DE1466842B2 - Plethysmograph! - Google Patents
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Description
4040
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Plethysmographen mit einer Kabine, in der sich eine Atemrohranordnung befindet, und mit einem Differenzdruckmanometer, das zwischen die Kabine und einen Pufferbehälter geschaltet ist.The present invention relates to a plethysmograph with a cabin in which a breathing tube arrangement is located is located, and with a differential pressure gauge, which is between the cabin and a buffer tank is switched.
Ein Plethysmograph dieses Typs ist in der Zeitschrift »Journal of Applied Physiology« 14 (1959), S. 439 bis 444, beschrieben. Der Pufferbehälter besteht aus einer an die Plethysmographenkabine angebauten Kammer mit einem luftdicht verschließbaren Mannloch und einer Öffnung zwischen dem Inneren der Kabine und dem Inneren des Pufferbehälters, die normalerweise geschlossen ist und durch eine außerhalb des Plethysmographen befindliche Bedienungsperson zum Druckausgleich geöffnet werden kann. An Stelle dieses angebauten Pufferbehälters kann auch eine 5-Liter-Flasche als Druckreferenz verwendet werden.A plethysmograph of this type is in the journal "Journal of Applied Physiology" 14 (1959), p. 439 bis 444. The buffer container consists of a chamber attached to the plethysmograph cabin with an airtight manhole and an opening between the interior of the cabin and the inside of the buffer container, which is normally closed, and through an outside of the plethysmograph operator located can be opened to equalize the pressure. Instead of this one cultivated In the buffer tank, a 5 liter bottle can also be used as a pressure reference.
Der Pufferbehälter hat den Zweck, Artefakte durch äußere Luftdruckänderungen, wie sie z. B. beim Schließen von Türen u. dgl. auftreten, nach Möglichkeit herabzusetzen. Bei dem bekannten Plethysmographen muß jedoch in mehr oder weniger kurzen Abständen ein Druckausgleich zwischen der Plethysmographenkabine und dem Pufferbehälter bewirkt werden, was eine Unterbrechung der Messungen oder zumindest Unstetigkeitsstellen in den Meßwerten zur Folge hat. Außerdem wird der Raumbedarf des bekannten Plethysmographen durch den Pufferbehälter erheblich vergrößert. The purpose of the buffer tank is to remove artifacts from external changes in air pressure, such as those caused by e.g. B. when closing of doors and the like occur, reduce if possible. With the well-known plethysmograph However, a pressure equalization between the plethysmograph cabin must be carried out at more or less short intervals and the buffer tank, which causes an interruption of the measurements or at least points of discontinuity in the measured values. In addition, the space required by the well-known plethysmograph considerably enlarged by the buffer tank.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Störungen durch Artefakte und periodische Druckausgleichsvorgänge zu vermeiden.The present invention is based on the object of artifacts and periodic disturbances To avoid pressure equalization processes.
Diese Aufgabe wird durch einen Plethysmographen der eingangs genannten Art gelöst, der gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß der1 Pufferbehälter über einen Kanal hohen Strömungswiderstands mit dem Inneren der Kabine in Verbindung steht.This object is achieved by a plethysmograph of the type mentioned at the beginning, which is characterized according to the invention in that the 1 buffer container is connected to the interior of the cabin via a duct with high flow resistance.
Durch diesen Kanal findet ein kontinuierlicher Druckausgleich statt, der die Messungen nicht beeinträchtigt und ein Auswandern der Druckmeßwerte im wesentlichen verhindert.A continuous pressure equalization takes place through this channel, which does not affect the measurements and substantially prevents the pressure readings from migrating.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung steht der Pufferbehälter über einen Kanal hohen Strömungswiderstands mit der Umgebungsluft in Verbindung. Hierdurch wird der Druck im Pufferbehälter und damit auch im Inneren der Kabine im wesentliche'n auf dem Umgebungsdruck gehalten, wegen des ho'hen Strömungswiderstands können sich jedoch äußere Druckänderungen nicht auf den Druck im Inneren des Pufferbehälters auswirken.According to a further development of the invention, the buffer container stands above a duct with high flow resistance in connection with the ambient air. This increases the pressure in the buffer tank and thus also kept essentially at ambient pressure inside the cabin due to the high flow resistance however, external pressure changes cannot affect the pressure inside the buffer tank impact.
