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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat zum Messen des Flusses
einer Flüssigkeit,
insbesondere Urin, eines Patienten. Spezieller betrifft die Erfindung
einen Apparat eines Typs, der einen Messbehälter mit einer unteren Wand,
einer oberen Wand und Seitenwänden
und mit einer Einlassöffnung
für die
Flüssigkeit
umfasst und der angepasst ist, um einen Zustand der maximalen Befüllung zu definieren,
bei dem ein Teil des Behälters,
der keine Flüssigkeit
enthält,
ein kleinstes Volumen hat, und der außerdem Mittel zum Aussenden
eines ersten akustischen Signals in den Teil des Messbehälters, der
keine Flüssigkeit
enthält,
umfasst, Mittel zum Aufzeichnen eines zweiten akustischen Signals,
das im Messbehälter
als Antwort auf das erste Signal erzeugt worden ist, und Mittel
zum Feststellen einer aktuellen Menge von Flüssigkeit in dem Messbehälter auf
der Grundlage des zweiten akustischen Signals. Eine solche Vorrichtung
ist aus US-A-4 468 207 bekannt.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Verfahren zum Messen des Flusses einer Flüssigkeit, insbesondere Urin,
eines Patienten der in dem einleitenden Abschnitt von Anspruch 8
beschriebenen Art.
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US-Patent
Nr. 4 448 207 und 4 683 748 und
EP
462 342 und
GB 1 440
185 betreffen Vorrichtungen, die zum Messen des Niveaus
einer Flüssigkeit geeignet
sind.
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US-Patent
Nr. 4 658 834 offenbart beispielsweise bereits einen Apparat dieses
Typs. Ein gängiges
Merkmal der bekannten Apparate ist jedoch, dass sie relativ groß sind und
dass sie darüber
hinaus ein speziell konstruiertes Apparatgehäuse erfordern, um einen korrekten
Betrieb des Apparates sicherzustellen. Diese Unzweckmäßigkeiten
sowie andere Probleme werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, dass der
Messbehälter
eine Messröhre
mit einer ersten Öffnung,
einer zweiten Öffnung
und einer dritten Öffnung
aufweist, wobei die erste Öffnung angeordnet
ist, um den Fluss der Flüssig keit
in die Messröhre
zu ermöglichen,
um eine flüssige
Oberfläche
in der Messröhre
zu definieren, wobei die zweite Öffnung
so angeordnet ist, dass sie mit dem Teil des Messbehälters, der
keine Flüssigkeit
enthält,
jederzeit kommunizieren kann, wobei die dritte Öffnung so angeordnet ist, dass
sie mit dem Mittel zum Aufzeichnen des zweiten akustischen Signals
kommunizieren kann, wobei die zweite und dritte Öffnung zusammen mit der Oberfläche der
Flüssigkeit
in der Messröhre eine
Resonanzkammer definieren, die keine Flüssigkeit enthält, um zweite
akustische Signal zu erzeugen. Mittels dieses Apparates kann das
Messen in einer besonders vorteilhaften Weise durchgeführt werden,
indem das so genannte Resonatorprinzip nach Helmholtz angewandt
wird, und der Apparat ist außerdem
einzigartig, indem er beispielsweise kompakter ist als andere Apparate,
die dieses Prinzip nutzen.
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Indem
der Apparat darüber
hinaus mit einem automatisch arbeitenden Ablassmechanismus ausgestattet
ist, der ein automatisches Ablassen des Messbehälters unter gegebenen Umständen ermöglicht,
ist es möglich,
einen noch kompakteren Messbehälter
herzustellen, der ein sehr kleines Volumen benötigt, damit Messungen durchgeführt werden können. Der
Auslaufmechanismus kann besonders vorteilhaft wie in Anspruch 3
konstruiert sein, was eine besonders billige Lösung bereitstellt.
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Wenn
der Apparat konstruiert wird, ist es möglich, den Messbehälter mit
einer optimalen Kompaktheit herzustellen, wobei die Messröhre voll
in den Messbehälter
integriert ist. Die in Anspruch 5 definierte Lösung macht es darüber hinaus
möglich,
eine Lösung
bereit zu stellen, bei der die bakteriologisch kontaminierten Teile
gesondert von den Signal erzeugenden und empfangenden Mitteln sowie
von dem bestimmenden Mittel gehalten werden können, wodurch eine Unterscheidung
zwischen wieder verwendbaren Komponenten und entsorgbaren Komponenten
ermöglich
wird.
