DE102006020721A1 - Inhaled and/or exhaled air gas composition and/or flow velocity measurement device for examining breath function of human, has measuring tube and propagation unit provided between two ultrasonic transducers - Google Patents

Inhaled and/or exhaled air gas composition and/or flow velocity measurement device for examining breath function of human, has measuring tube and propagation unit provided between two ultrasonic transducers Download PDF

Info

Publication number
DE102006020721A1
DE102006020721A1 DE102006020721A DE102006020721A DE102006020721A1 DE 102006020721 A1 DE102006020721 A1 DE 102006020721A1 DE 102006020721 A DE102006020721 A DE 102006020721A DE 102006020721 A DE102006020721 A DE 102006020721A DE 102006020721 A1 DE102006020721 A1 DE 102006020721A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
inhaled
ultrasonic transducer
gas composition
exhaled air
measuring tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102006020721A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Stumber
Dick Scholten
Christian Maeurer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102006020721A priority Critical patent/DE102006020721A1/en
Priority to ITMI20070874 priority patent/ITMI20070874A1/en
Publication of DE102006020721A1 publication Critical patent/DE102006020721A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/083—Measuring rate of metabolism by using breath test, e.g. measuring rate of oxygen consumption
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/087—Measuring breath flow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/091—Measuring volume of inspired or expired gases, e.g. to determine lung capacity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves

Abstract

The device has two ultrasonic transducers (30, 40), provided for radiation and detection of ultrasound. A measuring tube (14) and a propagation unit (15) are provided between the two ultrasonic transducers, where the propagation unit is provided in an inlined manner around an angle (16) in relation to the extending direction of the measuring tube. The ultrasonic transducers are intended as Piezo transducers or bending transducers such as silicon bending transducers. An independent claim is also included for a method for combined measurement of the velocity of flow and/or the gas composition of inhaled and/or exhaled air.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur kombinierten Messung der Fließgeschwindigkeit und/oder des Volumens und/oder der Gaszusammensetzung von eingeatmeter bzw. ausgeatmeter Luft.The The invention is based on a device for combined measurement the flow rate and / or the volume and / or the gas composition of inhaled or Exhaled air.

Stand der TechnikState of technology

Es sind bereits s. g. Ergospirometer – beispielsweise aus der EP-1 234 541 B1 – bekannt, um die Atemfunktion eines Menschen zu überprüfen. Hierbei sind in der Regel mehrere Sensoren vorgesehen, wobei mindestens ein Sensor den CO2-Gehalt, mindestens ein Sensor den O2-Gehalt und mindestens ein Sensor die Fließgeschwindigkeit der aus- und/oder eingeatmeten Luft mißt. Aus diesen Messungen lassen sich dann die individuelle Leistungsfähigkeit, dem Trainingseffekt sowie den Kalorienverbrauch und dgl. ableiten. Die bekannten Ergospirometer haben den Nachteil sehr komplex aufgebaut zu sein und daher sehr teuer zu sein.Ergonomic gyros - for example from EP-1 234 541 B1 - are already known for checking the respiratory function of a person. In this case, a plurality of sensors are generally provided, wherein at least one sensor measures the CO 2 content, at least one sensor measures the O 2 content and at least one sensor measures the flow rate of the discharged and / or inhaled air. From these measurements can then be derived the individual performance, the training effect as well as the calorie consumption and the like. The known ergospirometers have the disadvantage of being very complex and therefore very expensive.

Offenbarung der Erfindungepiphany the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur kombinierten Messung der Fließgeschwindigkeit und/oder des Volumens und/oder der Gaszusammensetzung von eingeatmeter bzw. ausgeatmeter Luft gemäß dem Hauptanspruch, das Ergospirometer und das Verfahren zur kombinierten Messung der Fließgeschwindigkeit und/oder des Volumens und/oder der Gaszusammensetzung gemäß den nebengeordneten Patentansprüchen hat gegenüber dem bekannten Stand der Technik den Vorteil, dass die Vorrichtung erheblich einfacher aufgebaut werden kann, so dass eine kostengünstigere Realisierung einer solchen Vorrichtung bzw. eines solchen Ergospirometers möglich ist. Insbesondere ist die Verwendung von erheblich weniger Sensoren vorteilhaft.The inventive device for the combined measurement of the flow rate and / or the Volume and / or the gas composition of inhaled or expired air according to the main claim, the ergospirometer and the method for the combined measurement of flow velocity and / or the volume and / or the gas composition according to the siblings claims has opposite the known prior art has the advantage that the device considerably can be constructed more easily, so that a more cost-effective Realization of such a device or such Ergospirometers possible is. In particular, the use of significantly fewer sensors advantageous.

Erfindungsgemäß ist ferner bevorzugt, dass sowohl der erste Ultraschallwandler als auch der zweite Ultraschallwandler sowohl zur Ausstrahlung als auch zur Detektion von Ultraschall vorgesehen ist. Hierdurch ist es möglich, eine zweifache Messung durchzuführen, so dass beide Ultraschallwandler jeweils wenigstens eine doppelte Funktionalität aufweisen.The invention is further preferred that both the first ultrasonic transducer and the second Ultrasonic transducer for both radiation and detection is provided by ultrasound. This makes it possible to have a perform a double measurement, so that both ultrasonic transducers each have at least one double functionality exhibit.

Erfindungsgemäß ist ferner bevorzugt, dass die Vorrichtung ein Messrohr und eine Ultraschalllaufstrecke zwischen den Ultraschallwandlern aufweist, wobei die Laufstrecke gegenüber der Erstreckungsrichtung des Messrohres um einen Winkel geneigt vorgesehen ist. Hierdurch ist es mit einfachen Mitteln durch eine zweifache Messung der Laufzeit einer Ultraschallwelle zwischen den Ultraschallwandlern möglich, sowohl die (momentane) Fließgeschwindigkeit als auch die (momentane) Schallgeschwindigkeit des zwischen den Ultraschallwandlern befindlichen Gases zu ermitteln. Mittels einer Integration der Fließgeschwindigkeit über die Zeit lässt sich das Gesamtvolumen der eingeatmeten Luft bzw. der ausgeatmeten Luft ermitteln. Ferner ist bevorzugt, dass die Ultraschallwandler als Piezowandler oder als Silizium-Biegewandler, insbesondere Silizium-Biegewandler, vorgesehen sind. Hierdurch ist eine besonders leichte, einfache und kostengünstige Realisierung der Ultraschallwandler möglich.The invention is further preferred that the device is a measuring tube and an ultrasonic path between the ultrasonic transducers, wherein the running distance across from the extension direction of the measuring tube inclined by an angle is provided. This is by a simple means by a dual measurement of the transit time of an ultrasonic wave between the Ultrasonic transducers possible, both the (instantaneous) flow rate as well as the (momentary) speed of sound between the To determine ultrasound transducers located gas. By means of a Integration of flow rate over the Leaves time the total volume of the inhaled air or exhaled breath Determine air. Furthermore, it is preferred that the ultrasonic transducers as a piezo transducer or as a silicon bending transducer, in particular silicon bending transducer, are provided. This is a particularly light, simple and cost-effective realization the ultrasonic transducer possible.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ergospirometer mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie ein Verfahren zur kombinierten Messung der Fließgeschwindigkeit und/oder des Volumens und/oder der Gaszusammensetzung von eingeatmeter bzw. ausgeatmeter Luft gemäß dem nebengeordneten Verfahrensanspruch. Hiermit bzw. hierdurch ist eine besonders schnelle und einfache Messung der Fließgeschwindigkeit bzw. des Volumens und/oder der Gaszusammensetzung des durch die Vorrichtung strömenden Gases möglich. Besonders bevorzugt ist, dass die Laufzeitmessungen zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit dienen, wobei aus wenigstens zwei zeitlich versetzten Messungen der Schallgeschwindigkeit die Gaszusammensetzung ermittelt wird. Hierdurch ist es erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, mit lediglich zwei Sensoren bzw. Ultraschallwandlern eine Vielzahl von Parametern des ein- bzw. des ausgeatmeten Gases zu bestimmen.One Another object of the present invention is an ergospirometer with a device according to the invention as well as a method for the combined measurement of the flow rate and / or the volume and / or the gas composition of inhaled or Exhaled air according to the sibling Method claim. Hereby or by this is a particularly fast and easy flow rate measurement or the volume and / or the gas composition of the by Device of flowing gas possible. It is particularly preferred that the transit time measurements for determining serve the speed of sound, with at least two temporally offset the sound velocity measurements the gas composition is determined. As a result, it is advantageously possible according to the invention only two sensors or ultrasonic transducers a variety of Determine parameters of the inhaled and expired gases.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention are illustrated in the drawing and in the following description explained in more detail.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Es zeigenIt demonstrate

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur kombinierten Messung der Fließgeschwindigkeit und/oder des Volumens und/oder der Gaszusammensetzung von eingeatmeter bzw. ausgeatmeter Luft in Schnittdarstellung und 1 a schematic representation of an inventive device for the combined measurement of the flow rate and / or the volume and / or the gas composition of inhaled or expired air in a sectional view and

2 eine Diagrammdarstellung des zeitlichen Verhaltens der detektierten Schallgeschwindigkeit des Gases im Laufe einer Messung. 2 a diagram of the temporal behavior of the detected speed of sound of the gas in the course of a measurement.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist in schematischer Schnittdarstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur kombinierten Messung der Fließgeschwindigkeit und/oder des Volumens und/oder der Gaszusammensetzung von eingeatmeter bzw. ausgeatmeter Luft 20 dargestellt. Die Vorrichtung weist ein Messrohr 14 auf, welches eine Erstreckungsrichtung 14' aufweist, welche im wesentlichen der Mittelachse des Messrohres 14 entspricht. Die ein- bzw. ausgeatmete Luft 20 wird während des Einatmungsvorganges im Sinne der Flußrichtung des in 1 dargestellten Pfeils in Richtung zum auf der rechten Seite des Messrohres 14 befindlichen Mundstückes der Vorrichtung 10 bewegt bzw. angesaugt. Bei einem Ausatmungsvorgang wird die Luft 20 in entgegengesetzter Richtung durch das Messrohr 14 bewegt. Die Vorrichtung 10 ist erfindungsgemäß derart aufgebaut, dass ein erster Ultraschallwandler 30 und ein zweiter Ultraschallwandler 40 vorgesehen ist, zwischen denen eine Laufstrecke 15 angeordnet ist. Die Laufstrecke 15 zwischen den Ultraschallwandlern 30, 40 ist gegenüber der Erstreckungsrichtung 14' des Messrohres 14 um einen Winkel 16 geneigt. Der Winkel 16 sollte erfindungsgemäß ein spitzer Winkel sein. Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass bei einer ersten Laufzeitmessung (t1) der Laufzeit einer Ultraschallwelle auf der Laufstrecke 15 eine Messung zwischen dem ersten Ultraschallwandler 30 und dem zweiten Ultraschallwandler 40 durchgeführt wird, d. h. die Ultraschallwelle geht vom ersten Ultraschallwandler 30 aus und der zweite Ultraschallwandler 40 wird als Ultraschalldetektor geschaltet bzw. verwendet. Bei einer zweiten Laufzeitmessung (t2) wird die Laufzeit einer Ultraschallwelle für ihre Ausbreitung vom zweiten Ultraschallwandler 40 hin zum ersten Ultraschallwandler 30 gemessen. Hierzu ist der erste Ultraschallwandler 30 als Ultraschalldetektor geschaltet. Durch Vergleich der in der Regel unterschiedlichen gemessenen Laufzeiten zwischen den Ultraschallwandlern 30, 40 ist es mittels der Gleichungen t1 = L/c1 = L/(c + v·cosα) t2 = L/c2 = U(c – v·cosα)möglich, sowohl die momentane Strömungsgeschwindigkeit (v) der Luft 20 durch das Messrohr 14 zu bestimmen als auch die jeweilige Schallgeschwindigkeit (c) des Gases, welches sich auf der Laufstrecke bzw. in dem Volumen der Laufstrecke 15 befindet (wobei α dem Winkel 16 entspricht).In 1 is a schematic sectional view of an inventive device 10 for the combined measurement of the flow rate and / or the volume and / or the gas composition of inhaled or exhaled breath air 20 shown. The device has a measuring tube 14 on, which is an extension direction 14 ' which essentially corresponds to the center axis of the measuring tube 14 equivalent. The inhaled or exhaled air 20 is during the inhalation process in the sense of the flow direction of in 1 arrow towards the on the right side of the measuring tube 14 located mouthpiece of the device 10 moved or sucked. In an exhalation process, the air 20 in the opposite direction through the measuring tube 14 emotional. The device 10 is inventively constructed such that a first ultrasonic transducer 30 and a second ultrasonic transducer 40 is provided, between which a running distance 15 is arranged. The running track 15 between the ultrasonic transducers 30 . 40 is opposite to the extension direction 14 ' of the measuring tube 14 at an angle 16 inclined. The angle 16 According to the invention, it should be an acute angle. According to the invention, it is now provided that, during a first transit time measurement (t 1 ), the transit time of an ultrasonic wave on the running route 15 a measurement between the first ultrasonic transducer 30 and the second ultrasonic transducer 40 is performed, ie the ultrasonic wave is from the first ultrasonic transducer 30 off and the second ultrasonic transducer 40 is switched or used as an ultrasonic detector. In a second transit time measurement (t 2 ), the transit time of an ultrasonic wave for its propagation from the second ultrasonic transducer 40 towards the first ultrasonic transducer 30 measured. For this purpose, the first ultrasonic transducer 30 switched as an ultrasonic detector. By comparing the usually different measured transit times between the ultrasonic transducers 30 . 40 is it by means of the equations t 1 = L / c 1 = L / (c + v · cosα) t 2 = L / c 2 = U (c - v · cosα) possible, both the instantaneous flow velocity (v) of the air 20 through the measuring tube 14 to determine as well as the respective speed of sound (c) of the gas, which is on the running distance or in the volume of the running distance 15 (where α is the angle 16 corresponds).

Nun ist es so, dass die Schallgeschwindigkeit der eingeatmeten bzw. ausgeatmeten Luft u. a. von der Gaszusammensetzung abhängt. Beispielsweise beträgt die Schallgeschwindigkeit für angefeuchtete Frischluft bei 37°C (Sauerstoffkonzentration 21%, CO2-Konzentrat 0,04%) 353,0 m/s. Weiterhin beispielhaft beträgt die Schallgeschwindigkeit für ausgeatmete Luft bei 37°C (Sauerstoffkonzentration 17% und CO2-Konzentration 4,0%) 349,3 m/s. Durch Messung der Schallgeschwindigkeit der ausgeatmeten Luft kann daher auf die Gaszusammensetzung geschlossen werden. Allerdings haben Temperatur und Feuchte einen starken Einfluß auf die Schallgeschwindigkeit. In der ersten Phase des Ausatemvorgangs, d. h. zu Beginn der Ausatmung, kommt die Luft aus den oberen Luftwegen. Da diese Luft angefeuchtet und erwärmt ist und die Gaszusammensetzung derjenigen der Außenluft entspricht, kann eine Schallgeschwindigkeitsmessung während der ersten Phase gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung als eine Kalibrationsmessung für die Messungen während nachfolgender Phasen des Ausatemvorgangs herangezogen werden. Dies bedeutet, dass mindestens ein Referenzwert der ausgeatmeten Luft ermittelt wird, der als Kalibrierwert für die nachfolgende Messung als auch rückwirkend für die bereits erfolgte Messung verwendet werden kann. Hierzu ist in 2 ein Diagramm dargestellt, welches diese Zusammenhänge schematisch darstellt. Bei einem Zeitpunkt T1 beträgt der gemessene Wert für die Schallgeschwindigkeit c1 und liegt etwas oberhalb eines gemessenen Wertes für die Schallgeschwindigkeit zu einem späteren Zeitpunkt T2. Hierbei entspricht der Zeitpunkt T1 dem Anfang des Ausatmungsvorganges, während der Zeitpunkt T2 dem voll wirksamen Ausatmungsvorgang entspricht. Die Kurve des Verlaufs der Schallgeschwindigkeit über der Zeit ist mit 100 bezeichnet.Now it is the case that the speed of sound of the inhaled or exhaled air depends, among other things, on the gas composition. For example, the sound velocity for humidified fresh air at 37 ° C (oxygen concentration 21%, CO 2 concentration 0.04%) is 353.0 m / s. By way of example, the sound velocity for exhaled air at 37 ° C (oxygen concentration 17% and CO 2 concentration 4.0%) is 349.3 m / s. By measuring the speed of sound of the exhaled air can therefore be concluded that the gas composition. However, temperature and humidity have a strong influence on the speed of sound. In the first phase of exhalation, ie at the beginning of exhalation, the air comes from the upper airways. Since this air is humidified and warmed and the gas composition is similar to that of the outside air, a sound velocity measurement during the first phase according to a particularly preferred embodiment of the present invention can be used as a calibration measurement for the measurements during subsequent phases of the exhalation process. This means that at least one reference value of the exhaled air is determined, which can be used as a calibration value for the subsequent measurement as well as retroactively for the measurement already taken. This is in 2 a diagram is shown, which illustrates these relationships schematically. At a time T 1 , the measured value for the speed of sound c is 1 and is slightly above a measured value for the speed of sound at a later time T 2 . In this case, the time T 1 corresponds to the beginning of the exhalation process, while the time T 2 corresponds to the fully effective exhalation process. The curve of the course of the speed of sound over time is with 100 designated.

Alternativ oder kumulativ zur Messung der Gaszusammensetzung bzw. der Schallgeschwindigkeit kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch eine Differenzmessung zwischen ein- und ausgeatmetem Volumen verwendet werden, um auf die Gaszusammensetzung zurückzuschließen. Bei aerober Verbrennung ist das über längere Zeit ermittelte Gesamtvolumen der ausgeatmeten Luft gleich das über längere Zeit ermittelte Gesamtvolumen der eingeatmeten Luft. Bei anaerober Verbrennung wird ohne Sauerstoffverbrauch Kohlendioxid erzeugt. Das Volumen der ausgeatmeten Luft ist also um einen Betrag, der dem Volumen der anaeroben Verbrennung entspricht, größer als dasjenige der eingeatmeten Luft. Die Volumen der ein- und der ausgeatmeten Luft können ermittelt werden durch zeitliche Integration der Messungen der Fließgeschwindigkeiten. Das Ergebnis für die eingeatmete Luft muss dann noch mittels aus der Literatur bekannter Formeln umgerechnet werden auf die Temperatur- und Feuchtebedingungen der ausgeatmeten Luft. Für die Bestimmung der Temperatur- und der Feuchtebedingungen der für die Einatmung angesaugten Luft können Temperatur- und/oder Feuchte-Sensoren und/oder eine Messung der Schallgeschwindigkeit herangezogen werden.alternative or cumulatively for measuring the gas composition or the speed of sound can according to a particularly preferred embodiment The present invention also provides a differential measurement between a and exhaled volume to be used on the gas composition zurückzuschließen. at Aerobic combustion is the over longer Time determined total volume of exhaled air equal to that over a long time determined total volume of inhaled air. In anaerobic combustion Carbon dioxide is produced without oxygen consumption. The volume of Exhaled air is therefore an amount equal to the volume of Anaerobic combustion is greater than that of the inhaled Air. The volumes of inhaled and exhaled air can be determined be by temporal integration of the measurements of flow rates. The result for the inhaled air must then by means of known from the literature Formulas are converted to the temperature and humidity conditions the exhaled air. For Determination of temperature and humidity conditions for inhalation sucked air can Temperature and / or humidity sensors and / or a measurement of Speed of sound can be used.

Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, wenn die Ultraschallwandler 30, 40 als Piezowandler oder Biegewandler, insbesondere Siliziumbiegewandler, vorgesehen sind. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Ergospirometer besonders einfach und kostengünstig herstellbar.According to the invention, it is particularly preferred if the ultrasonic transducers 30 . 40 as a piezo transducer or bending transducer, in particular silicon bending transducer, are provided. As a result, the device according to the invention or the ergospirometer according to the invention is particularly simple and cost-effective inexpensive to produce.

Claims (10)

Vorrichtung (10) zur kombinierten Messung der Fließgeschwindigkeit und/oder der Gaszusammensetzung von eingeatmeter bzw. ausgeatmeter Luft (20) dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) mindestens einen ersten Ultraschallwandler (30) und mindestens einen zweiten Ultraschallwandler (40) aufweist.Contraption ( 10 ) for the combined measurement of the flow rate and / or the gas composition of inhaled or exhaled air ( 20 ), characterized in that the device ( 10 ) at least one first ultrasonic transducer ( 30 ) and at least one second ultrasonic transducer ( 40 ) having. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der erste Ultraschallwandler (30) als auch der zweite Ultraschallwandler (40) sowohl zur Ausstrahlung als auch zur Detektion von Ultraschall vorgesehen ist.Contraption ( 10 ) according to claim 1, characterized in that both the first ultrasonic transducer ( 30 ) as well as the second ultrasonic transducer ( 40 ) is provided both for the emission and for the detection of ultrasound. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) ein Messrohr (14) und eine Laufstrecke (15) zwischen den Ultraschallwandlern (30, 40) aufweist, wobei die Laufstrecke (15) gegenüber der Erstreckungsrichtung des Messrohres (14) um einen Winkel (16) geneigt vorgesehen ist.Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 10 ) a measuring tube ( 14 ) and a running track ( 15 ) between the ultrasonic transducers ( 30 . 40 ), the running distance ( 15 ) with respect to the extension direction of the measuring tube ( 14 ) by an angle ( 16 ) is provided inclined. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallwandler (30, 40) als Piezowandler vorgesehen sind.Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the ultrasonic transducers ( 30 . 40 ) are provided as a piezo transducer. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallwandler (30, 40) als Biegewandler vorgesehen sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ultrasonic transducers ( 30 . 40 ) are provided as bending transducers. Ergospirometer mit einer Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Ergospirometer with a device ( 10 ) according to any one of the preceding claims. Verfahren zur kombinierten Messung der Fließgeschwindigkeit und/oder der Gaszusammensetzung von eingeatmeter bzw. ausgeatmeter Luft (20), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem ersten Ultraschallwandler (30) und einem zweiten Ultraschallwandler (40) Laufzeitmessungen sowohl vom ersten Ultraschallwandler (30) zum zweiten Ultraschallwandler (40) als auch vom zweiten Ultraschallwandler (40) zum ersten Ultraschallwandler (50) durchgeführt werden.Method for the combined measurement of the flow rate and / or the gas composition of inhaled or exhaled air ( 20 ), characterized in that between a first ultrasonic transducer ( 30 ) and a second ultrasonic transducer ( 40 ) Transit time measurements both from the first ultrasonic transducer ( 30 ) to the second ultrasonic transducer ( 40 ) as well as the second ultrasonic transducer ( 40 ) to the first ultrasonic transducer ( 50 ) be performed. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufzeitmessungen zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit dienen, wobei aus wenigstens zwei zeitlich versetzten Messungen der Schallgeschwindigkeit die Gaszusammensetzung ermittelt wird.Method according to claim 7, characterized in that that the transit time measurements to determine the speed of sound serve, with at least two staggered measurements the speed of sound the gas composition is determined. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der eingeatmeten und/oder der ausgeatmeten Luft durch zeitliche Integration der Messungen der Fließgeschwindigkeit ermittelt wird.Method according to claim 7 or 8, characterized that the volume of the inhaled and / or the exhaled air determined by temporal integration of the flow rate measurements becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der Ausatmung mindestens ein Referenzwert der ausgeatmeten Luft ermittelt wird, der als Kalibrierwert für die Messung verwendet wird.Method according to one of claims 7 to 9, characterized that at the beginning of the exhalation at least one reference value of the exhaled Air is determined, which is used as the calibration value for the measurement.
DE102006020721A 2006-05-04 2006-05-04 Inhaled and/or exhaled air gas composition and/or flow velocity measurement device for examining breath function of human, has measuring tube and propagation unit provided between two ultrasonic transducers Withdrawn DE102006020721A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006020721A DE102006020721A1 (en) 2006-05-04 2006-05-04 Inhaled and/or exhaled air gas composition and/or flow velocity measurement device for examining breath function of human, has measuring tube and propagation unit provided between two ultrasonic transducers
ITMI20070874 ITMI20070874A1 (en) 2006-05-04 2007-05-02 DISPSOTIVE ACTING FOR THE COMBINED MEASUREMENT OF THE SPEED OF FLOW AND OR OF THE VOLUME AND OR OF THE COMPOSITION OF THE GAS OF THE AIR INSPIRED RESPECTIVELY EXPIRED EXTENDED ERGOSPIROMETER AND PROCEDURE FOR THE COMBINED MEASUREMENT OF FL SPEED

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006020721A DE102006020721A1 (en) 2006-05-04 2006-05-04 Inhaled and/or exhaled air gas composition and/or flow velocity measurement device for examining breath function of human, has measuring tube and propagation unit provided between two ultrasonic transducers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006020721A1 true DE102006020721A1 (en) 2007-11-08

Family

ID=38564825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006020721A Withdrawn DE102006020721A1 (en) 2006-05-04 2006-05-04 Inhaled and/or exhaled air gas composition and/or flow velocity measurement device for examining breath function of human, has measuring tube and propagation unit provided between two ultrasonic transducers

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102006020721A1 (en)
IT (1) ITMI20070874A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008054257A1 (en) 2007-11-10 2009-05-28 Dräger Medical AG & Co. KG Method for determining flow velocity of respiratory gas, involves determining two ultrasonic run times and path lengths in gas with common velocity of sound
US9671389B2 (en) 2009-11-03 2017-06-06 Koninklijke Philips N.V. Apparatus for measuring a level of a specific gas in exhaled breath
EP3715797B1 (en) * 2019-03-29 2024-01-24 Krohne AG Ultrasonic flow meter, method for operating an ultrasonic flow meter, measuring assembly and method for operating a measuring assembly

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19620826A1 (en) * 1996-05-23 1997-11-27 Siemens Ag Piezoelectric element and method for its production
DE10352652A1 (en) * 2003-11-12 2005-06-30 Dräger Medical AG & Co. KGaA Breathing apparatus breath flow volume sensor has bidirectional ultrasonic sensor in fY piece flow chamber

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19620826A1 (en) * 1996-05-23 1997-11-27 Siemens Ag Piezoelectric element and method for its production
DE10352652A1 (en) * 2003-11-12 2005-06-30 Dräger Medical AG & Co. KGaA Breathing apparatus breath flow volume sensor has bidirectional ultrasonic sensor in fY piece flow chamber

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008054257A1 (en) 2007-11-10 2009-05-28 Dräger Medical AG & Co. KG Method for determining flow velocity of respiratory gas, involves determining two ultrasonic run times and path lengths in gas with common velocity of sound
US9671389B2 (en) 2009-11-03 2017-06-06 Koninklijke Philips N.V. Apparatus for measuring a level of a specific gas in exhaled breath
EP3715797B1 (en) * 2019-03-29 2024-01-24 Krohne AG Ultrasonic flow meter, method for operating an ultrasonic flow meter, measuring assembly and method for operating a measuring assembly

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI20070874A1 (en) 2007-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2134256B1 (en) Portable pneumotachograph for measuring components of an expiration volume, and method therefor
EP2299901B1 (en) Portable pneumotachograph for measuring components of an expiration volume
EP2927679B1 (en) Device for measuring and analysing the multiple breath nitrogen washout method
EP2194866B1 (en) Device, gas mixture and method for lung diagnosis
DE69713581T3 (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING INGREDIENTS IN HUMAN EXTRACTED AIR
DE2816499C2 (en) Method and arrangement for the detection and separation of the alveolar air fraction from the breathing air
DE4118404C2 (en) Breathing gas flow measuring system
DE102005059062B4 (en) Apparatus for determining a mass flow
DE10121262A1 (en) Device for the quantitative measurement of nitrogen oxides in exhaled air and use
DE102014219161A1 (en) Apparatus for analyzing exhaled air and use of the apparatus
DE102009043236A1 (en) Multifunction control valve for gas meters
DE202009018824U1 (en) Sampling system for a device for breathing gas analysis
WO2019115571A1 (en) Method, computer program, device, and ventilation system for detecting a leak in a patient gas module
DE102006020721A1 (en) Inhaled and/or exhaled air gas composition and/or flow velocity measurement device for examining breath function of human, has measuring tube and propagation unit provided between two ultrasonic transducers
DE2035982A1 (en) Device for controlling the supply of breathing gases to a gas analyzer
DE102007012210B4 (en) Portable pneumotachograph for measuring components of the expiratory volume and a method for this
EP3111207B1 (en) Method and apparatus for determination of the molecular oxygen fraction in breathing gas by means of sound
DE4443142C2 (en) Procedure for determining the alcohol concentration in exhaled air
DE102008054257B4 (en) Method for determining the flow rate of a breathing gas
EP2344036B1 (en) Method for measuring dead lung space
DE10158288A1 (en) System for sampling gas or odor from exhaled air, has an external dead zone volume for the gas to be extracted into, and a gas sensor for study and analysis
WO2002024070A1 (en) Device for rapidly determining the diffusion capacity of a lung
DE102019007645A1 (en) Device and method for hose-free and mask-free respiratory gas and metabolic analysis and respiratory gas and metabolic analyzer
DE60103492T2 (en) Apparatus and method for measuring oxygen consumption
WO2011015358A1 (en) Device for taking a gas sample from human breath

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee