DE3309801A1 - Oxygen measuring and warning device - Google Patents
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Abstract
Description
Sauergtoff-Meß- und WarngerätOxygen measuring and warning device
Anwendungsgebiet der Erfindung: Die Erfindung betrifft ein Sauerstoff-Meß- und Warngerät, das in der Anästhesie und Intensivüberwachung, insbesondere bei Narkose- und Beatmungsgeräten oder anderen Einrichtungen mit gesteuertem Atemgasdurchsatz Verwendung finden kann und das kontinuierlich die gesamte Sauerstoffkonzentration digital mißt bzw. eine digitale Parametermessung des Ätemgases ermöglicht. kieses entweder mit dem Atmungs-Rohrleitungssystem eines Patienten oder direkt mit der Umgebungsatmosphäre verbundene Sauerstoff-Meß- und Warngerät ist mit zwei unabhängig voneinander einstellbaren Grenzwert schaltern versehen, welche die Grenzgrößen für die erforderliche Sauerstoffkonzentration anzeigen. Für den Prall auftretender Grenzwertverletzungen wird ein über entsprechende Schaltkreise optisches und akustisches Alarmsignal ausgelöst.Field of application of the invention: The invention relates to an oxygen measuring and warning device, which is used in anesthesia and intensive monitoring, especially in the case of anesthesia and ventilators or other devices with controlled breathing gas flow Can be used and that continuously the total oxygen concentration digitally measures or enables a digital parameter measurement of the respiratory gas. gravel either to a patient's respiratory tubing or directly to the Ambient atmosphere connected oxygen measuring and warning device is independent with two mutually adjustable limit switches, which set the limit values for show the required oxygen concentration. For the impact of limit value violations a visual and audible alarm signal is triggered via appropriate circuits.
Charakteristik der bekannten technischen Löungens Es ist ein für den medizinischen Bereich bestimmtes Sauerstoff-Meß-. und Warngerät bekannt, bei dem der Sauerstoff aus dem umgebenden Gasgemisch durch die Kunststoffmenibran eines Sensors in das Innere seiner Doppelmeßzelle diffundiert, wodurch an ihren Elektroden eine elektrochemische Reaktion verursacht wird (Oxycom loo D Prospekt 6191.11 / Drägerwerk AG, DE). Dabei werden zwei Meßströme erzeugt, die dem Sauerstoffpartialdruck proportional sind. Bei Gleichheit dieser beiden Meßströme er folgt eine Anzeige und sind die beiden Meßströme ungleich, wird Funktionsstörung signalisiert. Die Meßanlage ist mit der optisch akustischen Warneinrichtung derart signalverknüpft, daß bei Unterschreitung der manuell einstellbaren Grenzgröße eine akustische Warnung und bei gestörter Funktion eine optische Warnung erfolgt.Characteristic of the known technical solutions It is a for the medical field specific oxygen measuring. and warning device known in which the oxygen from the surrounding gas mixture through the plastic menibran one Sensor diffuses into the interior of its double measuring cell, thereby affecting its electrodes an electrochemical reaction is caused (Oxycom loo D prospectus 6191.11 / Drägerwerk AG, DE). Two measuring currents are generated, which correspond to the partial pressure of oxygen are proportional. If these two measuring currents are equal, a display follows and if the two measuring currents are not equal, a malfunction is indicated. the The measuring system is signal-linked to the optical acoustic warning device in such a way that that an acoustic warning is given if the manually adjustable limit is not reached and a visual warning is given in the event of a malfunction.
Fernerhin ist ein Sauerstoff.-Warngerät bekannt, bei dem die Anzeige durch Anwendung des Meßprinzips der Polarographie erfolgt, und zwar hier mit einem Sensor, der eine als Einwegzelle konsipierte Elektrode enthält (OXYGEN MONITOR - mono 2 / Roche Bio-Electronic* US). Der optische Grenzwertalarm wird mittels blinkendem schwarzen Dreieck in der Ziffernanzeige sichtbar gew macht.Furthermore, an oxygen warning device is known in which the display takes place by applying the measuring principle of polarography, here with a Sensor that contains an electrode that is used as a disposable cell (OXYGEN MONITOR - mono 2 / Roche Bio-Electronic * US). The optical limit value alarm is activated by a flashing black triangle in the numeric display.
