DE2707090A1 - Gasanalysator - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

Berlin und München VPA 77 P 5013 BRD

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Gasanalysator

Die Erfindung betrifft einen Gasanalysator mit einem Atemrohr, durch das das zu analysierende Atemgas strömt, mit einer Strahlungsquelle, die durch das Atemrohr strahlt, mit Spiegeln, die die Strahlung auf Strahlungsempfangsmittel lenken und mit mehreren Strahlungsfiltern, von'.denen jeder einem Gas zugeordnet ist.

Halogen-Kohlenwasserstoffverbindungen in Gasform werden heute routinemäßig in Kornbinationsgasen zur Kombinat ions narkose verwendet. Unter Ko nib inat ions narkose versteht man, daß man den Schlaf durch ein Hypnotikum, Analgesie (Beseitigung des Schmerzes) durch ein Analgetikum und eine Muskelentspannung mittels eines Muskelentspannungsmittels hervorruft. Kombinationsnarkose wird häufig in der modernen Krankenpflege angewandt. In der Praxis wird sie so ausgeführt, daß dem Patienten eine Gasmischung, bestehend aus drei Gasen ,z.B. Sauerstoffgas, Lachgas sowie einem halogenen Kohlenwasserstoff, zugeführt wird. Dabei ergibt sich das Problem, die Konzentrationen der drei Gase zu messen.

Ein Gasanalysator der eingangs genannten Art ist durch die FR-PS 2 223 691 bekannt. Auf einer mittels eines Motors drehbaren Filterscheibe ist eine strahlenundurchlässige Scheibe mit Aussparungen befestigt. Die in den Aussparungen sichtbaren Filterteile sind für unterschiedliche Wellenlängen der empfangenen Strahlung durchlässig. Jeder zu messenden Gaskonzentration

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Lst 5 KIi / 7.2.1977

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ist je ein Filter zugeordnet, das diejenigen Strahlungsanteile durchläßt, die das zu messende Gas absorbiert. Die Filterteile sind mittels eines Elektromotors, der die Scheibe dreht, vor einem einzigen Strahlendetektor bewegbar. Dieser sperrige und im Aufbau komplizierte Gasanalysator kann nur nacheinander verschiedene Gaskonzentrationen messen. Außerdem ist wegen des Motors ein verhältnismäßig hoher Leistungsverbrauch gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gasanalysator der eingangs genannten Art zu schaffen, der kompakt und im Aufbau einfach ist, der gleichzeitig drei Gaskonzentrationen messen kann und der einen niedrigen Leistungsverbrauch hat.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spiegel des Gasanalysators so ausgebildet und angeordnet sind, daß die Strahlung in zwei Strahlenbündel geteilt wird, von denen jedes durch je ein Fenster austritt, daß zwei Strahlungsdetektoren vorhanden sind, von denen jeder je ein aus dem Atemrohr austretendes Strahlenbündel erfaßt und daß vor jedem Strahler.dexektor je ein einem bestimmten Gas zugeordnetes Strahlenfilter angeordnet ist. Durch die beiden Detektoren können zunächst in Verbindung mit zwei Filtern mit verschiedenem Absorptionsvermögen zwei Gaskonzentrationen gleichzeitig gemessen werden. Wenn das zu untersuchende Gas aus drei Bestandteilen besteht, kann dann die Konzentration des dritten Bestandteils berechnet werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel in Verbindung mit den Unteransprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 eine. Darstellung einer Gasmeßvorrichtung zur Erläuterung der Erfindung und

Fig. 2 einen schematisch dargestellten Gasanalysator nach der Erfindung.

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Die Fig. 1 zeigt einen zwischen einem Patienten 1 und einem Beatmungsgerät 2, z.B. Narkosegerät, angeordneten Verbindungsschlauch 3. Das Narkosegerät 2 führt dem Patienten 1 über den Verbindungsschlauch 3 während der Inspirationsphase Atemgas zu. In dem Verbindungsschlauch 3 ist ein Gasanalysator 4 zum Analysieren der eingeatmeten Gase angeordnet. Ein dem Gasanalysator 4 zugeordnetes Atemrohr 5 ist in einer im Gasanalysatorgehäuse vorhandenen Aussparung 7 lösbar angeordnet. Das Atemrohr 5 kann also entfernt und sterilisiert werden. Der Gasanalysator 4 ist über Verbindungsleitungen 9, 10 mit einem Anzeigegerät 8 zum Anzeigen der zu messenden Gaskonzentrationen verbunden. Während der Exspirationsphasen strömt die Luft durch das Rohr 11, dessen freies Ende in die Atmosphäre mündet.

In Fig. 2 ist eine Strahlungsquelle 12 dargestellt, die von einem infrarot strahlenden keramischen Stab gebildet ist. Die Strahlen der Strahlungsquelle 12 sind mittels eines Schirms gerichtet. Der Strahlungsquelle 12 gegenüberliegend ist ein Hohlspiegel V- angeordnet. Dem Hohlspiegel 14 gegenüberliegend sind symmetrisch im Winkel zueinander zwei beidseitig verspiegelte Planspiegel 15, 16 befestigt. Zwischen den Planspiegeln 15, 16 ist ein Spalt 17 freigelassen, durch den die Strahlung der Strahlungsquelle 12 auf ein den Hohlspiegel 14 treffendes Strahlenbündel eingeblendet wird. Der Neigungswinkel der Planspiegel 15, 16 ist so gewählt, daß ,jeder von ihnen je einen Teil dieses Strahlenbündels nach Reflexion am Hohlspiegel 14 empfängt und zum Hohlspiegel 14 zurückwirft. Auf diese Weise entstehen zwei getrennte Strahlenbündel 18, 19, die nach Reflexion am Hohlspiegel 14 durch je ein Fenster 20, 21, 20a, 21a in der Wandung des Atemrohres 5 und der Aussparung 7 austreten. Im Gehäuse 6 des Gasanalysators 4 sind zwei Strahlungsdetektoren 22, 23 vorhanden,von denen jeder eines der aus dem Atemrohr 5 bzw. den Fenstern 20, 21, 20a, 21a austretenden Strahlenbündel 18,19 erfaßt. Vor jedem Strahlendetektor 22,23 ist je ein einem bestimmten Gas zugeordnetes Strahlenfilter 24, 25 angeordnet.

