DE4109974A1 - Measuring urine flow of patient - using measurement head contg. distribution chamber connecting delivery, take=off and measurement chambers, dynamic pressure sensor and electronic evaluation unit - Google Patents
Measuring urine flow of patient - using measurement head contg. distribution chamber connecting delivery, take=off and measurement chambers, dynamic pressure sensor and electronic evaluation unitInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 nach Patent DE 39 33 025.The invention relates to a device according to the The preamble of claim 1 according to patent DE 39 33 025.
Bei der Einrichtung gemäß dem Hauptpatent DE 39 33 025 haben Versuche gezeigt, daß Meßfehler durch Streuwerte des Null punktes nach einer Messung auftreten. Es wurde festgestellt, daß diese streuwerte durch die Oberflächenspannung im flüs sigen Medium entstehen, das von der Einrichtung gemessen wird. So konnte u. a. festgestellt werden, daß der Beginn des Flüs sigkeitsausflusses durch den Schlitz des Staurohres bei einer wesentlich höheren Flüssigkeitshöhe im Zulaufraum einsetzt als das Abreißen des Flüssigkeitsausflusses, so daß der Einfluß einer Höhenhysterese zwischen dem Beginn und dem Ende des Flüssigkeitsabflusses durch den Schlitz vorhanden ist.Have in the establishment according to the main patent DE 39 33 025 Experiments have shown that measurement errors are caused by scatter values of zero point after a measurement. It was determined, that these scatter values are caused by the surface tension in the river medium, which is measured by the facility. So u. a. found that the beginning of the river outflow of liquid through the slot of the pitot tube at one uses much higher liquid level in the inlet area than tearing off the fluid outflow so that the influence a height hysteresis between the beginning and the end of the There is liquid drainage through the slot.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung gemäß dem Hauptpatent DE 39 33 025 diesbezüglich zu verbessern.The invention is therefore based on the object Device according to the main patent DE 39 33 025 in this regard to improve.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der vertikale Druckmeßraum mit einer in den Verteilraum hinein ragenden und diesen umgebenden Abgrenzungswand versehen ist, deren unterer horizontaler Rand mit einer scharfen Kante ver sehen ist. Diese hält die Trennlinie zwischen der im Druck meßraum eingeschlossenen Luftsäule und dem flüssigen Medium bei jeder Flowgeschwindigkeit konstant. Hierdurch werden Streuwerte des Nullpunktes nach einer Messung und damit Meß fehler vermieden bzw. zumindest erheblich reduziert. Die Abgrenzungswand wird gemäß den Merkmalen des Anspruches 2 durch ein in den im Querschnitt kreisförmigen Druckmeßraum eingeklebtes, dünnwandiges Rohr mit kleinem Kantenradius gebildet.To achieve this object, the invention provides that the vertical pressure measuring room with one into the distribution room projecting and surrounding this boundary wall is provided, whose lower horizontal edge ver with a sharp edge see is. This keeps the dividing line between the one in print measuring space enclosed air column and the liquid medium constant at every flow rate. This will Scatter values of the zero point after a measurement and thus measurement mistakes avoided or at least considerably reduced. The Boundary wall is according to the features of claim 2 by a pressure measuring chamber which is circular in cross section glued-in, thin-walled tube with small edge radius educated.
Gemäß den Merkmalen des Anspruches 3 wird durch ein vertikales Röhrchen ein Bypaß zum geschlitzten Staurohr gebildet, welcher einen Abfluß einer Flüssigkeitsmenge von wenigen ml/sec aus dem Verteilraum nach unten ermöglicht, wodurch der Einfluß der Höhenhysterese zwischen dem Beginn und dem Ende des Abflusses des flüssigen Mediums durch den Schlitz gemindert ist. Dabei ist gemäß den Merkmalen des Anspruches 4 die Oberkante des Röhrchens etwas oberhalb der Bodenfläche des Verteilraumes angeordnet, so daß in diesem immer eine Restmenge an flüssigem Medium verbleibt, selbst nach dem Spülen der Einrichtung mit destilliertem Wasser.According to the features of claim 3 by a vertical A bypass to the slotted pitot tube is formed, which an outflow of a liquid amount of a few ml / sec allows the distribution space down, thereby the influence of Height hysteresis between the beginning and the end of the drain of the liquid medium is reduced through the slot. Here is according to the features of claim 4, the upper edge of the Tube slightly above the floor of the distribution area arranged so that there is always a residual amount of liquid Medium remains even after flushing the device distilled water.
Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 5 und 6 wird die Benetzbar keit der flüssigkeitsberührten Oberflächen der regelmäßig aus Kunststoff bestehenden Bauteile der Einrichtung erhöht. Dies erfolgt einerseits durch Aufrauhen der entsprechenden Ober flächen, z. B. durch Sandstrahlen, und andererseits durch ein Auf sprühen von Kohle-oder Metallpräparaten, welche die Ober flächenleitfähigkeit erhöhen.According to the features of claims 5 and 6, the wettability of the wetted surfaces regularly Plastic existing components of the facility increased. This takes place on the one hand by roughening the corresponding waiter surfaces, e.g. B. by sandblasting, and on the other hand by a Spray on coal or metal preparations covering the upper increase surface conductivity.
Durch den Abbau der Oberflächenspannung des flüssigen Mediums wird insgesamt erreicht, daß der Beginn des Ausflusses des flüssigen Mediums durch den Schlitz des Staurohres bei einer im wesentlichen gleich hohen Flüssigkeitshöhe einsetzt, wie dessen Abreißen.By reducing the surface tension of the liquid medium is achieved that the onset of the discharge of the liquid medium through the slot of the pitot tube at a uses essentially the same liquid level, such as tearing it off.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der einzigen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles einer Ein richtung zur Messung der Harnströmung eines Patienten näher erläutert.The invention is based on one in the only Drawing shown embodiment of a direction for measuring the urine flow of a patient closer explained.
Die einzige Figur zeigt einen Vertikalschnitt durch die Meß einrichtung, die aus einem Meßkopf 1, einem Trichter 2, einer am Meßkopf 1 angeflanschten Auffangschale 3, einem Schlitzrohr 4, einem Meßrohr 5, einem Auffangbehälter 6 mit Deckel, einer Druckaufnehmereinheit 8 sowie einer elektronischen Auswerte einrichtung 9 besteht.The single figure shows a vertical section through the measuring device, consisting of a measuring head 1, a funnel 2, a flanged to the measuring head 1 drip tray 3, a slotted tube 4, a measuring tube 5, a collection container 6 with lid, a pressure pick-up unit 8, and an electronic evaluation facility 9 exists.
Der insbesondere aus Kunststoff gebildete Meßkopf 1 trägt auf seiner Oberseite den Trichter 2, der in eine Aufnahmeöffnung 11 des Meßkopfes 1 eingesetzt ist, die in einen vertikalen Zulaufraum 12 mündet, der am unteren Ende offen ist. Parallel zum Zulaufraum 12 erstreckt sich in vertikaler Richtung inner halb des Meßkopfes 1 ein Abführraum 13, in den das geschlitzte Staurohr 4 eingesetzt ist, das einen vertikalen Schlitz 14 der Breite S aufweist. Das ebenfalls aus Kunststoff bestehende geschlitzte Staurohr 4 ist in der aus Kunststoff bestehenden Auffangschale 3 festeingesetzt, welche unter Zwischenschaltung einer Dichtung 15 flüssigkeitsdicht mit der Unterseite des Meßkopfes 1 verbunden ist.The measuring head 1 , which is formed in particular from plastic, carries on its upper side the funnel 2 , which is inserted into a receiving opening 11 of the measuring head 1 , which opens into a vertical inlet space 12 , which is open at the lower end. Parallel to the inlet space 12 extends in the vertical direction half of the measuring head 1, a discharge space 13 into which the slotted pitot tube 4 is inserted, which has a vertical slot 14 of width S. The slotted pitot tube 4, which is also made of plastic, is firmly inserted into the collecting tray 3 made of plastic, which is connected to the underside of the measuring head 1 in a liquid-tight manner with the interposition of a seal 15 .
Parallel zum Zulaufraum 12 ist auf der dem Abführraum 13 ge genüberliegenden Seite des Meßkopfes 1 ein vertikaler Druck meßraum 16 ausgebildet, der nach unten offen ist und oben über eine Anschlußbohrung 17 mit der Druckaufnehmereinheit 8 ver bunden ist. Dem Druckmeßraum 16 ist in der Druckaufnehmer einheit 8 ein erster Druckaufnehmer 18 zugeordnet, der über eine elektrische Anschlußleitung 19 mit der Auswerte-Einrich tung 9 verbunden ist.Parallel to the inlet chamber 12 , a vertical pressure measuring chamber 16 is formed on the opposite side of the measuring head 1 to the discharge chamber 13 , which is open at the bottom and is connected via a connection bore 17 to the pressure transducer unit 8 . The pressure measurement chamber 16 in the pressure transducer unit 8 is assigned a first pressure transducer 18 which is connected to the evaluation device 9 via an electrical connecting line 19 .
Der vertikale Druckmeßraum 16 ist mit einer in den Verteilraum 10 hineinragenden und diesen umgebenden Abgrenzungswand 31 versehen, deren horizontaler unterer Rand 32 mit einer schar fen Kante versehen ist. Dabei ist die Abgrenzungswand 31 durch ein in den im Querschnitt kreisförmigen Druckmeßraum 16 einge klebtes dünnwandiges Rohr mit kleinem Kantenradius gebildet.The vertical pressure measuring chamber 16 is provided with a boundary wall 31 projecting into and surrounding the distribution chamber 10 , the horizontal lower edge 32 of which is provided with a sharp edge. The boundary wall 31 is formed by a thin-walled tube with a small edge radius which is glued into the circular pressure measuring chamber 16 in cross section.
Die als unterer Abschluß des Meßkopfes 1 angeflanschte Auf fangschale 3 bildet einen horizontalen Verteilraum 10, wobei die Unterkanten des vertikalen Schlitzes 14 im Staurohr 4 und des Zulaufraumes 12 in einer gemeinsamen horizontalen Ebene 20 liegen, welche die obere Ebene des horizontalen Verteilraumes 10 bildet. Die rohrförmige Abgrenzungswand 31 ragt aus dem vertikalen Druckmeßraum 16 bis unterhalb der horizontalen Ebene 20 hervor. The flanged as a lower termination of the measuring head 1 to catch tray 3 forms a horizontal distribution chamber 10, wherein the lower edges of the vertical slot 14 in the pitot tube 4 and the inlet space 12 lie in a common horizontal plane 20, which forms the upper plane of the horizontal distribution chamber 10 degrees. The tubular boundary wall 31 protrudes from the vertical pressure measuring space 16 to below the horizontal plane 20 .
Die den Meßkopf 1 nach unten abschließende, den Verteilraum 10 ausbildende Auffangschale 3 ist von einem vertikalen Röhrchen 33 durchdrungen, das einen Bypaß zum geschlitzten Staurohr 4 bildet und dessen Innenbohrung das flüssige Medium nur mit wenigen ml/sec aus dem Verteilraum 10 nach unten tropfen läßt. Dabei ist die Oberkante des Röhrchens 32 etwas oberhalb der Bodenfläche des Verteilraumes 10 angeordnet und liegt etwa in der horizontalen Ebene des unteren horizontalen Randes 32 der Abgrenzungswand 31. Das Röhrchen 33, das die Funktion eines Bypasses hat, mindert den Einfluß der Höhenhysterese zwischen dem Beginn und dem Ende des Abflusses des flüssigen Mediums durch den Schlitz 14 des Staurohres 4.The collecting head 3 , which closes the measuring head 1 downward and forms the distribution chamber 10, is penetrated by a vertical tube 33 which forms a bypass to the slotted pitot tube 4 and whose inner bore allows the liquid medium to drip downward from the distribution chamber 10 at only a few ml / sec . The upper edge of the tube 32 is arranged somewhat above the bottom surface of the distribution space 10 and lies approximately in the horizontal plane of the lower horizontal edge 32 of the boundary wall 31 . The tube 33 , which has the function of a bypass, reduces the influence of the height hysteresis between the beginning and the end of the outflow of the liquid medium through the slot 14 of the pitot tube 4 .
Der Körper des Meßkopfes 1 und die darunter befindliche Auf fangschale 3 bestehen aus Kunststoff. Um die Benetzbarkeit der vom flüssigen Medium berührten Oberflächen von Meßkopf 1 und Auffangschale 3 sowie auch des aus Kunststoff bestehenden Staurohres 4 zu erhöhen, sind die von dem flüssigen Medium benetzten Oberflächen des Verteilraumes 10, des Zulaufraumes 12 und des Abfuhrraumes 13 sowie des Staurohres 4 mit einer aufgerauhten Struktur versehen, auf welche eine elektrisch leitende Schicht augesprüht ist. Diese besteht insbesondere aus einem Kohle- oder Metallpräparat zur Erhöhung der Ober flächenleitfähigkeit.The body of the measuring head 1 and the underlying catch pan 3 are made of plastic. In order to increase the wettability of the surfaces of the measuring head 1 and the collecting tray 3 , which are in contact with the liquid medium, and also the plastic pitot tube 4 , the surfaces of the distribution space 10 , the inlet space 12 and the discharge space 13 and the pitot tube 4 wetted by the liquid medium are included provided with a roughened structure onto which an electrically conductive layer is sprayed. This consists in particular of a coal or metal preparation to increase the surface conductivity.
Der Meßkopf 1 trägt fern das zum Staurohr 4 parallele, jedoch wesentlich längere Meßrohr 5, das über eine Bohrung 21 mit einem zweiten Druckaufnehmer 22 in der Druckaufnehmereinheit 8 verbunden ist. Dieser zweite Druckaufnehmer 22 ist über eine elektrische Steuerleitung 23 ebenfalls mit der Auswerte-Ein richtung 9 elektrisch verbunden. Die Druckaufnehmereinheit 8 ist ein gegenüber dem Meßkopf 1 separates Bauteil, dessen Meßbohrungen 24, 25 mit den Meßbohrungen 17, 21 der Druckmeß kammer 16 bzw. des Meßrohres 5 druckdicht verbunden sind. Hierzu sind im Übergangsbereich O-Ringe 26 eingesetzt.The measuring head 1 remotely carries the measuring tube 5 , which is parallel to the pitot tube 4 but is substantially longer and is connected via a bore 21 to a second pressure sensor 22 in the pressure sensor unit 8 . This second pressure sensor 22 is also electrically connected to the evaluation device 9 via an electrical control line 23 . The pressure transducer unit 8 is a separate component relative to the measuring head 1 , the measuring bores 24 , 25 of which are connected to the measuring bores 17 , 21 of the pressure measuring chamber 16 and the measuring tube 5 in a pressure-tight manner. For this purpose, O-rings 26 are used in the transition area.
Der Meßkopf 1 ist mit seiner die Unterseite verschließenden Auffangschale 3 auf den Deckel 7 des Auffangbehälters 6 auf gesetzt, wobei sowohl das Staurohr 4 als auch das Meßrohr 5 den Deckel 7 abgedichtet durchdringen. Der Deckel 7 ist über federbelastete T-Bolzen 27 fest auf den Auffangbehälter 6 aufgeklemmt. Das Meßrohr 5 reicht tief bis in den Auffang behälter 6 hinein, wobei die untere Öffnung des Meßrohres 5 dicht über dem Boden 28 des Auffangbehälters 6 angeordnet ist.The measuring head 1 is placed on the lid 7 of the collecting container 6 with its collecting bowl 3 closing the underside, both the pitot tube 4 and the measuring tube 5 penetrating the lid 7 in a sealed manner. The lid 7 is firmly clamped onto the collecting container 6 via spring-loaded T-bolts 27 . The measuring tube 5 extends deep into the collecting container 6 , the lower opening of the measuring tube 5 being arranged closely above the bottom 28 of the collecting container 6 .
Die beschriebene Meßeinrichtung arbeitet wie folgt:
Der mit dem Meßrohr 5 verbundene Druckaufnehmer 22 mißt über
die Luftsäule im Meßrohr 5 die Füllhöhe H des Urins 29 im Auf
fangbehälter 6. Der Druckaufnehmer 18 mißt die Stauhöhe h im
Zulaufraum 12 des Meßkopfes 1 über die Luftsäule in dem Druck
meßraum 16, dessen unterer Rand 32 von den scharfen Kanten der
Abgrenzungswand 31 gebildet ist. Die augenblickliche Stauhöhe
h wird durch den Urinzufluß über den Trichter 2 und den Zu
laufraum 12 über das Abfließverhalten des Urins über das ge
schlitzte Staurohr 4 mit dem vertikalen Schlitz 14 bestimmt.
Der Zufluß und der Abfluß halten- sich in der jeweiligen
Stauhöhe h das Gleichgewicht. Unter Vernachlässigung von
Reibung und Oberflächenspannung gelten folgende Beziehungen:The measuring device described works as follows:
The pressure transducer 22 connected to the measuring tube 5 measures the filling height H of the urine 29 in the collecting container 6 via the air column in the measuring tube 5 . The pressure sensor 18 measures the accumulation height h in the inlet chamber 12 of the measuring head 1 via the air column in the pressure measuring chamber 16 , the lower edge 32 of which is formed by the sharp edges of the boundary wall 31 . The instantaneous accumulation height h is determined by the urine inflow via the funnel 2 and the running space 12 via the drainage behavior of the urine via the slotted pitot tube 4 with the vertical slot 14 . The inflow and the outflow keep the balance at the respective accumulation height h. Neglecting friction and surface tension, the following relationships apply:
h′ = Stauhöhe über dem Ausflußstrahlh ′ = damming height above the outflow jet
= Flow durch das geschlitzte Staurohr in Vol./sec = Flow through the slotted pitot tube in vol./sec
bzw. ml/sec
S = Schlitzbreite
h = Stauhöheor ml / sec
S = slot width
h = accumulation height
Nach Gleichung (2) wird von der elektronischen Auswerteein richtung 9 der Flow aus der gemessenen Stauhöhe h ermittelt.According to equation (2), the flow from the measured damming height h is determined by the electronic evaluation device 9 .
Bei Benutzung des Auffangbehälters 6 kann die elektronische Auswerteeinrichtung 9 prüfen, ob anhand der Volumenmessung die Flowkurve die richtige Höhe hat und kann diese entsprechend korrigieren. Dies ist während der Messung nach jeder größeren Flowänderung oder nach dieser möglich, wenn die Flow-und Volu menwerte in der elektronischen Auswerteeinrichtung 9 abge speichert sind.When using the collecting container 6 , the electronic evaluation device 9 can check whether the flow curve has the correct height based on the volume measurement and can correct it accordingly. This is possible during the measurement after each major flow change or after this, if the flow and volume values are stored in the electronic evaluation device 9 .
Bei geringeren Anforderungen an die Genauigkeit kann auf den Auffangbehälter 6 verzichtet werden. Der Meßkopf 1 wird dann unmittelbar in einer Toilette installiert. Der Auffangbehälter 6 dient dann der Kalibration des Flow-Meßteiles im Meßkopf 1 mit dem Druckaufnehmer 18. Dazu wird ein definiertes Volumen an Wasser mit unterschiedlichen Flowgeschwindigkeiten durch den Trichter 2 gegossen. Nach jeder Flowänderung wird der mittlere, vorherige Flow mit der vorherigen Volumenänderung verglichen. Für diesen Flowbereich wird der Korrekturwert in einem nicht-flüchtigen Speicher der elektronischen Auswerte einrichtung 9 abgelegt.The collecting container 6 can be dispensed with if the accuracy requirements are lower. The measuring head 1 is then installed directly in a toilet. The collecting container 6 is then used to calibrate the flow measuring part in the measuring head 1 with the pressure sensor 18 . For this purpose, a defined volume of water is poured through the funnel 2 at different flow rates. After each flow change, the mean, previous flow is compared with the previous volume change. For this flow range, the correction value is stored in a non-volatile memory of the electronic evaluation device 9 .
Besonders vorteilhaft ist die Trennbarkeit der Druckaufnehmer einheit 8 mit den beiden Druckaufnehmern 18, 22 vom Meßkopf 1. Die den Verteilungsraum 10 bildende Auffangschale 3 mit dem geschlitzten Staurohr 4 läßt sich ebenfalls einfach vom Meß kopf 1 trennen. Dies ermöglicht eine einfache Reinigung und Desinfektion der vom Urin berührten Bauteile, während die Druckaufnehmer 18, 22 bei diesen Arbeiten nicht chemisch oder mechanisch gefährdet werden. Die vom Urin berührten Bauteile können auch als preiswerte Einwegartikel aus Kunststoff aus gebildet sein, welche nach einer kurzen Gebrauchszeit, z. B. einer Woche, erneuert werden.The separability of the pressure transducer unit 8 with the two pressure transducers 18 , 22 from the measuring head 1 is particularly advantageous. The distribution chamber 10 forming the collecting tray 3 with the slotted pitot tube 4 can also be easily separated from the measuring head 1 . This enables simple cleaning and disinfection of the components in contact with the urine, while the pressure transducers 18 , 22 are not chemically or mechanically endangered during this work. The components touched by the urine can also be formed as inexpensive single-use plastic items, which after a short period of use, e.g. B. a week to be renewed.
Der Auffangbehälter 6 kann durch eine Drehung um seine Achse am Meßkopf spielfrei eingerastet werden, welcher wiederum in einem Stativausleger montierbar ist.The collecting container 6 can be snapped into the measuring head by a rotation about its axis, which in turn can be mounted in a tripod arm.
Durch Verwendung von baugleichen Druckaufnehmern 18, 2 lassen sich diese von einem Leiterpaar mit Energie versorgen. Als elektronische Auswerteeinheit 9 dient eine Computerschaltung, welche über einen Drucker sowohl die Flowkurve als auch die Daten anzeigt, wie Gesamtvolumen, Flowzeit und Anstiegszeit.By using pressure transducers 18 , 2 of identical construction, these can be supplied with energy by a pair of conductors. A computer circuit is used as the electronic evaluation unit 9 , which uses a printer to display both the flow curve and the data, such as total volume, flow time and rise time.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914109974 DE4109974A1 (en) | 1989-09-30 | 1991-03-22 | Measuring urine flow of patient - using measurement head contg. distribution chamber connecting delivery, take=off and measurement chambers, dynamic pressure sensor and electronic evaluation unit |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3933025A DE3933025A1 (en) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | DEVICE FOR MEASURING A PATIENT'S URINE FLOW (UROFLOW) |
DE19914109974 DE4109974A1 (en) | 1989-09-30 | 1991-03-22 | Measuring urine flow of patient - using measurement head contg. distribution chamber connecting delivery, take=off and measurement chambers, dynamic pressure sensor and electronic evaluation unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4109974A1 true DE4109974A1 (en) | 1992-09-24 |
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ID=25885787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19914109974 Withdrawn DE4109974A1 (en) | 1989-09-30 | 1991-03-22 | Measuring urine flow of patient - using measurement head contg. distribution chamber connecting delivery, take=off and measurement chambers, dynamic pressure sensor and electronic evaluation unit |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4109974A1 (en) |
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- 1991-03-22 DE DE19914109974 patent/DE4109974A1/en not_active Withdrawn
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