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Wenn
der Messbehälter,
wie in Anspruch 6 und 7 angegeben, mit einer Temperatur ausgleichenden
Röhre ausgestattet
ist, welche das Helmholtzsche Resonanzprinzip nutzt, ist es in einer
sehr vorteilhaften Weise möglich,
Temperaturunterschiede der Flüssigkeit
auszugleichen, die andererseits unter bestimmten Umständen falsche
Messungen verursachen können.
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Die
Temperatur ausgleichende Röhre
ist mit einem Gas, das vorzugsweise Luft ist, gefüllt.
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Der
Apparat gemäß der vorliegenden
Erfindung kann verwendet werden, um genaue Messungen in Apparaten
bereit zu stellen, die das Helmholtzsche Resonatorprinzip nutzen
und bei denen der Messbehälter
regelmäßig abgelassen
wird, wobei während
des eigentlichen Ablassens eine Schätzung des Zulaufs in den Messbehälter durchgeführt wird. Besonders
zweckmäßige Ausführungsformen
sind in Anspruch 8, 9 definiert.
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Die
Erfindung ist unten ausführlicher
unter Bezugnahme auf eine in der Zeichnung gezeigte Ausführungsform
beschrieben. In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
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1 zeigt
einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Apparat,
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2 zeigt
ein Beispiel der Variation der Resonanzfrequenz in Abhängigkeit
von der Flüssigkeitsmenge,
ausgedrückt
als ein Höhenniveau
in dem Messbehälter,
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3 zeigt
ein Verfahren zum Schätzen
des Zulaufs in den Messbehälter
während
des Ablassens.
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4 zeigt
den in 1 gezeigten Apparat in einer modifizierten Version
mit einer Temperatur ausgleichenden Vorrichtung, und
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5 zeigt
einen vergrößerten Abschnitt des
Verbindungsbereichs zwischen dem Messbehälter und dem Messgehäuse.
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Der
in 1 gezeigte Apparat zum Messen der Abgabe von Urin
von einem Patienten umfasst einen Messbehälter 1, dem über eine
Röhre 2 und
einen Schlauch 3 Urin von dem Patienten zugeführt wird.
Der Schlauch 3 kann einen Teil eines Katheters bilden,
der in den Patienten eingeführt
ist, so dass der Zulauf typischerweise ungefähr kontinuierlich über einen
Zeitraum stattfinden kann. Der Messbehälter ist dafür bestimmt,
mittels einer Halterung (nicht gezeigt) z. B. an einem Krankenhausbett
angebracht zu werden, wobei der Messbehälter, wie in der Zeichnung
gezeigt, in der korrekt angebrachten Position ausgerichtet ist.
Der Messbehälter
ist darüber
hinaus mit einem Urinsammelbehälter 11 verbunden. Der
Messbehälter 1 und
der Sammelbehälter 11 sind typischerweise
Einwegteile, da diese beiden Teile verworfen werden, wenn die Messung
des Flusses von dem Patienten aufhört. Die Seitenwand 22 des Messbehälter 1 hat
eine kleine Öffnung 3' zur Atmosphäre, damit
ein Druckausgleich stattfinden kann.
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Die
Röhre 2 endet
an einer unteren Wand 20 in dem Messbehälter 1, und der Messbehälter 1 ist darüber hinaus
mit senkrechten Wänden 22, 23 definiert,
so dass der Messbehälter 1 vorzugsweise
einen etwa viereckigen Querschnitt hat. Darüber hinaus ist der Messbehälter aufwärts durch
eine obere Wand 25 mit einer Öffnung definiert, die von einem flüssigkeits-
und luftdichten Blatt 12 bedeckt ist, wodurch eine zuverlässige, bakteriologisch
dichte Grenze zwischen der verunreinigten Seite und der sauberen
Seite des Apparates bei der Verwendung des Apparates sichergestellt
ist, wie aus dem Folgenden erkennbar ist.