Nach dem gleichen Meßprinzip funktioniert die Anzeige bei einem weiteren Sauerstoff-WarngerEt, das mit Uberschreitung oder Unter schreitung der einstellbaren Grenzgrößen warnt (oxygen Monitor OM-15 / Bechmann Instruments France, FR). Zur Signalisierung dez Grenzwertverletzungen werden bei diesem Warngerät herkömmliche Signallampen verwendet.The display works according to the same measuring principle for another Oxygen warning device with exceeding or falling below the adjustable Limit sizes warns (oxygen monitor OM-15 / Bechmann Instruments France, FR). To the Signaling dec limit value violations are conventional with this warning device Signal lamps used.
Und schließlich ist noch ein Sauerstoff-Meß und Warngerät bekannt geworden, das die gesamte Sauerstoffdichte innerhalb eine Inkubators für Früh- und Neugeborene, eines Sauerstoffzeltes oder anderer Narkosebeatmungseinheiten mißt und das in der Lage ist Gasverluste bzw. Fehlleistungen in der Sauerstoffzuführung wahrzunehmen und zu warnen (oxygen Monitor OMD - loo / Aika Medical Corp., JP). Auch hier wird ein polarographischer Sensor zur Messung der Sauerstoffdichte verwendet, die mittels Flüssigkeitskristall (LCD) digital angezeigt wird. Obergrenze und Untergrenze der Sauerstoffdichte sind getrennt einstellbar und das Verlassen des Grenzbereiches wird sowohl optisch durch digitale Anzeige als auoh akustisch durch diskontinuierlich hörbare Töne gewarnt.And finally, an oxygen measuring and warning device is known that the total oxygen density within an incubator for early and early morning Newborns, an oxygen tent or other anesthetic ventilation units and that is capable of gas losses or malfunctions in the oxygen supply perceive and warn (oxygen monitor OMD - loo / Aika Medical Corp., JP). Here, too, a polarographic sensor is used for measuring the oxygen density is used, which is displayed digitally by means of a liquid crystal (LCD). Upper limit and the lower limit of the oxygen density can be set separately and exiting the limit area is visualized by a digital display and also acoustically warned by intermittently audible tones.
Dieses und die anderen digital anzeigenden Sauerstoff-Meß- und Warngeräte sichern zwar genaue Sauerstoffmessungen, doch die optische Signalisierung von Grenzwertverletsungen ist entweder vernachlässigt oder nur mit zusätzlichem Aufwand und insofern auch nicht optimal gelöst worden.This and the other digitally displaying oxygen measuring and warning devices ensure accurate oxygen measurements, but the optical signaling of limit value violations is either neglected or only with additional effort and to that extent also not been solved optimally.
Ziel der Erfindung: Das Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der aufgezeigten Nachteile und die Vermeidung eines aufwendigen Schaltungsaufbau. Ihr Zweck besteht besonders darin, unter Beibehaltung der vorhandenen Schaltungselemente und der digitalen Ziffernanzeige bzw. Symbolanzeige neben einer einwandfreien Sauer atoffmessung gleichfalls eine in wirtschaftlicher und ergonomischer Hinsicht optimale Warnung zu ermöglichen. Außerdem soll die optische Alarmsignalisierung lichtstark und auf relativ weite Entfernung noch wahrnehmbar sein.Aim of the invention: The aim of the invention is to eliminate the identified disadvantages and the avoidance of a complex circuit structure. you The main purpose is to keep the existing circuit elements and the digital numeric display or symbol display next to a perfect Sauer Atoff measurement is also optimal from an economical and ergonomic point of view Enable warning. In addition, the visual alarm signaling should be bright and still be perceptible from a relatively long distance.
