DE3020265C2

DE3020265C2 - Pneumotachograph

Info

Publication number: DE3020265C2
Application number: DE19803020265
Authority: DE
Inventors: John Jay Tiburon Calif. Osborn
Original assignee: RESEARCH DEVELOPMENT CORP SAN FRANCISCO CALIF US
Current assignee: RESEARCH DEVELOPMENT CORP SAN FRANCISCO CALIF US
Priority date: 1979-05-29
Filing date: 1980-05-28
Publication date: 1984-03-15
Also published as: GB2052074B; GB2052074A; DE3020265A1; CA1139965A; FR2457675A1; FR2457675B1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Pneumotachograph gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a pneumotachograph according to the preamble of claim 1.

Ein solcher Pneumotachograph ist aus der Literaturstelle »Anesthesiology«, Bd. 51, Nr. 2, Aug. 1979, Seiten 149—153, insbesondere Fig. 1, aber auch aus der US-PS 40 83 245 bekannt. Der dort gezeigte Pneumotachograph hat eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung, die einen Strömungsweg für die Atmungsgase bilden. Auf diesem Strömungsweg sind im Abstand voneinander zwei Pitotrohre angeordnet zwischen denen eine Druckdifferenz gemessen wird. Im Bereich zwischen den beiden Pitotrohren ist eine Einrichtung zur Messung einer Druckdifferenz angeordnet, die bei dem in der genannten Literaturstelle in Fig. 1 dargestellten Pneumotachograph aus einem Bund und bei dem in der US-PS 40 83 245 gezeigten Pneumotachograph aus einem in den Strömungsweg ragenden elastischen Lappen bestehtSuch a pneumotachograph is from the literature "Anesthesiology", Vol. 51, No. 2, Aug. 1979, pages 149-153, in particular FIG. 1, but also known from US Pat. No. 4,083,245. The pneumotachograph shown there has an inlet port and an outlet port which provide a flow path for the breathing gases form. On this flow path, two pitot tubes are arranged between at a distance from one another which a pressure difference is measured. There is a device in the area between the two pitot tubes arranged for measuring a pressure difference, which in the case of the one shown in FIG. 1 in the cited reference Pneumotachograph from a bundle and in the pneumotachograph shown in US-PS 40 83 245 consists of an elastic tab protruding into the flow path

Auch die DE-OS 22 33 829 zeigt einen Pneumotachograph, bei welchem zwischen den beiden Pitotrohren in dem von einem Rohr gebildeten Strömungsweg Luftöffnungen vorgesehen sind, die von einem Rohr umschlossen sind, welches mit einem Pulsgenerator zur Erzeugung von sinusförmigen Druck- und/oder Strömungsschwankungen verbunden istDE-OS 22 33 829 shows a pneumotachograph in which between the two pitot tubes in the flow path formed by a pipe air openings are provided, which are formed by a pipe are enclosed, which with a pulse generator for generating sinusoidal pressure and / or flow fluctuations connected is

Die vorbekannten Pneumotachographen haben den Nachteil, daß ihre Meßempfindlichkeit nicht besonders günstig ist und sich bei längerem Betrieb verschlechtertThe known pneumotachographs have the disadvantage that their measurement sensitivity is not particularly high is cheap and deteriorates with prolonged use

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, den gattungsgemäßen Pneumotachograph so auszubilden, daß er eine erheblich gesteigerte Empfindlichkeit aufweist, die auch während langer Einsatzzeiten erhalten bleibtThe object on which the invention is based is to modify the generic pneumotachograph in such a way to train that it has a significantly increased sensitivity, even during long periods of use preserved

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 genannten Mittel erzieltThe solution to this problem is provided by those mentioned in the characterizing part of claim 1 Means achieved

Der erfindungsgemäße Pneumotachograph hat den Vorteil einer überraschend günstigen Meßempfindlichkeit die auch während langer Zeiträume erhalten bleibt, da ein Zusetzen der Pitotrohre durch Schleim und dgl. wirksam verhindert wird.The pneumotachograph according to the invention has the advantage of a surprisingly favorable measurement sensitivity which is retained even for long periods of time, since clogging of the pitot tubes by mucus and the like. is effectively prevented.

