DE3019464A1

DE3019464A1 - Miniaturdruckwandler

Info

Publication number: DE3019464A1
Application number: DE19803019464
Authority: DE
Inventors: Bertil Dr.phil. Uppsala Hök; Gösta Norsborg Säll
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1980-05-21
Filing date: 1980-05-21
Publication date: 1981-11-26
Also published as: FR2483077B1; IT1167754B; JPS5717829A; IT8121718A0; IT8121718A1; FR2483077A1; US4413528A

Description

Die Erfindung betrifft einen Miniaturdruckwandler für die Erzeugung eines elektrischen Signals, das einem in einem Flüssigkeitsgefäß zu messenden Flüssigkeitsdruck entspricht, mit einer in einem Außenrohr angeordneten Meßzelle, die Mittel zum Erzeugen einer dem zu messenden Druck entsprechenden elektrischen Größe besitzt, sowie mit einer Flüssigkeitsleitung zum Durchtritt von Flüssigkeit zu einer Kammer, die einerseits durch die Mündung der Flüssigkeitsleitung und/oder durch die Meßzelle und andererseits durch die Innenwand des Außenrohres gebildet ist und die über eine Öffnung direkt mit der Flüssigkeit im Flüssigkeitsgefäß verbindbar ist.

Ein Miniaturdruckwandler dieser Art ist durch die DE-OS 28 11 859 bekannt. Dieser Druckwandler, der für physiologische Druckmessungen vorgesehen ist, weist eine stirnseitige Rohröffnung auf, die der Öffnung der Meßzelle frontal gegenüberliegt. Bevor der Druckwandler in ein Flüssigkeitsgefäß eingeführt wird, muß er erst mit Flüssigkeit gefüllt und danach geeicht werden. Ein möglicher Nachteil beim Eichen in diesem Zeitpunkt ist, daß sich das Ausgangssignal des Druckwandlers verändern kann, bis er sich an der zu messenden Stelle im Flüssigkeitsgefäß befindet. Dieser erwähnte Nachteil des Druckwandlers kann zum Teil vermieden werden, indem er in periodischen Abständen aus dem Gefäß herausgezogen und erneut geeicht wird. Dies ist jedoch umständlich und für einen Patienten belästigend.

GdI 3 Lo / 13.5.1980

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckwandler der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem jederzeit direkt in dem Flüssigkeitsgefäß geeicht werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, daß eine Kontamination der Meßzelle mit der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsgefäß verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Öffnung der Kammer ein Einwegventil angeordnet ist, bei dem Flüssigkeit ausschließlich in der Richtung von der Kammer in das Flüssigkeitsgefäß strömen kann.

Wegen des Einwegventils kann der Druckwandler nunmehr im Flüsigkeitsgefäß direkt geeicht werden. Dazu wird ein an die Flüssigkeitsleitung angeschlossener Flüssigkeitsbehälter in eine bestimmte Höhenlage gegenüber dem Druckwandler gebracht. In der Kammer stellt sich dadurch ein definierter reproduzierbarer Druck ein, bei dem das Einwegventil geschlossen ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen, Blutdruckmessungen dienenden Druckwandler und 30

Figur 2 und 3 Querschnitte durch den Druckwandler nach Figur 1 entlang der Linie II-II.

Figur 1 zeigt, daß der Miniaturdruckwandler ein Außenrohr 1 sowie ein vom Außenrohr umschlossenes Innenrohr 2 aufweist, das die Meßzelle bildet. An dem freien Ende

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VPA 80 P 5955 DE des Außenrohres 1 ist ein Einwegventil 3 befestigt. Das Einwegventil 3 besteht aus einem einzigen Stück mit einem abdichtenden und einem rückfedernden Teil. Der rückfedernde Teil 4 ist wie ein Zylinder ausgebildet, dessen dem freien Ende des Außenrohres abgewandtes Ende geschlossen ist. Das Einwegventil 3 ist ferner mit einem Schlitz 5 versehen, der in Längsrichtung des Zylinders 4 angeordnet ist und der als abdichtendes Teil dient. Das Einwegventil kann aus einem Kunststoffmaterial, ζ. B. Silicon-Gummi, bestehen. Die Meßzelle 2 ist im Außenrohr 1 angeordnet und an dessen Innenwand 6 befestigt. Die Meßzelle 2 ist an ihrem dem Einwegventil 3 des Druckwandlers abgewandten Ende 7 geschlossen. Die Meßzelle 2 endet außerdem im Abstand zum freien Ende des Außenrohres 1. Zwischen dem Außenrohr 1 und der Keßzelle 2 ist ein Spalt für eine Flüssigkeitsleitung 8 freigelassen, die an einen Flüssigkeitsbehälter 9 mit Kochsalzlösung angeschlossen ist. Die Mündung der Flüssigkeitsleitung 8 und die Meßzelle 2 einerseits und die Innenwand 6 des Außenrohres und das Einwegventil 3 andererseits bilden eine Kammer 13. In dem Flüssigkeitsbehälter 9 ist Kochsalzlösung vorhanden, die unter einem bestimmten Druck steht. Der Strömungswiderstand, der u. a. von dem Durchmesser der Flüssigkeitsleitung 8 bestimmt wird, ist so bemessen, daß er wesentlich niedriger als der Leckwiderstand des Einwegventils 3 im geschlossenen Zustand ist und wesentlich größer als der Strömungswiderstand des Einwegventils 3 im offenen Zustand ist.

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In der Meßzelle 2 sind zwei Elektroden 10 und 11 aus Platin in Abstand in Rohrlängsrichtung angeordnet, die aus dem offenen Ende der Meßzelle 2 herausragen und an ein Gerät 12 zur Messung des jeweiligen Widerstandes zwischen ihnen angeschlossen sind.

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VPA 80 P 5955 DE . Wenn eine Blutdruckmessung vorgenommen werden soll,muß der Druckwandler mit Kochsalzlösung gefüllt werden, bevor er an den Meßort, z. B. in ein Blutgefäß, gebracht wird. Dazu strömt Kochsalzlösung von dem Flüssigkeitsbehälter 9 über die Flüssigkeitsleitung 8 in die Kammer 13 hinein und drückt die im Druckwandler vorhandene Luft über den Schlitz 5 in die Atmosphäre hinaus. Aufgrund der kleinen Dimensionen des Druckwandlers strömt die Kochsalzlösung, abhängig vom Druck des Flüssigkeitsbehälters, in die Kammer hinein und füllt diese. Aufgrund der Ausbildung und Lage der Meßzelle 2 wird die darin befindliche Luft nicht entfernt. Es bildet sich im Bereich des freien Endes der Meßzelle ein Meniskus Durch die gegenüber dem aus der DE-OS 28 11 859 bekannten Druckwandler verlängerten Elektroden 10 und 11 ist es nicht mehr nötig, diesen Meniskus in die Meßzelle hinein zu verlegen, indem Luft daraus entfernt wird.

Der Druckwandler wird nun für eine Blutdruckmessung in ein Blutgefäß eines Patienten eingeführt, wobei sich das in der Meßzelle 2 eingeschlossene Gasvolumen 15 ändert. Das jeweilige Gasvolumen entspricht dem Druck der Kochsalzlösung und damit dem zu messenden Druck und wird, wie in der DE-OS 28 11 859 beschrieben, in dem Gerät 12 in ein elektrisches Signal umgewandelt.

Das Gerät 12 ist seinerseits über die Verbindung 16 mit einem Verstärker 17 zum Verstärken der Signale von dem Gerät 12 verbunden. Der Verstärker 17 ist wiederum über die Verbindung 18 mit einem Aufzeichnungsgerät 19 zum Aufzeichnen der Meßergebnisse verbunden.