Darlegung des Wesens der Erfindung: Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Sauerstoff-Meß-und Warngerät zu entwickeln, das eindeutig die Normalzustände (keine Grensverletsung) von den Alarmzuständen (Grenewertverletzung) unterscheidet, indem entweder nur die gemessene Sauerstoffkonzentration auf dem Anzeigefeld sichtbar gemacht wird oder dieses zusätzlich über seine gesamte Größe blinkt.Explain the essence of the invention: The invention presents the Task to develop an oxygen measuring and warning device that clearly shows normal conditions (no limit violation) differentiates from the alarm states (limit value violation), by either only making the measured oxygen concentration visible on the display panel is made or this also flashes over its entire size.
Es wird weiterhin angestrebt, das Verlassen des eingestellten Grenzbereiches in Abhängigkeit von seiner Uberschreitung oder Unterschreitung unterscheidbar anzuzeigen0 Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Signalleitungssystem und eine Schaltkreisverknüpfung in der Weise, daß den beiden, die Obergrenze und die Untergrenze getrennt einstellbaren Grenzwertgebern zwei parallele die Sauerstoff-Konzentration über einen Analog/Digitalwandler messende und die Grenzwertverletzung über eine erste und eine zweite Grundschaltung signalisierende Schaltkreise nachgeschaltet sind, die über Tastenschalter und über eine der Anzeigeeinheit vorgeschalteten Transistorenschaltung einerseits ein digitales Signal im BCD-Kode abgeben und über einen Decoder eine 7-Segment-Kodierung zur Ansteuerung der Anzeigetableaus ermöglichen sowie andererseits einen Durchschalt- oder Sperreffekt während einer Grensverletzung bewirken.The aim is still to leave the set limit range to be displayed in a distinguishable manner depending on whether it is exceeded or not reached 0 According to the invention the object is achieved by a signal line system and a circuit link in such a way that the two, the upper limit and the lower limit can be set separately Limit value transmitters two parallel the oxygen concentration via an analog / digital converter measuring and the limit value violation via a first and a second basic circuit signaling circuits are connected downstream via key switches and via a transistor circuit upstream of the display unit, on the one hand, a digital one Output signal in BCD code and a 7-segment coding for control via a decoder enable the display panels and, on the other hand, a through-connection or blocking effect cause during a boundary violation.
Gemäß der Erfindung ist davon auszugehen, daß der erste Grenswertgeber an den einen Tastenschalter und an einen für den oberen Grenzwert bestimmten Komparator sowie der zweite Grenzwertgeber an den anderen Tastenschalter und an einen für den unteren Grenzwert bestimmten Komparator angeschlossen sind und davon, daß dem zweiten Tastenschalter über den ersten Tastenschalter und den beiden Komparatoren eine dem Sauerstoff-Partialdruok proportionale Spannung von einem Sauerstoffwandler über einen Meßverstärker zugeführt ist.According to the invention, it can be assumed that the first limit generator to the one key switch and to a comparator intended for the upper limit value as well as the second limit switch to the other key switch and to one for the lower limit certain comparator are connected and that the second Key switch via the first key switch and the two comparators one dem Oxygen partial pressure proportional voltage from an oxygen converter across a measuring amplifier is supplied.