Auch aus der DE-AS 23 56 725 ist ein Strömungsmesser mit einem Strömungsrohr bekannt, das zur Messung des Atemstromes verwendet wird und in welchem in radialer Richtung ein Meßstift mit zwei öffnungen für Meßdruckleitungen und dem Mt'Js'ift gegenüber ein Verdrängungskörper angeordnet sind, wobei sich die Öffnungen auf den beiden Seiten eines durch Meßstift und Verdrängungskörper gebildeten verengten scharfkantigen Strömungsquerschnitts befinden. Dieser Strömungsmesser arbeitet nach dem an sich bekannten Meßprinzip einer Blende.From DE-AS 23 56 725 a flow meter with a flow tube is known that is used for measurement of the respiratory flow is used and in which a measuring pin with two openings for Pressure lines and the Mt'Js'ift opposite Displacement bodies are arranged, the openings on both sides of a measuring pin and displacement body formed narrowed, sharp-edged flow cross-section are located. This flow meter works according to the known measuring principle of a diaphragm.

Ferner ist aus der DE-AS 20 34 097 ein Strömungsmesser mit zwei einem Strömungsrohr im Abstand zugeordneten Druckableitstutzen sowie einem dazwischen angeordneten Strömungswiderstand bekannt, der aus einem Blechstapel mit definierten Leitungscharakteristiken besteht. Auch in der Literaturstelle »Encyclopedia of Science and Technology«, 1977, Seiten 336—342 sind nach an sich bekannten Prinzipien mittels Blenden oder einer Reduzierung des Rohrquerschnittes arbeitende Strömungsmesser beschrieben.Furthermore, from DE-AS 20 34 097 a flow meter with two a flow tube at a distance associated pressure discharge nozzle and a flow resistance arranged therebetween known, the consists of a stack of sheets with defined line characteristics. Also in the reference »Encyclopedia of Science and Technology ", 1977, pages 336-342 are based on principles known per se by means of diaphragms or a reduction of the pipe cross-section working flow meters described.

Durch die in Patentanspruch 6 angegebenen Maßnahmen entsteht eine lineare Beziehung zwischen dem gemessenen Differenzdrucksignal und der Strömung, ohne daß ein Mikroprozessor oder eine analoge Technik eingesetzt wird.The measures specified in claim 6 results in a linear relationship between the measured differential pressure signal and the flow without a microprocessor or an analog Technology is used.

Mit den im Patentanspruch 7 beschriebenen Maßnahmen wird die Meßempfindlichkeit noch weiter erhöht Außerdem wird auch der Vorteil eines größeren Signal-Rausch-Verhältnisses erreicht. Der erfindungsgemäße Pneumotachograph erhält mit diesen Maßnahmen auch den Vorteil eines relativ kleinen Aufbaus und eines geringen Totraumes. Seine Arbeitsweise besteht in einem Druckaufbau stromauf in der Nähe des einen Rohres und dann stromab in einem Venturieffekt fürWith the measures described in claim 7, the measurement sensitivity is increased even further In addition, the advantage of a greater signal-to-noise ratio is achieved. The inventive With these measures, the pneumotachograph also has the advantage of a relatively small structure and a small dead space. Its mode of operation consists in building up pressure upstream near the one Rohres and then downstream in a venturi for

den niedrigen Druck in der Nähe des anderen Rohres.the low pressure near the other pipe.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert Es zeigtThe invention is based on the drawings for example explained in more detail It shows

F i g. 1 im Querschnitt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Pneumotachographen;F i g. 1 shows in cross section a first embodiment of a pneumotachograph according to the invention;

Fig.2 eine Stirnansicht des Pneumotachographen von F i g. 1;FIG. 2 is an end view of the pneumotachograph from FIG. 1;

F i g. 3 in einem Teilquerschnitt wie F i g. 1 eine alternative Ausführungsform;F i g. 3 in a partial cross-section like FIG. 1 shows an alternative embodiment;

Fig.4 im Längsschnitt eine zweite Ausfühningsform eines Pneumotachographen;4 shows a second embodiment in longitudinal section a pneumotachograph;

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 von F i g. 4;F i g. 5 is a section along line 5-5 of FIG. 4;

F i g. 6 eine Draufsicht auf ein Bauteil der Anordnung von F i g. 4 undF i g. 6 is a plan view of a component of the arrangement of FIG. 4 and

Fig.7 in einem Diagramm Kennlinien, die diets Verbesserung der Empfindlichkeit, aufgrund der Erfindung darstellen.7 shows a diagram of characteristic curves, the diets Improvement of the sensitivity, due to the invention.

