CS230093B1 - Zařízení na měření objemových změn objektů, zejména v lékařské faloplethysmografii - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zsiřizení na měření objemových změn objektů, zejména v lékařské falopthysmografii, sestávající z volumetrlckého snímače propojeného s měřičem objeBových změn. Měřič objemových změn sestává z měrné nádoby /1/ opatřené náplní /10/ s tepelnou kapacitou v rozmezí 0.1 až 0,25 kcal kg^k , kterážto měrná nádoba /1/ je hermetický spojena s měrnou stranou diferenciálního kapaclt- » ního snímače tlaku’, který tvoří pružné kovová membrána /5/ a paralelní elektro·»· dy /4,5/, zatímco referenční strana diferenciálního kapacitního snímače je J hermetická spojena s referenční nádobou /11/, opatřenou rovněž náplní /10/, přičemž celý měřič objemových změn je uložen v hermetický utěsněném évakuovaném obalu. Náplň /10/ měrné nádoby /1/ a referenční nádoby /11/ je tvořena ocelovou vatou. Vynález bude využít nejen v lékařství, ale i všude tam, kde je třeba kontrolovat změny objemu různých objektů.

Description

Vynález se týká zařízení na měření objemových změn objektů, zejména v léKařské faloplethysmografii.

K tomuto účelu se dosud používá několika druhů zařízení. Ke speciálním účelům v oblasti falopiethysmografie se obvykle používá zařízení, Které sestává z volumetrickéno snímače, který je napojen trubicí na měřič objemových změn. Tento měřič oojemových změn je tvořen skieněnou šikmo uloženou trubicí naplněnou barevnou tekutinou, například lihem. Při změně objemu měřeného objektu, např. lidského orgánu, dochází k vytlačovaní plynu z volumerrického snímače. Vytlačený plyn působí na napalmu v šikmo uložené xrubici. PohyD této kapaliny indikuje změny objemu měřeného objektu resp. zvýšení nebo snížení průtoku krve proměřovaným orgánem

Toto dosud známé zařízení má nevýhodu v tom, že při změnách oDjemu proměřovaných orgánu vzniká adiabatické teplo, Které zKresluje výsledky měření.

Tento nedostatek dosud známých zařízení na měření objemových změn objektů, zejména lidských orgánů v lékařské faloplethysmografii, sestávajících z volumetrického snímače propojeného s měřičem objemových změn, odstraňuje vynález. Podstata vynálezu spočívá v tom, že volumetrický snímač je napojen na měrnou nádobu opatřenou náplní s Tepelnou kapacitou v rozmezí 0,1 až 0,25 kcal Kg“¹ k“¹. Měrná nádoba je hermeticky spojena s měrnou stranou diferenciálního, kapacitního snímače tlaku, Který tvoří pružné Kovová membrána, a paralerní eleKtrody, zatímco referenční strana diferenciálního kapacitního snímače tlaku je hermeticky spojena s referenční nádobou. Celý měřič objemových změn je uložen v hermeticky utěsněném evakuovaném obalu. Je výhodné, jestliže náplň

230 093

- 2 měrné i referenční nádoby je tvořena ocelovou vatou, kdy se účinky vynálezu ještě dále zlepší.

Zařízení podle vynálezu má oproti dosud známým zařízením přednost spočívající především v tom, že se podstatně sníží adiabatická teplotní zména, k níž u dosud známých zařízení dochází a tím se podstatně zvýší přesnost měření.

Vynález a jeho účinky jsou blíže vysvětleny na dále uvedeném příkladu jeho provedení pomocí připojeného výkresu, který znázor- ⁴ ňuje podélný rez zařízením podle vynálezu.

Zařízeni sestává z měrné nádoby 1, která je pomocí příruby hermeticky spojena s kruhem 2 z isolační hmoty, například z teflonu. V otvoru teflonového kruhu 2 je diferenciální kapacitní snímač tlaku, který tvoří pružná kovová membrána 3, která má po obou stranách v malé vzdálenosti dvě paralerní elektrody 4 a 5. Pružná kovová membrána 3 je sevřena mezi dvěma kovovými kroužky 6 a vyvedena vakuově těsnou průchodkou 7. Paralerní elektrody 4 a 5. jsou propojeny na vakuově těsné průchodky 8 a 9. Nastavení optimální vzdálenosti paralerních elektrod 4 a 5 se děje pomocí naznačených distančních mezikroužků. Pružná kovová membrána 3 a paralerní elektrody 4 a 5 jsou hermeticky spojeny s měrnou nádobou 1 a referenční nádobou 11, které jsou uloženy do válce 12, který je hermeticky uzavřen a vybaven trubičkou 13 pro odčerpávání vzduchu. Měrná nádoba 1 a referenční nádoba 11 jsou naplněny naplní 10 o vysoké tepelné kapacitě ,Vnapnklad ocelovou vatou.

Z volumetrickéno snímače, ve kterém dochází k objemovým změnám, se přivádí tlak P do měrné nádoby 1.

Podle tlakové změny, úměrné nyní změně objemové, se prohne pružná kovová membrána 3 a tím se změní kapacita vůči paraierním elektrodám 4 a 5. Membrána a elektrody jsou přes vakuově těsné průchodky 7, 8, 9 zapojeny do vysokofrekvenčního můstkového obvodu a signál úměrný kapacitní změně se po zesílení zavádí do vhodného registračního zařízení.

230 093

- 5 Z druhé strany pružné kovové membrány 3 působí atmosferický tlak v uzavřené referenční nádobě 11, která je hermeticky připevněna k teflonovému kruhu 2. Referenční nádoba 11 je rozměrově shodná s měřící nádobou 1 a zaplněna vatou, aby celý systém byl tepelně vyvážen. Referenční nádoba 11 je uzavřena, aby při delěím měřeni byly eliminovány změny atmosferického tlaku a tím zkreslení měřených hodnot.

Měrná nádoba 1 a referenční nádoba 11 jsou uloženy do válce 12, který je hermeticky uzavřen pomocí naznačených gumových těsně ní a meziprostor je evakuován odčerpáním vzduchu trubičkou 13, která po odčerpání se uzavře. Tím je prakticky téměř zamezeno pře stupu akumulovaného tepla do okolí a při průběžném a dlouho trvajícím měření nedochází ke zkreslení měřených hodnot.

Měrná nádoba 1 o objemu například 2 litry je zaplněna náplní 10, například ocelovou vatou, o hmotnosti asi 0,4 kg. Při zvýšení tlaku v nádobě se bezprostředně zvýší teplota o Δ T, ale adiabatické teplo je převážně pohlceno téměř okamžitě vatovou náplní. Teplota se sníží na malou hmotnost βΓτ, která je prakticky zanedbatelná. Ocelová vata má sice asi poloviční hodnotu měrného tepla než vata bavlněná, ale i při vysokém plnění je pro vzduch propustná, zatímco bavlněná vata je při vyšším plnění nepropustná Objemové teplo respektive tepelná kapacita vatové náplně, jako součin hmoty a měrného tepla vychází pro ocelovou vatu výhodnější

Touto úpravou poklesne adiabatické zvýšení teploty pod 1 % a tím také přídavné zkreslení tlaku je prakticky zanedbatelné.

Při snížení tlaku v nádobě nastává snížení teploty plynu a vata opět akumulované teplo uvolňuje.

Zařízení podle vynálezu má s ohledem na jeho vysokou citlivost uplatnění i v dalších oborech, například při kontrole různých objemových dávkovačích zařízení tekutin, při kontrole objemových změn v biologii, chemii, fyzice, na výzkumných, vědeckých a průmyslových pracovištích.

230 093

Toto zařízení umožňuje především přesná plethysmografická měření, měření objemových změn různých částí lidského; těla, způsobených zvýšeným nebo sníženým průtokem krve, například lékařské řaloplethysmografii. Vyšetřovaný orgán je při této metodě uložen a hermeticky utěsněn ve vhodném tuhém obalu volumetriekého snímače. Objemové změny orgánu vyvolají úměrnou změnu tlaku vzduchu v propojeném uzavřeném prostoru měřícího systému. Tlak se pak měří diferenciálním kapacitním snímačem tlaku a úměrný elektrický signál se po zesílení zavádí například do lineárního zapisovače, kde výchylka pisátka je vztažena na objemovou změnu.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení na měření objemových změn objektů, zejména v lékařské faloplethysmografii, sestávající z volumetrického snímače propojeného s měřičem objemových změn, vyznačující se tím, že měřič objemových změn sestává z měrné nádoby /1/ opatřené náplní

   Kterážto měrná nádoba A/ je hermeticky spojena s měrnou stranou diferenciálního kapacitního snímače tlaku, který tvoří pružná kovová membrána /5/ a paralelní elektrody /4, 5/, zatím co referenční strana diferenciálního kapacitního snímače je hermeticky spojena s referenční nádobou /11/, opatřenou rovněž náplni /10/, přičemž celý měřič objemových změn je uložen v hermeticky utěsněném evakuovaném obalu.
2. 2. Zařízení podle bodu 1 vyznačující se tím, že náplň Λ0/ měrné nádoby A/ a referenční nádoby AI/ je tvořena ocelovou vatou.