DE3020265A1 - Pneumotachograph - Google Patents

Pneumotachograph

Info

Publication number
DE3020265A1
DE3020265A1 DE19803020265 DE3020265A DE3020265A1 DE 3020265 A1 DE3020265 A1 DE 3020265A1 DE 19803020265 DE19803020265 DE 19803020265 DE 3020265 A DE3020265 A DE 3020265A DE 3020265 A1 DE3020265 A1 DE 3020265A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow path
flow
pneumotachograph
baffles
tubes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19803020265
Other languages
English (en)
Other versions
DE3020265C2 (de
Inventor
John Jay Osborn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Research Development Corp of Japan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Research Development Corp of Japan filed Critical Research Development Corp of Japan
Publication of DE3020265A1 publication Critical patent/DE3020265A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3020265C2 publication Critical patent/DE3020265C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/087Measuring breath flow
    • A61B5/0876Measuring breath flow using means deflected by the fluid stream, e.g. flaps

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Description

_4—- -.^Jpfff
SCH|FF v. FONER STREHL SCHDBEL-HOPF EBSINGHAUS FINCK * Q Π "2 Π 2 R R
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Pneumotachographen.
Vorrichtungen zum Messen der Strömung von Atmungsgasen sind an sich bekannt. So ist in der US-PS 4 083 245 ein Gasstrom-Fühlkopf mit variabler Meßblende beschrieben. Andere derartige Vorrichtungen weisen zum Stand der Technik gehörende Meßblenden-Pneumotachographen auf. Obwohl Pitotrohre seit langem zum. Messen von Gasströmen bekannt sind,, konnten sie nicht erfolgreich bei der Messung von Atmungsgasen eingesetzt werden, da Pitotrohre bekanntlich mit einer Blende arbeiten, die in den Strom des zu messenden Gases gerichtet ist. Bei einer solchen Anordnung haben die normalerweise in den Atmungsgasen vorhandenen Schleimteilchen und Feuchtigkeitstropfen die Neigung, in die Pitotrohröffnung einzutreten und diese zu verstopfen. Eine derartige Blockierung macht natürlich das Pitotrohr unwirksam. Bei einem Versuch, Pitotrohre dennnoch einzusetzen, hat man eine Vielzahl solcher Rohre verwendet, weil man davon ausging, daß sie nicht alle gleichzeitig verstopft werden würden. Dieser Versuch war jedoch nicht erfolgreich.
Sowohl die Meßblenden als auch die klassischen Pitotrohre arbeiten bei ihrem Einsatz zur Mengenstrommessung nach dem üblichen Prinzip konstante Fläche und variabler Druckabfall. Bei den Blendenströmungsmessern wird der Druckabfall durch den Widerstand einer Blende erzeugt und mittels eines Rohrpaares oder eines Paares von "Druckabgriffen" gemessen. Bei einer Beatmungsvorrichtungen soll dieser Widerstand auf ein Minimum reduziert werden. Diese Maßnahmen sind in dem erwähnten Patent und in der Literaturstelle "Anesthesiology, Vol. 51, No. 2, August 1979, Jaklad et al, Pneumotachograph^" erläutert. Meßblenden sind in der Literaturstelle Encylopedia of Science and Technology, Flow Measurement, 1977, McGraw-Hill, beschrieben.
Bei einem klassischen Pitotrohr liegt eine Druckdifferenz zwischen einem Staudruck oder Ruhedruck und einem statischen Druck vor.
■' Q 3 O O 6 I* I O 6 O 5
SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINSHAUS FINCK "" Q Π *? Π ^-R R
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen Pneumotachogräphen zu schaffen, der pitotrohrähnliche Rohre benutzt, um einen niedrigen Widerstand bei hoher Empfindlichkeit: zu erhalten, wobei dennoch die Probleme der Rohrblockierung durch Schleim, Wasser oder ein anderes nicht gasförmiges Material in den Atmungsgasen vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Pneumotachographen gelöst, der ein Paar von Einlaß-Auslaßöffnungen hat, welche einen Strömungsweg für die Atmungsgase bilden, wobei ein erstes und ein zweites Bohr längs des Strömungswegs angeordnet sind. In der Mitte des Strömungswegs ist wenigstens eine Leitplatte oder Ablenkplatte so angeordnet, daß sie eine ringartige Öffnung bildet. Sie ist unter wenigstens einem der Rohre angeordnetfum einen hohen Druck an der stromauf liegenden Einlaßseite des Strömungsweges in unmittelbarer Nähe des Rohres zu erzeugen. Der Druck zwischen dem ersten und zweiten Rohr ist dann eine Anzeige für die Strömungsgeschwindigkeit.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Pneumotachograph mit einem Gehäuse, welches eine erste und eine zweite Öffnung hat, die sich während der Atmung als Einlaß- und Auslaßöffnungen abwechseln und die einen Weg für eine insgesamt lineare Strömung der Atmungsgase bilden. Längs der Oberseite dieser Bahn ist ein Paar von Pitotrohren insgesamt rechtwinklig dazu angeordnet. In der Bahn ist in fluchtender Ausrichtung zu den Achsen der Pitotrohre ein Paar von Leitblechen oder Strömungsdeflektoren vorgesehen. Jede der Leitflächen bzw. Ablenkflächen ist in einem Winkel von etwa 45° zur Achse des zugeordneten Pitotröhres undzur Strömungsbahn angeordnet. Die Ablenkplatten dienen dazu, die Atmungsgäse nach oben zu den Pitotrohren zu reflektieren. Da die Pitotrohre jedoch über den Ablenkplatten angeordnet sind, verhindert die Schwerkraft, daß Sehleim, Wasser und nicht gasförmige? Material, welches schwerer ist, in die Pitotrohre eintritt. Statt dessen laufen diese schwereren
SCHlFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
302.O265
Teilchen zur Oberseite der Ablenkplatte und darüber hinweg. Die Ablenkplatten können in die Strömungsbahn durch eine starre Verbindung oder alternativ elastisch derart gehalten werden, daß die Pitotrohrmessung linearisiert wird.
Bei einer weiteren Auführungsform können die Ablenkplatten tatsächlich ζμ einer einzigen Platte zusammengefaßt werden, wodurch eine ringförmige öffnung zwischen ihr und dem Gehäuse verbleibt. Die öffnung des Spalts hat eine Distanz, die annähernd dem Abstand zwischen dem Paar von Rohren entspricht. Hier besteht die Arbeitsweise in einem Druckaufbau stromauf in der Nähe des einen Rohres und dann stromab in einem Venturieffekt für den niedrigen Druck in der Nähe des anderen Rohres.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig- 1 im Querschnitt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pneumotachographen;
Fig. 2 eine Stirnansicht des Pneuir.otachographen von Fig. 1 ;
Fig. 3 in einem Teilquerschnitt wie Fig. 1 eine alternative Ausführungsform;
Fig. 4 im Längsschnitt eine zweite Ausführungsform eines Pneumotachographen;
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5.-5 von Fig. 4;
Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Bauteil der Anordnung von Fig. 4; und
Fig.- 7 in einem Diagramm Kennlinien, die die Verbesserung der Empfindlichkeit aufgrund der Erfindung darstellen.
Der in in den Fig. 1 und 2 gezeigte Pneumotachograph hat ein Gehäuse 11, das vorzugsweise aus zwei Abschnitten 13 und 1.5-besteht, die miteinander durch Aneinanderpassen der Flansche
SCHlFF ν. FÜNER: STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK ΛΛηΛΊΑΓ
und 19 sowie Verbindungsschrauben 21 verbunden sind. Das Gehäuse •hat ein Paar von Einlaß-Auslaßöffnungen 23 und 25, die jeweils mit flexiblen Schläuchen 27 bzw. 2 9 verbunden werden können. Die Schläuche 27 und 29 können mit einem Beatmungsgerät bzw. einer Beatmungsmaske verbunden werden.
Wenn ein Patient atmet, geht beim Ausatmen der Atmungsgasstrom in eine Richtung, während beim Einatmen die Gase in die entgegengesetzte Richtung strömen. '
Die öffnungen 23 und 25 bilden einen insgesamt linearen Weg des Beatmungsstroms, der durch den Pfeil 31 dargestellt ist. Ein Paar von Pitotrohren 33 und 35, die sich durch die Gehäusewände erstrecken, sind mittels flexibler Schläuche 37 und 39 an ein nicht gezeigtes, an sich bekanntes Differenzdruckmeßgerät angeschlossen. Unter jedem Pitotrohr ist in allgemeiner Ausrichtung zu dessen Achse jeweils eine Ablenkplatte 41 bzw. 43 angeordnet. Jede der Ablenkplatten 41 und 43 ist in einem Winkel für eine Gasstromreflexion zwischen dem zugeordneten Pitotrohr und der Richtung des Strömungswegs für die unterschiedlichen öffnungen 23 und 25 angeordnet. Bei einem linearen Strömungsweg, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, sind die Ablenkplatten ideal in einem Winkel von 60° bis 70° zum Strömungsweg angeordnet. Wenn die öffnung 23 als Einlaßöffnung dient und die Strömungsrichtung dem Pfeil 31 entspricht, wird ein Teil der Gase durch die Ablenkplatte 41 zum Pitotrohr 33 reflektiert. Zu diesem Zeitpunkt reflektiert die Ablenkplatte 43 kein Gas oder nur sehr wenig Gas zu dem zugehörigen Pitotrohr 35. Wenn sich die Strömungsrichtung umkehrt, reflektiert die Ablenkplatte 43 einen Teil des Stroms zum Pitotrohr 35, während das Pitotrohr 33 passiv wird, da die Ablenkplatte 41 kein Gas oder nur sehr wenig Gas zu ihm reflektiert.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind die Stützen 45 und 47 relativ starr, so daß die Ablenkplatten 41 und 43 fest in der gezeigten Stellung gehalten werden. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, können die Ablenkplatten 41 und 43 die Form von
030084/0605
SCHIFF V. FONER STREHL SCHDBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
fö20265
relativ kleinen flachen Platten haben und im wesentlichen als Reflektoren dienen. Beim Einsatz richtet die stromaufliegende Ablenkplatte Luft in eines der Pitotrohre, das als ein positiver Druckfühler proportional zum Strom der Gase dient. Das stromabliegende Rohr empfängt keinen oder nur einen sehr geringen reflektierten Strom und wirkt somit als passiver Druckfühler. Während des Verlaufs der Atmung wechseln sich die Ablenkplatten 41 und 43 als stromaufliegende und stromabliegende Ablenkplatten ab. Somit wechseln sich die Pitotrohr als aktive Drucksensoren und passive Drucksensoren ab.
Wenn während des Einsatzes die Atmungsgase zur Ablenkplatte 41 oder 43 gerichtet werden, werden die Gase selbst nach oben zu dem Pitotrohr 33 oder 35 gerichtet, die schwereren Schleimteilchen,. Wasser oder anderes nicht gasförmiges Material steigt jedoch nicht so leicht, sondern läuft tatsächlich nur die Ablenkplatte hinauf und über die Oberseite hinweg und fällt über ihre stromabliegende Seite' nach unten. Somit sind die das Pitotrohr erreichenden Gase relativ rein und haben keinen Verstopfungseffekt.
In Betrieb ist der Pneumotachograph von Fig. 1 an ein Differenzdruckmeßgerät angeschlossen. Das Ausgangssignal ist nicht linear sondern eher exponentiell., so daß der gemessene Differe'nzdruck eine Exponentialfunktion der Strömungsgeschwindigkeit (Fig. 7) ist. Da die Beziehung zwischen dem Differenzdruck und der Strömungsgeschwindigkeit exponentiell ist, ist es relativ einfach, in bekannter Weise eine Linearisierung entweder durch einen Mikroprozessor oder auf analoge Weise herbeizuführen.
Der erfindungsgemäße Pneumotachograph hat einen wesentlichen Vorteil gegenüber den als Meßblendenpneumotachographen bekannten Vorrichtungen, da die erfindungsgemäße Bauweise ein stärkeres Signal und einen niedrigeren Strömungswiderstand aufweist. Außerdem hat die Vorrichtung keine beweglichen Teile und kann sehr leicht durch Formen hergestellt werden, so daß eine Serienfertigung des Pneumotachographen für Atmungsmessungen wirtschaft-
Q3ÜQ64/0605
SCHIFF V-FONER STREHL SCHOBEL-JHOPF EBBINSHAUS FINCK
lieh sinnvoll wird.
*·{ Π ^? Π 7 R ζ
In bestimmten Fällen soll das "Ausgangssignal eine lineare Beziehungzur Strömung haben, ohne daß ein Mikroprozessor oder eine-analoge Technik eingesetzt werden müssen. Diese Beziehung kann nach,der Ausführungsform von Fig. 3 erhalten werden, bei •welcher die Ablenkplatten 41 und 43 an flexiblen Stützen 49 bzw. 51 gehalten sind.
Die Stützen 49 und 51 bestehen aus Kunststoff in Form eines thermostabilen Polyimids (Kapton). pie Stützen haben eine Stärke von 0,08 mm. Bei dieser Bauweise ändert sich das gemessene Differenzdrucksignal linear mit dem Fluidstrom durch den Pneumotachogräphen unabhängig von der Geschwindigkeit. Wenn die Geschwindigkeit in Fig. 3 von links nach rechts zunimmt, biegen sich die Stützen 49 und 51 derart, daß sie und die von ihnen getragenen Ablenkplatten in die strichpunktiert gezeigte Stellung bewegt werden, wodurch die zu dem Pitotrohr 33 reflektierte Gasmenge verringert wird:, während etwas Gas zu dem Pitotrohr reflektiert wird. Somit wird das aktive, von dem Pitotrohr 33 erzeugte Signal reduziert, während gleichzeitig das Signal am Pitotrohr 35/ welches ^n ^er mit ausgezogenen Linien in Fig. gezeigten Stellung im wesentlichen Null ist, sich zum positiven Bereich verschiebt. Die durch die Bewegung der Ablenkplatten und 43 vorgesehene Korrektur ist für sich selbst exponentiell und hebt spmit die exponentielle Änderung des Differenzdrucksignals aus den beiden Rohren auf. ·
Der in den Fig. 4 und 5 gezeigte Pneumotachograph hat ein Gehäuse 61 mit einem linken und einem rechten Abschnitt 62 bzw. 63, die an der Stelle 64 durch vorspringende und einspringende Abschnitte verbunden sind. Das Gehäuse hat ein Paar von Einlaß-Auslaßöffnungen 66, 67, die mit flexiblen Schläuchen 68 bzw. 6 9 verbindbar sind. Bei der Ausführungsform von Fig. 1 können diese Schläuche mit einer Beatmüngsvorrichtung bzw. einer Beatmungsmaske verbunden werden. Durch die Gehäusewände erstreckt sich ein Paar von Rohren 68 und 69 derart, daß ihre Achsen senkrecht zu dem
: ; Q3G06A/06Q5
SCHIFF ν. FClNER STHEHL SCHDBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK »ί\ΛΠΛΛΓ
nominalen Strömungsweg der Gase verlaufen, der durch den Pfeil 71 veranschaulicht ist. Die Rohre 68 und 59 sind mit einem " Differenzdruckmeßgerät in der angezeigten Weise verbunden.
In der Mitte des Stromungswegs 71 und senkrecht zu ihm ist eine scheibenförmige Ablenkplatte 72 angeordnet, wodurch, wie in Tig. 5 zu sehen ist, eine ringförmige öffnung 73 zwischen dem zylindrischen Gehäuse 61 und der scheibenförmigen Ablenkplatte 72 gebildet wird. Die Ablenkplatte 72 ist an den Wänden des Gehäuses mittels einer festgelegten Stange 77 aufgehängt. Darüber hinaus ist sie im wesentlichen unter den unteren öffnungen der Rohrstutzen 68 und 69 angeordnet, so daß an der stromaufliegenden Seite, d.h. bei 74, wenn man annimmt, daß die Strömung in Richtung des Pfeils 71 erfolgt, ein hoher Druck in der Nähe der Stirnseite des Rohrstutzens 68 erzeugt wird. An der Stelle 75 wird auf der stromabliegenden Seite zusätzlich ein niedriger Druck infolge des Venturieffekts erzeugt.
Nach der Strömungsmessungstheorie ist die Druckdifferenz zwischen den beiden Rohrstutzen eine Anzeige für die Strömungsgeschwindigkeit. Dies wird im einzelnen in Fig. 7 dargestellt, in welcher die Druckdifferenz Δ. P auf der horizontalen Achse und der Strom auf der vertikalen Achse aufgetragen sind.
Die nicht lineare Kurve, die mit "NEU" bezeichnet ist, ist der Kurve sehr ähnlich, die mit der Ausführungsform von Fig. 4 erreicht wird. Sie kann in einfacher Weise durch Einsatz eines Mikroprozessors kompensiert werden. Die andere mit "ALT" bezeichnete Kurve stellt den Stand der Technik dar, insbesondere bei Messungen mit Meßblenden, bei denen bei niedrigen Mengenströmen aufgrund der steileren Kurve die Meßempfindlichkeit stark reduziert ist. Fig. 7 zeigt somit die Verbesserung nach der Ausführung von Fig. 4 in Form einer erhöhten kleinen Signalempfindlichkeit verglichen mit einem äquivalenten Blendenströmungsgemeßgerät mit dem gleichen Strömungswiderstand.