In weiterer Ausbildung der Erfindung weist der über die beiden Tastenschalter hergestellte Schaltkreis zwei zum Anzeigetableau mit Vorzeichenanzeige geführte und unter Zwiechenschaltung einer Diode miteinander verbundene Signalverknüpfungen auf und besitzt dieser Schaltkreis eine weitere Signalverknüpfung zum Analog/Digitalwandler, die einerseits mit dem Dekoder und über diesen mit dem Anzeigetableaus und andererseits zur zeitmultiplexen Ansteuerung mit diesen über die zuständigen Transistoren verbunden ist. Der erfindungsgemäß über die beiden Komparatoren hergestellte Schaltkreis verfügt über zwei mit den Komparatoren signalverknüpfte logische Grundschaltungen, von denen die eine ein von beiden Komparatoren beschaltetes NAND-Gatter enthält, das erstens über einen Multivibrator mit dem Dekoder und direkt mit dem Vorzeichen-Anzeigetableauz und zweitens mit einem NAND-Gatter eines akustischen Signalgebers verbunden ist und deren andere Grundschaltung im direkten Zugang des für den unteren Grenzwert zuständigen Komparators zu dem Transistor besteht, der in die zum Vorzeichen-Anizeigetableaut führende Signalverknüpfungen der ersten Grundschaltung des zweiten Schaltkreises und in die des ersten Schaltkreises eingreift.In a further embodiment of the invention, the has the two key switches Manufactured circuit two led to the display panel with sign display and signal links connected to one another with the interconnection of a diode and this circuit has another signal link to the analog / digital converter, on the one hand with the decoder and on the other hand with the display panels connected to these via the relevant transistors for time-division multiplex control is. The circuit produced according to the invention has the two comparators via two logic signals linked to the comparators Basic circuits, one of which contains a NAND gate connected by both comparators, Firstly via a multivibrator with the decoder and directly with the sign display panel and secondly is connected to a NAND gate of an acoustic signal generator and its other basic circuit in the direct access of the for the lower limit value responsible comparator for the transistor, which is included in the sign display table leading signal combinations of the first basic circuit of the second circuit and engages in those of the first circuit.
Zweckmäßigerweise kann der akustische Signalgeber kurzzeitig blockiert werden. Dieses wird ermöglicht dadurch, daß das NAND-Gatter des Signalgebers eingangsseitig noch mit einem Zeitgeber und über diesen mit einer Taste "Alarm reset" sowie ausgangsseitig an einem Multivibrator und über diesen mit einer Warnhupe verbunden ist.The acoustic signal generator can expediently be blocked for a short time will. This is made possible by the fact that the NAND gate of the signal generator is on the input side still with a timer and via this with a button "alarm reset" as well as on the output side is connected to a multivibrator and via this to a warning horn.
Die digitale Ziffernanzeige ist bevorzugt so ausgelegt, daß eine zusätzliche Anzeige der ersten Stelle hinter dem Komma erfolgen kann0 Das wird möglich gemacht, durch eine Taste "cal", die in die Signalverknüpfung zum hinteren Digiteingang der Anzeigetableaus zwischen diesen und dem vorgeordneten Transistor geschaltet ist.The digital numeric display is preferably designed so that an additional The first digit after the decimal point can be displayed 0 This is made possible by a key "cal", which is in the signal link to the rear digital input of the Display panels are connected between these and the upstream transistor.
Durch Zuführung einer Referenz spannung Uref an die Grenzwert geber, einer Betriebsspannung UB an die mit den Digiteingängen der Anzeigetableaus verbundene Transistoren sowie an den Digit-Vorzeicheneingang und einen entsprechenden Schaltungsanschluß auf Mse ist ein zuverlässiger Yunktionsverlauf gemäß dem Ausführungsbeispiel herstellbar.By supplying a reference voltage Uref to the limit value transmitter, an operating voltage UB connected to the digital inputs of the display panels Transistors as well as to the digit sign input and a corresponding circuit connection A reliable function curve according to the exemplary embodiment can be produced on Mse.
Ausführungsbeispiel: Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese verdeutlicht die logische Verknüpfung des erfindungsgemäßen Sauerstoff-Meß- und Warngerät mit integrierten Schaltkreisen, denen ein Sauerstoffwandler 1 und zwei Grenzwertgeber 2, 3 vorgeschaltet sind. Mit diesen sind zum einen ein Meßverstärker 4 und zum anderen zwei Komparatoren 5, 6 verbunden, die ihrerseits mit zwei Tastenschaltern 7, 8 signalverknüpft sind.Embodiment: The following is a preferred embodiment the invention explained in more detail with reference to the accompanying drawing. This clarifies the logical connection of the oxygen measuring and warning device according to the invention with integrated circuits, which one oxygen converter 1 and two Limit switches 2, 3 are connected upstream. With these are on the one hand a measuring amplifier 4 and, on the other hand, two comparators 5, 6 connected, which in turn have two key switches 7, 8 are signal-linked.
Die beiden Komparatoren 5,6 stehen mit einem NAND-Gatter 9 einer Grundschaltung in Verbindung, der noch zugeordnet sind ein Multivibrator 15 und ein Signalgeber mit einer Taste "Alarm reset" lo, einem Multivibrator 11, einem von diesem und dem NAND-Gatter 9 beschalteten zweiten NANfl-Gatter 13 sowie einem weiteren Multivibrator 16 und einer Warnhupe 18. Eine weitere Grundschaltung ist hergestellt mittels eines Transistors 24, der einerseits mit dem Ausgang des Komparators 6, andererseits mit dem Ausgang des Multivibrators 15 und einem Vorzeichen-Anzeigetableau 19 einer Anzeigeeinheit verbunden ist. Beide Grundschaltungen sind Bestandteil eines zweiten Schaltkreises.The two comparators 5, 6 are connected to a NAND gate 9 of a basic circuit in connection, which are still assigned a multivibrator 15 and a signal transmitter with a button "alarm reset" lo, a multivibrator 11, one of this and that NAND gate 9 connected second NANfl gate 13 and another multivibrator 16 and a warning horn 18. Another basic circuit is established by means of a Transistor 24, on the one hand with the output of the comparator 6, on the other hand with the output of the multivibrator 15 and a sign display panel 19 of a display unit connected is. Both basic circuits are part of a second circuit.
Die beiden genannten Tastenschalter 7,8 ermöglichen die Ausgabe von Doppelfunktionen. Zu diesem Zweck ist der eine Ausgang des Tastenschalters 7 an den einen Eingang des Tastenschalters 8 angeschlossen, während sein anderer Ausgang eine Signalverknüpfung mit dem Vorzeichen-Anzeigetableau 19 ausweist. Beim Tastenschalter 8 hingegen ist der eine Ausgang an einen Analog-Digitalwandler 14 und der andere Ausgang einmal über eine Diode 12 an die zum Vorzeichen-Anzeigetableau 19 geführte Signalverknüpfung des Tastenschalters 7 und zum anderen über eine weitere Signalverknüpfung an das Vorzeichen-Anzeigetableau 19 gelegt.The two mentioned key switches 7,8 enable the output of Dual functions. For this purpose, one output of the key switch 7 is on connected to one input of the key switch 8, while its other output a signal link with the sign display panel 19 identifies. At the key switch 8, on the other hand, is one output to an analog-to-digital converter 14 and the other Output once via a diode 12 to the one leading to the sign display panel 19 Signal linkage of the key switch 7 and on the other hand via a further signal linkage placed on the sign display panel 19.
Der dem ersten Schaltkreis zugeordnete Analog-Digitalwandler 14, welcher aus einem in der Schalttechnik unter der Bezeichnung C 520 D bekannten 3-digit-Analog-Digitalwandlerschaltkreis besteht, ist mit seinen Ausgängen an einm Dekoder 17 und über diesen an die Anzeigetableaus 19, 2o sowie an Transistoren 21 bis 23 angeschlossen, die ihrerseits eine Verbindung zu den Digiteingängen der Anzeigetableaus 19, 20 herstellen. Dem Transistor 23 ist noch eine Taste flcal1t 25 nachgeordnet, so daß damit ein 3-digit-Anzeigebereich geschaffen ist.The analog-to-digital converter 14 associated with the first circuit, which from a 3-digit analog-digital converter circuit known in switching technology under the designation C 520 D. exists, is with its outputs on einm decoder 17 and via this on the display panels 19, 2o and connected to transistors 21 to 23, which in turn have a link to the digital inputs of the display panels 19, 20. The transistor 23 is Another key flcal1t 25 downstream, so that a 3-digit display area is created.
