DE1211423B

DE1211423B - Vorrichtung zur Steuerung der Zufuhr der Atemgase zu einem Gasanalysegeraet

Info

Publication number: DE1211423B
Application number: DEF42308A
Authority: DE
Inventors: Dr F L Fenyves; Werner Gut
Original assignee: Fenyves & Gut Dr
Current assignee: Fenyves & Gut Dr
Priority date: 1964-03-13
Filing date: 1964-03-13
Publication date: 1966-02-24

Description

Vorrichtung zur Steuerung der Zufuhr der Atemgase zu einem Gasanalysegerät Zusatz zur Anmeldung: F 37849 IX b/42 1-Auslegeschrift 1 203 021 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Zufuhr der Atemgase zu einem Gasanalysegerät in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Ausatemstromes mit einer in einer Leitung für den Atemstrom angeordneten Geschwindigkeitsmeßblende, deren Druckleitungen mit einem elektromechanischen Wandler verbunden sind, welcher die zwischen den beiden Ableitungen vorhandene Druckdifferenz in ein elektrisches Signal umsetzt, dessen Spannung eine Funktion der Geschwindigkeit und Richtung des Gasstromes in der Leitung ist, einem Verstärker für dieses Signal, einem Ventil in einer von der Atemstromleitung zum Analysengerät führenden Leitung, welches von dem Signal so gesteuert wird, daß es nur während der Ausatemperiode offen ist, und einer gesteuerten Pumpe in der letztgenannten Leitung, nach Patentanmeldung F 37849 IXb/421.
Bei der Vorrichtung nach der Hauptpatentanmeldung wird während der Ausatmungsphase (exspiratio) das Atemgas der zu untersuchenden Person einem Analysengerät in einer bestimmten Weise zugeführt.
Durch elektrische Steuerung wird aus der Exspiratio eine pro Zeiteinheit konstante Menge abgezapft und zum Analysengerät durchgelassen. Diese Vorrichtung gibt ein richtiges Bild der physiologischen Verhältnisse während der Exspiration wieder, solange entweder der Atemstrom während der Exspiration zeitlich konstant ist oder die Zusammensetzung der Atemgase im Laufe der Exspirationsphase sich nicht ändert. Nun ist aber in der Praxis keine dieser Alternativen streng erfüllt.
Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, die Vorrichtung gemäß der Hauptpatentanmeldung diesen Gegebenheiten der Praxis anzupassen. Dementsprechend ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Pumpe von dem genannten elektrischen Signal gesteuert wird.
Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, daß auf diese Weise der'zeitlichen Anderung der Zusammensetzung der Exspirationsgase auch bei unkonstantem Atemstrom Rechnung getragen wird, indem die - kontinuierlich entnommenen - Proben verschiedener Zusammensetzung anteilig zu der Menge, in welcher sie im Exspirationsgas vorkommen, entnommen werden, so daß man einen repräsentativeren - weil mengenmäßig bewerteten -zeitlichen Mittelwert über die gesamte Exspirationsphase erhält.
Vorteilhaft erfolgt der elektrische Antrieb der Pumpe über einen Leistungsverstärker oder ein Regelglied, wobei der Verstärker bzw. das Regelglied von dem Signal gesteuert wird.
Die Pumpe ist vorteilhaft eine Membranpumpe.
Im nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Einrichtung zur Gewinnung von Atemgasen, welche zur Analyse bestimmt sind, mit einem Verstärker zur Steuerung der Pumpe, F i g. 2 die gleiche Einrichtung wie in der F i g. 1 mit einem Regelglied zur Steuerung der Pumpe.
Die Atemgase, welche in Richtung des Pfeiles 8 durch das Atemrohr 1 strömen, erzeugen an der Blende 2 einen Druckunterschied, welcher über die Druckleitungen 3 und 4 zu dem Differentialdruckmanometer5, bestehend aus den beiden Kammern 5 a, 5 b und der Membran 6, geleitet wird. Die KapazitätenlOa, 10b sowie die Kammern 5 a, 5b bilden eine Brückenschaltung; bei Druckunterschieden in den Röhren 3, 4 wird die Brückenschaltung entsprechend verstimmt, und es gelangen vom Oszillator 9 über den Gleichrichter 12 auf den Verstärker 13 entsprechende Signale. Diese Signale werden nun ausgenutzt, um das Ventil 15 über das Verzögerungsglied 14 bzw. die Leitung 14' in der Weise zu steuern, daß die Atemgase, welche vom Atemrohr 1 über die Trocknungsvorrichtung 16 zur Pumpe 17 geführt werden, zu bestimmten Zeiten der Ausatmungsphase in den Speicher 19 und somit auf das Analysiergerät 21 gelangen.
Die Pumpe 17 wird über den Leistungsverstärker 23, welcher am Ausgang des Verstärkers 13 angeschlossen ist, in ihrer Förderleistung gesteuert, je nach Änderung der Strömungsgeschwindigkeit im Atemrohr 1 bzw. des Druckunterschiedes in den Druckleitungen 3 und 4.
Der Leistungsverstärker 23 ist mit seinem Ausgang an der Pumpe 17 angeschlossen und weist bei 24 seinen Netzanschluß auf. Das aus diesen Größen gewonnene Pneumotachogramm, welches gleichzeitig das Ventil 15 über Verzögerungsglied 14 bzw. Leitun 14' steuert, regelt also die Förderleistung der Pumpe 17 in der Weise ein, daß in jedem Augenblick der Ausatmungsphase die der Analyse zugeführten Gase der wirklich ausgeatmeten Gasmenge proportional ist. Somit kann also über Speicher 19, Leitung 22 im Analysiergerät 21 eine Analyse der Ausatmungsgase mit einer für jeden Augenblick der Exspirationsphase eigentümlichen Aussage über die Zusammensetzung derselben vorgenommen werden.
In der F i g. 2 sind die gleichen Bezugszeichen gewählt worden. Lediglich ist in dieser Figur statt des Leistungsverstärkers 23 ein Regelglied 25 am Ausgang des Verstärkers 13 angeschaltet. Dieses Regelglied steuert in gleicher Weise wie der Leistungsverstärker 23 die Förderleistung der Pumpe 17. Mit 26 ist der Netzanschluß vom Betrieb der Pumpe 17 bezeichnet worden. Bei der Anwendung des Regelgliedes 25 werden auch die gleichen Vorteile erzielt, wie sie unter Fi g. 1 beschrieben worden sind. Dieses Regelglied kann ein veränderbarer Widerstand sein oder eine Drossel.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Steuerung der Zufuhr der Atemgase zu einem Gasanalysegerät in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Ausatemstromes mit einer in einer Leitung für den Atemstrom angeordneten Geschwindigkeitsmeßblende, deren Druckleitungen mit einem elektromechanischen Wandler verbunden sind, welcher die zwischen den beiden Ableitungen vorhandene Druckdifferenz in ein elektrisches Signal umsetzt, dessen Spannung eine Funktion der Geschwindigkeit und Richtung des Gasstromes in der Leitung ist, einem Verstärker für dieses Signal, einem Ventil in einer von der Atemstromleitung zum Analysengerät führenden Leitung, welches von dem Signal so gesteuert wird, daß es nur während der Ausatemperiode offen ist, und einer gesteuerten Pumpe in der letztgenannten Leitung nach Patentanmeldung F 37849 IXb/421, dadurch gekennzeichnet, daß dieFörderleistung der Pumpe (17) von dem genannten elektrischen Signal gesteuert wird 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb der Pumpe (17) über einen von dem genannten Signal gesteuerten Leistungsverstärker (23) erfolgt 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb der Pumpe (17) über ein von dem genannten Signal gesteuertes Regelglied (25) erfolgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (17) eine Membranpumpe ist.