Die schräg angeordneten Spiegel 15, 16 sind beidseitig verspiegelt. Die Strahlung der Strahlungsquelle 12 ist auch direkt auf die der Strahlungsquelle zugewandten Seiten der Spiegel 15,

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gerichtet. Die Spiegel 15, 16 sind so ausgerichtet, daß sie die direkte Strahlung der Strahlungsquelle 12 in getrennten Strahlenbündeln 26, 27 über die Filter 24, 25 auf die Detektoren 22, 23 richten, so daß je ein Detektor 22, 23 auch von je einem Strahlenbündel 26,27 über das zugeordnete Filter 24,25 getroffen wird. Zwischen jedem Filter 24, 25 und dem zugeordneten Detektor 22, 23 ist ein elektrisch getriebener Strahlungsunterbrecher 28, 29 angeordnet, der periodisch von der voll gezeichneten in die gestrichelt gezeichnete Position bewegbar ist und umgekehrt und so wechselweise die beiden die Detektoren 22, 23 treffenden Strahlenbündel 18, 19 und 26, 27 unterbricht. Die Detektoren 22,23 sind über die Verbindungsleitungen 9, 10 mit dem Anzeigegerät 8 verbunden, das die Signale der Detektoren 22, 23 elektrisch auswertet und die Anzeige der zwei Gaskonzentrationen bewirkt, die den Filtern 24, 25 entsprechen.

Die Wände der Aussparung 7 und das Atemrohr 5 besitzen noch Fenster 30 bis 33 und 30a bis 33a, die die Strahlung der Strahlungsqualle 12 ar, den erforderlichen Stellen durchlassen.

Aus der Fig. 2 geht deutlich hervor, daß das Atemrohr 5 aus der Aussparung 7 leicht entfernt werden kann, daß der Gasanalysator 4 also eine vom Atemrohr 5 getrennte Einheit bildet.

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Claims (4)

1. 77 P 5013 BRD Pat ent ans pr üc h e

   1J Gasanalysator mit einem Atemrohr, durch das das zu analysierende Atemgas strömt, mit einer Strahlungsquelle, die durch das Atemrohr strahlt, mit Spiegeln, die die Strahlung auf Strahlungsempfangsmittel lenken und mit mehreren Strahlungsfiltern, von denen jeder einem Gas zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel (14, 15, 16) so ausgebildet und angeordnet sind, daß die Strahlung in zwei Strahlenbündel (18, 19) geteilt wird, von denen jedes durch je ein Fenster (20, 21, 20a, 21a) austritt, daß zwei Strahlungsdetektoren (22, 23) vorhanden sind, von denen jeder je ein aus dem Atemrohr (5) austretendes Strahlenbündel (18,19) erfaßt und daß vor jedem Strahlendetektor (22, 23) je ein einem bestimmten Gas zugeordnetes Strahlenfilter (24, 25) angeordnet ist.
2. 2. C-asanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der S-rahlungsquelle (12) gegenüberliegend ein Hohlspiegel (14) angeordnet ist, daß dem Hohlspiegel (14) gegenüberliegend symmetrisch im Winkel zueinander zwei Planspiegel (15, 16) liegen, daß zwischen den Planspiegeln (15, 16) ein Spalt (17) freigelassen ist, durch den die Strahlung der Strahlungsquelle (12) auf ein den Hohlspiegel (14) treffendes Strahlungsbündel eingeblendet wird und daß der Neigungswinkel der Planspiegel (15, 16) so gewählt ist, daß jeder von ihnen je einen Teil dieser Strahlungsbündel nach Reflexion am Hohlspiegel (14) durch je ein Fenster (20, 21) reflektiert.
3. 3. Gasanalysator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schräg angeordneten Spiegel (15, 16) beidseitig verspiegelt sind, daß die Strahlung der Strahlenquelle (12) auch direkt auf die der Strahlungsquelle (12) zugewandte Seite der Spiegel (15, 16) gerichtet und die Spiegel (15, 16) so ausgerichtet sind, daß sie diese direkte Strahlung in getrennten Strahlenbündeln (26, 27) über die Filter (24, 25) auf die Detektoren (22, 23) richten, so daß je ein Detektor (22, 23) von je einem Strahlenbündel (26, 27) über das zugeordnete

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   Filter (24, 25) getroffen wird, und daß vor jedem Detektor (22, 23) ein Strahlungsunterbrecher (28, 29) angeordnet ist, der wechselweise die beiden den Detektor (22, 23) treffenden Strahlenbündel (18, 19) unterbricht.
4. 4. Gasanalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er eine das Atemrohr (5) umschließende Aussparung (7) aufweist, in deren Wandung Fenster (20a, 21a, 30a, 31a, 32a, 33a) vorgesehen sind, welche den Fenstern (20, 21, 30, 31, 32, 33) des Atemrohres (5) gegenüberliegen, daß die Spiegel (14, 15, 16) in der Wandung der Aussparung (7) und die übrigen Bauelemente (12, 13, 22 bis 25, 28, 29) des Gasanalysators (4) in einem die Aussparung (7) aufweisenden Gehäuse (6) angeordnet sind und daß das Atemrohr (5) in der Aussparung (7) lösbar angeordnet ist.

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