DE2836040C2 - - Google Patents
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- DE2836040C2 DE2836040C2 DE19782836040 DE2836040A DE2836040C2 DE 2836040 C2 DE2836040 C2 DE 2836040C2 DE 19782836040 DE19782836040 DE 19782836040 DE 2836040 A DE2836040 A DE 2836040A DE 2836040 C2 DE2836040 C2 DE 2836040C2
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- flow meter
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- output lines
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
- F15C1/00—Circuit elements having no moving parts
- F15C1/16—Vortex devices, i.e. devices in which use is made of the pressure drop associated with vortex motion in a fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
- F15C1/00—Circuit elements having no moving parts
- F15C1/22—Oscillators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Strömungsmesser nach Art eines
Fluidik-Oszillators gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und
bezieht sich insbesondere auf einen Strömungsmesser zur Messung
der Atmung eines sich bewegenden Menschen oder Tieres.
Ein Strömungsmesser nach Art eines Fluidik-Oszillators allge
meiner Art ist aus der DE-OS 24 14 970 bekannt. Dieser Strö
mungsmesser verwendet Rückkopplungsschleifen und ist eher für
größere Strömungsgeschwindigkeiten geeignet.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen Strömungsmes
ser zu schaffen, der sich vor allem für Atmungsmessungen bei
einem sich bewegenden Menschen oder Tier eignet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs
gelöst.
Aufgrund der besonderen Konstruktion des Strömungsmessers kann
dieser bei minimalem Druckabfall klein, leicht und tragbar
sein.
Derzeit werden bei Atmungsmessungen Trockengasmesser und
Gasdichtebälge verwendet, die 10 bis 20 l Volumen aufweisen
(d. h. Douglas-Bälge), in die die ausgeatmete Luft geleitet
wird, wobei gleichzeitig die Sammel- bzw. Aufnahmezeit gemessen
wird. Beide Meßvorrichtungen sind platzraubend und schwer.
Mögliche Lösungen mit Strömungsmessern anderer Art sind eben
falls platzraubend und schwer.
Die Erfindung bezieht sich auf eine besondere Konstruktion
eines Strömungsmessers in Fluidikart. Ein Fluidik-Element hat
zum Beispiel eine Eingangsleitung und zwei Ausgangsleitungen,
die einen bestimmten Winkel einschließen. Zwischen der Eingangs
leitung und den Ausgängen ist auf jeder Seite ein Steuereingang
vorhanden. Wenn einer der Steuereingänge geschlossen ist,
entsteht ein Luftwirbel an seiner Mündung und dadurch ein
Teilvakuum, das die Strömung zu dem Ausgang auf dieser Seite
lenkt. Wenn dann dieser Eingang geöffnet und der andere
geschlossen wird, wird die Strömung in der gleichen Weise zum
anderen Ausgang gelenkt. Durch Verbindung der beiden Steuer
eingänge wird die Strömung zwischen den beiden Ausgängen
geschaltet. Bei geeigneter Dimensionierung ist die Schaltfre
quenz der Strömung direkt proportional.
Die Verwendung eines Fluidik-Flip-Flops als Strömungsmesser ist
aus der SE-AS 3 49 146 bekannt.
Die beabsichtigten Eigenschaften des Strömungsmessers werden
gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Strömungsmesser
einen besonderen Aufbau hat, der sich aus der folgenden
Beschreibung ergibt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 und 2
beispielsweise erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt eines Strömungsmessers und
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1.
Der Strömungsmesser hat einen Eingang 1, zwei Steuer
eingänge 5 und 6, eine Steuerleitung 7 und zwei Aus
gangsleitungen 8 und 9, die in der gleichen Ebene lie
gen. Der Strömungsmesser kann daher klein ausgebildet
werden. Der Strömungsmesser ist als Behälter mit fla
chem Deckel und Boden konstruiert. Mit Ausnahme des
Deckels und des Bodens ist der Eingang auf zwei Füh
rungsflächen 3 und 4 begrenzt, die einen keilförmigen
Eingang bilden. Der Eingang kann somit kurz sein. Die
Winkel zwischen den Führungsflächen 3 und 4 und der
Symmetrieebene A-A des Strömungsmessers in Fig. 1
liegen jeweils zweckmäßigerweise zwischen 40 und 50°.
Die Mündung des Eingangs ist durch ein netzartiges
Gewebe bzw. ein Gitter 2 bedeckt. Dadurch erreicht man,
daß bei Verwendung im Freien Wind die Funktion des Strö
mungsmessers nicht stört. Ohne das Gitter müßte der Ein
gang wesentlich länger sein. Die beiden Steuereingänge
5 und 6 liegen auf jeder Seite der Verbindung zwischen
dem Eingang 1 und den Ausgangsleitungen 8 und 9. Die
Steuereingänge sind über die Steuerleitung 7 verbunden,
die kreisförmig um die beiden Ausgangsleitungen 8 und
9 laufen. Im Vergleich zu dem üblichen Aufbau mit einer
etwas eckigeren Steuerleitung wird ein besseres Signal/
Rausch-Verhältnis erreicht. Der Aufbau trägt auch dazu
bei, den Strömungsmesser klein auszubilden. Der Aus
gang 10 verläuft senkrecht zur Eingangsströmungsrich
tung und der Ebene, die durch den Eingang 1, die Steuer
eingänge 5 und 6, den Steuereingang 7 und die Steuer
ausgänge 8 und 9 gebildet wird und liegt in der Mitte
des Kreises, der durch die Steuerleitung 7 gebildet wird.
Der Ausgang nimmt den gesamten Raum zwischen den Aus
gangsleitungen 8 und 9 ein, so daß der Druckabfall im
Strömungsmesser minimal ist. Eine Verbindungsleitung
zwischen den hinteren Enden der Ausgangsleitungen 8 und
9 ist mit einer Erhebung 11 versehen, die die Führung
der Strömung zum Ausgang 10 unterstützt. Schwingungen
werden durch die Druckwellen erfaßt, die in der Steuer
leitung durch einen Übertrager 12 und einen Empfänger
13 für Ultraschallwellen erzeugt werden, die an den
Enden der Steuerleitung liegen und zu einem Punkt 14
auf der Symmetrieebene des Strömungsmessers gerichtet
sind, der vom Eingang aus etwas jenseits der Mitte der
Steuerleitung und auf der halben Höhe zwischen dem
Deckel und dem Boden des Strömungsmessers liegt. Durch
Ausrichtung des Übertragers und Empfängers auf diese
Weise verläuft ein Ultraschallsignal unter Wandrefle
xionen durch die Steuerleitung.
Bei einer Ausführungsform hat der Strömungsmesser fol
gende Daten: Länge 110 mm, Breite 85 mm, Höhe 44 mm,
Gewicht 80 g, Druckabfall 4 mm H2O bei 100 l/Min. und
28 mm H2O bei 200 l/Min., Meßbereich 16 bis 250 l/Min.
und Meßfehler weniger als 2% effektiv des angezeigten
Wertes über den gesamten Meßbereich.
Durch lineare Änderung der Geometrie kann der Meßbe
reich nach oben oder unten verschoben werden.
Claims (1)
- Strömungsmesser nach Art eines Fluidik-Oszillators mit zwei verbundenen Steuereingängen, die auf jeder Seite der Verbindung zwischen dem Eingang und zwei Ausgangsleitungen liegen, wobei der Eingang, die Steuereingänge, die Steuer leitung und die Ausgangsleitungen in der gleichen Ebene liegen und Schwingungen durch die Druckwellen erfaßt werden, die in der Steuerleitung erzeugt werden, wobei die Mündung des Eingangs durch zwei Steuerflächen begrenzt ist, die dem Eingang eine Keilform verleihen, und wobei die Steuerleitung kreisförmig um die beiden Ausgangsleitungen verläuft, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mündung des Eingangs (1) mit einem netzartigen Gewebe (2) versehen ist, daß der Ausgang (10) senk recht zur Eingangsströmungsrichtung und der Ebene verläuft, die durch den Eingang (1), die Steuereingänge (5, 6), die Steuer leitung (7) und die Ausgangsleitungen (8, 9) verläuft, und in der Mitte des Kreises liegt, der durch die Steuerleitung (7) gebildet ist, daß eine Verbindungsleitung zwischen den hinteren Enden der beiden Ausgangsleitungen (8, 9) mit einer Erhebung (11) versehen ist, die die Führung der Strömung zum Ausgang unterstützt, und daß die Schwingungen durch einen Ultraschall übertrager (12) und einen Ultraschallempfänger (13) erfaßt werden, die an den Enden der Steuerleitungen liegen und zu einem Punkt (14) auf der Symmetrieebene des Strömungsmessers gerich tet sind, der vom Eingang aus etwas jenseits der Mitte der Steuerleitung und auf halber Höhe zwischen dem Deckel und dem Boden des Strömungsmessers liegt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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SE7709338A SE407461B (sv) | 1977-08-19 | 1977-08-19 | Flodesmetare av fluidistoroscillatortyp |
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Publication Number | Publication Date |
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Cited By (1)
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Also Published As
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