0 3006A/0605
AA,
P PRRIWRI-ΙΔΙ I^ ΡΙΜΓίΚ"
3Q20265
— 11 —
SCHIFF \r. FDNER STREHU SCHÖBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK ' v
Erfindungsgemäß wird auch der Vorteil eines größeren Signal-Rausch-Verhältnisses erreicht. Der als wahrscheinliche Ursache des niedrigeren Drucks an der Stelle 75 in der Nähe des Rohrstutzens 69 erwähnte Venturieffekt ist vielleicht nicht der vollständige Grund für diesen niedrigen Druck. Vergleicht man die Ausführungsformen der Fig. 1 und 4, so kann Fig. 4 als eine abmessungsverringerte reflektierte Pitotkonstruktion betrachtet werden, bei welcher zwei Reflektoren 41 und 43 zu einer Ablenkplatte verschmolzen wurden. Man kann auch annehmen, daß, wenn die Ablenkplatten 41 und 43 von Fig. 1 vertikal angeordnet werden, 70 % des "Reflexionseffekts" erhalten bleiben. Somit können die Rohrstutzen 68 und 69 von Fig. 4 als pitotrohrähnliche Rohre in einem Sinn oder als Druckabgriffe im Sinne der üblichen Meßblenden angesehen werden. Erfindungsgemäß könnte auch von einer Hybridanordnung zwischen der üblichen Meßblende und der üblichen Pitotrohrmeßvorrichtung gesprochen werden. Die Erfindung ist jedoch nicht durch die Standortdefinition eines Pitotrohrs beschränkt, welches sich direkt in den zu messenden Gasstrom erstreckt.
Um zu gewährleisten, daß der Gasstrom relativ stabil ist, d.h. ein falsch eingepaßtes Eingangsrohr 68 verursacht einen unerwünschten Strahleffekt, bei welchem die Strömung nicht gleichförmig über dem Querschnitt ist, wird ein Paar von horizontalen Strömungsrichtplatten 78 und 79 vorgesehen. Fig. 6 ist eine Draufsicht auf diese beiden Platten. Sie werden in Aussparungen in den Seitenwänden der Gehäusehälften 62 und 63 mit einer stirnseitigen Aussparung 81 bzw. 82 befestigt, wodurch sie gegen ein Herausrutschen aus der Vorrichtung.und in den Atmungsweg des Patienten gesichert sind. Die Strömungsrichtplatten sind horizontal und koplanar zu dem Strömungsweg 71. Sie sorgen für eine stabile Strömung.
Eine Meßblendenvorrichtung mit einer Mittelplatte, wie die Scheibe 72 f wurde bereits vorgeschlagen. In der vierten Ausgabe der Enclopedia of Chemical Engineering von Perry werden ringförmige Meßblenden beschrieben. Diese werden jedoch nur für industrielle Zwecke verwendet. Der Druckabgriff an der stromab-
Q3006A/0605
SCHIFF ν. FCINER STREHL SCHQBEL-HOPF EBBINSHAUS FINCK
To 2O265
liegenden Seite ist weit genug weg von der Ablenkplatte, so daß er nicht durch irgendeine Venturiwirkung beeinflußt wird. Verglichen damit spricht bei der Erfindung t die für einen Strom in zwei Richtungen ausgelegt werden muß, der Abstand der Rohre bezogen auf ihre Außendurchmesser etwa dem der Ringöffnung 73. Man nimmt an, daß dadurch der Druckaufbau auf der stromaufliegenden Seite und der niedrigere Druck auf der stromabliegenden Seite verursacht wird, wodurch sich ein merklicher Differenzdruck einstellt. Tatsächlich ist eine ausreichende Druckdifferenz vorhanden, welche die Empfindlichkeit erhöht, so daß für ein lesbares Signal, das vom Differenzdruckmeßgerät erhalten wird, der Widerstand gegenüber dem Luftstrom nur halb so groß ist wie bei einem äquivalenten Strömungsmeßgerät. Wie im Falle von Fig. 1 wird bei der Ausführungsform von Fig. 4 das Problem der Rohrblockierung durch Schleim, Wasser oder anderes nicht gas-, förmiges Material vermieden, das mit den Atmungsgasen mitgeführt wird. Zusätzlich ist der Aufbau nach Fig. 4 kleiner und hat einen geringeren Totraum.
30 064/06 0
leersei t e

Claims (11)

  1. Patentansprüche "
    J Pneumotachograph, gekennzeichnet durch ^ ein Gehäuse (11) mit einem Paar von Einlaß-Auslaßöffnungen (23, 25), die einen Strömungsweg (31) für die Atmungsgase bilden, durch ein erstes und ein zweites Pitotrohr (33, 35), die längs des Stromungswegs (3.1, 71) angeordnet sind, und durch ein. Paar von Ablenkplatten' (41, 43); die in dem StrÖ— mungsweg (31) unter jedem der Pitotröhre (33, 35) sowie in einem Gasstromreflexionswinke.l zwischen der Achse und dem zugehörigen Pitotrohr' (33, 35) und dem Strömungsweg (31). von einer der Öffnungen (21, 29) aus angeordnet sind.
  2. 2. Pneumotachograph nach Anspruch 1, d a d u ir e.h. g e — k en η 2 ei c h η e t:, daß die eine der Öffnungen (23, 25) abwechselnd die Einätmungsöffnung und die andere die Ausatmungsöffnung bildet, daß das erste und das zweite Pitotrohr (33, 35) längs des Strömungswegs (31) rechtwinklig zu diesem Weg angeordnet sind und daß die einen der Ablenkplatten (41,, 43) in einem Reflexionswinkel zwischen der Achse des einen Pitotrohres und der Richtung, des. Strömungswegs von der
    L. HviörfcL» I fcÜ
    SCHIFP v.FONER STREHL SCHOBEL-HOPF ESBINGHAUS FINCK \J
    Exnatraungsoffnung her und die andere Ablenkplatte unter einem Reflexionswinkel zwischen der Achse des anderen Pitotrohrs und der Richtung des Strömungswegs v_on der, AusätmungsÖffnung her angeordnet sind.
  3. 3. Pneumotachograph nach Anspruch: 1 oder Z, dadurch gekennzeichnet, daß der Sfcrömungsweg- (31}_ -linear ist.
  4. 4. Pneumotachograph nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkplatten (41, 43) in einem Winkel zwischen 60 und 70° zu dem Strömungsweg (31) angeordnet sind.
  5. 5. Pneumotachograph nach einem der Ansprüche 1, bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkplatten (41 r 43) ebene Platten sind.
  6. 6. Pneumotachograph nach einem der Ansprüche 1 bis 5, . d-.a — durch gekennzeichnet, daß die Ablenkplatten' (41, 43) starr (.45, 47) in dem Strömungsweg (31) angeordnet sind. , ._..-■■ -
  7. 7. Pneumotachograph nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ge — k e η η ζ e i c ;h η e t durch flexible Stützen C49, 51), die jeweils eine der Ablenkplatten (41, 43) im Strömungswinkel (31) tragen, so daß bei einem - erhöhten Strom der Ausatmungsgase durch den Kanal der Winkel zwischen den Ablenkplatten' (41., 43) und den Achsen ihrer zugehörigen Pitotrohre (33, 35) veränderlich ist.
  8. 8. Pneumotachograph, g e k e η η ζ e i c h η e t durch ein Gehäuse' (61) mit einem "Paar von Einlaß-Auslaßöffnungeil (66, 67), die einen Strömungsweg (71) für die Atmungsgase bilden, durch ein erstes und ein zweites Pitotrohr (68, 69), die längs des Strömungswegs (71.) angeordnet sind, und durch wenigstens eine Ablenkplatte (72), die in der Mitte des
    η -3-
    SCHlFF ν. FDNER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK A 'ί Π 9 Π *? R R-
    - ■ ,St rÖmuiig swages (71) angeordnet ist und eine ringartige Öffnung (73) zwischen der Ablenkplatte (72) und dem Gehäuse (61) für die Gase bildet und unter wenigstens einem der Rohre (68, 69) angeordnet ist, um einen hohen Druck auf der stromaufliegenden Einlaßseite des Strömungswegs (71) in der Nähe des Rohres (68) zu erzeugen, wobei die Druckdifferenz z-wischen dem ersten und'zweiten Rohr (68, 69) eine Anzeige für die Strömungsgeschwindigkeit ist.
  9. 9. Pneumotachograph nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,' daß nur eine Ablenkplatte (72) -zwis-cheri den- Röhren (68, 69)'angeordnet ist.
  10. 10. Pneumotachograph nach Anspruch 8'oder 9, ä a" d u"r'c'h" gekennzeichnet, daß die eine Ablenkplatte
    - (725' senkrecht zuiri'stiiomungsweg'*(71)" ängeöfdnet ist und daß
    - die'-ringartige' Öffnung (73) eine Abnies sung h'at, die "im wesentlichen dem Abstand Jzwi'ächeri den ~R"otiren ' (68 t 69) gleich ist, wodurch sich ein Venturieffekt mit niedrigerem Druck bezüglich'des strontäb liegenden auslaßsei ti ge η Rohres (69) einstellte ' ·. :
  11. 11. Pneumotachograph nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die im Abstand, angeordneten Rohre (68/ 69) rechtwinklig zum Strömungsweg (71») angeordnet sind.
    einem °der ^Arisprüche'i "bis it," '
    r· ;;.g-e2kle-ri ?ηΓ ζ "W 5i£&jSS ty'W £''■'& ir'f''6^a'' wenigstens eine "-"!.-StfomuH^siieliipr^fii^^CF^p, 'die 'köpl-ariär'"zum SiBromungsweg
    (71) ist und auf der stromaufliegenden Seite angeordnet ist, wodurch eine stabile Strömung erhalten wird.
    . _:-Pneumotachogr äph^? naeh^inem^der^^Anspf uche' Ibis 12 "f ge -
    ;k e-ϊΐ; η -z/Iei'icc-hSn^e^t -^α'Ίί'ΐ !ic'-ii " eine' zweite Stromungs-. v: ,;richtpMrtrtec;:(79) /^die^ä'uf ^^r^ströirtäb'fiägenaeri 'Seiie'des~^
    befestigt ist! iv^-;"U^ :: -·■··■ -1 ' ■ -■■■·
    03^00.6 A /06 05
DE19803020265 1979-05-29 1980-05-28 Pneumotachograph Expired DE3020265C2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US4326379A 1979-05-29 1979-05-29
US15174280A 1980-05-20 1980-05-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3020265A1 true DE3020265A1 (de) 1981-01-22
DE3020265C2 DE3020265C2 (de) 1984-03-15