Der Druckwandler kann nun vor und/oder zwischen den Messungen direkt in dem Blutgefäß geeicht werden. Dies erfolgt, indem der Flüssigkeitsbehälter 9 in eine gewisse Höhenlage gegenüber dem Druckwandler geführt wird. Dadurch stellt sich in der Kammer 13 des Druckwandlers

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ein definierter Druck ein, bei dem der Schlitz 5 des Einwegventils 3 geschlossen ist. Die Eichung kann vorgenommen werden. Nach der Eichung wird der Flüssigkeitsbehälter 9 so versetzt, daß die Flüssigkeit in der Kamifier 13 einen etwas höheren Druck besitzt als im Blutgefäß, so daß sich der Schlitz 5 durch den Druck in der Kammer 13 öffnet und Kochsalzlösung aus ihm heraussickert, wobei eine Druckmessung vorgenommen werden kann.

Die Figur 2 zeigt den Schlitz 5 im geschlossenen Zustand. Die Pfeile 20 in dieser Figur zeigen, daß ein Unterdruck in der Kammer 13 im Verhältnis zur Umgebung vorhanden ist.

Die Figur 3 zeigt den Schlitz 5 in offenem Zustand. Die Pfeile 21 zeigen hier, daß ein Überdruck in der Kammer im "Verhältnis zur Umgebung herrscht.

Die Wandstärke des Zylinders 4 und die Elastizität der Wand bestimmen die Rückfederung des Einwegventils 3.

Auf die beschriebene Weise kann der Druckwandler bei der Messung in einem Blutgefäß jederzeit geeicht werden, ohne ihn aus dem Blutgefäß herausziehen zu müssen.

Die Dimensionen des Druckwandlers können sehr klein gehalten werden. Bei dem Ausführungsbeispiel betrug der äußere Durchmesser des Außenrohres 0,8 mm und die Länge der Kammer 13 einschließlich des Einwegventils 5 mm. Der Schlitz des Einwegventils hatte eine Länge von 0,5 mm.

3 Figuren
7 Ansprüche

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Claims

Patentansprüche

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Miniaturdruckwandler für die Erzeugung eines elektri-

Signals, das einem in einem Flüssigkeitsgefäß zu messenden Flüssigkeitsdruck entspricht, mit einer in einem Außenrohr angeordneten Meßzelle, die Mittel zum Erzeugen einer dem zu messenden Druck entsprechenden elektrischen Größe besitzt, sowie mit einer Flüssigkeitsleitung zum Durchtritt von Flüssigkeit zu einer Kammer, die einerseits durch die Mündung der Flüssigkeitsleitung und/oder durch die Meßzelle und andererseits durch die Innenwand des Außenrohres gebildet 1st und die über eine Öffnung direkt mit der Flüssigkeit im Flüssigkeitsgefäß verbindbar ist, dadurch gekenn- zeichnet, daß in der Öffnung der Kammer (13) ein Einwegventil (3) angeordnet ist, bei dem Flüssigkeit ausschließlich in der Richtung von der Kammer (13) in das Flüssigkeitsgefäß strömen kann.
2. Miniaturdruckwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Einwegventil (3) aus einem Stück mit einem abdichtenden und einem rückfedernden Teil (4, 5) besteht.
3. Miniaturdruckwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der abdichtende und der rückfedernde Teil (4, 5) aus einem Kunststoffmaterial bestehen.
4. Miniaturdruckwandler nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der abdichtende und der rückfedernde Teil (4, 5) aus Silicon-Gummi bestehen.

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5. Miniaturdruckwandler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der rückfedernde Teil (4) wie ein am abgewandten Ende der Kammer (13) verschlossener Zylinder ausgebildet ist und der abdichtende Teil aus einem Schlitz (5) in diesem Zylinder besteht.
6. Miniaturdruckwandler nach Anspruch 5» dadurc.h gekennzeichnet , daß der Schlitz (5) in Längsrichtung des Zylinders- (4) angeordnet ist.
7. Miniaturdruckwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsleitung (8) so dimensioniert ist, daß deren Strömungswiderstand wesentlich niedriger als der Leckwiderstand des Einwegventils (3) im geschlossenen Zustand und wesentlich größer als der Strömungswiderstand des Einwegventils (3) im offenen Zustand ist.

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