DE850240C

DE850240C - Vorrichtung zum Messen von Gasmengen, insbesondere Spirometer

Info

Publication number: DE850240C
Application number: DES15042D
Authority: DE
Inventors: Willy Sauter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-03-22
Filing date: 1942-03-22
Publication date: 1952-09-22

Description

Vorrichtung zum Messen von Gasmengen, insbesondere Spirometer Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen von Gasmengen, insbesondere auf Spirometer. Bei den bekannten Spirometern wird die Atemluft durch einen Leitkanal oder eine Düse gegen ein Flügelrad geblasen, welches ein Zählwerk antreibt.
Diese Spirometer haben folgende Nachteile: Durch die Unterschiede in der Blaszeit und in der Blasstärke der verschiedenen Prüflinge treten Meßfehler auf. Der Grund liegt darin, daß das Flügelrad infolge seiner Trägheit bei einer sehr kurzen Blasdauer, die dann entsteht, wenn der Prüfling zu stark durchbläst, nicht auf die der Strömungsgeschwindigkeit der durchgeblasenen Luft entsprechende Drehzahl kommt.
Das Spirometer zeigt dann eine kleinere Luftmenge an, als tatsächlich durch dieses geblasen worden ist. Bei einem stoßweisen Durchblasen der Atemluft stellt sich die Drehzahl des Flügelrades auf eine höhere als die der mittleren Strömungsgeschwindigkeit entsprechende Drehzahl ein, und das Spirometer zeigt eine größere Luftmenge als die tatsächlich hindurchgeblasene an.
Da das Flügelrad infolge seiner Trägheit nach Beendigung des Durchblasens weiterläuft, muß der Prüfling am Ende des Blasens das Zählwerk von Hand mittels einer Vorrichtung vom Flügelrad abkuppeln.
Erfolgt dieses Abkuppeln nicht genau in dem Zeitpunkt, in dem der Prüfling seine Atemluft durchgeblasen hat, so zeigt das Spirometer entweder bei zu frühem Abschalten eine zu niedere oder bei zu spätem Abschalten eine zu hohe Luftmenge an.
Fehlmessungen können also auch durch peinlichstes Einhalten der Gebrauchsvorschriften nicht ganz vermieden werden.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil der bekannten Spirometer ist, daß infolge des Unterschiedes zwischen der Atemlufttemperatur und der Temperatur der Innenteile des Spirometers das in der Atemluft enthaltene Wasser sich auf den Innenteilen des Spirometers niederschlägt. Außerdem schlagen sich die schleimigen Bestandteile aus der Atemluft auf den Innenteilen nieder, wodurch das Flügelrad und das Getriebe verschmiert werden. Dies wirkt sich ebenfalls sehr nachteilig auf die Meßgenauigkeit aus. Bei längerem Gebrauch tritt infolge der Niederschläge Korrosion der Innenteile auf.
Auch in hygienischer Hinsicht sind die bekannten Spirometer sehr mangelhaft, da sie sehr schlecht desinfiziert werden können und deshalb eine Übertragung von Krankheitserregern von einem auf den anderen Prüfling möglich ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die die genannten Nachteile weitgehendst vermeidet. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die zu messende Gasmenge durch eine Strahlpumpe geblasen wird, deren Saugstelle über eine drosselnde Leitung an einen Behälter angeschlossen ist, der einen einerseits dem im Behälter herrschenden Druck, anderseits dem Außenluftdruck ausgesetzten beweglichen Wandteil enthält, dessen Bewegungen auf eine Meßskala übertragen werden. Die Strahlpumpe besteht zweckmäßig aus einem Venturi, an dessen engster Stelle die drosselnde Leitung angeschlossen ist.
Der Gegenstand der Erfindung ist an zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
Abb. I zeigt als erstes Beispiel und Abb. 2 als zweites Beispiel jeweils ein Spirometer in schematischer Darstellung.
Ein als Blasmundstück vorgesehenes Venturi I ist durch eine biegsame Leitung 2, die eine Drossel 3 enthält, mit einem Behälter 4 verbunden. Dieser wird durch einen Zylinder 5 mit einem Boden 6 und einem im Zylinder spielenden Kolben 7 gebildet. Der Zylinder ist aus durchsichtigem Stoff und trägt eine Skala 8.
Als Zeiger für die Skala dient der Boden des Kolbens 7.
Im Zylinderboden ist ein von außen öffenbares federbelastetes Ventil 9 untergebracht. Beim Durchblasen einer bestimmten Luftmenge durch das Venturi I wird eine durch die Größe der Venturibohrung und den Querschnitt der Drossel bestimmte Luftmenge aus dem Behälter 4 abgesaugt, wobei der Kolben 7 sofort nachfolgt und an der Skala die jeweils durch das Venturi geblasene Luftmenge anzeigt. Am Ende des Durchblasens bleibt der Kolben sofort stehen.
Das Venturi und die Drossel sind so bemessen, daß das Verhältnis der durch das Venturi geblasenen Luftmenge zu der aus dem Behälter 4 abgesaugten Luftmenge praktisch konstant bleibt, gleichgültig ob der Prüfling langsam oder rasch, mit gleichbleibendem oder mit stoßweisem Luftstrom seine Atemluft durch das Venturi bläst. Als zweckmäßige Größe der engsten Venturistelle und der Drossel wurde ein Durchmesser von 5 mm bzw. ein Durchmesser von 0,4 mm ermittelt, wobei die Drossel eine Länge von etwa 0,I mm hat. Nach Beendigung der Messung wird der Zylinder senkrecht mit dem Ventil g nach oben gehalten und das Ventil geöffnet. Der Kolben sinkt nun rasch in seine Ausgangsstellung zurück. Ist die Prüfung abgeschlossen, wird das Venturi in eine desinfizierende Lösung getaucht und gereinigt. Eine Reinigung der anderen Teile der Vorrichtung erübrigt sich, da in diese die Atemluft nicht einzudringen vermag. Die Reinigung des Venturi ist sehr leicht und einwandfrei durchführbar. Eine Übertragung von Krankheitserregern ist daher praktisch ausgeschlossen.
Das zweite Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 unterscheidet sich vom ersten Beispiel nur durch eine andere Meßeinrichtung. An dem dem Kolben 7 des ersten Beispiels entsprechenden Kolben 11 ist ein biegsames Band 12 befestigt, welches um eine Trommel I3 gelegt und an dieser bei der mit 14 bezeichneten Stelle befestigt ist. Die Trommel enthält eine Spiralfeder I5, welche so bemessen ist, daß der Kolben ii in jeder Lage stehenbleibt. An der Trommel ist ein Zeiger I6 befestigt, der über einer Skala I7 ausschlägt.
Das dem Ventil g des ersten Beispiels entsprechende Ventil I8 ist durch einen Kanal 19 mit dem Behälter 4 verbunden. Am Ventilschaft ist ein Hebel 20 befestigt, der durch einen über eine Rolle 21 geführten Drahtzug 22 mit einem Schleppglied 23 verbunden ist, das an einem an der Stirnwand der Trommel I3 befestigten Bolzen 24 angreift.
Bewegt sich der Kolben II beim Durchblasen der Atemluft durch das Venturi nach unten, so verdreht er dabei die Trommel 13 mit dem Zeiger I6, der an der Skala I7 jeweils die durch das Venturi geblasene Luftmenge anzeigt. Nach Beendigung der Messung wird das Ventil I8 niedergedrückt. Hierbei wird zunächst der Behälter 4 mit der Außenluft verbunden, und dann werden die Trommel mit Zeiger und der Kolben in ihre Ausgangsstellungen gebracht.
Die Vorrichtung kann natürlich auch zur Messung beliebiger anderer verhältnismäßig geringer Gasmengen benutzt werden. Es ist nur jeweils notwendig, die Abmessungen des Venturi und der Drossel dem verlangten Verwendungsbereich anzupassen.
An Stelle des Kolbens kann auch eine Biegehaut verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Vorrichtung zum Messen von Gasmengen, insbesondere Spirometer, gekennzeichnet durch eine Strahlpumpe, durch die die zu messende Gasmenge geblasen wird und deren Saugstelle über eine drosselnde Leitung an einen Behälter angeschlossen ist, der einen einerseits dem im Behälter herrschenden Druck, andererseits dem Außenluftdruck ausgesetzten beweglichen Wandteil enthält, dessen Bewegungen auf eine Meßskala übertragen werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlpumpe aus einem Venturi besteht, an dessen engster Stelle die drosselnde Leitung angeschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter ein einseitig abgeschlossener Zylinder aus durchsichtigem Stoff ist, auf dem eine Skala angebracht ist und in dem sich ein mit geringem Spiel eingepaßter Kolben bewegt, der als Zeiger dient.
4. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter ein einseitig abgeschlossener Zylinder mit senkrechter Achse ist, in dem sich ein mit geringem Spiel eingepaßter Kolben bewegt, der durch eine Federkraft in jeder Stellung gehalten wird und bei seiner Bewegung einen Zeiger mitnimmt, der über einer Skala ausschlägt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch ein in der Wandung des Behälters angeordnetes, von außen entgegen einer Schließkraft öffenbares Ventil, welches beim Öffnen den Innenraum des Behälters mit der Außenluft verbindet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied zur Betätigung des Ventils mit dem Zeiger derart gekuppelt ist, daß beim Öffnen des Ventils zunächst die Verbindung des Zylinderinnenraums mit der Außenluft hergestellt und darauf der Zeiger und der Kolben in ihre Ausgangsstellungen gebracht werden.