Die Strömungswiderstände sind gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung einstellbar, so daß man jeweils den optimalen Wert wählen kann.The flow resistances are adjustable according to another development of the invention, so that you can choose the optimal value in each case.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Strömungswiderstand bezüglich des Volumens des Pufferbehälters so bemessen, daß sich eine Zeitkonstante von mindestens einigen Zehntelsekunden, vorzugsweise über einer Sekunde, ergibt.According to one embodiment of the invention, the flow resistance is related to the volume of the buffer container dimensioned so that a time constant of at least a few tenths of a second, preferably over a second, results.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung umfaßt der Pufferbehälter den Raum unterhalb eines in der Kabine angeordneten Sitzes. Durch diese Maßnahme läßt sich der Plethysmograph besonders raumsparend bauen, da der sonst tote Raum unterhalb' des Sitzes für den Pufferbehälter nutzbar gemacht wird.According to a further development of the invention, the buffer container comprises the space below an in the cabin arranged seat. This measure allows the plethysmograph to be particularly space-saving build, as the otherwise dead space underneath the seat is made usable for the buffer container.
Die Wände des Pufferbehälters können gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung mit Versteifungen versehen sein.According to one embodiment of the invention, the walls of the buffer container can be provided with stiffeners be.
Gemäß wieder einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist das Produkt aus Volumenelastizität und Volumen der Kabine gleich dem Produkt aus Volumenelastizität und Volumen des Pufferbehälters. Äußere Druckänderungen, die eine Verformung der Kabine und des Pufferbehälters zur Folge haben, erzeugen dadurch in der Kabine und im Pufferbehälter gleiche Druckänderungen und gehen daher in die Differenzdruckmessung nicht ein.According to yet another development of the invention, the product of volume elasticity and volume is the cabin equals the product of volume elasticity and volume of the buffer container. Outer Pressure changes, which result in a deformation of the cabin and the buffer tank, are generated as a result the same pressure changes in the cabin and in the buffer tank and are therefore used for differential pressure measurement not a.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigtIn the following an embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing. It shows
F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Plethysmographen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung undF i g. 1 shows a longitudinal section through a plethysmograph according to an embodiment of the invention and
F i g. 2 einen Querschnitt durch den Plethysmographen gemäß F i g. 1.F i g. 2 shows a cross section through the plethysmograph according to FIG. 1.
Der Plethysmograph kann im Prinzip so aufgebaut sein, wie es in der DT-AS 14 66 840 vorgeschlagen ist. Dies gilt insbesondere für eine hier nur schematisch dargestellte Atemrohr- und Atembeutelanordnung 10, die in der Kabine des Plethysmographen angeordnet ist.In principle, the plethysmograph can be constructed as proposed in DT-AS 14 66 840. This applies in particular to a breathing tube and breathing bag arrangement 10, which is only shown schematically here, which is arranged in the cabin of the plethysmograph.
Zur Messung der Druckschwankungen im Inneren der Kabine dient ein empfindliches Differenzdruckmanometer, das auf den Druckunterschied zwischen dem Inneren der Kabine und dem Inneren eines Pufferbe-A sensitive differential pressure manometer is used to measure the pressure fluctuations inside the cabin. which is based on the pressure difference between the interior of the cabin and the interior of a buffer
hälters anspricht. Die Wände des Pufferbehälters sind vorzugsweise versteift, so daß sie durch Druckschwankungen der Umgebungsluft möglichst wenig deformiert werden. Eine besonders hohe Unempfindlichkeit gegen äußere Druckschwankungen erhält man, wenn man das Produkt aus Volumenelastizität und Volumen der Kabine gleich dem Produkt aus Volumenelastizität und Volumen des Pufferbehälters macht. In diesem Fall verursachen dann äußere Druckänderungen im Inneren der Kabine und des Pufferbehälters Druckänderungen gleieher Größe, die vom Differenzmanometer nicht angezeigt werden.holder appeals. The walls of the buffer tank are preferably stiffened so that it is deformed as little as possible by pressure fluctuations in the ambient air will. A particularly high level of insensitivity to external pressure fluctuations is achieved if you do this The product of volume elasticity and volume of the cabin is the product of volume elasticity and volume of the buffer tank. In this case, external pressure changes then cause inside the Cabin and the buffer tank pressure changes equal Size that is not displayed by the differential manometer.