Family

ID=26720201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803020265 Expired DE3020265C2 (de) 1979-05-29 1980-05-28 Pneumotachograph

Country Status (4)

Country Link
CA (1) CA1139965A (de)
DE (1) DE3020265C2 (de)
FR (1) FR2457675A1 (de)
GB (1) GB2052074B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0178042A1 (de) * 1984-07-19 1986-04-16 Madei Sfika Ltd. Spirometer

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2624271B1 (fr) * 1987-12-02 1990-03-30 Aerospatiale Dispositif detecteur de fuites pour circuit a circulation de fluide
FI84757C (fi) * 1988-12-12 1992-01-10 Instrumentarium Oy Foer stroemningsmaetning avsett gasens stroemning begraensande och styrande organ.
US5038773A (en) * 1990-06-08 1991-08-13 Medical Graphics Corporation Flow meter system
US5379650A (en) * 1992-09-23 1995-01-10 Korr Medical Technologies Inc. Differential pressure sensor for respiratory monitoring
US5535633A (en) * 1992-09-23 1996-07-16 Korr Medical Technologies, Inc. Differential pressure sensor for respiratory monitoring
US5443075A (en) * 1993-03-01 1995-08-22 Puritan-Bennett Corporation Flow measuring apparatus
US5789660A (en) 1996-07-15 1998-08-04 Novametrix Medical Systems, Inc. Multiple function airway adapter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2233829A1 (de) * 1972-07-10 1974-03-14 Westfaelische Metall Industrie Kraftstoffbehaelter, insbesondere kraftradtank
DE2034097B2 (de) * 1970-07-09 1976-10-21 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Stroemungsmesser, insbesondere atemstromrezeptor
DE2356725B2 (de) * 1973-11-14 1976-11-11 Kramer, Carl, Dr.-Ing., 5100 Aachen; Gerhardt, Hans-Joachim, Dipl.-Ing. M.Sc, 5023 Lövenich Stroemungsmesser
US4083245A (en) * 1977-03-21 1978-04-11 Research Development Corporation Variable orifice gas flow sensing head

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE432023B (sv) * 1976-07-29 1984-03-12 Research Dev Corp Gasflodesavkennande anordning
DE2802830C3 (de) * 1978-01-23 1982-02-11 Müller, Gerhard, Prof. Dr.-Ing., 7080 Aalen Fluidströmungsmesser
US4197857A (en) * 1978-04-06 1980-04-15 Research Development Corporation System for measurement of oxygen uptake and respiratory quotient

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2034097B2 (de) * 1970-07-09 1976-10-21 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Stroemungsmesser, insbesondere atemstromrezeptor
DE2233829A1 (de) * 1972-07-10 1974-03-14 Westfaelische Metall Industrie Kraftstoffbehaelter, insbesondere kraftradtank
DE2356725B2 (de) * 1973-11-14 1976-11-11 Kramer, Carl, Dr.-Ing., 5100 Aachen; Gerhardt, Hans-Joachim, Dipl.-Ing. M.Sc, 5023 Lövenich Stroemungsmesser
US4083245A (en) * 1977-03-21 1978-04-11 Research Development Corporation Variable orifice gas flow sensing head

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Anesthesiology, Bd.51, Nr.2, Aug.1979, S.149-153 *
Encyclopedia of Science and Technology, 1977, S.336-342 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0178042A1 (de) * 1984-07-19 1986-04-16 Madei Sfika Ltd. Spirometer

Also Published As

Publication number Publication date
FR2457675B1 (de) 1983-11-10
DE3020265C2 (de) 1984-03-15
FR2457675A1 (fr) 1980-12-26
GB2052074B (en) 1984-05-10
GB2052074A (en) 1981-01-21
CA1139965A (en) 1983-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3941012C2 (de) Strömungsmessvorrichtung für Gase
DE69434859T2 (de) Durchfluss-messgerät
DE69029810T2 (de) Gasflussmesser mit veränderlichem durchlass
DE68909950T2 (de) Vorrichtung zur erzeugung eines kontinuierlichen, positiven atemwegdrucks (cpap) mit hilfe eines ejektionsvorgangs während der spontanatmung.
DE2840993C2 (de) Vorrichtung zum Messen des Durchflusses von Flüssigkeiten
EP0891199A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur überwachung von atemkennwerten eines beatmungssystems
EP0823849B1 (de) Vorrichtung zur abgabe eines beatmungsgases
DE4013351C2 (de)
CH701755A1 (de) Durchflussmessfühler.
DE3020265A1 (de) Pneumotachograph
WO2004038344A1 (de) Wirbelströmungsaufnehmer
DE102004017403B4 (de) Messvorrichtung zur Messung des Volumenstromes eines Gases, dessen Strömungsrichtung sich umkehren kann
DE19757703C5 (de) Beatmungsvorrichtung
WO2019057621A1 (de) Gas-durchflusssensor für eine beatmungsvorrichtung mit verminderter störanfälligkeit gegenüber feuchtigkeit im sensorgehäuse
DE3714344A1 (de) Karmanwirbel-stroemungsmesser
DE2842414A1 (de) Differenzdrucksonde
DE2723337A1 (de) Messkopf fuer gasdurchsatz-messgeraet
DE3940474C1 (de)
WO2003021201A1 (de) Korrosionsbeständiger wirbelströmungsaufnehmer
DE4207043A1 (de) Messwertaufnehmer
WO2019185492A1 (de) Differenzdruck-durchflusssensor für beatmungsvorrichtungen mit verbessertem strömungswiderstand mit mehrteiliger klappe
DE2803830C2 (de) Meßanordnung an der Lutte einer Sonderbewetterung zur dauernden Überwachung der darin fließenden Wetterströme unter Tage
DD219381A1 (de) Sensor fuer die volumenstrommessung eines atemgases
DE1566095A1 (de) Atemrohr fuer Pneumotachographen
DE957071C (de) Stroemungsmesser

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS

8181 Inventor (new situation)

Free format text: OSBORN, JOHN JAY, TIBURON, CALIF., US

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee