la producción de tablas de descompresión, es que la absorción y liberación de gas bajo presión en el cuerpo humano aún no se comprende por completo. Además, el riesgo de enfermedad por descompresión también depende de la fisiología , condición física, condición y salud del buceador individual. El historial de seguridad de la mayoría de los ordenadores de buceo indica que cuando se utiliza de acuerdo con las instrucciones del fabricante y dentro del rango de profundidad recomendado, el riesgo de enfermedad por descompresión es bajo. [6]
Los ajustes personales para ajustar el conservadurismo del algoritmo están disponibles para la mayoría de los equipos de buceo. Pueden ingresarse como factores personales no revelados, como reducciones a valores M por una proporción fija, por factor de gradiente o seleccionando un límite de tamaño de burbuja en los modelos VPM y RGBM. La configuración personal de las computadoras recreativas tiende a ser adicional a los factores de conservadurismo programados en el algoritmo por el fabricante. Las computadoras de buceo técnico tienden a permitir una gama más amplia de opciones a discreción del usuario y brindan advertencias de que el buceador debe asegurarse de comprender lo que están haciendo y el riesgo asociado antes de realizar ajustes desde la configuración de fábrica moderadamente conservadora. [11] [26]
Muchos ordenadores de buceo tienen menús, varias opciones seleccionables y varios modos de visualización, que se controlan mediante una pequeña cantidad de botones. El control de la pantalla de la computadora difiere entre fabricantes y, en algunos casos, entre modelos por el mismo fabricante. El buceador puede necesitar información que no se muestra en la pantalla predeterminada durante una inmersión, y la secuencia de botones para acceder a la información puede no ser obvia de inmediato. Si el buceador se familiariza con el control de la computadora en inmersiones donde la información no es crítica antes de confiar en ella para inmersiones más desafiantes, hay menos riesgo de confusión que puede conducir a un accidente.
La mayoría de los ordenadores de buceo se suministran con ajustes predeterminados de fábrica para el conservadurismo del algoritmo y la presión parcial máxima de oxígeno, que son aceptablemente seguros en opinión de los asesores legales del fabricante. Algunos de estos pueden cambiarse a las preferencias del usuario, lo que afectará el riesgo. El manual del usuario generalmente proporcionará instrucciones para ajustar y restablecer los valores predeterminados de fábrica, con información sobre cómo elegir la configuración de usuario adecuada. La responsabilidad del uso apropiado de la configuración del usuario recae en el usuario que realiza o autoriza la configuración. Existe el riesgo de que el usuario tome decisiones inapropiadas debido a una falta de comprensión o un error de entrada.
Algunas organizaciones, como la Academia Estadounidense de Ciencias Subacuáticas, han recomendado que se establezca un plan de buceo antes de la inmersión y luego se siga durante toda la inmersión, a menos que se cancele la inmersión. Este plan de buceo debe estar dentro de los límites de las tablas de descompresión [ aclaración necesaria ] para aumentar el margen de seguridad y proporcionar un programa de descompresión de respaldo basado en las tablas de buceo en caso de que la computadora falle bajo el agua. [1] [37] [38] La desventaja de este uso extremadamente conservador de las computadoras de buceo es que cuando se usa de esta manera, la computadora de buceo se usa simplemente como un temporizador de fondo.y se sacrifican las ventajas del cálculo en tiempo real del estado de descompresión, el propósito original de las computadoras de buceo. [6] Esta recomendación no está en la versión 2018 de los Estándares AAUS para el buceo científico: Manual . [39]
Un buceador que desee reducir aún más el riesgo de enfermedad por descompresión puede tomar medidas de precaución adicionales, como una o más de las siguientes:
Muchas computadoras entran en un "modo de bloqueo" durante 24 a 48 horas si el buceador viola los límites de seguridad de la computadora, para desalentar el buceo continuo después de una inmersión insegura. Una vez en el modo de bloqueo, estas computadoras no funcionarán hasta que finalice el período de bloqueo. [41]Esta es una respuesta razonable si el bloqueo se inicia después de la inmersión, ya que el algoritmo se habrá utilizado fuera del alcance y el fabricante preferirá razonablemente evitar una mayor responsabilidad por su uso hasta que los tejidos puedan considerarse desaturados. Cuando el bloqueo ocurre bajo el agua, dejará al buceador sin ninguna información de descompresión en el momento en que más la necesite. Por ejemplo, Apeks Quantum dejará de mostrar la profundidad si se excede el límite de profundidad de 100 m, pero se bloqueará 5 minutos después de salir a la superficie por una parada de descompresión perdida. La computadora trimix técnica Scubapro / Uwatec Galileo cambiará al modo profundímetro a los 155 m después de una advertencia, después de lo cual el buceador no obtendrá información de descompresión. [42] Otras computadoras, por ejemplo VR3 de Delta P, Cochran NAVY y ShearwaterEl rango continuará funcionando, proporcionando la funcionalidad de "mejor estimación" al tiempo que advierte al buceador que se ha perdido una parada o que se ha violado un techo. [11] [43]
Algunos ordenadores de buceo son extremadamente sensibles a las infracciones de la profundidad de la parada de descompresión indicada. El HS Explorer está programado para acreditar el tiempo empleado incluso ligeramente (0,1 metro) por encima de la profundidad de la parada a solo 1/60 de la tasa nominal. Otros, como Shearwater Perdix, acreditarán completamente cualquier descompresión realizada por debajo del techo de descompresión calculado, que puede mostrarse como una opción seleccionable por el usuario, y siempre es igual o menor que la profundidad de parada indicada. El Ratio iX3M proporcionará una advertencia si la profundidad de parada indicada se viola 0,1 mo más. En muchos casos, el manual del usuario no proporciona información sobre qué tan sensible es el algoritmo a la profundidad precisa, o qué sanciones pueden incurrir por discrepancias menores. [11] [26] [41] La reacción exagerada para detener la infracción de profundidad pone al buceador en una desventaja innecesaria si hay una necesidad urgente de salir a la superficie.
La funcionalidad más compleja va acompañada de un código más complejo, que es más probable que incluya errores no descubiertos, particularmente en funciones no críticas, donde las pruebas pueden no ser tan rigurosas. La tendencia es poder descargar actualizaciones de firmware en línea para eliminar errores a medida que se encuentran y se corrigen. [11] En computadoras anteriores, algunos errores requerían ser retirados de fábrica. [36]
Una sola computadora compartida entre buceadores no puede registrar con precisión el perfil de inmersión del segundo buceador y, por lo tanto, el estado de descompresión no será confiable y probablemente inexacto. En caso de que la computadora funcione incorrectamente durante una inmersión, el registro de la computadora del compañero puede ser la mejor estimación disponible del estado de descompresión y se ha utilizado como guía para la descompresión en emergencias. Bucear más después de un ascenso en estas condiciones expone al buceador a un riesgo adicional desconocido. Algunos buzos llevan una computadora de respaldo para permitir esta posibilidad. La computadora de respaldo llevará el historial completo de exposición a la presión reciente, y continuar buceando después de un mal funcionamiento de una computadora no afectará el riesgo. También es posible configurar el conservadurismo en la computadora de respaldo para permitir el ascenso más rápido aceptable en caso de una emergencia.con la computadora principal configurada para el nivel de riesgo preferido por el buceador. En circunstancias normales, se utilizará la computadora principal para controlar la velocidad de ascenso.[7]
En 1951, la Oficina de Investigaciones Navales financió un proyecto con la Institución de Oceanografía Scripps para el diseño teórico de un prototipo de computadora de descompresión. Dos años más tarde, dos investigadores de Scripps, Groves y Monk, publicaron un artículo en el que especificaban las funcionalidades necesarias para que el buceador llevara un dispositivo de descompresión. Debe calcular la descompresión durante una inmersión multinivel, debe tener en cuenta la carga de nitrógeno residual de inmersiones anteriores y, en base a esta información, especificar un perfil de ascenso seguro con mejor resolución que las tablas de descompresión. Sugirieron usar una computadora analógica eléctrica para medir la descompresión y el consumo de aire. [44]
El prototipo analógico mecánico Foxboro Decomputer Mark I, fue producido por Foxboro Company en 1955 y evaluado por la Unidad de Buceo Experimental de la Marina de los Estados Unidos en 1957. [45] El Mark 1 simuló dos tejidos usando cinco resistencias de flujo cerámicas porosas calibradas y cinco actuadores de fuelle. para impulsar una aguja que indica riesgo de descompresión durante un ascenso moviéndose hacia una zona roja en el dial de la pantalla. La Marina de los EE. UU. Encontró que el dispositivo era demasiado inconsistente. [44]
El primer ordenador de buceo analógico mecánico recreativo , el "medidor de descompresión", fue diseñado por los italianos De Sanctis & Alinari en 1959 y construido por su empresa llamada SOS, que también fabricaba medidores de profundidad. El medidor de descompresión fue distribuido directamente por SOS y también por firmas de equipos de buceo como Scubapro y Cressi. En principio, era muy simple: una vejiga impermeable llena de gas dentro de la carcasa sangraba en una cámara más pequeña a través de una resistencia de flujo de cerámica semiporosa para simular una entrada y salida de gas de un solo tejido). La presión de la cámara se midió con un manómetro de tubo de Bourdon , calibrado para indicar el estado de descompresión. El dispositivo funcionó tan mal que finalmente fue apodado "bendomatic". [46]
En 1965, RA Stubbs y DJ Kidd aplicaron su modelo de descompresión a una computadora de descompresión analógica neumática, [47] [48] y en 1967 Brian Hills informó sobre el desarrollo de una computadora de descompresión analógica neumática que modela el modelo de descompresión termodinámica. Modeló el equilibrio de fase en lugar de los criterios de sobresaturación limitada más comúnmente utilizados y fue concebido como un instrumento para el control in situ de la descompresión de un buceador basado en la salida en tiempo real del dispositivo. Hills consideró que el modelo era conservador. [49]
Posteriormente se fabricaron varios medidores de descompresión analógicos mecánicos, algunos con varias vejigas para simular el efecto en varios tejidos corporales, pero fueron dejados de lado con la llegada de las computadoras electrónicas.
La computadora analógica neumática canadiense DCIEM de 1962 simuló cuatro tejidos, aproximándose a las tablas DCIEM de la época. [34]
El GE Decometer de 1973 de General Electric utilizó membranas de silicona semipermeables en lugar de resistencias de flujo de cerámica, lo que permitió inmersiones más profundas. [34]
El Decomputador Farallon de 1975 de Farallon Industries, California simuló dos tejidos, pero produjo resultados muy diferentes a las tablas de la Marina de los EE. UU. De la época, y fue retirado un año después. [34]
Al mismo tiempo que los simuladores mecánicos, se estaban desarrollando simuladores analógicos eléctricos, en los que los tejidos se simulaban mediante una red de resistencias y condensadores, pero se descubrió que eran inestables con las fluctuaciones de temperatura y requerían calibración antes de su uso. También eran voluminosos y pesados debido al tamaño de las baterías necesarias. El primer medidor de descompresión electrónico analógico fue el Tracor, completado en 1963 por Texas Research Associates. [44] [34]
La primera computadora de buceo digital fue un modelo de laboratorio, el XDC-1, basado en una calculadora electrónica de escritorio, convertido para ejecutar un algoritmo DCIEM de cuatro tejidos por Kidd y Stubbs en 1975. Utilizaba datos de profundidad de neumofatómetro de buzos de superficie . [34]
A partir de 1976, la empresa de equipos de buceo Dacor desarrolló y comercializó una computadora de buceo digital que utilizaba una consulta de tabla basada en tablas almacenadas de la Marina de los EE. UU. En lugar de un modelo de saturación de gas tisular en tiempo real. La computadora de buceo Dacor (DDC), muestra la salida en diodos emisores de luz para: profundidad actual; tiempo de inmersión transcurrido; intervalo de superficie; profundidad máxima de la inmersión; datos de inmersiones repetitivas; velocidad de ascenso, con aviso por sobrepasar los 20 metros por minuto; advertencia cuando se alcanza el límite de no descompresión; luz de advertencia de batería baja; y descompresión requerida. [34]
La empresa canadiense CTF Systems Inc. luego desarrolló el XDC-2 o CyberDiver II (1980), que también usaba la búsqueda de tablas, y el XDC-3, también conocido como CyberDiverIII, que usaba microprocesadores, medía la presión del cilindro usando una manguera de alta presión. , calcularon las cargas de tejido utilizando el modelo de Kidd-Stubbs y el tiempo restante sin paradas. Tenía una pantalla de matriz LED, pero estaba limitado por la fuente de alimentación, ya que las cuatro baterías de 9 V solo duraban 4 horas y pesaban 1,2 kg. Aproximadamente 700 de los modelos XDC se vendieron entre 1979 y 1982. [34]
En 1979, el XDC-4 ya se podía utilizar con mezclas de gases y diferentes modelos de descompresión utilizando un sistema multiprocesador, pero era demasiado caro para tener un impacto en el mercado. [34]
En 1983, [34] el Hans Hass - DecoBrain , diseñado por Divetronic AG , una puesta en marcha de Suiza, se convirtió en el primer ordenador de buceo de descompresión, capaz de mostrar la información de que los ordenadores de buceo de hoy en día lo hacen. El DecoBrain se basó en el modelo de tejido de 16 compartimentos (ZHL-12) de Albert A. Bühlmann [50] que Jürg Hermann, un ingeniero electrónico, implementó en 1981 en uno de los primeros microcontroladores de un solo chip de Intel como parte de su tesis en la Instituto Federal Suizo de Tecnología .
El Orca EDGE de 1984 fue un ejemplo temprano de una computadora de buceo. [50] Diseñado por Craig Barshinger , Karl Huggins y Paul Heinmiller, el EDGE no mostró un plan de descompresión, sino que mostró el techo o la llamada "profundidad de ascenso segura". Un inconveniente era que si el buceador se enfrentaba a un techo, no sabía cuánto tiempo tendría que descomprimirse. Sin embargo, la pantalla grande y única del EDGE, con 12 barras de tejido, permitió a un usuario experimentado hacer una estimación razonable de su obligación de descompresión.
En la década de 1980, la tecnología mejoró rápidamente. En 1983, el Orca Edge estuvo disponible como el primer ordenador de buceo comercialmente viable. El modelo se basó en las tablas de buceo de la Marina de los EE. UU. Pero no calculó un plan de descompresión. Sin embargo, la capacidad de producción era de solo una unidad al día. [51]
En 1984, la computadora de buceo de la Marina de los EE. UU. (UDC), que se basó en un modelo de 9 tejidos de Edward D. Thalmann de la Unidad de Buceo Experimental Naval (NEDU), Ciudad de Panamá, quien desarrolló las tablas de la Marina de los EE. UU. Divetronic AG completó el desarrollo del UDC, tal como lo habían iniciado el ingeniero jefe Kirk Jennings del Naval Ocean System Center, Hawaii, y Thalmann del NEDU, adaptando el Deco Brain para el uso de guerra de la Marina de los EE. UU. Y para su MK de 9 tejidos. -15 modelo de gas mixto bajo un contrato de I + D de la Marina de los EE. UU.
Orca Industries continuó refinando su tecnología con el lanzamiento del Skinny-dipper en 1987 para hacer cálculos para el buceo repetitivo. [52] Más tarde lanzaron la computadora Delphi en 1989 que incluía cálculos para bucear en altitud así como registro de perfiles. [52]
En 1986, la empresa finlandesa Suunto lanzó el SME-ML. [51] Esta computadora tenía un diseño simple, con toda la información en exhibición. Era fácil de usar y podía almacenar 10 horas de inmersiones, a las que se podía acceder en cualquier momento. [44] El SME-ML utilizó un algoritmo de 9 compartimentos utilizado para las tablas de la Marina de los EE. UU., Con tiempos medios para los tejidos de 2,5 a 480 minutos. La duración de la batería fue de hasta 1500 horas, profundidad máxima de 60 m. [51]
En 1987, la empresa suiza UWATEC ingresó al mercado con el Aladin, que era un dispositivo gris voluminoso y bastante robusto con una pantalla bastante pequeña, una profundidad máxima de 100 metros y una velocidad de ascenso de 10 metros por minuto. Almacenaba datos para 5 inmersiones y tenía una batería de 3,6 V reemplazable por el usuario, que duró alrededor de 800 inmersiones. Durante algún tiempo fue el ordenador de buceo más visto, sobre todo en Europa. Las versiones posteriores tenían una batería que tenía que ser cambiada por el fabricante y un indicador de carga de batería inexacto, pero la marca siguió siendo popular. [34] [51]
El c1989 Dacor Microbrain Pro Plus afirmó tener la primera función de planificación de inmersiones integrada, la primera EEPROM que almacena los datos completos de las inmersiones de las últimas tres inmersiones, los datos básicos de 9999 inmersiones y la profundidad máxima registrada, el tiempo total acumulado de inmersiones y el número total de inmersiones. inmersiones. La pantalla LCD proporciona una indicación gráfica del tiempo restante sin descompresión. [53]
Incluso en 1989, el advenimiento de las computadoras de buceo no se había encontrado con lo que podría considerarse una aceptación generalizada. [1] Combinado con la desconfianza general, en ese momento, de llevarse un aparato electrónico del que su vida podría depender bajo el agua, también se expresaron objeciones que iban desde que los centros de buceo sintieron que el aumento del tiempo de fondo alteraría sus horarios de embarcaciones y comidas, A eso, los buzos experimentados sintieron que el aumento del tiempo de fondo, independientemente de las reclamaciones, resultaría en muchos más casos de enfermedad por descompresión . [ cita requerida ] Comprendiendo la necesidad de una comunicación y un debate claros, Michael Lang de la Universidad Estatal de California en San Diego y Bill Hamiltonde Hamilton Research Ltd. reunió, bajo los auspicios de la Academia Estadounidense de Ciencias Subacuáticas, un grupo diverso que incluía a la mayoría de los diseñadores y fabricantes de computadoras de buceo, algunos de los teóricos y profesionales de la medicina hiperbárica más conocidos, representantes de las agencias de buceo recreativo, la comunidad de buceo en cuevas y la comunidad de buceo científico. [1]
Andrew A. Pilmanis aclaró la cuestión básica en sus comentarios introductorios: "Es evidente que las computadoras de buceo llegaron para quedarse, pero aún están en las primeras etapas de desarrollo. Desde esta perspectiva, este taller puede comenzar el proceso de establecer procedimientos de evaluación estándar para garantizar la utilización segura y eficaz de las computadoras de buceo en el buceo científico ". [1]
Después de reunirse durante dos días, los conferenciantes todavía estaban en "las primeras etapas de desarrollo" y el "proceso de establecimiento de procedimientos de evaluación estándar para garantizar la utilización segura y eficaz de las computadoras de buceo en el buceo científico" no había comenzado realmente. El oficial de seguridad de buceo de la Universidad de Rhode Island , Phillip Sharkey, y el Director de Investigación y Desarrollo de ORCA EDGE, prepararon una propuesta de 12 puntos que invitaron a los oficiales de seguridad de buceo presentes para discutir en una reunión a puerta cerrada por la noche. Los asistentes incluyeron a Jim Stewart ( Instituto Scripps de Oceanografía ), Lee Somers ( Universidad de Michigan ), Mark Flahan ( Universidad Estatal de San Diego ), Woody Southerland ( Universidad de Duke).), John Heine ( Moss Landing Marine Laboratories ), Glen Egstrom ( Universidad de California, Los Ángeles ), John Duffy ( Departamento de Pesca y Caza de California ) y James Corry ( Servicio Secreto de los Estados Unidos ). En el transcurso de varias horas, la sugerencia preparada por Sharkey y Heinmiller fue editada y convertida en las siguientes 13 recomendaciones:
Según consta en la "Sesión 9: Discusión general y observaciones finales":
A continuación, Mike Lang dirigió la discusión del grupo para llegar a un consenso sobre las pautas para el uso de computadoras de buceo. Estos 13 puntos se discutieron y compilaron a fondo la noche anterior, por lo que la mayoría de los comentarios adicionales fueron para aclarar y precisar. Los siguientes elementos son las pautas para el uso de computadoras de buceo para la comunidad científica del buceo. Se reforzó nuevamente que casi todas estas pautas también eran aplicables a la comunidad de buceo en general. [1]
Después de que en el taller de la AAUS se disipó la mayor parte de la oposición a las computadoras de buceo, se introdujeron numerosos modelos nuevos, la tecnología mejoró drásticamente y las computadoras de buceo pronto se convirtieron en equipos de buceo estándar.
En 1996, Mares comercializó una computadora de buceo con salida de audio hablada, producida por Benemec Oy de Finlandia. [54]
c2000, HydroSpace Engineering desarrolló el HS Explorer, una computadora Trimix con monitoreo de P O 2 opcional y algoritmos de descompresión doble, Buhlmann, y la primera implementación completa de RGBM. [26]
En 2001, la Marina de los EE. UU. Aprobó el uso de la computadora de descompresión Cochran NAVY con el algoritmo VVAL 18 Thalmann para operaciones de guerra especial. [55] [56]
En 2008, se lanzó al mercado la interfaz digital submarina (UDI). Esta computadora de buceo, basada en el modelo RGBM, incluye una brújula digital, un sistema de comunicación submarina que permite a los buceadores transmitir mensajes de texto preestablecidos y una señal de socorro con capacidad de búsqueda. [57]
En 2010, el uso de computadoras de buceo para el seguimiento del estado de descompresión era prácticamente omnipresente entre los buceadores recreativos y estaba muy extendido en el buceo científico. 50 modelos de 14 fabricantes estaban disponibles en el Reino Unido. [2]
La variedad y el número de funciones adicionales disponibles ha aumentado a lo largo de los años. [11] [25]
Esta sección necesita expansión con: algoritmos VPM, factores de gradiente, DC de código abierto (Heinrichs Weikamp), 2012? - carcasas de teléfonos inteligentes con sensores de presión y temperatura que usan teléfonos inteligentes con aplicaciones decorativas, 2019? - carcasas genéricas para teléfonos inteligentes. Tendencia por un tamaño más pequeño, un estilo de reloj de pulsera portátil de superficie, pantallas pequeñas menos legibles. Pantallas OLED, trucos agregados, algunos realmente útiles durante una inmersión, mayor complejidad de operación, integración de múltiples gases, pronóstico de resistencia del gas, almacenamiento y visualización de mapas digitales del sitio de buceo (¿Mares?), Error y encubrimiento de Uwatec Nitrox, retiros, actualizaciones de firmware. Puedes ayudar agregando más . ( Mayo de 2021 ) |
La verificación es la determinación de que un ordenador de buceo funciona correctamente, en el sentido de que ejecuta correctamente su algoritmo programado, y este sería un procedimiento estándar de garantía de calidad por parte del fabricante, mientras que la validación confirma que el algoritmo proporciona el nivel de riesgo aceptado. [58] El riesgo de los algoritmos de descompresión programados en las computadoras de buceo puede evaluarse de varias maneras, incluidas pruebas en sujetos humanos, programas piloto monitoreados, comparación con perfiles de buceo con riesgo conocido de enfermedad por descompresión y comparación con modelos de riesgo. [6]
Los estudios (2004) de la cámara hiperbárica Catalina de la Universidad del Sur de California compararon las computadoras de buceo con un grupo de perfiles de buceo que se han probado con sujetos humanos o que tienen un gran número de inmersiones operativas registradas. [59]
Los ordenadores de buceo se sumergieron en agua dentro de la cámara y se ejecutaron los perfiles. Los tiempos sin descompresión restantes, o los tiempos de descompresión totales requeridos, se registraron en cada computadora 1 minuto antes de la salida de cada profundidad en el perfil. Los resultados de una inmersión sin descompresión multinivel de 40 msw de "bajo riesgo" de la serie de pruebas PADI / DSAT RDP [60]proporcionó un rango de 26 minutos de tiempo sin descompresión restante a 15 minutos de tiempo de descompresión requerido para las computadoras probadas. Las computadoras que indicaron la descompresión requerida pueden considerarse conservadoras: seguir el perfil de descompresión de un algoritmo o configuración conservadora expondrá al buceador a un riesgo reducido de descompresión, pero se desconoce la magnitud de la reducción. Por el contrario, las indicaciones más agresivas de las computadoras que muestran una cantidad considerable de tiempo restante sin descompresión expondrán al buceador a un riesgo mayor que el programa bastante conservador PADI / DSAT, de magnitud desconocida. [59]
La evaluación de los algoritmos de descompresión se podría realizar sin la necesidad de realizar pruebas en seres humanos mediante el establecimiento de un conjunto de perfiles de inmersión previamente probados con un riesgo conocido de enfermedad por descompresión. Esto podría proporcionar una línea de base rudimentaria para las comparaciones de computadoras de buceo. [6] A partir de 2012, la precisión de las mediciones de temperatura y profundidad de las computadoras puede carecer de coherencia entre los modelos, lo que dificulta este tipo de investigación. [61]
La norma europea "EN13319: 2000 Accesorios de buceo - Profundímetros y dispositivos combinados de medición de profundidad y tiempo - Requisitos funcionales y de seguridad, métodos de prueba", especifica los requisitos funcionales y de seguridad y los estándares de precisión para la medición de profundidad y tiempo en computadoras de buceo y otros instrumentos que miden la profundidad del agua. por presión ambiental. No se aplica a ningún otro dato que pueda ser mostrado o utilizado por el instrumento. [62] [63]
Los datos de temperatura se utilizan para corregir la salida del sensor de presión, que no es lineal con la temperatura y no son tan importantes como la presión para el algoritmo de descompresión, por lo que se requiere un menor nivel de precisión. Un estudio publicado en 2021 examinó el tiempo de respuesta, la exactitud y la precisión de las computadoras de medición de la temperatura del agua y descubrió que 9 de 12 modelos tenían una precisión de 0.5 ° C dado el tiempo suficiente para que la temperatura se estabilizara, utilizando datos descargados de inmersiones en aguas abiertas y cámaras húmedas. en agua dulce y salada. Se sabe que la temperatura del aire ambiente alta afecta los perfiles de temperatura durante varios minutos en una inmersión, dependiendo de la ubicación del sensor de presión, ya que la transferencia de calor del cuerpo de la computadora al agua se ralentiza por factores como la mala conductividad térmica de una carcasa de plástico, generación de calor interno,y montar el orificio del sensor en contacto con el aislamiento del traje de buceo. Un sensor montado en el borde en una carcasa de metal pequeña seguirá los cambios de temperatura ambiente mucho más rápido que un sensor montado en la base en una carcasa de plástico grande de paredes gruesas, mientras que ambos proporcionan señales de presión precisas.[64]
Una encuesta anterior de 49 modelos de computadora de descompresión publicada en 2012 mostró una amplia gama de errores en la profundidad y temperatura mostradas. La medición de temperatura se usa principalmente para asegurar el procesamiento correcto de la señal del transductor de profundidad, por lo que medir la temperatura del transductor de presión es apropiado, y la respuesta lenta a la temperatura ambiente externa no es relevante para esta función, siempre que la señal de presión se procese correctamente. [61]
Casi todas las computadoras probadas registraron profundidades mayores de lo que indicaría la presión real, y fueron marcadamente inexactas (hasta un 5%) para algunas de las computadoras. Hubo una considerable variabilidad en los tiempos de fondo sin paradas permitidos, pero para las exposiciones de perfil cuadrado, los valores generados por computadora tendieron a ser más conservadores que las tablas a profundidades inferiores a 30 m, pero menos conservadores a 30-50 m. Los límites sin paradas generados por las computadoras se compararon con los límites sin paradas de las tablas DCIEM y RNPL. [61] La variación de la presión de profundidad aplicada medida en una cámara de descompresión, donde la precisión de la instrumentación de medición de presión se calibra periódicamente con una precisión bastante alta (± 0,25%), mostró errores de -0,5 a + 2 m, con una tendencia a aumentar con la profundidad. [61]
Parecía haber una tendencia a que los modelos de computadora del mismo fabricante mostraran una variación similar en la presión mostrada, lo que los investigadores interpretaron como una sugerencia de que la compensación podría ser un criterio de diseño deliberado, pero también podría ser un artefacto de usar componentes similares y software del fabricante. Se desconoce la importancia de estos errores para fines de descompresión, ya que la presión ambiental, que se mide directamente, pero no se muestra, se utiliza para los cálculos de descompresión. La profundidad se calcula en función de la presión y no tiene en cuenta las variaciones de densidad en la columna de agua. La distancia lineal real debajo de la superficie es más relevante para la medición científica, mientras que la profundidad mostrada es más relevante para los exámenes forenses de las computadoras de buceo.y para los buceadores que usan la computadora en modo manómetro con tablas de descompresión estándar, que generalmente están configuradas para la presión enpies o metros de columna de agua . [61]
Si el buceador no puede utilizar eficazmente el ordenador de buceo durante una inmersión, no tiene ningún valor excepto como registrador de perfil de inmersión . Para utilizar eficazmente el dispositivo, los aspectos ergonómicos de la pantalla y el sistema de entrada de control ( interfaz de usuario) son importantes. La incomprensión de los datos mostrados y la incapacidad de realizar las entradas necesarias pueden provocar problemas que amenazan la vida bajo el agua. El manual de operación no está disponible como referencia durante la inmersión, por lo que el buceador debe aprender y practicar el uso de la unidad específica antes de usarla en situaciones complejas, o la operación debe ser lo suficientemente intuitiva como para que pueda resolverse en el lugar. por un buceador que puede estar bajo estrés en ese momento. Aunque varios fabricantes afirman que sus unidades son simples e intuitivas de operar, el número de funciones, el diseño de la pantalla y la secuencia de pulsación de botones es marcadamente diferente entre diferentes fabricantes, e incluso entre diferentes modelos del mismo fabricante. La cantidad de botones que pueden necesitar ser presionados durante una inmersión generalmente varía entre dos y cuatro,y el diseño y la secuencia de presionar los botones pueden volverse complicados. La experiencia en el uso de un modelo puede ser de poca utilidad para preparar al buceador para usar un modelo diferente, y puede ser necesaria una etapa de reaprendizaje significativa. Tanto los aspectos técnicos como ergonómicos del ordenador de buceo son importantes para la seguridad del buceador. Submarinola legibilidad de la pantalla puede variar significativamente con las condiciones subacuáticas y la agudeza visual del buceador individual. Si las etiquetas que identifican los datos de salida y las opciones del menú no son legibles en el momento en que se necesitan, no ayudan. [13] La legibilidad está fuertemente influenciada por el tamaño del texto, la fuente , el brillo y el contraste. El color puede ayudar a reconocer el significado, como distinguir entre condiciones normales y anormales, pero puede restar valor a la legibilidad, especialmente para los daltónicos , y una pantalla parpadeante exige atención a una advertencia o alarma, pero distrae de otra información. [sesenta y cinco]
Se han identificado varios criterios como consideraciones ergonómicas importantes: [13]
Normas pertinentes en la Unión Europea: [58]
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Su aceptación de las computadoras de buceo para su uso en el buceo comercial varía entre países y sectores industriales. Los criterios de validación han sido un gran obstáculo para la aceptación de las computadoras de buceo para el buceo comercial. Millones de inmersiones recreativas y científicas cada año tienen éxito y sin incidentes, pero el uso de computadoras de buceo sigue estando prohibido para operaciones de buceo comercial en varias jurisdicciones porque no se puede garantizar que los algoritmos utilizados sean seguros y los cuerpos legislativos que pueden autorizar su uso han un deber de cuidado hacia los trabajadores. Los fabricantes no quieren invertir en el costoso y tedioso proceso de validación oficial, mientras que los organismos reguladores no aceptarán computadoras de buceo hasta que se haya documentado un proceso de validación. [58]
La verificación es la determinación de que un ordenador de buceo funciona correctamente, en el sentido de que ejecuta correctamente su algoritmo programado, mientras que la validación confirma que el algoritmo proporciona el nivel de riesgo aceptado. [58]
Si el algoritmo de descompresión utilizado en una serie de computadoras de buceo se considera aceptable para operaciones de buceo comercial, con o sin pautas de uso adicionales, entonces hay cuestiones operativas que deben tenerse en cuenta: [6]
Un cronómetro de fondo es un dispositivo electrónico que registra la profundidad en intervalos de tiempo específicos durante una inmersión y muestra la profundidad actual, la profundidad máxima, el tiempo transcurrido y también puede mostrar la temperatura del agua y la profundidad promedio. No calcula los datos de descompresión en absoluto y es equivalente al modo profundímetro en muchos ordenadores de buceo.
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Junto con las boyas de señalización de superficie retrasadas , las computadoras de buceo se destacaron en una encuesta de 2018 de buzos recreativos europeos y proveedores de servicios de buceo como equipo de seguridad de gran importancia. [3] [82]
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( ayuda )Medios relacionados con las computadoras de buceo en Wikimedia Commons