Bei diesem erfindungsgemEB geschalteten Sauerstoff-Meß- und Warngerät liefert der Sauerstoffwandler 1 eine elektrische Spannung, die dem Sauerstoff-Partialdruck proportional ist.With this oxygen measuring and warning device switched according to the invention the oxygen converter 1 supplies an electrical voltage that corresponds to the oxygen partial pressure is proportional.
Diese wird mit dem Meßverstärker 4, der aus einer Operationsverstärkerstufe besteht, auf einen Einheitspegel von 1 Volt Gleichspannung verstärkt und über die Tastenschalter 7, 8 (nichtrastend) auf den Eingang des Analog-Digitalwandlers 14 gelegt. Gleichzeitig erfolgt durch den Meßverstärker 4 eine Anpassung an den Sauerstoffwandler 1 (Kalibrierung).This is done with the measuring amplifier 4, which consists of an operational amplifier stage consists, amplified to a unit level of 1 volt DC voltage and over the Pushbutton switches 7, 8 (non-latching) on the input of the analog-digital converter 14 placed. At the same time, the measuring amplifier 4 adjusts to the oxygen converter 1 (calibration).
Der Analog/Digitalwandler 14 wandelt das analoge Ausgangssignal des Meßverstärkers 4 in ein digitales Signal im BCD-Kode um, das nachfolgend durch den unter der Bezeichnung D 147 a bekannten integrierten Schaltkreis des Dekoders 17 in eine 7-Segment-Kodierung gewandelt wird. Diese 7-Segment-Kodierung steuert die Anzeigetableaus 19, 20 an und zeigt die Sauerstoffkonzentration im Anzeigebereich zwischen 0 und 99 Vol.% digital an Außerdem erfolgt durch den Analog/ Digitalwandler 14 eine zeitmultiplexe Ansteuerung der Anzeigetableaus 19, 20 über die Transistoren 21 bis 23.The analog / digital converter 14 converts the analog output signal of the Measuring amplifier 4 into a digital signal in BCD code, which is subsequently replaced by the Integrated circuit of the decoder 17 known under the designation D 147 a is converted into a 7-segment coding. This 7-segment coding controls the Display panels 19, 20 and shows the oxygen concentration in the display area between 0 and 99% by volume digitally also takes place through the analog / digital converter 14 a time-division multiplex control of the display panels 19, 20 via the transistors 21 to 23.
Der obere Grenzwert (Maximum) und der untere Grenzwert (Minimum) sind im Bereich von 20 bis 99 Vol.% einstellbar. Dazu werden mittels der Grenzwertgeber 2, 3 stufenlos Vergleichsspannungen im Bereich von o,2 bis 1 Volt eingestellt und auf die ihnen zugeordnete Komparatoren sowie wahlweise mit Be-Betätigung des Tastenschalters 7 bzwO des Tastenschalters 8 auf den Eingang des Analog/Digitalwandlers 14 durchgeschaltet.The upper limit (maximum) and the lower limit (minimum) are adjustable in the range from 20 to 99 vol.%. This is done by means of the limit value transmitter 2, 3 infinitely variable comparison voltages in the range from 0.2 to 1 volt and on the comparators assigned to them and optionally with Be-actuation of the key switch 7 or the key switch 8 is switched through to the input of the analog / digital converter 14.
Auf der Anzeigeeinheit erscheint dann Je nach Betätigung des entsprechenden Tastenschalters 7, 8 der eingestellte obere bzw. untere Grenzwert. Mit der Freigabe dieser Tastenschalter 7, 8 erfolgt sofort die erneute Anzeige des Meßwertes.Depending on the actuation of the corresponding, appears on the display unit Key switch 7, 8 the set upper or lower limit value. With the release this key switch 7, 8 is followed immediately the renewed display of the measured value.
Die Betätigung des entsprechenden Tastenschalters 7, 8 hat außerdem zur Folge, daß die Anzeige des oberen Grenzwertes mit dem Vorzeichen "plus" und des unteren Grenzwertes mit dem Vorzeichen "minus" signalisiert wird. Dieses ist möglich durch die Doppelfunktion der beiden Tastenschalter 7,8, indem beim oberen Grenzwert alle Anschlüsse über die Diode 12 verlaufen und beim unteren Grenzwert nur ein Anschluß auf Masse hergestellt wird.The actuation of the corresponding key switch 7, 8 also has As a result, the upper limit value is displayed with the sign "plus" and of the lower limit value is indicated with the sign "minus". This is possible through the dual function of the two button switches 7, 8 by using the upper Limit value all connections run across the diode 12 and at the lower limit value only one connection to ground is established.
Die Komparatoren 5, 6 werden vorzugsweise mittels bekannter Operationsverstärkerschaltkreise realisiert. Dabei wird der Meßwert bei dem Komparator 5 auf den invertierenden Eingang, bei dem Komparator 6 auf den nichtinvertierenden Eingang des Jeweiligen Operationsverstärkerkreises gelegt, so daß nach der BeÇchaltung der beiden anderen Eingänge mit den zugehörigen Vergleichsspannungen ein sogenanntes Pensterdiskriminator entsteht. Solange sich der Meßwert innerhalb des Bereiches der eingestellten Grenzwerte befindet, liegen beide Komparatoren 5, 6 ausgangsseitig auf H-Pegel. Uberschreitet oder unterschreitet der Meßwert die eingestellten Vergleichsspannungen des oberen oder unteren Grenzwertes, kippt der entsprechende Komparator und führt ausgangsseitig L-Pegel. Uber die eine logische Grundschaltung bzw. das NAND-Gatter 9 und das NAND-Gatter 13 erfolgt eine Ansteuerung der astablien Multivibratoren 1D, 16 und zwar für Blinkfrequenz zum Multivibrator 15 und für akustische Signalgabe zum Multivibrator 16. Diese beiden Multivibratoren 15, 16, die aus Je einem Gatter des bekannten TTL-Schaltkreises D llo D sowie Je einem Triggerschaltkreis A 302 bestehen, beginnen nach Aufhebung ihrer Blockierung - ausgelöst durch H-Pegel an ihren Eingängen - zu takten, so daß im Rhythmus der Taktfrequenz ausgangsseitig L/H-Pegel (Rechteckspannung) anliegen. Uber die Verbindung des Multivibrators 15 mit der Hell-Dunkel-Steuerung des Dekodere 17 wird ein Alarmzustand eingeleitet und es erfolgt eine im 2-Hz-Rhythmus blinkende Anzeige des Meßwertes. Gleichzeitig wird das Vorzeichen.-Anzeigetableau 19 so angesteuert, daß z.B. bei Verletzung des oberen Grenzwertes alle Anschlüsse für das Vorzeichen durch den Multivibrator 15 rhythmisch nach Masse durchgeschaltet werden, wodurch eine blinkende Anzeige des Vorzeichens plus erreicht ist, während bei Verletzung des unteren Grenzwertes durch L-Pegel am Ausgang des Komparators 6 der Transistor 24 gesperrt wird, was schließlich zum rhtyhmischen Auf leuchten des Symboles minus führt.The comparators 5, 6 are preferably by means of known operational amplifier circuits realized. The measured value at the comparator 5 is transferred to the inverting input, at the comparator 6 to the non-inverting input of the respective operational amplifier circuit so that after connecting the other two inputs with the associated A so-called penster discriminator arises. As long as the measured value is within the range of the set limit values both comparators 5, 6 on the output side at H level. Exceeds or falls below the measured value the set equivalent voltages of the upper or lower limit value, the corresponding comparator flips and has an L level on the output side. About the one logic basic circuit or the NAND gate 9 and the NAND gate 13 takes place Control of the astablien multivibrators 1D, 16 for flashing frequency to Multivibrator 15 and for acoustic signaling to the multivibrator 16. These two Multivibrators 15, 16, each consisting of a gate of the known TTL circuit D llo D as well as one trigger circuit A 302 each begin after cancellation their blocking - triggered by H level at their inputs - to clock so that L / H level (square-wave voltage) are present on the output side at the rhythm of the clock frequency. About the connection of the multivibrator 15 with the light-dark control of the decoder 17 an alarm condition is initiated and there is an im 2 Hz rhythm flashing display of the measured value. At the same time the sign 19 controlled in such a way that, for example, if the upper limit value is violated, all connections for the sign by the multivibrator 15 rhythmically switched through to ground , whereby a flashing display of the plus sign is achieved, while if the lower limit value is violated by the L level at the output of the comparator 6 the transistor 24 is blocked, which ultimately leads to the rhtyhmischen light up of the minus symbol.