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Ein
gesondertes Messgehäuse 4 ist
gegen die Außenseite
des Messbehälters 1 und
in Verbindung mit dem Blatt 12 angeord net, wobei das gesonderte
Messgehäuse
durch nicht gezeigte Greifmittel fest, aber lösbar mit dem Messbehälter 1 verbunden ist.
Das Messgehäuse 4 bildet
einen Teil der sauberen Seite des Apparates, wobei das Blatt 12 das Messgehäuse 4 von
dem Inhalt des Messbehälters 1 trennt,
und das Messgehäuse 4 deshalb
wiederverwendet werden kann. Das Messgehäuse 4 umfasst Messausrüstung in
Form eines Lautsprechers (H), eines Mikrophons (M), einer Steuer-
und Datenverarbeitungselektronik (Mikroprozessor) mit einem Speicher 45 sowie
eine Anzeige, die von außen
sichtbar ist, und ein Netzteil, das vorzugsweise von einer Batterie
gebildet wird. Der Lautsprecher (H) ist angepasst und angeordnet,
um ein akustisches Signal abzugeben, das über das Blatt 12 in
das Innere des Messbehälters 1 übertragen
wird, und das Mikrophon ist angepasst und angeordnet, um ein akustisches
Signal aufzuzeichnen, das in einem definierten Bereich in dem Messbehälter 1 als
Reaktion auf das Signal des Lautsprechers erzeugt wird. Im korrekt
angebrachten Zustand greifen das Mikrophon und der Lautsprecher
das Blatt vorzugsweise relativ fest und es wird erkannt, dass das
Blatt vorzugsweise relativ dünn
und weich sein sollte, so dass es keine erkennbare Bedeutung für die akustischen
Eigenschaften des Apparates hat. Des Weiteren kann das Messgehäuse 4 vorzugsweise
Tasten umfassen, mit denen ein Anwender des Apparates, typischerweise
das Pflegepersonal des Krankenhauses, jederzeit innerhalb eines
ausgewählten
Zeitraums, der z. B. die letzten 15 oder 30 Minuten sein kann, die
Bestimmung des Flüssigkeitszulaufs
in den Messbehälter 1 auf der
Basis der im Speicher 45 gespeicherten Daten anfordern
kann, und diese Werte können
dann auf der Anzeige angezeigt werden.
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Das
Innere des Messbehälters 1 enthält eine längliche
Messröhre 5 mit
einer Längsachse,
die in der korrekt angebrachten Position des Apparates vorzugsweise
senkrecht zu der Oberfläche 7 der Flüssigkeit
in dem Behälter 1 verläuft und
die eine erste Öffnung 14 hat,
die unmittelbar über
der unteren Wand 20 des Messbehälters angeordnet ist. Die Röhre 5 hat
zusätzlich
eine Seitenverzweigung 6, die an dem Ende der Röhre 5 gegenüber der
unteren Wand 20 angeordnet ist, und die Röhre 5 hier
in einer zweiten weiteren Öffnung 15 endet.
Darüber
hinaus ist gegenüber
der ersten Öffnung 14 eine
dritte Öffnung 16 für die Röhre 5 bereit
gestellt und diese dritte Öffnung
ist so positioniert, dass sie zu dem Mikrophon M ausgerichtet ist,
wenn das Messgehäuse 4 an
dem Messbehälter 1 befestigt
ist. In dieser Position ist die Öffnung 16 vorzugsweise
eng mit dem Blatt 12 verbunden, um Störgeräusche zu vermeiden. In der
gezeigten Ausführungsform
ist der zwischen den Öffnungen 14 und 16 verlaufende
Teil der Messröhre 5 zylinderförmig, aber
die Messröhre
kann prinzipiell jede Form haben, wobei der zentrale Punkt ist,
dass die Röhre
die erwähnten Öffnungen
aufweist. Obgleich das Element 5 hierin so offenbart ist,
dass es als eine zylinderförmige
Röhre geformt
ist, kann jede geeignete Geometrie verwendet werden, beispielsweise
können
Elemente mit einem nicht-zirkulären Querschnitt
verwendet werden, solange die Gesamtaufgabe der Erfindung gelöst ist.