Wie F i g. 1 zeigt, kann der Pufferbehälter durch einen Raum 40 gebildet werden, der sich unter einem Sitz 42 für den Patienten befindet. Vorzugsweise reicht '5 der Raum 40 über die ganze Breite der Kabine, wie in F i g. 2 dargestellt ist. Das Differenzdruckmanometer 44 ist in F i g. 1 und 2 nur schematisch angedeutet.Like F i g. 1 shows, the buffer container can be formed by a space 40 which extends under a Seat 42 is for the patient. Preferably, the space 40 extends over the entire width of the cabin, as in FIG F i g. 2 is shown. The differential pressure manometer 44 is shown in FIG. 1 and 2 only indicated schematically.
In F i g. 2 ist als Alternative noch ein außerhalb der Kabine angeordneter Pufferbehälter 40' dargestellt. Wenn die Wand 38 der Kabine von einem Thermostatenmantel 32 umgeben ist, kann dieser den Pufferbehälter 40' mit umschließen, wie bei 32' in F i g. 2 dargestellt ist.In Fig. 2 is an alternative outside of the Cabin arranged buffer container 40 'shown. When the wall 38 of the cabin from a thermostatic jacket 32 is surrounded, this can also enclose the buffer container 40 ', as at 32' in FIG. 2 shown is.
Der Pufferbehälter steht über einen Kanal hohen 2S Strömungswiderstands mit dem Inneren der Kabine in Verbindung. Außerdem kann ein Kanal hohen Strömungswiderstands zwischen dem Pufferbehälter und der Umgebungsluft vorgesehen sein. Hierdurch ist ein allmählicher Druckausgleich gewährleistet. Der Strömungswiderstand soll jedoch so hoch sein, daß die Messungen nicht beeinträchtigt werden. Die Zeitkonstante, die sich durch das Behältervolumeni und den Strömungswiderstand ergibt, kann etwa in der Größenordnung von einigen Zehntelsekunden, vorzugsweise jedoch einer Sekunde und darüber, liegen.; Der Strömungswiderstand kann einstellbar sein, beispielsweise indem eine drehbare Blende mit Öffnungen verschiedener Größe vorgesehen ist, durch die der Kanalquerschnitt verstellt werden kann.The buffer tank is connected to the interior of the cabin via a duct with a high 2 S flow resistance. In addition, a channel with high flow resistance can be provided between the buffer container and the ambient air. This ensures a gradual pressure equalization. The flow resistance should, however, be so high that the measurements are not impaired. The time constant resulting from the container volume and the flow resistance can be in the order of magnitude of a few tenths of a second, but preferably one second and more .; The flow resistance can be adjustable, for example by providing a rotatable screen with openings of different sizes through which the channel cross section can be adjusted.
In F i g. 1 ist eine Ausgleichsöffnung 46 dargestellt, die den Pufferbehälter 40 mit dem Innenraum der Kabine verbindet. F i g. 2 zeigt eine entsprechende Ausgleichsöffnung 46' sowie zusätzlich eine Ausgleichsöffnung 48, die den Pufferbehälter 40' mit der Umgebungsluft verbindet.In Fig. 1 shows a compensation opening 46 which connects the buffer container 40 with the interior of the cabin connects. F i g. 2 shows a corresponding compensation opening 46 'and also a compensation opening 48, which connects the buffer container 40 'with the ambient air.
Der Pufferbehälter kann auch getrennt von der Kabine angeordnet und über eine Rohrleitung mit dem einen Eingang des Differenzdruckmanometers verbunden sein.The buffer tank can also be arranged separately from the cabin and connected to the via a pipeline be connected to an input of the differential pressure gauge.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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