DE202014105762U1 - Device for analyzing measuring gases, in particular breathing air - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (10) für die Analyse eines Messgases, vorzugsweise von Atemluft, insbesondere zur isotopengetrennten Detektion von Gasen in Luft, aufweisend: eine Messzelle (100) mit einem Einlass (300) und einem Auslass (160) für das zu analysierende Messgas; eine Laser-Detektor-Anordnung (220), mit wenigstens einer Laserlichtquelle (450) zur Erzeugung von Laserlicht und mit wenigstens einem Detektor (440, 460) zum Detektieren des Laserlichts, wobei die Laser-Detektor-Anordnung (220) derart ausgebildet ist, dass die Messzelle (100) sich in einem Strahlengang des Laserlichts zwischen Laserlichtquelle (450) und Detektor (440, 460) befindet; eine Auswerteeinheit, die dazu ausgebildet ist, ein Detektorsignal des Detektors (440, 460) zwecks Analyse des Messgases auszuwerten; dadurch gekennzeichnet, dass ein optomechanischer Block (210) der Vorrichtung (10), welcher optomechanische Block (210) zumindest die Messzelle (100), den Einlass (300), den Auslass (160) und die dazwischen befindlichen Komponenten der Vorrichtung (10) mit Ausnahme der Laser-Detektor-Anordnung (220) nebst zugeordneter Kühlung (230, 240) umfasst, und die Laser-Detektor-Anordnung (220) mittels einer Isolationsschicht thermisch voneinander entkoppelt sind.Device (10) for the analysis of a measuring gas, preferably of breathing air, in particular for isotope-separated detection of gases in air, comprising: a measuring cell (100) having an inlet (300) and an outlet (160) for the measuring gas to be analyzed; a laser detector arrangement (220) having at least one laser light source (450) for generating laser light and at least one detector (440, 460) for detecting the laser light, wherein the laser detector arrangement (220) is designed such that the measuring cell (100) is located in a beam path of the laser light between the laser light source (450) and the detector (440, 460); an evaluation unit which is designed to evaluate a detector signal of the detector (440, 460) for the purpose of analyzing the measurement gas; characterized in that an opto-mechanical block (210) of the device (10), which opto-mechanical block (210) comprises at least the measuring cell (100), the inlet (300), the outlet (160) and the components of the device (10) therebetween. with the exception of the laser detector arrangement (220) together with associated cooling (230, 240), and the laser detector arrangement (220) are thermally decoupled from one another by means of an insulating layer.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bzw. ein Spektrometer zur Analyse eines Messgases nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, aufweisend: eine Messzelle mit einem Einlass und einem Auslass für das zu analysierende Messgas; eine Laser-Detektor-Anordnung, mit wenigstens einer Laserlichtquelle zur Erzeugung von Laserlicht und mit wenigstens einem Detektor zum Detektieren des Laserlichts, wobei die Laser-Detektor-Anordnung derart ausgebildet ist, dass die Messzelle sich in einem Strahlengang des Laserlichts zwischen Laserlichtquelle und Detektor befindet; und eine Auswerteeinheit, die dazu ausgebildet ist, ein Detektorsignal des Detektors zwecks Analyse des Messgases auszuwerten.The invention relates to a device or a spectrometer for analyzing a sample gas according to the preamble of
Grundlagen dieser Analyse sind beispielsweise aus der Veröffentlichung
Ursprünglich wurden entsprechende Atemtests ortsunabhängig durchgeführt, indem Atemproben in Glasröhrchen oder dgl. eingeschlossen und zur Analyse an ein Labor versandt wurden. Entsprechend konnten bei der Analyse im Labor große, ortsgebundene Analysevorrichtungen eingesetzt werden. Diese umfassten insbesondere entsprechend dimensionierte Kühleinrichtungen zur Abfuhr von erzeugter Verlustwärme. Zudem bestand bei vorbekannten Vorrichtungen die Gefahr, dass Staub und andere Verschmutzungen ins Innere der Vorrichtung gelangen und deren Funktion beeinträchtigen. Schließlich kann insbesondere bei der Analyse von Atemluft aufgrund des hohen relativen Feuchtegehalts der Fall auftreten, dass an kalten Oberflächen innerhalb der Vorrichtung Kondensation und in der Folge Korrosions- oder Hygieneprobleme auftreten.Originally, appropriate breath tests were performed location-independently by including breath samples in glass tubes or the like and sending them to a laboratory for analysis. Accordingly, the analysis in the laboratory has enabled the use of large, stationary analytical devices. These included, in particular, correspondingly dimensioned cooling devices for dissipating generated waste heat. In addition, in prior art devices there was a risk that dust and other contaminants get inside the device and affect their function. Finally, in particular in the analysis of respiratory air due to the high relative moisture content of the case may occur that occur on cold surfaces within the device condensation and, as a result, corrosion or hygiene problems.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art im Hinblick auf das interne Thermomanagement weiter zu entwickeln, um eine möglichst effiziente Kühlung Wärme erzeugender Komponenten zu erreichen.The invention has for its object to further develop a device of the type mentioned in terms of internal thermal management, in order to achieve the most efficient cooling heat generating components.
Diese Aufgabe wird gelöst mittels einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by means of a device according to
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung für die Analyse eines Messgases, vorzugsweise von Atemluft, insbesondere zur isotopengetrennten Detektion von Gasen in Luft, aufweisend: eine Messzelle mit einem Einlass und einem Auslass für das zu analysierende Messgas; eine Laser-Detektor-Anordnung, mit wenigstens einer Laserlichtquelle zur Erzeugung von Laserlicht und mit wenigstens einem Detektor zum Detektieren des Laserlichts, wobei die Laser-Detektor-Anordnung derart ausgebildet ist, dass die Messzelle sich in einem Strahlengang des Laserlichts zwischen Laserlichtquelle und Detektor befindet; eine Auswerteeinheit, die dazu ausgebildet ist, ein Detektorsignal des Detektors zwecks Analyse des Messgases auszuwerten; dadurch gekennzeichnet, dass ein optomechanischer Block der Vorrichtung, welcher optomechanische Block zumindest die Messzelle, den Einlass, den Auslass und die dazwischen befindlichen Komponenten der Vorrichtung mit Ausnahme der Laser-Detektor-Anordnung nebst zugeordneter Kühlung umfasst, und die Laser-Detektor-Anordnung mittels einer Isolationsschicht thermisch voneinander entkoppelt sind.According to the invention, a device for the analysis of a measurement gas, preferably of breathing air, in particular for the isotope-separated detection of gases in air, comprising: a measuring cell having an inlet and an outlet for the sample gas to be analyzed; a laser detector arrangement, with at least one laser light source for generating laser light and at least one detector for detecting the laser light, wherein the laser detector arrangement is designed such that the measuring cell is located in a beam path of the laser light between the laser light source and the detector ; an evaluation unit, which is designed to evaluate a detector signal of the detector for the purpose of analyzing the measurement gas; characterized in that an optomechanical block of the device, which optomechanical block comprises at least the measuring cell, the inlet, the outlet and the components of the device therebetween, with the exception of the laser detector arrangement and associated cooling, and the laser detector arrangement means an insulating layer are thermally decoupled from each other.
Die thermische Entkopplung von Laser-Detektor-Anordnung und optomechanischem Block ist wichtig, da die Messzelle samt der darin enthaltenen (Atem-)Luft (Messgas) möglichst konstant auf einer Temperatur größer der Raumtemperatur gehalten werden sollte. Auf der anderen Seite muss die durch die Laserlichtquelle (Laserdiode) und den wenigstens einen Detektor abgegebene Wärmeenergie so gut wie möglich abgeführt werden. Der erfindungsgemäße Anspruch betrifft somit das gesamte Temperatur-Management im Gerät bzw. in der Vorrichtung.The thermal decoupling of laser detector assembly and opto-mechanical block is important because the measuring cell should be kept as constant as possible at a temperature greater than room temperature, including the contained (breath) air (sample gas). On the other hand, the heat energy emitted by the laser light source (laser diode) and the at least one detector must be dissipated as much as possible. The claim of the invention thus relates to the entire temperature management in the device or in the device.
Die durch Laserdiode und Detektor(en) entstehende Wärmeleistung muss zum Schutz vor Überhitzung möglichst gut abgeführt werden. Dafür ist kann an einem für Diode und Detektor(en) gemeinsamen Block ein Kühlkörper angebracht sein. Ein zugehöriger Haupt-Lüfter erzeugt einen Luftstrom, der die entstehende Wärme abtransportiert. Dadurch stellt sich ein Temperaturgleichgewicht nahe der Raumtemperatur ein. Der optomechanische Block hat jedoch im Betrieb der Vorrichtung eine deutlich höhere Temperatur als die Laser-Detektor-Anordnung. Aus diesem Grund sind beide Blöcke thermisch entkoppelt. Somit findet in vorteilhafter Weise kaum ein Wärmeübertrag zwischen den beiden Blöcken statt. Gleichzeitig werden mechanische Spannungen vermieden.The heat generated by the laser diode and detector (s) must be dissipated as well as possible to prevent overheating. For this purpose, a heat sink can be attached to a block common to diode and detector (s). An associated main fan generates an airflow that removes the heat generated. This establishes a temperature equilibrium near room temperature. However, the optomechanical block has a significantly higher temperature during operation of the device than the laser detector arrangement. For this reason, both blocks are thermally decoupled. Thus, advantageously no heat transfer between the two blocks takes place. At the same time, mechanical stresses are avoided.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Einrichtung zum durchflussabhängigen Vorheizen des Messgases ein Hitzdrahtanemometer, ein Vorheizelement (so genannte Booster) und einen Vorheizelement-Regler umfasst, welche untereinander nach Art eines Regelkreises in signaltechnischer Wirkverbindung stehen. Die genannten Elemente bilden eine Vor-Temperierungs-Einheit zum durchflussabhängigen Vorheizen des (Mess-)Gases. Dadurch wird das Gas möglichst gleichmäßig vorgeheizt, und zwar insbesondere gerade genau dann, wenn ein Strom zu analysierenden Messgases, insbesondere ein Atemluftstoß oder -schwall, eintrifft. Somit kann die Haupt-Temperierungs-Einheit relativ zu vorbekannten Vorrichtungen kleiner ausgelegt werden, und die Temperierung der Haupt-Temperierungs-Einheit sowie der Messzelle unterliegt geringeren Schwankungen.A further development of the device according to the invention provides that the device for flow-dependent preheating of the measuring gas comprises a hot wire anemometer, a preheating element (so-called booster) and a preheating element controller, which are in operative connection with each other in the manner of a control loop. The elements mentioned form a pre-tempering unit for flow-dependent Preheating the (measuring) gas. As a result, the gas is preheated as uniformly as possible, and in particular precisely at precisely when a stream of measuring gas to be analyzed, in particular a respiratory air blast or surge, arrives. Thus, the main Temperierungs unit can be made smaller relative to prior art devices, and the temperature of the main Temperierungs unit and the measuring cell is subject to less fluctuations.
Mittels des Hitzdrahtanemometers oder einer vergleichbaren Einrichtung kann der Volumenstrom (des Messgases) berechnet werden, was neben der Regelung des Vorheizelements auch zur weiteren Berechnung im Rahmen der eigentlichen Detektion dient.The volume flow (of the measuring gas) can be calculated by means of the hot wire anemometer or a comparable device, which, in addition to the regulation of the preheating element, also serves for further calculation in the context of the actual detection.
Die Haupt-Temperierungs-Einheit sorgt für eine gleichmäßige und hochgenaue Temperierung des (Mess-)Gases; die Aufheizung erfolgt bevorzugt auf 40°C (30°C bis 100°C sind möglich). Der Aufbau kann ineinander verschachtelte Kühlrippen-Elemente umfassen, was ein gutes Oberflächen-Volumen-Verhältnis und eine gute Luftdurchmischung (Homogenisierung) bewirkt.The main temperature control unit ensures a uniform and highly accurate temperature control of the (measuring) gas; the heating is preferably carried out at 40 ° C (30 ° C to 100 ° C are possible). The structure may include interleaved fin elements, which provides a good surface to volume ratio and good air mixing (homogenization).
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass zur Bestimmung einer Temperatur der Messzelle oder des darin enthaltenen Messgases an einer Wandung, vorzugsweise am Boden, der Messzelle, höchst vorzugsweise im Bereich eines Laserlichtstrahls, ein Temperatursensor angeordnet ist, welcher über einen Haupt-Temperatur-Regler mit der Haupt-Temperierungs-Einheit nach Art eines Regelkreises in signaltechnischer Wirkverbindung steht.A development of the device according to the invention provides that for determining a temperature of the measuring cell or the measuring gas contained therein on a wall, preferably on the bottom of the measuring cell, most preferably in the range of a laser light beam, a temperature sensor is arranged, which via a main temperature Controller with the main temperature control unit in the manner of a control loop in signaling connection.
Die Messzelle enthält im Betrieb der Vorrichtung das zu messende (temperierte) Gas (Messgas). Außerdem kann sie zum Führen des Laserstrahls (Strahl des von der Laserlichtquelle ausgesandten Laserlichts) ausgebildet sein. Wie erwähnt wurde, besteht die Möglichkeit, die Temperatur genau im Laserstrahl zu messen. Die Temperaturmessung wird sowohl durch den genannten Temperatursensor als auch in an sich bekannter durch spektroskopische Messung bestimmt, wozu die Auswerteeinheit geeignet eingerichtet ist.During operation of the device, the measuring cell contains the (tempered) gas (measuring gas) to be measured. In addition, it may be formed to guide the laser beam (beam of the laser light emitted from the laser light source). As mentioned, it is possible to measure the temperature accurately in the laser beam. The temperature measurement is determined both by the mentioned temperature sensor and in known per se by spectroscopic measurement, for which purpose the evaluation unit is suitably set up.
Im gesamten Luftkanal können die (Strömungs-)Querschnitte maximiert sein, um den Luftwiderstand gering zu halten, was besonders bei der Analyse von Atemluft von Vorteil ist.Throughout the air duct, the (flow) cross-sections can be maximized to minimize air resistance, which is particularly beneficial in the analysis of breathing air.
Heizfolien können zum Beheizen der Messzelle sowie der Haupt-Temperierungs-Einheit eingesetzt werden. Die Regelung kann durch einen Haupt-Temperatur-Regler erfolgen, wobei eine entsprechende Stellgröße am Boden der Messzelle gemessen werden kann – vorteilhafter Weise, jedoch ohne Beschränkung, durch einen PT-100. Die Totzeit der Regelstrecke wird vorteilhafter Weise durch eine geringe Wandstärke des Bodens der Messzelle und/oder der Haupt-Temperierungs-Einheit minimiert. Die verwendbaren Heizfolien haben eine Dicke von kleiner 1 mm, was einen sehr kompakten Aufbau ermöglicht, worauf bereits hingewiesen wurde.Heating foils can be used to heat the measuring cell as well as the main temperature control unit. The control can be done by a main temperature controller, with a corresponding manipulated variable can be measured at the bottom of the measuring cell - advantageously, but without limitation, by a PT-100. The dead time of the controlled system is advantageously minimized by a small wall thickness of the bottom of the measuring cell and / or the main tempering unit. The usable heating foils have a thickness of less than 1 mm, which allows a very compact structure, as already pointed out.
Die vorzugsweise herausnehmbare Spiegeleinheit kann in die Messzelle integrierbar sein. Sie sorgt insbesondere für eine doppelte Messstrecke (Messzelle wird zweimal vom Laserlichtstrahl durchlaufen). Sie ermöglicht außerdem die Justierung des Strahlengangs bei fester Position insbesondere der Laserlichtquelle oder des Detektors.The preferably removable mirror unit can be integrated into the measuring cell. In particular, it ensures a double measuring path (measuring cell is traversed twice by the laser light beam). It also allows the adjustment of the beam path at a fixed position, in particular the laser light source or the detector.
Der Strahlteiler kann in Form eines Keilfensters ausgeführt sein und aus Saphir oder einem vergleichbar geeigneten Material bestehen. Er trennt als Fenster die Messzelle von der Laser-Detektor-Einheit, somit ist er vorzugsweise transparent für genutzte Wellenlänge des Laserlichts ausgebildet. Außerdem dichtet er die Laser-Detektor-Einheit gegenüber der Messzelle ab. Gemäß seiner Funktion teilt er den von der Laserlichtquelle ausgesandten Laserstrahl in einen Referenz- und einen Messstrahl. Die Keilform verhindert Interferenz-Effekte, weil keine planparallelen Flächen existieren. Der Strahlteiler dient weiterhin vorzugsweise als thermische Isolierung zwischen Gasen in Messzelle und in Laser-Detektor-Einheit. Er vereint somit – wie erwähnt – vier Vorteile (Fenster, Strahlteiler, thermische Isolation, Unterdrückung von Interferenzen) in einem Bauteil.The beam splitter can be designed in the form of a wedge window and consist of sapphire or a comparably suitable material. It separates the measuring cell from the laser detector unit as a window, so it is preferably transparent to the wavelength of the laser light used. In addition, it seals the laser detector unit against the measuring cell. In accordance with its function, it divides the laser beam emitted by the laser light source into a reference beam and a measuring beam. The wedge shape prevents interference effects because there are no plane-parallel surfaces. The beam splitter furthermore preferably serves as thermal insulation between gases in the measuring cell and in the laser detector unit. It thus combines - as mentioned - four advantages (windows, beam splitters, thermal insulation, suppression of interference) in one component.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Laser-Detektor-Anordnung wenigstens zwei Strahlformer aufweist, die derart angeordnet sind, dass das Laserlicht der Laserlichtquelle vor dem Eintreten in die Messzelle kollimierbar ist und dass das Laserlicht nach Durchstrahlen der Messzelle auf dem Detektor fokussierbar ist, vorzugsweise jeweils auf einen der Detektoren für den Referenzstrahl und für den Messstrahl, wobei höchst vorzugsweise eine Weglänge des Messstrahls und eine Weglänge des Referenzstrahls gleich lang ausgebildet sind. Die Strahlformer können als Offaxis-Parabolspiegel aus vergoldetem Metall oder dergleichen ausgeführt sein.A development of the device according to the invention provides that the laser detector arrangement has at least two beamformers which are arranged such that the laser light of the laser light source can be collimated before entering the measuring cell and that the laser light can be focused on the detector after irradiating the measuring cell is preferably, in each case to one of the detectors for the reference beam and for the measuring beam, wherein most preferably a path length of the measuring beam and a path length of the reference beam are formed of equal length. The beam shapers may be implemented as Offaxis parabolic mirrors made of gold-plated metal or the like.
Die in der Laser-Detektor-Einheit enthaltene Laserdiode kann vom Typ DFB-ICL sein und erzeugt vorzugsweise CW-Laserlicht. Der Referenzdetektor und der Signaldetektor können vom Typ MCT für den genutzten Wellenlängenbereich (vorzugsweise etwa 4200 nm bis etwa 4400 nm) sein. Die Strahlformer können – wie gesagt – als Spiegel ausgeführt sein und sind vorzugsweise derart angeordnet, dass das Licht der Laserdiode kollimiert wird. Licht aus Referenz- und Messpfad wird jeweils durch einen Strahlformer auf einen der Detektoren fokussiert. Vorteilhafter Weise ist eine Vormontage der gesamten Einheit möglich. Außerdem kann ein gemeinsames Abführen der Wärme der genannten Komponenten erfolgen.The laser diode included in the laser detector unit may be of the type DFB-ICL and preferably generates CW laser light. The reference detector and the signal detector may be of the MCT type for the wavelength range used (preferably about 4200 nm to about 4400 nm). The beamformer can - as stated - be designed as a mirror and are preferably arranged such that the light of the laser diode is collimated. Light from the reference and measurement path is each focused by a beam shaper on one of the detectors. Advantageously, a pre-assembly of the entire unit is possible. In addition, a common dissipation of the heat of said components can take place.
Zu diesem Zweck kann weiterhin vorgesehen sein, dass für alle Bestandteile der Laser-Detektor-Anordnung eine gemeinsame Kühleinrichtung vorgesehen ist, welche Kühleinrichtung vorzugsweise ein gemeinsames Kühlelement und einen Haupt-Lüfter umfasst, wobei der Haupt-Lüfter zum Erzeugen eines Luftstroms ausgebildet ist, der die Wärme des Kühlelements abführt. Dies trägt zu einem kompakten Aufbau bei.For this purpose, it can further be provided that a common cooling device is provided for all components of the laser detector arrangement, which cooling device preferably comprises a common cooling element and a main fan, wherein the main fan is designed for generating an air flow, the dissipates the heat of the cooling element. This contributes to a compact construction.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Auslass-Ventil so gestaltet ist, dass die Styroporkugel oder ein vergleichbarer Körper seitlich durch (Längs-)Stege eines rohrartigen Elements geführt und in mittiger Position bezüglich einer Auslass-Öffnung gehalten ist. So kann die ausströmende Luft (Messgas) gut entweichen, wobei unter keinen Umständen die Kugel aus dem Auslass-Ventil ausgestoßen werden kann. Die Styroporkugel wurde wegen ihres geringen Gewichts ausgewählt, um den Atemwiderstand gering zu halten.It can further be provided that the outlet valve is designed such that the styrofoam ball or a comparable body is guided laterally through (longitudinal) webs of a tubular element and held in the central position with respect to an outlet opening. Thus, the escaping air (sample gas) can escape well, under no circumstances, the ball can be ejected from the outlet valve. The polystyrene ball was selected because of its low weight to keep breathing resistance low.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass am Einlass eine Spüleinheit vorsehen ist, die dazu ausgebildet ist, zwischen dem Einlass für das Messgas und einem weiteren Einlass für Raumluft umzuschalten, wobei an dem weiteren Einlass ein Spüllüfter angeordnet sein kann. Dies vermeidet das Eindringen von Fremdkörpern bzw. Korrosionsprobleme.It may further be provided that a purging unit is provided at the inlet, which is designed to switch between the inlet for the sample gas and a further inlet for room air, wherein a purging fan may be arranged at the further inlet. This avoids the penetration of foreign bodies or corrosion problems.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Haupt-Temperierungs-Einheit ineinander verschachtelte Kühlrippen-Elemente aufweist, um eine möglichst homogene Temperaturverteilung zu erreichen.It may further be provided that the main tempering unit has nested fin elements in order to achieve the most homogeneous possible temperature distribution.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit dazu ausgebildet ist, eine Temperatur in der Messzelle durch spektroskopische Messung oder Auswertung der gemessenen Detektorsignale zu bestimmen, worauf bereits kurz hingewiesen wurde. Hierdurch kann die Detektionsgenauigkeit noch verbessert werden.It can further be provided that the evaluation unit is designed to determine a temperature in the measuring cell by spectroscopic measurement or evaluation of the measured detector signals, which has already been briefly pointed out. As a result, the detection accuracy can be improved.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein Kühl-Luftstrom, insbesondere der oben erwähnte Luftstrom des Haupt-Lüfters innerhalb der Vorrichtung so geführt ist, dass er entlang eines optomechanischen Blocks der Vorrichtung verläuft, welcher optomechanische Block zumindest die Messzelle, den Einlass, den Auslass und die dazwischen befindlichen Komponenten der Vorrichtung mit Ausnahme der Laser-Detektor-Anordnung nebst zugeordneter Kühlung umfasst, und dass eine elektronische Haupt-Platine der Vorrichtung durch diesen Luftstrom kühlbar ist. Diese intelligente Luftführung verbessert das Thermomanagement und erhöht weiterhin die Kompaktheit der Vorrichtung. Die Haupt-Platine kann neben einem zentralen Steuerschaltkreis (Chip) der Vorrichtung weitere Bestandteile, wie USB-Anschlüsse, Bluetooth, WLAN etc. umfassen.It may further be provided that a cooling air flow, in particular the above-mentioned air flow of the main fan is guided within the device so that it runs along an opto-mechanical block of the device, which optomechanische block at least the measuring cell, the inlet, the outlet and the components of the device therebetween, with the exception of the laser detector arrangement and associated cooling, and that a main electronic board of the device is cooled by this air flow. This intelligent air flow improves thermal management and further enhances the compactness of the device. The main board may comprise, in addition to a central control circuit (chip) of the device, further components such as USB ports, Bluetooth, WLAN, etc.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Kühl-Luftstrom nach Vorbeiströmen an der elektronischen Haupt-Platine in Richtung des Auslasses oder des Auslass-Ventils geführt ist, um dort einen Sog-Effekt zu erzeugen, wodurch ein Abführen von Messgas aus der Vorrichtung unterstützbar ist.It may further be provided that the cooling air flow is guided after flowing past the main electronic board in the direction of the outlet or the outlet valve in order to generate a suction effect there, whereby a discharge of sample gas from the device can be supported ,
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass an der Messzelle, vorzugsweise im Bodenbereich derselben, höchst vorzugsweise in einer Ausfräsung am Boden der Messzelle, eine weitere Platine angebracht ist, die wenigstens einen Drucksensor und wenigstens einen Temperatursensor aufweist. Diese Platine kann so ausgelegt sein, dass der Temperatursensor in unmittelbarer Nähe des Laserstrahls die Temperatur des Messgases misst, wobei vorzugsweise ein Teil der Platine, auf dem der Temperatursensor aufgebracht ist, thermisch isoliert vom Rest der Platine ausgebildet ist, höchst vorzugsweise durch Herausklappen aus einer Platinenebene. Dies erhöht weiter die Detektionsgenauigkeit.It may further be provided that on the measuring cell, preferably in the bottom region thereof, most preferably in a cutout at the bottom of the measuring cell, a further board is mounted, which has at least one pressure sensor and at least one temperature sensor. This board can be designed so that the temperature sensor in the immediate vicinity of the laser beam measures the temperature of the measuring gas, wherein preferably a part of the board on which the temperature sensor is applied, thermally insulated from the rest of the board is formed, most preferably by folding out of a platinum level. This further increases the detection accuracy.
Zu demselben Zweck kann weiterhin vorgesehen sein, dass zur genaueren Bestimmung von Gas-Konzentrationen außerdem Einrichtungen zur Erfassung von Druck und Feuchte innerhalb der Messzelle vorgesehen sind, vorzugsweise auf der genannten Platine.For the same purpose, it may further be provided that devices for detecting pressure and humidity within the measuring cell are also provided for the more precise determination of gas concentrations, preferably on the said circuit board.
Wenn ein optomechanischer Block der Vorrichtung, welcher optomechanische Block zumindest die Messzelle, den Einlass, den Auslass und die dazwischen befindlichen Komponenten der Vorrichtung mit Ausnahme der Laser-Detektor-Anordnung nebst zugeordneter Kühlung umfasst, in ein thermisch wirksames Isolationsmaterial gehüllt ist, lassen sich Wärmeverluste vermeiden und die Temperaturregelung effizienter und genauer gestalten.If an opto-mechanical block of the device, which optomechanical block comprises at least the measuring cell, the inlet, the outlet and the components of the device therebetween, with the exception of the laser detector array and associated cooling, is wrapped in a thermally effective insulating material, heat losses can be achieved avoid and make the temperature control more efficient and accurate.
Das zu messende Gas kann eine relative Feuchte von 100 Prozent haben. Deshalb kann vorgesehen sein, das (Mess-)Gas und den optomechanischen Block aufzuheizen, um Kondensation innerhalb des optomechanischen Blocks zu vermeiden. Eine besondere Eigenschaft der Temperaturregelung ist daher die sehr genaue und homogene Temperaturverteilung des Messgases innerhalb der Messzelle. Um dies zu erreichen, kann der gesamte optomechanische Block in eine Isolationsschicht gehüllt sein. Dadurch wird der Wärmeverlust gering gehalten, was die Energieeffizienz des Geräts steigert.The gas to be measured can have a relative humidity of 100 percent. Therefore, it may be provided to heat up the (measurement) gas and the optomechanical block to avoid condensation within the optomechanical block. A special feature of the temperature control is therefore the very accurate and homogeneous temperature distribution of the sample gas within the measuring cell. To achieve this, the entire optomechanical block may be wrapped in an insulating layer. This keeps heat loss low, which increases the energy efficiency of the unit.
Zwecks Konzentrationsbestimmung mehrerer Isotope eines oder mehrerer Gase innerhalb der Messzelle kann die Laserlichtquelle so ansteuerbar sein, dass eine Wellenlänge des erzeugten Laserlichts periodisch mit etwa 1000 Hz oder langsamer einen festgelegten Wellenlängenbereich durchläuft, welcher Wellenlängenbereich so gewählt ist, dass mindestens drei Absorptionslinien der zu messenden Isotope in dem Bereich enthalten sind, vorzugsweise von etwa 4200 nm bis etwa 4400 nm für die Analyse von Atemluft. Das entstehende Absorptionsspektrum kann durch den bzw. die Detektoren so genau aufgelöst werden, dass die Auswerteeinheit bzw. die Auswerte-Software die Konzentrationsberechnung in an sich bekannter Weise durchführen kann.For determining the concentration of several isotopes of one or more gases within the Measuring cell, the laser light source can be controlled so that a wavelength of the laser light generated periodically passes through about 1000 Hz or more slowly a predetermined wavelength range, which wavelength range is selected so that at least three absorption lines of the isotopes to be measured in the range are included, preferably from about 4200 nm to about 4400 nm for the analysis of respiratory air. The resulting absorption spectrum can be resolved so accurately by the detector (s) that the evaluation unit or the evaluation software can perform the concentration calculation in a manner known per se.
Die Auswerteeinheit kann entsprechend dazu eingerichtet sein, vorzugsweise softwaretechnisch, ein entstehendes und durch den Detektor aufgelöstes Absorptionsspektrum zur Konzentrationsbestimmung rechnerisch oder datenanalytisch auszuwerten.The evaluation unit can accordingly be set up, preferably by software technology, to evaluate a resulting absorption spectrum, which has been resolved by the detector, to determine the concentration by calculation or data analysis.
In der Laser-Detektor-Anordnung kann ein Referenz-Detektor vorgesehen sein, der vom Strahlteiler – sofern vorhanden – reflektierte Anteile des Laserlichts misst; weiterhin kann ein Signal-Detektor vorgesehen sein, der Anteile des Lichtlichts misst, die in der Messzelle durch die Spiegeleinheit – sofern vorhanden – reflektiert wurden und den Strahlteiler passiert haben. Die Detektoren können derart angeordnet sein, dass Strahlwege der genannten Laserlichtanteile vom Strahlteiler zu den Detektoren im Wesentlichen genau gleich lang sind. Vorzugsweise sind außerdem die Laser-Detektor-Anordnung und somit die Strahlwege homogen temperiert. Die Absorption des Lichts durch die zu messenden Isotope hängt dabei sowohl von der Weglänge des Lichts durch das (Mess-)Gas sowie von der Temperatur des (Mess-)Gases ab. Aufgrund der beschriebenen Detektorenanordnung und aufgrund der Tatsache, dass die Anteile des Strahlweges von der Laserlichtquelle zum Strahlteiler in beiden Signalen in gleicher Weise enthalten sind, ermöglicht dies das Herausrechnen von Absorptionsanteilen außerhalb der Messzelle. Somit ist die Messung unabhängig von der Konzentration der zu messenden Isotope außerhalb der Messzelle.In the laser detector arrangement, a reference detector may be provided, which measures - if present - reflected portions of the laser light from the beam splitter; Furthermore, a signal detector may be provided which measures portions of the light which have been reflected in the measuring cell by the mirror unit, if present, and have passed the beam splitter. The detectors may be arranged such that beam paths of said laser light components from the beam splitter to the detectors are substantially exactly the same length. Preferably, moreover, the laser-detector arrangement and thus the beam paths are homogeneously tempered. The absorption of the light by the isotopes to be measured depends both on the path length of the light through the (measuring) gas and on the temperature of the (measuring) gas. Due to the described detector arrangement and due to the fact that the proportions of the beam path from the laser light source to the beam splitter are contained in the same way in both signals, this allows the calculation out of absorption components outside the measuring cell. Thus, the measurement is independent of the concentration of the isotopes to be measured outside the measuring cell.
Der optomechanische Block kann – wie bereits erwähnt – beheizbar ausgebildet sein, um Kondensation innerhalb des optomechanischen Blocks zu vermeiden.As already mentioned, the optomechanical block can be made heatable in order to avoid condensation within the optomechanical block.
Zur thermischen Entkopplung kann um den optomechanischen Block eine Isolationsschicht aus Polyoxymethylen mit etwa 25% Glasfaser oder aus einem vergleichbaren Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,4 W/(K·m) und einem Wärmeausdehnungskoeffizienten ähnlich dem von Aluminium oder einem vergleichbaren Material vorgesehen sein. Auch der Strahlteiler kann eine geringe Wärmeleitfähigkeit von vorzugsweise unter etwa 40 W/(K·m) aufweisen. Somit findet kaum ein Wärmeübertrag zwischen den beiden Blöcken (optomechanischer Block und Laser-Detektor-Einheit) statt. Gleichzeitig werden mechanische Spannungen vermieden. Die Polyoxymethylen-Schicht kann auf einen Bereich zwischen optomechanischen Block und Laser-Detektor-Anordnung beschränkt sein. Die restliche Isolationsschicht kann in einem thermisch isolierenden Schaummaterial ausgebildet sein, vorzugsweise expandiertes Polystyrol (EPS) oder expandiertes Polypropylen (EPP).For thermal decoupling may be provided around the optomechanical block an insulating layer of polyoxymethylene with about 25% glass fiber or a comparable material with a thermal conductivity of about 0.4 W / (K · m) and a thermal expansion coefficient similar to that of aluminum or a comparable material , Also, the beam splitter may have a low thermal conductivity of preferably below about 40 W / (K · m). Thus, there is hardly any heat transfer between the two blocks (opto-mechanical block and laser-detector unit). At the same time, mechanical stresses are avoided. The polyoxymethylene layer may be limited to a region between the optomechanical block and the laser-detector array. The remaining insulation layer may be formed in a thermally insulating foam material, preferably expanded polystyrene (EPS) or expanded polypropylene (EPP).
Die Isolationsschicht kann derart innerhalb eines Gehäuses der Vorrichtung angeordnet sein, dass ein von der Kühlung der Laser-Detektor-Anordnung ausgehender Kühl-Luftstrom so um die Isolationsschicht herum zu einem Kühlluft-Auslass geführt wird, dass der Kühl-Luftstrom zum Kühlen einer elektronische Haupt-Platine der Vorrichtung verwendbar ist, welche Haupt-Platine zwischen Isolationsschicht und Gehäuse angeordnet ist. Dies ermöglicht ein sehr effizientes Thermomanagement für die beschriebene Vorrichtung, worauf bereits hingewiesen wurde.The insulating layer may be disposed within a housing of the device such that a cooling airflow emanating from the cooling of the laser detector array is directed around the insulating layer to a cooling air outlet such that the cooling airflow is for cooling an electronic main Board of the device is used, which main board between insulating layer and housing is arranged. This allows a very efficient thermal management for the described device, which has already been pointed out.
Im Bereich des Einlasses kann eine mechanische Komponente in Form einer Spüleinheit vorgesehen sein, die dazu ausgebildet ist, das Eindringen von Staub- und Schmutzpartikeln oder dgl. sowie größeren Gegenstände oder Fingern in die Vorrichtung zu verhindern, um deren Funktion zu erhalten und die Lebensdauer zu verlängern.In the region of the inlet may be provided a mechanical component in the form of a flushing unit, which is designed to prevent the penetration of dust and dirt particles or the like. And larger objects or fingers into the device to maintain their function and the life extend.
Die Spüleinheit kann zur Entlüftung des gesamten Luftkanals zwischen Einlass und Auslass innerhalb der Vorrichtung einschließlich der Messzelle ausgebildet sein, um Kondensation einschließlich Verschmutzung wirksam zu verhindern.The flushing unit may be designed to vent the entire air duct between inlet and outlet within the device including the measuring cell in order to effectively prevent condensation including contamination.
Zum selben Zweck können die Spüleinheit und der nachfolgende Luftkanal beheizbar ausgebildet sein, insbesondere von außen.For the same purpose, the flushing unit and the subsequent air duct can be designed to be heatable, in particular from the outside.
Insbesondere kann die Spüleinheit dazu ausgebildet sind, das in ihr und dem nachfolgenden Luftkanal enthaltene, relativ feuchte Messgas durch trockenere Raumluft zu ersetzen.In particular, the flushing unit can be designed to replace the relatively moist measuring gas contained in it and the subsequent air duct by drier room air.
Vorteilhafter Weise umfasst die Spüleinheit ein Gehäuse, vorzugsweise aus Aluminium oder dgl., mit wenigstens zwei vorzugsweise kreisförmigen Öffnungen, wobei eine erste Öffnung zur Aufnahme eines Bakterienfilters ausgebildet ist oder einen Bakterienfilter aufnimmt, an dem ein Atemschlauch angeschlossen oder anschließbar ist, und wobei eine zweite Öffnung zur Aufnahme eines mechanischen Lüfters ausgebildet ist oder einen mechanischen Lüfter aufnimmt, welcher Lüfter dazu ausgebildet ist, Raumluft in die Spüleinheit zu transportieren. Über eine dritte Öffnung ist eine Verbindung zum weiteren Luftkanal des optomechanischen Blocks bzw. der Vorrichtung insgesamt hergestellt.Advantageously, the flushing unit comprises a housing, preferably made of aluminum or the like, with at least two preferably circular openings, wherein a first opening for receiving a bacterial filter is formed or receives a bacterial filter to which a breathing tube is connected or connectable, and wherein a second Is formed opening for receiving a mechanical fan or receives a mechanical fan, which fan is adapted to transport room air in the flushing unit. Through a third opening is a connection to further air duct of the optomechanical block or the device as a whole.
Im Innern der Spüleinheit kann eine Welle, insbesondere Hohlwelle, angeordnet sein, die durch ein Motormittel, vorzugsweise Schrittmotor, rotierbar ist, wobei vorzugsweise eine direkte mechanische Verbindung zwischen Motormittel und Welle geschaffen ist, wobei durch das Motormittel mindestens zwei Positionen anfahrbar sind, und wobei die Welle so gestaltet ist, dass in einer ersten Position ein Messgas-Strom aus der ersten Öffnung und in einer zweiten Position ein Raumluft-Strom aus der zweiten Öffnung durch die dritte Öffnung in den nachfolgenden Luftkanal gelangt.In the interior of the rinsing unit, a shaft, in particular a hollow shaft, can be arranged, which is rotatable by a motor means, preferably stepping motor, wherein preferably a direct mechanical connection between the motor means and shaft is provided, wherein at least two positions can be approached by the motor means, and wherein the shaft is designed so that in a first position, a sample gas stream from the first opening and in a second position, a room air flow from the second opening passes through the third opening in the subsequent air duct.
Wenn die Welle als Hohlwelle ausgebildet ist, kann eine Gas- oder Luftführung durch Bohrungen in einem Mantel der Hohlwelle realisiert sein, welche Bohrungen so angeordnet sind, dass sie je nach Position des Motormittels entweder mit den ersten und dritten Öffnungen oder mit den zweiten und dritten Öffnungen des Gehäuses der Spüleinheit deckungsgleich sind, wobei die Hohlwelle weiterhin so gestaltet ist, dass die jeweils verbleibende Öffnung des Gehäuses durch den Wellenmantel im Wesentlichen gasdicht verschlossen ist.If the shaft is designed as a hollow shaft, a gas or air guide can be realized by drilling in a shell of the hollow shaft, which holes are arranged so that they either with the first and third openings or with the second and third depending on the position of the motor means Openings of the housing of the flushing unit are congruent, wherein the hollow shaft is further designed so that the respective remaining opening of the housing is closed by the shaft jacket substantially gas-tight.
Weiterhin kann eine Motorsteuerung der Spüleinheit so gestaltet sein, dass vor dem Abschalten einer Beheizung des Luftkanals die zweite Position der Hohlwelle angefahren wird, in der ein Gasaustausch durch den Lüfter (der Spüleinheit) ermöglicht ist.Furthermore, a motor control of the flushing unit can be designed so that before switching off a heating of the air duct, the second position of the hollow shaft is approached, in which a gas exchange through the fan (the flushing unit) is possible.
Außerdem kann die Spüleinheit zum automatischen Erkennen eines eingesetzten Bakterienfilters ausgebildet sein, insbesondere mittels RFID-Technik, so dass vorzugsweise beim Vorhandensein des Bakterienfilters die genannte erste Position und ohne Bakterienfilter die genannte zweite Position angefahren wird, in welcher ersten Position ein Messgas-Strom aus der ersten Öffnung und in welcher zweiten Position ein Raumluft-Strom aus der zweiten Öffnung durch die dritte Öffnung in den nachfolgenden Luftkanal gelangt.In addition, the rinsing unit can be designed for automatic detection of a bacterial filter used, in particular by means of RFID technology, so that preferably in the presence of the bacterial filter said first position and without bacterial filter said second position is approached, in which first position a sample gas stream from the first opening and in which second position a room air flow from the second opening passes through the third opening in the subsequent air duct.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das vorstehend beschriebene Spektrometer den Konzentrationsverlauf, insbesondere von CO2, eines menschlichen Atemvorgangs detektieren. Der Patient ist dazu mit dem Spektrometer über einen Atemschlauch mit Maske verbunden. Über diese Maske atmet der Patient in den Schlauch und damit ins Gerät (Vorrichtung, Spektrometer). Die Maske enthält zwei Ventile, die zum Ein- und Ausatmen dienen. Wenn der Patient einatmet, gelangt Raumluft in die Maske, die Luftröhre und die Lunge. Nur die Luft in der Lunge wird mit CO2 angereichert. Durch das Ausatmen gelangt Lungenluft, Luft aus der Luftröhre (nicht angereichert) und Luft aus der Maske (nicht angereichert) in den Atemschlauch.According to a further aspect of the invention, the spectrometer described above can detect the course of the concentration, in particular of CO 2 , of a human respiratory process. The patient is connected to the spectrometer via a breathing tube with mask. Using this mask, the patient breathes into the tube and thus into the device (device, spectrometer). The mask contains two valves that serve to inhale and exhale. When the patient inhales, room air enters the mask, trachea, and lungs. Only the air in the lungs is enriched with CO 2 . By exhaling, lung air, air from the trachea (not enriched) and air from the mask (not enriched) enters the breathing tube.
Durch diesen Vorgang ergeben sich vier unterscheidbare Phasen eines Atemvorgangs: Die erste Phase ist das Einatmen; in dieser Phase steht die Luft im Gerät, und die CO2-Konzentration ändert sich nicht. Die zweite Phase beschreibt einen Anstieg der CO2-Konzentration, da die CO2-Konzentration im Atemschlauch noch vom letzten Atemvorgang erhöht ist. Diese Luft wird nun, durch das Hineinatmen der neuen Luft, ins Gerät gedrückt. Die beiden nächsten Phasen beschreiben eine Durchmischung von Raumluft (nicht angereicherte Luft in der Luftröhre und Maske), Luft aus der Lunge und Luft vom letzten Atemvorgang. In der dritten Phase überwiegt der Anteil an Raumluft, was zu einem rapiden Abfall der CO2-Konzentration führt. Die vierte Phase beschreibt einen Anstieg der CO2-Konzentration. In dieser vierten Phase nimmt die Durchmischung mit Raumluft immer mehr ab, bis nur noch Luft aus der Lunge im Atemschlauch und Gerät ist.This process results in four distinct phases of a breathing process: the first phase is inhalation; In this phase, the air is in the device, and the CO 2 concentration does not change. The second phase describes an increase in CO 2 concentration, as the CO 2 concentration in the breathing tube is still increased from the last breath. This air is now, by inhaling the new air, pressed into the device. The next two phases describe a mixing of indoor air (non-enriched air in the trachea and mask), air from the lungs and air from the last breath. In the third phase, the proportion of indoor air predominates, which leads to a rapid decrease in the CO 2 concentration. The fourth phase describes an increase in the CO 2 concentration. In this fourth phase, the mixing with room air decreases more and more, until only air from the lungs in the breathing tube and device is.
Anhand dieses vorstehend verbal wiedergegebenen Konzentrationsverlaufs, der weiter unten anhand von
Dabei misst das hier beschriebene Spektrometer die Konzentration von 12C16O2 und 13C16O2 in an sich bekannter Weise anhand eines Transmissionsspektrums. Die Berechnung dieser Konzentrationen erfolgt über eine Korrelation mit der bekannten HITRAN-Datenbank. Die HITRAN-Datenbank enthält alle notwendigen Informationen, um ausgehend von einer Temperatur, einem Druck und einer Konzentration ein theoretisches Transmissionsspektrum in einem bestimmten Wellenlängenbereich zu berechnen.The spectrometer described here measures the concentration of 12 C 16 O 2 and 13 C 16 O 2 in a manner known per se using a transmission spectrum. These concentrations are calculated by correlation with the known HITRAN database. The HITRAN database contains all the information needed to calculate a theoretical transmission spectrum in a specific wavelength range based on temperature, pressure and concentration.
Die Vorrichtung ist vorzugsweise im Bereich der Auswerteeinheit (softwaretechnisch) dafür eingerichtet, die vorstehend beschriebenen Phasen zu erkennen und die Auswertung entsprechend anzupassen, sodass vorteilhafter Weise bevorzugt oder ausschließlich während der Phase 4 gemessen bzw. die Konzentration bestimmt wird.The device is preferably arranged in the region of the evaluation unit (software technology) for recognizing the phases described above and for correspondingly adapting the evaluation, so that preferably or exclusively during
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.Further features and advantages of the invention are the subject of the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing.
Ein besonderes Merkmal des Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung (nachfolgend auch „Spektrometer”) ist ihre Kompaktheit, die sowohl Vorteile bei der Portabilität als auch Platz- und Energieersparnis bietet. Die Umsetzung als Tischgerät und die daraus resultierenden Vorteile werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels genauer beschrieben.A special feature of the structure of the device according to the invention (hereinafter also "spectrometer") is its compactness, which offers both advantages in terms of portability and space and energy savings. The implementation as a tabletop device and the resulting advantages are described in more detail below using an exemplary embodiment.
In
Das Auslass-Ventil kann eine Styroporkugel umfassen, die auf einem O-Ring aufliegt und so ein Kugelventil bildet. Das Auslass-Ventil
Bezugszeichen
Bezugszeichen
Ferner bezeichnen in
Der optomechanische Block
Die Laser-Detektor-Einheit
Die Funktionsweise der Vorrichtung
Mittels des Hitzdrahtanemometers wird der Volumenstrom des Messgases durch die Vorrichtung
Die Haupt-Temperierungs-Einheit
Die Messzelle
Die Heizung
Speziell ist der Temperatursensor
Zur genaueren Berechnung der Konzentrationen werden außerdem Druck und Feuchte innerhalb der Messzelle
Die herausnehmbare Spiegeleinheit
Der Strahlteiler
Die Laserdiode
Der gesamte optomechanische Block
Messgas wird im Betrieb der Vorrichtung
Wie bereits erwähnt wurde, ist die Laser-Detektor-Einheit
Bei dem hier vorgestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Laser-Detektor-Einheit
Die Absorption des Lichts durch die zu messenden Isotope hängt dabei sowohl von der Weglänge des Lichts durch das (Mess-)Gas als auch von der Temperatur dieses Gases ab. Die Detektoren
Die mehrfach angesprochene Trennung des optomechanischen Blocks
Da das zu messende Gas eine relative Feuchte von 100 Prozent haben kann, sollte das Gas und der optomechanische Block
Da der optomechanische Block
Die Isolierung
Abschließend sei noch auf die Spüleinheit
Die in die Spüleinheit
Die in
Im Innern der Spüleinheit
Die Luftführung ist durch Bohrungen
Die durch Öffnung
Der Lüfter
Eine Motorsteuerung für den Motor
Die Spüleinheit
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Vorrichtungcontraption
- 1515
- Innenrauminner space
- 2020
- Tischgehäusedesktop housing
- 2525
- Atemmaskeoxygen mask
- 3030
- Atemschlauchbreathing tube
- 3535
- KühlluftaustrittCooling air outlet
- 4040
- elektronische Haupt-Platineelectronic main board
- 100100
- Messzellecell
- 105105
- Isolation MesszelleIsolation measuring cell
- 110110
- Spiegelmirror
- 120120
- Fenster/Fenster/StrahlteilerWindows / window / beam splitter
- 130130
- Heizungheater
- 140140
- Temperatursensortemperature sensor
- 150150
- Haupt-TemperaturreglerMain temperature controller
- 160160
- Auslass-VentilOutlet valve
- 210210
- Optomechanischer BlockOptomechanical block
- 220220
- Laser-Detektor-EinheitLaser and detector unit
- 230230
- Kühlkörperheatsink
- 240240
- Haupt-LüfterMain fan
- 300300
- Einlassinlet
- 301301
- erste Öffnungfirst opening
- 302302
- Bakterienfilterbacterial filter
- 303303
- Atemschlauchbreathing tube
- 304304
- Hohlwellehollow shaft
- 304a304a
- Bohrungdrilling
- 304b304b
- Bohrungdrilling
- 304c304c
- Mantelcoat
- 305305
- Motorengine
- 306306
- zweite Öffnungsecond opening
- 307307
- dritte Öffnungthird opening
- 308308
- RFID-ChipRFID chip
- 310310
- Spüleinheitrinsing unit
- 311311
- Gehäusecasing
- 320320
- HitzdrahtanemometerHot-wire anemometers
- 330330
- Vorheizelementpreheating
- 340340
- Haupt-TemperierungseinheitMain tempering unit
- 350350
- Spüllüfterpurge fan
- 360360
- Vorheizelement-ReglerPreheating controller
- 410410
- Spiegel/StrahlformerMirror / beamformer
- 420420
- Spiegel/StrahlformerMirror / beamformer
- 430430
- Spiegel/StrahlformerMirror / beamformer
- 440440
- Referenzdetektorreference detector
- 450450
- Laserdiodelaser diode
- 460460
- Signaldetektorsignal detector
- L1L1
- Laserstrahl MessdetektorLaser beam measuring detector
- L2L2
- Laserstrahllaser beam
- L3L3
- Laserstrahl ReferenzdetektorLaser beam reference detector
- L4L4
- Laserstrahl MesszelleLaser beam measuring cell
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- „Nichtinvasive Funktionsdiagnostik aus der Atemluft mit 13C-Atemtests” von Braden et al. im Deutschen Ärzteblatt, Heft 51–52, 2003 [0002] "Noninvasive Functional Diagnostics of Respiratory Air with 13C Breath Tests" by Braden et al. in Deutsches Ärzteblatt, Issue 51-52, 2003 [0002]
Claims (29)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202014105762.5U DE202014105762U1 (en) | 2014-11-28 | 2014-11-28 | Device for analyzing measuring gases, in particular breathing air |
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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ID=55235264
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE202014105762.5U Expired - Lifetime DE202014105762U1 (en) | 2014-11-28 | 2014-11-28 | Device for analyzing measuring gases, in particular breathing air |
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-
2014
- 2014-11-28 DE DE202014105762.5U patent/DE202014105762U1/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"Nichtinvasive Funktionsdiagnostik aus der Atemluft mit 13C-Atemtests" von Braden et al. im Deutschen Ärzteblatt, Heft 51-52, 2003 |
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DE102004018529B4 (en) | laser measurement system |
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Date | Code | Title | Description |
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R156 | Lapse of ip right after 3 years |