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Um
die Abmessungen und daher die Herstellungskosten des Messbehälters 1 mit
der Röhre 5 zu begrenzen,
umfasst der Messbehälter 1 darüber hinaus
ein System, mittels dem der Messbehälter 1 regelmäßig und
automatisch abgelassen werden kann. Das Ablasssystem bzw. der Ablassmechanismus kann
vorzugsweise eine Röhre 9 umfassen,
die nach oben offen ist, und eine weitere Röhre 10, die angeordnet
ist, um die Röhre 9 zu
umschließen
und die nach unten offen ist und nach oben mit ihrem Ende 18 geschlossen
ist. Das Ende 18 der Röhre 10 ist vorzugsweise
unter der Seitenverzweigung 16 der Messröhre 5 beabstandet.
Es wird anerkannt, dass das Ablasssystem als ein Siphon arbeitet
und dass der Messbehälter 1 abgelassen
wird, wenn das Flüssigkeitsniveau 7 in
dem Messbehälter über das
offene Ende der inneren Röhre 9 steigt.
Während
des Ablassens wird die Flüssigkeit
in dem Messbehälter 1 durch
die innere Röhre
und in den Sammelbeu tel 11 geleitet, der von einem herkömmlichen
abnehmbaren/austauschbaren Typ sein kann, und der angepasst ist,
um die Menge an Urin zu sammeln, die von einem Patienten während beispielsweise
24 Stunden abgegeben wird. Das Ablassen wird fortgesetzt, bis Luft
vom Messbehälter
zwischen der inneren Röhre 9 und
der äußeren Röhre 10 nach
innen strömt.
Es wird deshalb anerkannt, dass der abgegebene Urin nur durch den
Messbehälter
strömt
und dass die Abmessungen des Messbehälters daher in Übereinstimmung
mit dem unten ausführlicher
beschriebenen Messprinzip auf ein Minimum beschränkt sind. Das beschriebene,
automatisch arbeitende Ablasssystem ist für die Verwendung des Apparates
nicht absolut notwendig, da alternativ ein manuelles Ventil bereit
gestellt sein kann, über
welches das Pflegepersonal den Inhalt des Messbehälters 1 veranlassen kann,
in den Sammelbehälter 11 zu
fließen.
Angesichts der Tatsache, dass der Ablass in kurzen Abständen durchgeführt werden
muss, ist jedoch klar, dass solch eine Lösung relativ unzweckmäßig ist.
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Der
Apparat arbeitet auf folgende Weise. Urin fließt über den Schlauch 3 zwischen
zwei aufeinander folgenden Ablässen
des Messbehälters 1 und auch
während
dem eigentlichen Ablassen in den Messbehälter 1, wodurch das
Flüssigkeitsniveau 7 in dem
Messbehälter 1 ansteigt.
Die Flüssigkeit
fließt außerdem in
die Röhre 5,
so dass die Höhe
der Flüssigkeit
in der Messröhre 5 der
Höhe der
Flüssigkeit 7 außerhalb
der Messröhre
im Messbehälter 1 entspricht.
Die Messröhre 5 kann
zusammen mit den Röhren 9 und 10 über Haltespanten,
die mit den Wänden
oder der oberen Wand des Messbehälters 1 verbunden
sind, vorzugsweise zentral in dem Messbehälter angeordnet sein, so dass
das Flüssigkeitsniveau
in der Röhre 5 gegenüber einer
möglichen
falschen schrägen
Position des Messbehälters 1,
z. B. auf einem Krankenhausbett, weniger empfindlich ist. In dem
Bereich zwischen der Flüssigkeitsoberfläche in der
Röhre 5 und
der dritten Röhren öffnung 16 gegenüber der
unteren Wand befindet sich ein luftgefüllter Bereich mit einem wohldefinierten
Volumen, der in 1 gezeigt ist, und dieses Volumen
verringert sich während
des Flusses der Flüssigkeit
in den Messbehälter 1 stufenweise,
d. h. wenn das Flüssigkeitsniveau
in der Röhre 5 steigt.
Es wird anerkannt, dass Änderungen
dieses Volumens als ein Maß des Flusses
in den Messgehälter
dienen können,
und der Fluss in den Messbehälter
wird daher erfindungsgemäß gemessen,
indem Werte dieses Volumens aktuell aufgezeichnet werden.
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Insbesondere
findet dieses Aufzeichnen durch Nutzung des Prinzips eines Helmholtz-Resonators
statt, wobei die Resonanzfrequenz der Messröhre 5 von dem Volumen
des luftgefüllten
Bereichs in der Messröhre 5 abhängt. Durch
Bestimmen der Resonanzfrequenz zu einem gegebenen Zeitpunkt ist
es daher möglich,
auf der Basis einer Kalibrierung der Daten verarbeitenden Elektronik
die aktuelle Flüssigkeitshöhe in der
Messröhre 5 und
damit den Einstrom von Flüssigkeit
innerhalb eines gegebenen Zeitraums (t1–t2) zu bestimmen, indem die Aufzeichnungen
der Flüssigkeitshöhe respektive
für t1 und t2 verglichen
werden. Die Messröhre 5 wird
auf die Resonanzfrequenz des Lautsprechers H angeregt, welcher in
gegebenen Zeitintervallen ein kurzes akustisches Signal abgibt,
das innerhalb eines vordefinierten Frequenzintervalls variiert,
d. h. abtastet. Das vordefinierte Frequenzintervall kann so festgelegt sein,
dass es zwischen der Resonanzfrequenz der Messröhre 5 im leeren Zustand
und dem gefüllten Zustand
liegt, d. h. unmittelbar nach und vor dem Ablassen des Messbehälters 1.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Abmessungen des Messbehälters so
ausgewählt
sein sollten, dass der Lautsprecher nur während dieses Intervalls eine
Resonanz in der Messröhre 5 auslöst.
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Wie
anfangs erwähnt,
ist der Lautsprecher H in dem Messgehäuse 4 angeordnet und
es wird anerkannt, dass der Lautsprecher das akustische Signal durch
das Abdeckblatt 12 und in den Teil des Messbehälters, der
keine Flüssigkeit
enthält, über der Oberfläche 7 abgibt.
Von dort aus setzt sich das Signal in die Seitenverzweigung 6 der
Röhre 5 fort,
wobei die Resonanzfrequenz der Röhre 5 über die
Seitenverzweigung 6 angeregt wird, wenn die Lautsprecherfrequenz
genau der Resonanzfrequenz entspricht. So wird als Reaktion auf
das Lautsprechersignal ein weiteres oder zweites akustisches Signal
erzeugt. Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass die Öffnung 16 vorzugsweise
sehr eng mit dem Blatt 12 verbunden ist, um Störgeräusche zu
vermeiden. Um den Energieverbrauch zu reduzieren und damit die Betriebsdauer
der erwähnten
Batterie zu verlängern,
können
die Grenzen des Abtastbereichs wahlweise bestimmt werden, um zwischen
beschränkten empirischen
Werten zu liegen, die in der Daten verarbeitenden Elektronik 45 aufgezeichnet
werden, und diese Werte können
z. B. von einem vorhergehenden aufgezeichneten Wert der aktuellen
Flüssigkeitshöhe in der
Messröhre 5 abhängen.
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Wie
gleichermaßen
erwähnt,
umfasst das Messgehäuse 4 ein
Mikrophon M, das unmittelbar an der dritten Öffnung 16 der Messröhre 5 über dem Blatt 12 angeordnet
ist, und dieses Mikrophon M zeichnet Tonsignale auf, die in der
Messröhre 5 erzeugt
werden. Wenn die Resonanzfrequenz der Röhre 5 angeregt wird, ändert sich
das von dem Mikrophon empfangene Signal charakteristisch und zu
diesem Zeitpunkt zeichnet die Daten verarbeitende Elektronik 45 die
Resonanzfrequenz der Röhre 5 auf und
wandelt den fraglichen Frequenzwert in einen Ausdruck einer Flüssigkeitshöhe um. Wahlweise kann
der Fluss in den Behälter
seit der letzten Aufzeichnung bereits zu diesem Zeitpunkt berechnet werden.
Es wird anerkannt, dass die durchgeführten Berechnungen auf der
Basis der im Speicher 45 gespeicherten Kalibrierungsdaten
durchgeführt
werden, so dass die beschriebene Konvertierung in Flüssigkeitshöhenwerte
durchgeführt
werden können. Ein
typischer Zusammenhang ist in 2 gezeigt.
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Da
die Abmessungen des Messbehälters 1 vorzugsweise
relativ klein sein sollen, wird der Messbehälter bei der Verwendung des
Apparates in kurzen Abständen
abgelassen. Der Messbehälter
kann daher Abmessungen von etwa 75 × 75 × 60 cm haben, was einem Volumen
von etwa 175 ml entspricht, und der Ablassmechanismus kann angepasst
sein, um ein Ablassen des Behälters
zu veranlassen, wenn dieser zu 75% gefüllt ist. Bei einer Zeitdiurese,
die aus bis zu 500 ml bestehen kann, ergibt dies etwa 4 Ablassvorgänge pro
Stunde. Da die Leistung des Apparates während des Gebrauchs jederzeit
sichergestellt sein muss, d. h. unabhängig davon, ob ein Ablassen
innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums (t1–t2) von z. B. 1–5 Minuten erfolgt ist, muss
es außerdem
möglich
sein, die während
des Ablassens, das eine Dauer T von 5–10 Sekunden haben kann, in den
Messbehälter 1 geflossene
Menge an Flüssigkeit V
zu berücksichtigen.
Dies findet statt, wie in 3 gezeigt,
indem ein Schätzwert
des Zulaufs auf der Basis erster Daten der Änderung der Flüssigkeitsmenge
in dem Behälter
unmittelbar vor dem Ablassen und zweiter Daten der Änderung
der Flüssigkeitsmenge
in dem Behälter
unmittelbar nach dem Ablassen vorgenommen wird. Durch Bestimmung des
Mittelwertes dieser beiden Werte und durch Multiplikation des Mittelwertes
mit der Dauer T des Ablassens, kann der Schätzwert für V bestimmt werden. In 3 ist
die Flüssigkeitsmenge
in dem Messbehälter 1 als
eine Funktion der Zeit gezeigt, wobei Aoben und
Bunten Kurvengradienten anzeigen, die vorzugsweise
respektive die ersten Daten und die zweiten Daten darstellen. Die
Daten verarbeitende Elektronik kann programmiert werden, um diese
Gradienten zu bestimmen, wenn das Flüssigkeitsniveau in der Röhre einen
gegebenen Wert annimmt, d. h. auf der Basis von Messungen, die zu
den Zeitpunkten t1A, t2A und
t1B, t2B durchgeführt werden,
welche den Flüssigkeitsständen in
der Röhre 5 unmittelbar
vor und nach dem Ablassen entsprechen.
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Da
die Resonanzfrequenz der Messröhre von
der Schallgeschwindigkeit in der Luft abhängt und da diese Geschwindig keit
von der Lufttemperatur abhängt,
könnte
es zweckmäßig sein,
Temperaturvariationen, die von der Temperatur der einströmenden Flüssigkeit
verursacht werden, zu berücksichtigen,
die eine allgemeine Erwärmung
des Messbehälters
bewirken, um eine verbesserte Genauigkeit des Apparates zu erreichen.
Erfindungsgemäß können diese
Temperaturvariationen wie in 4 gezeigt
kompensiert werden, indem eine weitere Resonatorröhre 30 eingebaut
wird, die über
eine Seitenverzweigung mit einer Öffnung 32 oder über eine
Verzweigung mit einer Öffnung 34,
die in das Messgehäuse
hinein ragt, selektiv zu Resonanz angeregt werden kann. Die Resonatorröhre 30 ist
nach unten geschlossen und verläuft
mit ihrem unteren Ende vorzugsweise nach rechts unten zur unteren
Wand des Messbehälters 1.
Falls gewünscht,
kann das untere Ende der Röhre 30 in
dem Teil des Messbehälters 1 angeordnet
sein, der nie Flüssigkeit
enthält.
Es wird anerkannt, dass die Röhre 30 in
der Praxis je nach Gebrauch mit nur einer der Seitenverzweigungen konstruiert
ist. In bestimmten Situationen könnte
es daher weniger zweckmäßig sein,
eine Seitenverzweigung 32 zu verwenden, die im Messbehälter 1 endet, da
mögliche
Erschütterungen
des Apparates einen unbeabsichtigten Fluss von Flüssigkeit
in die Röhre 30 verursachen
könnten.
Die Resonatorröhre 30 hat darüber hinaus
eine weitere Öffnung 36,
die in Richtung eines Mikrophons M2 zeigt.
Im Prinzip kann die in 4 gezeigte Struktur dieselben
Unterbestandteile wie der in 1 gezeigte
Apparat umfassen, einschließlich
einer Blattmembrane, die eine Abdichtung zwischen dem Messgehäuse 4 und
dem Messbehälter 1 bilden
kann und mit der das Mikrophon M2 verbunden
ist.
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In
der Verwendung des in 4 gezeigten Systems wird die
Luft in der Resonatorröhre 30 aufgrund
der Wärmeleitung
zwischen der Flüssigkeit und
der Wand der Röhre 30 und
möglicherweise (wenn
die Seitenverzweigung 32 verwendet wird) direkt von der
Flüssigkeitsoberfläche durch
Konvektion auf eine Temperatur erwärmt, die der Temperatur der Flüssigkeit
entspricht. Da die Resonatorröhre 30 eine feste
Länge und
daher ein wohl definiertes Volumen hat, wird diese Röhre gleichermaßen durch
das akustische Signal von dem Lautsprecher zu Resonanz angeregt,
und diese Resonanzfrequenz hängt
allein von der Geschwindigkeit der Luft in der Röhre 30 ab, die wiederum
auf der Lufttemperatur in der Röhre 30 beruht.
Das mit der Röhre 30 verbundene
Mikrophon M2 wird zusammen mit der Daten
verarbeitenden Elektronik 45 wie für die Messröhre 5 beschrieben verwendet,
um die Resonanzfrequenz der Röhre 30 zu
bestimmen, und die gemessene Resonanzfrequenz ist ein Ausdruck der
vorhandenen Temperatur der Flüssigkeit.
Mittels der im Speicher 45 gespeicherten Daten ist es anschließend möglich, die
aufgezeichneten Werte der Flüssigkeitshöhe in der
Röhre 5 gemäß der gemessenen
Temperatur zu korrigieren.
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Der
in 4 gezeigte Messbehälter ist durch eine alternative
Struktur der Urinzulaufröhre 2 gekennzeichnet.
Die Röhre 2 ist
hier mit einem Filter ausgestattet, der wie gezeigt vorzugsweise
auf einfache Weise als ein länglicher,
schlitzförmiger
Auslass 2' geformt
ist und dessen Abmessungen derart sind, dass ein möglicher
Gehalt von geronnenem Blut in dem Urin, der ein Verstopfen des Ablassmechanismus
bewirken könnte,
in der Zufuhrröhre 2 zurückgehalten
wird. In der gezeigten Ausführungsform
umfasst der Ablassmechanismus eine Überlaufröhre 10' mit einer Seitenverzweigung, die über ein
extern betriebenes Ventil 10'' jederzeit einen
Ablass des Behälters
ermöglichen
kann. Ein Einwegventil 9'', das am Auslass
des Ablassmechanismus im Beutel 11 (nicht gezeigt) angeordnet
ist, verhindert den Rückfluss
von Urin, z. B. wenn der Apparat unabsichtlich aus der normalen
aufrechten Position bewegt wird.
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5 zeigt
einen vergrößerten Ausschnitt der
Verbindung zwischen dem Messbehälter 1 und dem
Messgehäuse 4 in
dem Bereich des Mikrophons M und der Messröhre 5, die, wie in
dieser Ausführungsform
gezeigt, integral mit der oberen Wand 25 des Messbehälters 1 geformt
ist. Die untere Wand 4' des
Messgehäuses 4 umfasst
respektive Öffnungen für das Mikrophon
M, M2 und den Lautsprecher H, wobei eine
solche Öffnung 4'' in der Figur unter dem Mikrophon
M und über
der dritten Öffnung 16 der Messröhre gezeigt
ist. Um die Öffnung 4'' verläuft ein peripherer Dichtungsring 26 aus
z. B. aufgeschäumtem
Kunststoff, der wie gezeigt wahlweise von Spanten geschützt sein
kann und dazu dient, eine dichte Verbindung zwischen dem Mikrophon
M und der Messröhre 5 zu
bilden. Die Figur zeigt außerdem
die Membrane, die von dem Blatt 12 geformt ist, welches den
oberen Abschluss des Messbehälters 1 bildet.