CS205355B1 - Device for velocity of flow and through-flow liquid quantity measurement - Google Patents
Device for velocity of flow and through-flow liquid quantity measurement Download PDFInfo
- Publication number
- CS205355B1 CS205355B1 CS43678A CS43678A CS205355B1 CS 205355 B1 CS205355 B1 CS 205355B1 CS 43678 A CS43678 A CS 43678A CS 43678 A CS43678 A CS 43678A CS 205355 B1 CS205355 B1 CS 205355B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- sensor
- filter
- flow rate
- container
- fluid
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 20
- 238000009795 derivation Methods 0.000 claims description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 7
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000002485 urinary effect Effects 0.000 description 2
- 208000012931 Urologic disease Diseases 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 208000015114 central nervous system disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007918 intramuscular administration Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 210000005070 sphincter Anatomy 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 208000014001 urinary system disease Diseases 0.000 description 1
- 210000001635 urinary tract Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
Československa SOCIALISTICKÁCzechoslovakia SOCIALISTIC
REPUBLIKA (19)(19)
ÚŘAD PRO VYNÁLEZYA OBJEVY POPIS VYNALEZU 20 5355 (11) (B1 K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ — -:----—---' " (51) Int. Cl.3 G 01 P 5/10 (22) Přihlášeno 23 01 78(21) (PV 436—78). (40) Zveřejněno 29 08 80(45) Vydáno 30 03 84 (75)INVENTORY OFFICE DISCOVERY DESCRIPTION OF EXPLORATION 20 5355 (11) (B1 TO COPYRIGHT CERTIFICATE - -: ----—--- '"(51) Int. Cl.3 G 01 P 5/10 (22) Registered 23 01 78 (21) (PV 436-78). (40) Posted on 29 08 80 (45) Published 30 03 84 (75)
Autor vynálezu MAYER DANIEL prof. ing. CSc., Plzeň ,(54) Zařízení k měření průtočné rychlosti a průtočného množství tekutiny 1 2Author of the invention MAYER DANIEL prof. CSc., Pilsen, (54) Flow rate and flow rate measurement device 1 2
Vynález se týká zařízení k měření prů-točné rychlosti a průtočného množství elek-tricky ,vodivé tekutiny, je-li celkové množ-ství měřené tekutiny omezené. S potřeboutohoto měření se' lze setkat například v uro-logii, při zkoumání dynamiky močových cest,kdy se u vyšetřovaného pacienta určujegraf vyjadřující závislost množství moči načase a rychlost proudění moči na čase.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for measuring the flow rate and flow rate of an electrically conductive fluid when the total amount of fluid to be measured is limited. The need for this measurement can be found, for example, in urology, in the investigation of urinary dynamics, where the patient is determined to give a plot of urine quantity and time and urine flow rate.
Doposud se k měření průtoč. rychlosti mo-či používá přístroj, jehož podstatou je mi-niaturní stejnosměrný dynamometr. U tohotopřístroje je na hřídeli, stejnosměrného mo-torku připevněn lehký kotouč, na jehož ob-vodu jsou lopatky. Proud tekutiny, jejíž rych-lost se měří, se přivádí v tečném směru kekotouči na lopatky rotujícího kotouče a tímpůsobí brzdný moment. Je-li motorek napá-jen ze stabilizovaného zdroje napětí, je ve-likost brzného momentu úměrná napájecí-mu proudu; registračním měřidlem se tedymůže provést záznam napájecího proudu načase, čímž se získá požadovaný graf. Nedo-statkem tohqto měřicího zařízení je, že vdůsledku působení setrvačnosti momentu ro-toru dynamometru a kotouče vznikají znač-né chyby při rychlých změnách průtočného-množství moči. Z hlediska diagnostickéhoje však důležité, aby měření bylo přesné,neboť pro některá onemocnění močových cest nebo centrálního nervového systému jeprůběh rychlosti proudu moči v závislostina čase charakteristický. Další chyby u pří-stroje tohoto typu vznikají brzdným momen-tem způsobeným například třením v ložis-kách a podobně, jenž se může nekontrolo-vatelně měnit. Jiný typ přístroje' na měřeníprůtočné' rychlosti moči zakládá svou funkcina této podstatě: měřený proud moči je při-váděn do nádoby, která je uzavřena a vy-úsťuje z ní trubička, jíž při přívodu močiuniká vzduch z nádoby. V trubičce je ulo-ženo termistorové čidlu pro měření rychlostiproudění unikajícího vzduchu. Tento způsobměření průtočné rychlosti tekutiny je sicedosti citlivý, leč málo přesný a spolehlivý;rušivě se uplatňují kolísání okolní teplotya vlhkosti vzduchu, jakož i skutečnost, žepři vstupu moči do nádoby jsou strháványčástečky okolního vzduchu, který pak téžuniká trubičkou obsahující termistor. Výše uvedené nevýhody odstraňuje zaří-zení k měření průtočné rychlosti a průtoč-ného množství tekutiny na principu závis-losti odporu snímače na výšce hladiny te-kutiny, opatřené nádobou pro měřenou te-kutinu, v níž je umístěn snímač spojený sregistrační jednotkou podle vynálezu. Jehopodstata spočívá v tom, že v nádobě umís-těný snímač je spojen s registrační jednot- 205355 <r 205335 kou prostřednictvím měniče, jehož výstupje spojen se vstupem derivačního členu. Předvstupem derivačního členu jsou vytvořenyvýstupní svorky.So far, the flow rate has been measured. the speed of mo-or uses a device that is based on a miniature DC dynamometer. In this apparatus, a light disk is mounted on the shaft of the DC motor, on which the vanes are blades. The flow rate of the fluid to be measured is fed in the tangent direction to the blades of the rotating disk, thereby producing a braking torque. If the motor is powered from a stabilized voltage source, the braking torque is proportional to the power supply; thus, the registration meter can record the current flow to obtain the desired graph. The disadvantage of this measuring device is that, due to the moment of inertia of the dynamometer torque and the disc, considerable errors occur due to rapid changes in flow-rate of urine. However, from a diagnostic point of view, it is important that the measurement is accurate because for some urinary tract or central nervous system diseases, the urine flow rate is dependent on time. Other errors in the apparatus of this type arise from the braking torque caused, for example, by friction in bearings and the like, which can change uncontrollably. Another type of urinary flow measuring device bases its function on this substance: the measured urine stream is fed into a container that is closed and empties a tube from which the air from the container is fed at the inlet. A thermistor sensor is mounted in the tube to measure the rate of flow of leaking air. This measurement of the fluid flow rate is susceptible to sensitivity, but not very accurate and reliable, with variations in ambient temperature and air humidity as well as the fact that urine particles are entrained by particles of ambient air entering the urine, which then flows through the tube containing the thermistor. The above-mentioned disadvantages are eliminated by the device for measuring the flow rate and the flow rate of the fluid on the principle of the sensor's resistance to the height of the fluid provided with the vessel for the measured fluid in which the sensor connected to the registration unit according to the invention is located. The advantage is that the sensor located in the container is connected to the registration unit 205355 via a transducer whose output is connected to the input of the derivative member. Output terminals are formed by the preamble of the derivation member.
Podle vynálezu je výhodné, jestliže meziměničem a derivačním členem je vřazenfiltr. Měřené množství tekutiny přichází donádoby, v níž je umístěn snímač konstruo-vaný tak, aby se jeho elektrický odpor sni-žoval s přibývajícím množstvím tekutiny.Snímač sestává ze dvou odporových článkůvytvořených tím, že na izolačním trnu jerovnoměrně navinuta jedna vrstva odporo-vého neizolovaného drátu. Oba odporovéčlánky jsou uloženy v kovové nebo v izolač-ní trubce tak, aby byly rovnoběžné a v těs-né blízkosti, avšak aby se navzájem nedo-týkaly. Trubka snímače je umístěna kolmoke dnu nádoby, Odporové články jsou nasvém konci u dna nádoby elektricky propo-jeny a svými druhými konci jsou připojenyk měniči. Tekutina přicházející do nádobyvniká též do snímače a oba navinuté odpo-rové vodiče elektricky spojuje. Je-li odporodporového článku řádově 102 nebo 103ohmů, je odpor elektrolytu mezi odporový-mi články prakticky zanedbatelný. Stoupá-lihladina tekutiny, spojuje postupně stále vět-ší délku odporových článků, tím se zmen-šuje odpor v obvodu, vzrůstá protékajícíproud a na vloženém snímacím odporu v mě-niči se zvyšuje napětí. Závislost tohoto na-pětí na čase udává časový průběh vyšetřo-vaného průtočného množství tekutiny. Jed-nodušší leč méně citlivý snímač je možnévytvořit tak, že jeden odporový článek jenahrazen vodičem, jímž může být ochrannátrubka snímače. Má-li být závislost mezi mě-řenou veličinou a výchylkou měřidla lineár-ní, je třeba, aby induktivní reaktance od-porových článků byla zanedbatelná vůči je-jich odporu a dále, aby induktivní reaktan-ce obvodu, který napájí odporové články,byla zanedbatelná vůči jeho odporu a to ipři nejvyšší poloze hladiny tekutiny, tj. přivyřazených odporových článcích. Je-li na-pájení odporových článků stejnosměrné, pakovšem tyto požadavky neplatí, avšak stoupápřechodný odpor mezi odporovými článkya elektrolytem vlivem plynných produktůprobíhající elektrolýzy, ulpívajících na elek-trodách. Tyto vlivy se v podstatě vyloučí,napájí-li se snímač střídavým napětím. V ob-vodu snímače vznikají rušivé šumy, jež jsou'důsledkem zmíněných polarizačních jevů naelektrodách a zvlnění hladiny měřené teku-tiny při mechanických otřesech měřicího za-řízení. Lze je potlačit filtrem. Konečné zpra-cování napěťového signálu spočívá v jehočasové derivaci, což lze provést derivačnímčlenem, například článkem RC. Pro aplika-ci přístroje v urologii lze používat pro gra-fickou registraci kardiograf, přičemž jeho další kanály lze využít k simultánnímu sní-mání dalších průběhu, například nitromě-chýřového tlaku, nitrobřišního tlaku, k po-řízení elektromyogramu análního sfinkteru aj.According to the invention, it is advantageous if the intermediate converter and the derivative member is an insert filter. The measured amount of fluid comes in a container in which the sensor is designed so that its electrical resistance decreases with the amount of fluid. The sensor consists of two resistive elements formed by a single layer of resistance non-insulated wire being wound uniformly on the insulating mandrel. . The two resistive elements are housed in a metal or insulating tube so as to be parallel and in close proximity, but not to contact each other. The sensor tube is positioned perpendicular to the bottom of the container, the resistive members are electrically interconnected at the bottom of the container, and are connected to the converter by their other ends. The fluid coming into the vessel also flows into the sensor and electrically connects both wound resistive conductors. If the resistance resistance cell is of the order of 102 or 103 ohms, the resistance of the electrolyte between the resistance cells is practically negligible. The fluid level increases, increasingly the length of the resistive elements, increasing the resistance in the circuit, increasing the current flow, and increasing the voltage at the inserted resistive resistance in the inverter. The dependence of this voltage over time indicates the time course of the fluid flow to be examined. However, a simpler but less sensitive sensor can be formed such that one resistive element is replaced by a conductor that can be a sensor protection tube. If the dependence between the measurand and the gauge deflection is to be linear, the inductive reactance of the reject cells must be negligible relative to their resistance and further that the inductive reactance of the circuit that supplies the resistive cells is negligible relative to its resistance, even at the highest fluid level, i.e., the resistive cells assigned. If the soldering of the resistive elements is DC, then these requirements do not apply, but the resistive resistance between the resistive elements and the electrolyte due to the gaseous products of the electrolysis in progress, adhering to the electrodes. These effects are essentially eliminated when the sensor is supplied with alternating voltage. Disturbing noises are generated in the sensor circuit, which are the result of the aforementioned polarization phenomena on the electrodes and the ripple level of the measured fluid in the mechanical shock of the measuring device. They can be suppressed by a filter. The final processing of the voltage signal is due to its temporal derivation, which can be done by a derivative member, for example an RC cell. Cardiographs can be used to apply the device in urology, and other channels can be used for simultaneous sensing of other events, such as intramuscular pressure, intraabdominal pressure, electromyogram anal sphincter, and the like.
Zařízení k měření průtočné rychlosti po-dle vynálezu má vlastnosti, jež jsou v mno-hém ohledu výhodnější ve srovnání s vlast-nostmi doposud používaných, měřidel. Je tópředevším vyšší přesnost, stálost této přes-nosti a její snadná kontrolovatelnost, vysokáprovozní spolehlivost a dobré dynamickévlastnosti i při rychlých změnách rychlostiproudící tekutiny. Zařízení vyhovuje veške-rým požadavkům vyplývajícím ž použití vezdravotnictví: všechny jeho části lze dobřečistit, manipulace je' jednoduchá, .možnostipoškození nevhodnou manipulací lze vylou-čit, nezatěžuje pacienta a není Spojeno s ri-zikem pro pacienta ani pro obsluhující per-sonál.The flow rate measuring device according to the invention has properties which are in many respects more advantageous compared to the properties of meters used up to now. Above all, there is a higher accuracy, stability of this precision and its easy controllability, high operational reliability and good dynamic properties even with rapid changes in velocity flow. The device meets all the requirements arising from the use of health care: all its parts can be cleaned, the handling is simple, the possibility of damage due to improper handling can be avoided, not burdened by the patient and is not associated with the risk for the patient or the operator.
Zařízení podle vynálezu lze použít jak proměření průtočné rychlosti, tak i k měřeníprůtočného množství, jestliže se registračníjednotka napojí přímo na výstup měničeresp? filtru.The device according to the invention can be used to measure both the flow rate and the flow rate, if the registration unit is connected directly to the converter output? filter.
Vynález a jeho výhody jsou blíže objas-něny na příkladu provedení pomocí připo-jených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňujefunkční schéma zařízení, obr. 2 jednoduchézapojení měniče a obr. 3 jedno z možnýchkonstrukčních řešení snímače.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention and its advantages are explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows a functional diagram of the device, Fig. 2 a simple connection of the converter and Fig. 3 one of a possible design of the sensor.
Zařízení k měření průtočné rychlosti, aprůtočného množství je tvořeno podle obr. 1nádobou 2 s jímkou 1 a výpustí 4. V nádobě2 je umístěn snímač 3, sestavený že dvouodporových článků 13.The device for measuring the flow rate and the flow rate according to FIG. 1 is formed by the container 2 with the sump 1 and the outlet 4. In the vessel 2 there is a transducer 3 assembled with two-resistance elements 13.
Snímač 3 je napojen na měnič 5, kterýobsahuje stabilizovaný zdroj napětí a usměr-ňovač výstupního napětí. Výstup měniče 5je propojen přes filtr 6 typu dolní propustna derivační člen 7, jehož výstup je spojens registrační jednotkou 8, například zapi-sovačem kardiografu.The sensor 3 is connected to a converter 5 which includes a stabilized voltage source and an output voltage rectifier. The output of the transducer 5 is connected via a low pass filter 6, the output of which is connected by a registration unit 8, for example a cardiograph driver.
Zařízení pracuje tak, že. tekutina, jejížprůtočná rychlost se· měří, se přivádí do jím-ky 1 a odtucj do nádoby 2. Odpor snímače 3,umístěného v nádobě 2, závisí na výšce xhladiny tekutiny. Jelikož snímač 3 je od dnanádoby 2 v jisté vzdálenosti zajišťující pří-stup kapaliny k odporovým článkům 13, rea-goval by snímač 3 až když hladina kapaliny'dosáhne jisté výšky x0, dotýkající se prvníchzávitů odporových článků 13. Tento zbytko-vý prostor lze zmenšit vhodným uspořádá-ním trubky 14 snímače 3 a lze jej zcela vy-loučit, když se na Začátku každého měřenípřivede do nádoby 2 takové množství teku-tiny, aby její hladina dosahovala právě výš-ky xo. Velikost napětí na výstupu měniče 5je úměrná proudu procházejícího odporový-mi články 13, je tedy nepřímo úměrná je-jich odporu a tedy též výšce x hladiny te-The device works so that. The fluid whose flow rate is measured is fed to the sump 1 and deflated into the vessel 2. The resistance of the sensor 3 located in the vessel 2 depends on the height x of the fluid. Since the sensor 3 is at a distance from the container 2 providing access to the liquid resistive elements 13, the sensor 3 would not react until the liquid level reaches a certain height x0 touching the first threads of the resistive elements 13. This residual space can be reduced by appropriately arranging the tube 14 of the sensor 3 and can be completely eliminated when a quantity of liquid is introduced into the container 2 at the beginning of each measurement, so that the level thereof is at the height of x0. The magnitude of the voltage at the output of the converter 5 is proportional to the current passing through the resistive elements 13, is thus inversely proportional to their resistance and thus also to the height x of the level
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS43678A CS205355B1 (en) | 1978-01-23 | 1978-01-23 | Device for velocity of flow and through-flow liquid quantity measurement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS43678A CS205355B1 (en) | 1978-01-23 | 1978-01-23 | Device for velocity of flow and through-flow liquid quantity measurement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS205355B1 true CS205355B1 (en) | 1981-05-29 |
Family
ID=5336422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS43678A CS205355B1 (en) | 1978-01-23 | 1978-01-23 | Device for velocity of flow and through-flow liquid quantity measurement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS205355B1 (en) |
-
1978
- 1978-01-23 CS CS43678A patent/CS205355B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3946726A (en) | Pulmonary diagnostic instrument including breath transducer | |
| US3935739A (en) | Liquid level gauging apparatus | |
| US4051431A (en) | Apparatus for measuring rates of urine flow electrically | |
| US4266188A (en) | Method and apparatus for measuring a component in a flow stream | |
| US3797480A (en) | Apparatus for indicating the rate of fluid flow | |
| JP4316083B2 (en) | Thermal flow meter with fluid discrimination function | |
| US3075515A (en) | Blood flow meter | |
| US5046510A (en) | Apparatus for measuring the throughflow of a body liquid | |
| JPH02264829A (en) | Capacitive liquid sensor | |
| EP1098592A1 (en) | Apparatus and method for measuring the moisture level within enamel dentine or tooth tissue | |
| DE2912522C2 (en) | Heat cost allocator for mounting on the surface of every radiator in a heating system | |
| JPH07500419A (en) | pH sensor with self-diagnosis function | |
| JPH0413928A (en) | Liquid meter | |
| CS205355B1 (en) | Device for velocity of flow and through-flow liquid quantity measurement | |
| US3068693A (en) | Mass flow meter | |
| US7166201B2 (en) | Self-condensing pH sensor | |
| Van Putten et al. | Multisensor microsystem for pulmonary function diagnostics | |
| DE1673051A1 (en) | Device for the continuous determination of water in organic liquids | |
| US2197564A (en) | Aerological instrument | |
| RU2113694C1 (en) | Device for measuring the conducting medium level | |
| SE465550B (en) | DEVICE FOR DIAGNOSTICS IN CONNECTION WITH PARODONTIT | |
| JPH0628681Y2 (en) | Abnormality detection device for particle detection device | |
| WO1980002600A1 (en) | A device for detecting and measuring small capacitance variations | |
| JPH0140049Y2 (en) | ||
| RU8470U1 (en) | CAPACITY LEVELER |