Der in den F i g. 1 und 2 gezeigte Pneumotachograph hat ein Gehäuse 11, das vorzugsweise aus zwei Abschnitten 13 und 15 besteht, die miteinander durch Aneinanderpassen der Flansche 17 and 19 sowie Verbindungsschrauben 21 verbunden sind. Das Gehäuse hat ein Paar von Einlaß-Auslaßöffnungen 23 und 25, die jeweils mit flexiblen Schläuchen 27 bzw. 29 verbunden werden können. Die Schläuche 27 und 29 können mit einem Beatmungsgerät bzw. einer Beatmungsmase verbunden werden.The in the F i g. 1 and 2 shown pneumotachograph has a housing 11, which preferably consists of two Sections 13 and 15 are interconnected by mating flanges 17 and 19 as well Connecting screws 21 are connected. The housing has a pair of inlet-outlet ports 23 and 25, the each with flexible hoses 27 and 29 can be connected. The hoses 27 and 29 can with connected to a ventilator or a respirator.

Wenn ein Patient atmet, geht beim Ausatmen der Atmungsgasstrom in eine Richtung, während beim Einatmen die Gase in die entgegengesetzte Richtung strömen.When a patient is breathing, the breathing gas flow goes in one direction while breathing out, while when breathing out Inhale the gases flow in the opposite direction.

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 >n reflektiert die Ablenkplatte 43 kein Gas oder nur sehr wenig Gas zv. dem zugehörigen Pitotrohr 35. Wenn sich die Strömangsrichtung 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.The openings 23 and 25 form an overall linear path of the ventilation flow, which is indicated by the arrow 31 is shown. A pair of pitot tubes 33 and 35 extending through the housing walls are means flexible hoses 37 and 39 connected to a not shown, known differential pressure measuring device. A deflector plate 41 or 43 is located under each pitot tube in general alignment with its axis arranged. Each of the baffles 41 and 43 is at an angle for gas flow reflection therebetween associated pitot tube and the direction of the flow path for the different openings 23 and 25 arranged. With a linear flow path as shown in Fig. 1, the baffles are ideal in arranged at an angle of 60 ° to 70 ° to the flow path. If the opening 23 as an inlet opening and the direction of flow corresponds to arrow 31, some of the gases will pass through the baffle 41 to the pitot tube 33 is reflected. At this point> n the deflection plate 43 reflects no gas or very little gas zv. the associated pitot tube 35. If reverses the direction of flow, the deflector plate 43 reflects part of the flow to the pitot tube 35, while the pitot tube 33 becomes passive as the baffle 41 advances no gas or very little gas reflected on him.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform sind die Stützen 45 und 47 relativ starr, so daß die Ablenkplatten 41 und 43 fest in der gezeigten Stellung gehalten so werden. Wie aus F Ϊ g. 2 zu ersehen ist, können die Ablenkplatten 41 und 43 die Form von 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 Druckfühier proportional zum Strom der Gase dient. Das stromablie^ende 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 Pitotrohre als aktive Drucksensoren und passive Drucksensoren ab.In the case of the in FIG. 1, the supports 45 and 47 are relatively rigid so that the baffles 41 and 43 are held firmly in the position shown. As from F Ϊ g. 2 can be seen, the Deflector plates 41 and 43 are in the form of relatively small flat plates and substantially as Serve reflectors. In use, the upstream baffle directs air into one of the pitot tubes, known as the a positive pressure lead proportional to the flow of the gases is used. The downstream pipe receives none or only a very small reflected current and thus acts as a passive pressure sensor. During the In the course of breathing, the baffles 41 and 43 alternate between being upstream and downstream Baffles off. Thus, the pitot tubes alternate as active pressure sensors and passive pressure sensors.

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 schweren Schleimteilchen, Wasser oder anderes nicht gasförmiges Material steigt jedoch nicht so leicht, sondern läuft tatsächlich nur die Ablenkplatte hinaus 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.If the breathing gases are directed towards the baffle 41 or 43 during use, the Gases directed up to the pitot tube 33 or 35, the heavy slime particles, water or even however, other non-gaseous material does not rise as easily, but actually just runs the baffle out and over the top and falls down over its downstream side. So they are Gases reaching pitot tubes are relatively pure and have no clogging effect.

In Betrieb ist der Pneumotachograph von F i g. 1 an ein Differenzdruckmeßgerät angeschlossen. Das Ausgangssignal ist nicht linear, sondern eher exponentiell, so daß der gemessene Differenzdruck eine Exponentialfunktion der Strömungsgeschwindigkf"; (F i g. 7) ist Da die Beziehung zwischen dem DiffereiKd^jck und der Strömungsgeschwindigkeit exponentiell ist ist es relativ einfach, in bekannter Weise eine Linearisierung entweder durch einen Mikroprozessor oder auf analoge Weise herbeizuführen.The pneumotachograph from FIG. 1 is in operation. 1 connected to a differential pressure meter. The output signal is not linear, but rather exponential, so that the measured differential pressure is an exponential function the flow velocity "; (Fig. 7) is Da the relationship between the DiffereiKd ^ jck and the Flow velocity is exponential, it is relatively easy to linearize in a known manner either by a microprocessor or in an analog way.

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 wirtschaftlich sinnvoll wird.The pneumotachograph according to the invention has a significant advantage over the pneumotachograph as a measuring diaphragm known devices, since the inventive design a stronger signal and has a lower flow resistance. In addition, the device has no moving parts and can very easily be produced by molding, so that the pneumotachograph can be mass-produced becomes economically viable for respiratory measurements.

In bestimmten Fällen soll das Ausgangssignal eine lineare Beziehung zur 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.In certain cases the output signal should have a linear relationship to the flow without any Microprocessor or analog technology must be used. This relationship can be after the Embodiment of Figure 3 can be obtained, in which the baffles 41 and 43 on flexible Supports 49 and 51 are held.

Die Stützen 49 und 51 bestehen aus Kunststoff in Form eines thermostabilen Polyimids (Kapton). Die Stützen haben eine Stärke von 0,08 mm. Bei dieser Bauweise ändert sich das gemessene Diffcrenzdracksignal linear mit dem Fluidstrom durch den Pneumotachographen 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 33 reflektiert wird. Somit wird das aktive, von dem Pitotrohr 33 erzeugte Signal reduziert, während gleichzeitig das Signal am Pitotrohr 35, welches in der mit ausgezogenen Linien in Fig.3 gezeigten Stellung im wesentlichen Null ist, sich zum positiven Bereich verschiebt. Die durc^u die Bewegung der Ablenkplatten 4) und 43 vorgesehene Korrektur ist für sich selbst exponentiell und hebt somit die exponentiell Änderung des Differenzdrucksignals aus den beiden Rohren auf.The supports 49 and 51 are made of plastic in the form of a thermally stable polyimide (Kapton). The supports are 0.08 mm thick. With this construction, the measured differential pressure signal changes linearly with the fluid flow through the pneumotachograph independently of the speed. When the speed increases from left to right in FIG The position shown in phantom can be moved, whereby the amount of gas reflected to the pitot tube 33 is reduced, while some gas is reflected to the pitot tube 33. Thus, the active signal generated by the pitot tube 33 is reduced, while at the same time the signal at the pitot tube 35, which is essentially zero in the position shown with solid lines in FIG. 3, shifts to the positive range. By J ^u the movement of the baffles 4) and provided 43 correction is exponentially for themselves and thus lifts the exponential change in the differential pressure signal from the two pipes on.

Der in den F i g. 4 und 5 gezeigte Pneumotachograph hat ein Gehäuse 61 mit einem linken und einem rechten Abschnitt 62 bzw. 6"?, 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. 69The in the F i g. 4 and 5 shown pneumotachograph has a housing 61 with a left and a right Section 62 and 6 "?, which are connected at point 64 by protruding and re-entrant sections are. The housing has a pair of inlet-outlet ports 66,67 which are provided with flexible hoses 68 and 69, respectively

verbindbar sind. Bei der Ausführungsform von Fig. I können diese Schläuche mit einer Beatmungsvorrichtung bzw. einer Beatmungsmaske verbunden werden. Durch die Gehäusewände erstreckt sich ein Paar von Rohren 68 und 69 derart, daß ihre Achsen senkrecht zu dem nominalen Strömungsweg der Gase verlaufen, der durch den Pfeil 71 veranschaulicht ist. Die Rohre 68 und 69 sind mit einem Differenzdruckmeßgerät in der angezeigten Weise verbunden.are connectable. In the embodiment of FIG these hoses can be connected to a ventilation device or a ventilation mask. A pair of tubes 68 and 69 extend through the housing walls so that their axes are perpendicular to run along the nominal flow path of the gases illustrated by arrow 71. The tubes 68 and 69 are connected to a differential pressure meter in the manner indicated.

In der Mitte des Strömungswegs 71 und senkrecht zu ihm ist eine scheibenförmige Ablenkplatte 72 angeordnet, wodurch, wie in F i g. 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 stromauf liegenden 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 erzeugtIn the middle of the flow path 71 and perpendicular to it a disc-shaped baffle 72 is arranged on it, as a result of which, as in FIG. 5 can be seen, an annular one opening 73 between the cylindrical housing 61 and the disc-shaped baffle 72 is formed. The baffle 72 is on the walls of the housing suspended by means of a fixed rod 77. In addition, it is essentially among the lower openings of the pipe socket 68 and 69 arranged so that on the upstream side, d. H. at 74, assuming the flow is in the direction of arrow 71, a high pressure in the Near the end face of the pipe socket 68 is generated. At point 75 it is on the downstream side In addition, a low pressure is generated as a result of the Venturi effect

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 APzuf der horizontalen Achse und der Strom auf der vertikalen Achse aufgetragen sind.According to the flow measurement theory, the pressure difference between the two pipe sockets is an indication of the flow velocity. This is shown in detail in FIG. 7, in which the pressure difference APzuf is plotted on the horizontal axis and the current on the vertical axis.

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 steüt 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 F i g. 4 in Form einer erhöhten kleinen Signalempfindlichkeit verglichen mit einem äquivalenten Blendenströmungsmeßgerät mit dem gleichen Strömungswiderstand.The non-linear curve labeled "NEW" is very similar to the curve achieved with the embodiment of FIG. You can in simpler Way can be compensated by using a microprocessor. The other curve labeled "ALT" represents the state of the art, in particular Measurements with measuring orifices, in which at low volume flows due to the steeper curve the Measurement sensitivity is greatly reduced. FIG. 7 thus shows the improvement after the execution of FIG. 4th in the form of an increased small signal sensitivity compared to an equivalent orifice flow meter with the same flow resistance.

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 F i g. 1 und 4, so kann F i g. 4 als eine abmessungsverringerte reflektierte Pitotkonstruktion betrachtet werden, bei welcher zwei Reflektoren 41 und 43 zu einer Ablenkplatte verschmolzen wurden.According to the invention, the advantage of a greater signal-to-noise ratio is also achieved probable cause of the lower pressure at point 75 in the vicinity of pipe socket 69 mentioned Venturi effect may not be the whole reason for this low pressure. If one compares the embodiments of FIG. 1 and 4, then F i g. 4 as consider a downsized reflected pitot construction in which two reflectors 41 and 43 were fused into a baffle.

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 F i g. 4 als pitotrohrähnliIt can also be assumed that if the baffles 41 and 43 of Fig. 1 are placed vertically, 70% the »reflection effect« are preserved. Thus, the pipe sockets 68 and 69 of FIG. 4 as pitot tube-like ehe 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.before pipes in a sense or as pressure taps in the In the sense of the usual measuring orifices. According to the invention, a hybrid arrangement between the usual measuring orifice and the common pitot tube measuring device are spoken.

Die Erfindung ist jedoch nicht durch die Standortdefinition eines Pitotrohres beschränkt, welches sich direkt in den zu messenden Gasstrom erstrecktHowever, the invention is not limited by the location definition of a pitot tube, which is located directly in extends the gas flow to be measured

Um zu gewährleisten, daß der Gasstrom relativ stabil ist. d. h. ein falsch eingepaßtes Eingangsrohr 68To ensure that the gas flow is relatively stable. d. H. an improperly fitted inlet pipe 68 verursacht einen unerwünschten Strahleffekt, bei welchem die Strömung nicht gleichförmig über dem Querschnitt ist, wird ein Paar von horizontalen Strömuiigsrichtplatten 78 und 79 vorgesehen. In Fig.6 ist eine Draufsicht auf diese beiden Platten. Sie werdencauses an undesirable jet effect in which the flow is not uniform over the Cross-section, a pair of horizontal flow straightening plates 78 and 79 are provided. In Fig. 6 Figure 3 is a top plan view of these two panels. you will be 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 horizonin recesses in the side walls of the housing halves 62 and 63 with an end recess 81 or 82 secured, preventing them from slipping out of the device and into the patient's airway are secured. The flow straightening plates are horizon tal und koplanar zu dem Strömungsweg 71. Sie sorgen für eine stabile Strömung.valley and coplanar with flow path 71. They provide for a stable flow.