Während einer Grenzwertverletzung kann der Multivibrator 16 für die Zeit von 60 Sekunden blockiert werden. Diese Blockierung wird erreicht, indem der bevorzugt aus einem bekannten Triggerschaltkreis A 302 und einem ebenso bekannten TTL-NAND-Gatter bestehenden Zeitgeber 11 durch Betätigen der Taste "Alarm reset" lo ein L-Pegel an seinem Ausgang führt.During a limit violation of the multivibrator 16 for the Time of 60 seconds to be blocked. This blocking is achieved by using the preferably from a known trigger circuit A 302 and an equally known one TTL-NAND gate existing timer 11 by pressing the "Alarm reset" button lo has an L level at its output.
Dies wiederum hat zur Folge, daß für die Zeit von 60 Sekunden die Warnhupe 18, also das akustische Signal abgeschaltet ist, hingegen die Grensverletzung immer noch optisch durch das Blinken der Anzeige einschließlich Vorzeichen signalisiert wird.This in turn has the consequence that for the time of 60 seconds the Warning horn 18, that is to say the acoustic signal is switched off, but the limit violation still visually signaled by the flashing of the display including the sign will.
Wie schon weiter vorn dargelegt, kann durch Betätigen der Taste "cal" 25 eine zusätzliche Anzeige der ersten Stelle hinter dem Komma erfolgen, was zur genauen Kalibrierung des Meßverstärkers 4 und Sauerstoffwandler 1 erforderlich ist.As already explained above, by pressing the "cal" key 25 there is an additional display of the first digit after the decimal point, which is related to the precise calibration of the measuring amplifier 4 and oxygen converter 1 is required.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen: 1 Sauerstoffwandler 2 Grenzwertgeber (für oberen Grenzwert) 3 Grenzwertgeber (für unteren Grenzwert) 4 Meßverstärker 5 Komparator 6 Komparator 7 Tastenschalter 8 Tastenschalter 9 NAND-Gatter lo Taste "Alarm reset" 11 Multivibrator 12 Diode 13 NAND-Gatter 14 Analog-Digital-Wandler 15 Multivibrator 16 Multivibrator 17 Dekoder 18 Warnhupe 19 Anzeigetableau, Vorzeichen-) 20 Anzeigetableau )Anzeigeeinheit 21 Schalttransistor 22 Schalttransistor 23 Schalttransistor 24 Schalttransistor 25 Taste "cal"List of the reference symbols used: 1 oxygen converter 2 limit switches (for upper limit value) 3 limit value transmitters (for lower limit value) 4 measuring amplifiers 5 comparator 6 comparator 7 key switch 8 key switch 9 NAND gate lo key "Alarm reset" 11 Multivibrator 12 Diode 13 NAND gate 14 Analog-digital converter 15 multivibrator 16 multivibrator 17 decoder 18 warning horn 19 display panel, sign) 20 display panel) display unit 21 switching transistor 22 switching transistor 23 switching transistor 24 switching transistor 25 "cal" key
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8301781L (en) | 1983-12-29 |
| BG47820A1 (en) | 1990-10-15 |
| DD218732A3 (en) | 1985-02-13 |
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