DE2504402C2 - Vorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit - Google Patents

Vorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit

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DE2504402C2
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Sandoz Patent GmbH
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    • A61M1/3621—Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3663—Flow rate transducers; Flow integrators
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit, mit einer zylindrischen Zulaufkammer mit einem Einlaß an der Oberseite für die Verbindung mit einer Flüssigkeitszuführungsleitung und mit einer Flüssigkeitsauslaßöffnung in der unteren Wand als Verbindung zu einer zylindrischen Ablaufkammer, die mit einem Auslaß an der Unterseite für die Verbindung mit einer Flüssigkeitsabführungsleitung versehen ist, und mit einer Druckausgleichsöffnung zwischen der Zulaufkammer und der Ablaufkammer.
Zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit, insbesondere von Blut, werden vorzugsweise elektronische Strömungs- bzw. Mengenmesser eingesetzt oder es wird die Zeit gemessen, weiche eine in die Blutleitung injizierte Gasblase benötigt, um eine vorher festgelegte Entfernung zu überwinden. Ferner sind Einrichtungen zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit bekannt, welche ein Pendel aufweisen, welches in der Leitung des Flüssigkeitsstroms angeordnet ist.
Aus der DD-PS 21 978 ist eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung von Durchflußmengen bekannt, welche einen relativ komplizierten Aufbau aufweist. Die Verbindung zwischen der Zulaufkammer und der Ablaufkammer erfolgt dort über eine rohrartige Normdüse, weiche in der Trennplatte zwischen den beiden Kammern abgedichtet ist. Diese rohrartige Normdüse weist eine relativ große Länge auf, so daß bei diesem bekannten Gerät je nach Viskosität und Oberflächenspannung der zu messenden Flüssigkeit Probleme auftreten können, welche die Meßwerte verfälschen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute, preisgünstige Vorrichtung zu schaffen, weiche unabhängig von der Art der Flüssigkeit exakte Messungen zuläßt.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die untere Wand der Zulaufkammer an deren Unterseite im Bereich der Auslaßöffnung mit einer kegelstumpfförmigen Ausnehmung versehen ist.
Da die Flüssigkeitsauslaßöffnung infolge der kegelstumpfförmigen Ausnehmung von einer dünnen Wand begrenzt ist, wird ein Rückstau vermieden, welcher sich normalerweise durch Turbulenzen eines viskosen FlüssiKkcitsstroms, beispielsweise eines Blutstroms, aufbaut.
Durch die erfindungsgemäß ausgebildete Flüssigkeitsauslaßöffnung wird eine laminare Strömung durch die Öffnung erreicht, wodurch verhindert wird, daß der Flüssigkeitsspiegel in der Zulaufkammer sich nicht nur als Funktion der Durchflußmenge, sondern auch beträchtlich in Abhängigkeit von Viskosität und Oberflächenspannung ändert Insbesondere bei Blut können diese Größen von Bedeutung sein, da Blut beispielsweise je nach Hämatokritmenge verschiedene Viskositäten aufweisen kann. Die erfindungsgemäße Auslaßöffnung dagegen ist infolge der dünnwandigen Öffnungsbegrenzung unempfindlich gegenüber veränderten Viskositätsund Oberflächenspannungswerten.
Anhand der Zeichnung, in der im Axialschnitt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten gezeigt ist wird die Erfindung näher erläutert
Die in der Zeichnung gezeigte Vorrichtung 10 zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten hat eine zylindrische Zulaufkammer 12 für die Flüssigkeit mit einem Einlaß 14 an ihrer Oberseite für die Verbindung mit einer Flüssigkeitszuführungsleitung 16. Von einer dünnen Wand 20 an der Basis bzw. Unterseite der Zulaufkammer 12 für die Flüssigkeit wird eine Flüssigkeitsauslaßöffnung 18 begrenzt Die ■dünne Wand 20 wird von den Rändern gebildet, welche durch die Formgebung oder auf andere Weise festgelegt sind, wobei eine kegelstumpfförmige Ausnehmung 22 in der Basiswand bzw. unteren Wand der Zulaufkammer 12 für die Flüssigkeit erzeugt wird.
Eine zylindrische Ablaufkammer 24 für die Flüssigkeit mit einem Auslaß 26 an ihrer Basis bzw. Unterseite für die Verbindung mit einer Flüssigkeitsabführleitung 28 umschließt die Zulaufkammer 12 für die Flüssigkeit und ist so angeordnet, daß Flüssigkeit von der Zulaufkammer 12 für die Flüssigkeit aufgenommen wird, welche durch ihre Flüssigkeitsauslaßöffnung 18 strömt.
In der Zulaufkammer 12 für die Flüssigkeit sind zur Oberseite hin Druckausgleichsöffnungen 30 vorgesehen, um Drucke auszugleichen, weiche sich über den Volumina an Flüssigkeit in der Zulaufkammer 12 für die Flüssigkeit und der Ablaufkammer 24 für die Flüssigkeit ausbilden.
Die Zulaufkammer 12 und die Ablaufkammer 24 für die Flüssigkeit bestehen aus transparentem Material, beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff, so daß eine visuelle Beobachtung des Flüssigkeitsspiegels in der Zulaufkammer 12 für die Flüssigkeit möglich ist. Die Zulaufkammer für die Flüssigkeit ist mit geeichten Markierungen 32 versehen, welche die Strömungsgeschwindigkeit bzw. den Mengenstrom der Flüssigkeit durch die Vorrichtung als Funktion der Flüssigkeitshöhe in der Zulaufkammer 12 für die Flüssigkeit anzeigen.
An der Basis der Ablaufkammer 24 für die Flüssigkeit ist ein Filter 34 zum Filtern der durch die Vorrichtung 10 gehenden Flüssigkeit vorgesehen. Das Filter 34 sitzt über einer konvergierenden Öffnung 36 in der unteren Wand der Ablaufkammer 24 für die Flüssigkeit.
In die Ablaufkammer 24 für die Flüssigkeit führen seitlich in einem spitzen Winkel Zugangsleitungen 38 und 40. Die Zugangsleitungen können mit einem Maßstab versehen und durch Kautschukkappen verschlossen sein. Mit Hilfe einer Spritze können durch sie aus der Ablaufkammer 24 für die Flüssigkeit Flüssigkeitsproben (Blutproben) entnommen werden. Die Zugangsleitungen 38 und 40 können auch anderweitig verwendet werden, beispielsweise für das Überwachen des Gasdrucks über der Flüssigkeit (Blut) in der Ablaufkam-
rr,3r 24 für die Flüssigkeit oder für die Zugabe einer physiologischen Kochsalzlösung, von Heparin und dergleichen zu dem in der Ablaufkammer 24 für die Flüssigkeit befindlichen Blut
Am Auslaß 26 der Ablaufkammer 24 kt bei der gezeigten Ausführungsform in der Flüssigkeitsabführungsleitung 28 ein Steuerventil 38 zum Steuern der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit und somi' des Staudrucks in die Vorrichtung 10 vorgesehen.
Die Vorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten kann beim Einsatz in einem außerhalb des Körpers befindlichen Blutbehandlungssystem, beispielsweise in einem Hämodialysesystem, zweckmäßigerweise stromab von einer Blutpumpe 42 und stromab von einer künstlichen Niere oder einem Blutdialysator 44 angeordnet werden.
In Betrieb strömt Flüssigkeit (Blut) durch die Flüssigkeitszuführungsleitung 16 in die Zulaufkammer 12 für die Flüssigkeit durch den Einlaß 14. Der Spiegel, bis zu welchem Flüssigkeit in der Zulaufkammer 12 für die Flüssigkeit hochsteigt, ist abhängig von der Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstroms in die Aufnahmekammer für die Flüssigkeit sowie der Abmessung der Flüssigkeitsauslaßöffnung 18. Durch die Flüssigkeitsauslaßöffnung 18 strömt kontinuierlich Flüssigkeit und füllt teilweise die Ablaufkammer 24 für die Flüssigkeit. Dann tritt die Flüssigkeit aus der Ablaufkammer 24 für die Flüssigkeit durch den Auslaß 26 hindurch aus, nachdem sie über das Filter 34 gefiltert worden ist.
Wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ■1 im wesentlichen konstant ist, stellt sich ziemlich schnell f ein stabiler Zustand ein. Die Strömungsgeschwindigkeit bzw. der Mengenstrom der Flüssigkeit durch die Vor- \ richtung 10 kann dann direkt von den Eichmarkierunj gen 32 als Funktion der Höhe der Flüssigkeit in der % Zulaufkammer 12 für die Flüssigkeit abgelesen werden.
Hierzu 1 Blau Zeichnungen
40
45
50
55
60
65

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Vorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit, mit einer zylindrischen Zulaufkammer mit einem Einiaß an der Oberseite für die Verbindung mit einer Flüssigkeitszuführungsleitung und mit einer Flüssigkeitsauslaßöffnung in der unteren Wand als Verbindung zu einer zylindrischen Ablaufkammer, die mit einem Auslaß an der Unterseite für die Verbindung mit einer Flüssigkeitsabführungsleitung versehen ist, und mit einer Druckausgleichsöffnung zwischen der Zulaufkammer und der Ablaufkammer, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Wand der Zulaufkammer (12) an deren Unterseite im Bereich der Auslaßöffnung (18) mit einer kegelstumpfförmigen Ausnehmung (22) versehen ist
DE2504402A 1974-02-04 1975-02-03 Vorrichtung zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit Expired DE2504402C2 (de)

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IT40007/74A IT1005475B (it) 1974-02-04 1974-02-04 Apparecchio per la misurazione del flusso del sangue nell emo dialisi

Publications (2)

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DE2504402A1 DE2504402A1 (de) 1975-08-07
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DE (1) DE2504402C2 (de)
FR (1) FR2260084B1 (de)
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IT (1) IT1005475B (de)

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FR2260084A1 (de) 1975-08-29
JPS50115554A (de) 1975-09-10
FR2260084B1 (de) 1978-04-21
CA1049811A (en) 1979-03-06
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