Eine Meßblendenvorrichtung mit einer Mittelplatte, wie die.· Scheibe 72 wurde bereits vorgeschlagen. In der vierten Ausgabe der Enclopedia of Chemical EngineerA center plate orifice device such as disc 72 has been proposed. In the fourth edition of the Enclopedia of Chemical Engineer ing von Perry werden ringförmige Meßblenden be schrieben. Diese werden jedoch nur für industrielle Zwecke verwendet Der Druckabgriff an der stromabliegenden Seite ist weit genug weg von der Ablenkplatte, so dab er nicht durch irgendeineing by Perry, ring-shaped measuring orifices be wrote. However, these are only used for industrial purposes. The pressure tap on the downstream side is far enough away from the Baffle plate, so that it does not go through any Venturiwirkung beeinflußt wird. Verglichen damit spricht bei der Erfindung, 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 derVenturi effect is influenced. Compared to that speaks in the invention, which must be designed for a current in two directions, the distance of Pipes based on their outer diameter approximately that of the ring opening 73. It is assumed that thereby the 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 EmpfindlichkeitPressure build-up on the upstream side and the lower pressure on the downstream side causing a noticeable differential pressure to be established. In fact, it is sufficient Pressure difference present, which increases the sensitivity 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 FaJIe von F i g. 1 wird bei der Ausführungsform von F i g. 4increases so that for a readable signal that is sent by the Differential pressure meter is obtained, the resistance compared to the air flow is only half as large as with an equivalent flow meter as in the case from F i g. 1 is used in the embodiment of FIG. 4th

so das Problem der Rohrblockierung durch Sc'.leim, Wasser oder anderes nicht gasförmiges Material vermieden, das mit den Atmungsgasen mitgeführt wird. Zusätzlich ist der Aufbau nach F i g. 4 kleiner und hat einen geringeren Totraum.so the problem of pipe blocking by sc'.leim, Avoid water or other non-gaseous material that is carried along with the breathing gases. In addition, the structure according to FIG. 4 smaller and has less dead space.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Pneumotachograph, with a pair of inlet-outlet ports defining a flow path for the breathing gases, with a first and a second pitot tube, which are arranged along the flow path at a distance from one another and branch off from the flow path, and with a device arranged in the area of the two pitot tubes for generating a pressure difference, characterized in that the device consists of at least one deflector plate (41, 43; 72) for generating a pressure difference, which is arranged in the middle area of the flow path (31, 71) '5

2. Pneumotachograph according to claim 1, characterized in that two in each case a Pitot tube (33,35) associated with deflection plates (41,43) are provided which are arranged at a reflection angle to the flow path (31) inclined to each other so that the direction of flow each front deflector plate (41, 43) deflects breathing gases to the associated pitot tube (33, 35)

3. Pneumotachograph according to claim 2, characterized in that the reflection angle is 60 ° to 70 °

4. Pneumotachograph according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Deflector plates (41, 43) are flat plates.

5. Pneumotachograph according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Deflector plates (41, 43) are fixedly arranged on rigid supports (45, 47) in the flow path (31).

6. Pneumotachograph according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Deflector plates (41,43) are supported by flexible supports (49,51) so that the flow of the Breathing gases changed the angle of reflection of the deflector plates (41, 43)

7. Pneumotachograph according to claim 1, characterized in that a disc-shaped deflector plate (72) is provided which is arranged perpendicular to the flow path (71) between the two pitot tubes (68, 69) , the diameter of the deflector plate (72 ) surrounding ring opening (73) corresponds essentially to the distance between the pitot tubes (68,69).

8. Pneumotachograph according to claim 7, characterized by at least one in the region of the sun Inlet opening (66) arranged parallel to the flow path (71) flow straightening plate (78).

9. Pneumotachograph according to claim 8, characterized in that in the region of the outlet opening (67) a further flow straightening plate (79) parallel to the flow path (71) is arranged.