DE4308963A1 - Verfahren und Anordnung zur Ermittlung strömungsmechanischer Größen eines Rohres - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur Ermittlung strömungsmechanischer Größen eines RohresInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zur Ermittlung
strömungsmechanischer Größen eines pulsatilen, flüssigkeitsführenden,
rotationssymmetrischen und elastischen Rohres, dessen Flüssigkeit eine bekannte
Dichte und parallele, rotationssymmetrische Stromlinien sowie eine ausreichende
Echogenizität aufweist, wobei die Stromlinien ein Strömungsprofil bilden, dessen
radiale Geschwindigkeitsverteilung V(r) durch Vo [1-(r/R)n] gegeben ist, wobei Vo
die Spitzengeschwindigkeit in Rohrmitte (r = 0), R Radius von Rohrmitte zu
Rohrwand und n Krümmung des Strömungsprofils bedeuten, mittels
Ultraschallmessungen, bei denen jeweils zu Abtastzeitpunkten ti einerseits durch
Dopplerverschiebungsauswertung ein Geschwindigkeitssignal und andererseits
durch Laufzeitauswertung von Rohrwandechos ein Radiussignal erzeugt wird,
insbesondere zur Ermittlung strömungsmechanischer Größen eines nicht
freiliegenden Blutgefäßes der Makrozirkulation in einem gesunden oder kranken
Lebewesen.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur
Ermittlung strömungsmechanischer Größen eines pulsatilen, flüssigkeitsführenden,
rotationssymmetrischen und elastischen Rohres, dessen Flüssigkeit eine bekannte
Dichte und parallele rotationssymmetrische Stromlinien sowie eine ausreichende
Echogenizität aufweist, wobei die Strömungslinien ein Strömungsprofil bilden,
dessen radiale Geschwindigkeitsverteilung V(r) durch Vo [1-(r/R)n] gegeben ist,
wobei Vo die Spitzengeschwindigkeit in Rohrmitte (r = 0), R Radius von Rohrmitte
zu Rohrwand und n Krümmung des Strömungsprofils bedeuten, mittels
Ultraschallmessungen, bei denen jeweils zu Abtastzeitpunkten ti einerseits durch
Dopplerverschiebungsauswertung ein Geschwindigkeitssignal und andererseits
durch Laufzeitauswertung von Rohrwandechos ein Radiussignal erzeugt wird, und
bei denen zur Anzeige ein Monitor (Bildschirm) dient, dessen Monitorbild durch
RGB-Signale und ein Synchronsignal aufgebaut wird, um die Abtastwerte in
Helligkeits- und Farbwerten darzustellen, wobei die Helligkeit die Geschwindigkeit
repräsentiert und wobei Farben angeben, ob sich die Strömung zum Schallkopf hin
oder vom Schallkopf weg bewegt, und wobei die zeitliche Abfolge der Abtastungen
längs einer Abszisse auf dem Monitor darstellbar ist.
Zur Ermittlung strömungsmechanischer Größen ist ein Ultraschallabtaster mit
digitalem Abtastwertumsetzer (Picker, Modell CS 192 PQ) bekannt, der jeweils (im
sog. Color-M-mode-Verfahren) zu Abtastzeitpunkten ti einerseits durch
Dopplerverschiebungsauswertung ein Geschwindigkeitssignal und andererseits
durch Laufzeitauswertung von Rohrwandechos ein Radiussignal erzeugt. Die
Dopplerabtastwerte werden in Helligkeits- und Farbwerte zur bildlichen
Darstellung auf einem Monitor (Bildschirm) umgesetzt, wobei die Helligkeit die
Geschwindigkeit repräsentiert und wobei die Farbe angibt, ob sich die Strömung
zum Schallkopf hin (rot) oder vom Schallkopf weg (blau) bewegt. Die zeitliche
Abfolge der Abtastungen läßt sich längs einer Abszisse auf dem Monitor darstellen,
der auch eine Farb- oder eine Helligkeitsskala in Balkenform anzeigt, mit der eine
visuelle vergleichende Wertebestimmung möglich wird. Außerdem ermöglicht das
Gerät eine sog. PW-mode-Betriebart, bei der innerhalb es Meßgates eine lokale
Geschwindigkeitsmessung möglich wird.
Mit der so ermittelten Geschwindigkeit werden unter der vereinfachenden
Annahme, daß von einem rechteckigen Strömungsprofil ausgegangen werden kann,
nach den bekannten Gleichungen der Rheologie gesuchte Werte für beispielsweise
die Flußmenge errechnet. Aufgrund dieser vereinfachenden Annahme werden stets
Werte ermittelt, die größer als die real existierenden sind. Es läßt sich auch kein
Korrekturfaktor anwenden, da das Strömungsprofil im Verlauf eines
Pumpvorganges eine zeitvariable individuelle Form aufweist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zur
Durchführung des Verfahrens anzugeben, wodurch eine bedeutend genauere und
erschöpfendere Wertebestimmung möglich ist.
Die Aufgabe wird einerseits durch ein Verfahren gelöst, nach dem die jeweilige
radiale Geschwindigkeitsverteilung V(r) als auf Eins normiertes Strömungsprofil
ermittelt wird, um unabhängig vom Einschallwinkel die Profilkrümmung n zu
bestimmen, wobei der zunächst auf Eins normierte Radius R und die maximale
Spitzengeschwindigkeit Vo(max) in Rohrmitte aus an sich bekannten
Absolutwertmessungen hervorgehen, womit alle übrigen strömungsmechanischen
Größen zu den jeweiligen Abtastzeitpunkten errechenbar sind.
Der besondere Vorteil dieses Verfahrens liegt in der Unabhängigkeit des
Einschallwinkels, die die Bewegungen des Schallkopfes und das Pulsieren des
Gefäßes beim Messen zulassen. In jedem Fall werden sehr genaue Werte gemessen
und ermittelt. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind den
Unteransprüchen 2 und 3 zu entnehmen.
Die Aufgabe der Erfindung wird andererseits durch eine Anordnung zur
Durchführung des Verfahrens gelöst, bei der die RGB-Signalausgänge über eine
Auswahlschalteinrichtung mit einer Matrixschaltung verbindbar sind, die auch das
Synchronsignal empfängt, um die analogen Werte zahlenmäßig zu digitalisieren und
über einen PC auszugeben.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung sind den Unteransprüchen 5
bis 8 zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend näher beschrieben, wobei zur Beschreibung der
Anordnung die einzige Figur der anliegenden Zeichnung herangezogen wird.
Zur Ermittlung strömungsmechanischer Größen eines pulsatilen,
flüssigkeitsführenden, rotationssymmetrischen und elastischen Rohres, das
beispielhaft als ein Blutgefäß beschrieben wird, dessen Flüssigkeit eine bekannte
Dichte und parallele rotationssymmetrische Stromlinien sowie eine ausreichende
Echogenizität aufweist, wobei die Flüssigkeit im beschriebenen Beispiel Blut ist,
werden zunehmend Ultraschallmeßgeräte eingesetzt. Diese Geräte ermöglichen
aufgrund ihrer Baugröße einen mobilen Einsatz und werden in Arztpraxen oder
Kliniken bei gesunden oder kranken Lebewesen nach Möglichkeit nicht-invasiv
angewandt.
Bei dem nachstehend beschriebenen Verfahren werden von einem
Ultraschallabtaster über einen Schallkopf im Duplexbetrieb zu Abtastzeitpunkten
ti Schallwellen ausgesandt und deren Echosignale empfangen. Echosignale eines
eindimensionalen Schallstrahls, die in der Amplitude über die Laufzeit (Tiefe)
aufgelöst werden, kennzeichnen den A-Betrieb. Die zeitliche Auflösung erfolgt so
hoch verdichtet, daß Bruchteile eines Millimeters ausgewertet werden können. Im
B-Betrieb (B steht für Brightness) wird die reflektierte Amplitude durch Bestimung
der Hüllkurve demoduliert und helligkeitscodiert. Im M-Betrieb (M steht für
Motion) werden die im B-Betrieb gewonnenen Werte auf der Zeitachse dargestellt,
so daß die jeweiligen eindimensionalen Abtastungen zeitkontinuierlich dargestellt
werden können. Die Beobachtung ist auf einem Monitor mit Bildschirm möglich,
der von RGB-Signalen und einem Synchronsignal angesteuert wird. Beim farbigen
Betrieb ist es möglich, Flußrichtungen in der Weise zu unterscheiden, daß sie sich
bei Rot auf den Schallkopf zu und bei Blau vom Schallkopf weg bewegen. Diese
Flußinformation erleichtert dem Untersucher außerdem das Auffinden der Gefäße.
Auf dem Bildschirm wird auch eine Helligkeitsskala in Balkenform angezeigt, mit
der eine vergleichende Geschwindigkeitsbestimmung auf visuellem Wege möglich
ist. Bei diesem visuellen Helligkeitsvergleich nutzt man die Speichermöglichkeit,
um die Helligkeitswerte des interessierenden Strömungsbereichs länger und
entsprechend genauer mit dem Geschwindigkeits-Definitionsbalken vergleichen
zu können. Anzumerken ist, daß die Helligkeitsskala eine nicht-lineare S-förmige
Zuordnung zur Geschwindigkeit aufweist, wodurch der Helligkeitswahrnehmung
entsprochen ist.
Der Ultraschallabtaster 1 ist mit Ausgängen RGB und S versehen, an denen die
RGB-Signale und das Synchronsignal anstehen. Von mehreren möglichen
Informationsbelegungen der RGB-Signale wird eine Kodierung ausgewählt, die
eine reine Übertragung der Geschwindigkeitsmessung in Helligkeitsstufen zuläßt.
Die RGB-Ausgänge sind mit Eingängen 3, 4 und 5 eines Auswahlschalters 6
verbunden, dessen Ausgang 7 das ausgewählte Signal führt.
Vom Ausgang S wird das Synchronsignal über ein Entkoppelglied geführt, das eine
vom Ultraschallabtaster 1 herrührende Gleichstromkomponente mit einem
Kondensator 8 abtrennt und eine Pegelanpassung über einen Serienwiderstand 9
bewirkt. Das Signal aus dem Entkoppelglied 8, 9 gelangt über einen Eingang 10 in
einen Addierer 11, der auch über seinen Eingang 12 das R-, G- oder B-Signal
vom Auswahlschalter 6 empfängt und der durch seinen Ausgangs 13 ein
Summensignal in eine Matrixschaltung 14 mit 512 mal 512 Elementen einer
Bildspeicherkarte leitet, in der das analoge Bildsignal digitalisiert wird.
Zur galvanischen Trennung des Addierers 11 und der Bildspeicherkarte 14 ist ein
Optokoppler (Laser) 16 vorgesehen. Die digitalisierten Helligkeitswerte aus der
Matrixschaltung 14 werden in einen PC 15 geleitet, um dort aus ihrer nicht-linearen
Helligkeits-/Geschwindigkeitszuordnung in eine lineare umgeformt zu werden,
wobei nach einer Tabelle kalibriert wird, entsprechend dem oben genannten
Geschwindigkeitsdefinitionsbalken. Zur Sicherung der Helligkeits-/Ge
schwindigkeitszuordnung sind an einem Strömungsmodell zu vorgegebenen
Strömungsgeschwindigkeiten Helligkeitswerte aufgenommen worden. Zur
Ermittlung der aktuellen Geschwindigkeit wird der aktuelle Helligkeitswert, der im
allgemeinen zwischen zwei Werten der Tabelle liegt, durch polynomische
Interpolation in die zugehörige Geschwindigkeit umgerechnet. Damit ist eine sehr
genaue quantitative Auswertung der aktuellen Helligkeit möglich, und der
zugehörigen Geschwindigkeitswert kann graphisch und/oder als Zahlenwert
ausgegeben werden.
Im folgenden wird die Ermittlung strömungsmechanischer Größen beschrieben.
Der Ultraschallkopf 2 wird auf das interessierende Gefäß aufgesetzt. Unter
zweidimensionaler Sichtkontrolle auf dem Monitor des Ultraschallabtasters 1 wird
der Schallkopf so justiert, daß er das Gefäß genau in seiner Mitte durchstrahlt.
Dies wird daran erkannt, daß das Gefäß rechteckig mit parallelen Gefäßwänden zu
beiden Richtungen erscheint. Durch Verschieben des Ultraschallkopfes 2 wird der
größte Durchmesser des Gefäßes aufgesucht, so daß sichergestellt ist, daß man in
Gefäßmitte mißt. Nun wird mit dem Ultraschallstrahl im M-Betrieb ein Farbbild
aus der Gefäßmitte abgeleitet. Die dargestellte Flußwolke hat Anteile von
Vorwärts- und Rückwärtsfluß. Über die Farbcodierung wird der Vorwärts- und der
Rückwärtsfluß getrennt digitalisiert. Die Verknüpfung der beiden Flußfolgen ergibt
dann das Zahlenfeld für die weiteren Berechnungen. In diesem Zahlenfeld wird
nun zuerst der Krümmungsexponent n bestimmt. Er ist winkelunabhängig und
dadurch auch unabhängig von Bewegungen des Schallkopfes und Pulsationen des
Gefäßes, sofern die Gefäßachse beibehalten wird. Da eine pulsative Strömung
gemessen wird, ist die Minimierung der Profilverzerrung im Zeitverlauf eine
möglichst senkrechte Anschallung des Flusses erforderlich. Dies ist auch die
günstigste Bedingung für eine exakte Radiusermittlung, die durch
Laufzeitauswertung der Rohrwandechos erfolgt. Bei dieser Einschallung senkrecht
auf den Fluß unterliegen die Messungen der absoluten Geschwindigkeiten einer
sehr empfindlichen Winkelabhängigkeit. Da die n-Wertbestimmung jedoch
winkelunabhängig ist, kommt dies für die Profilkrümmung n nicht zum tragen.
Dieser definierte Einschallungswinkel führt für alle Meßwerte zu einem
bestimmten Korrekturfaktor, daß heißt, wenn auch die Absolutwerte der Helligkeit
nicht den Absolutwerten der Geschwindigkeiten entsprechen, so ist doch
sichergestellt, daß eine Linearität und eine Proportionalität zwischen den
Helligkeitswerten und den absoluten Geschwindigkeiten gegeben ist.
Proportionalitätsfaktor ist 1/cosinus α des Einschallungswinkels. Um nun der
Geschwindigkeitswolke eine absolute Geschwindigkeit in Form einer Kalibrierung
zuordnen zu können, wird ein zweite Messung durchgeführt. Hierbei wird unter
relativ flachen Winkel eine gepulste Dopplermessung (PW) in Gefäßmitte
durchgeführt. Bei der gepulsten Dopplermessung wird eine Fast-Fourier-
Transformation durchgeführt, die eine hohe Genauigkeit liefert. Die Messung
bestimmt in dem Meßvolumen die vorkommenden Geschwindigkeiten der
Blutkörperchen und bestimmt gleichzeitig die Häufigkeit der Blutkörperchen mit
gleicher Geschwindigkeit. Graphisch stellt der Ultraschallabtaster 1 diese
Meßergebnisse in drei Dimensionen dar. Die erste Dimension ist die Zeit, die sich
längs der Abszisse erstreckt, die zweite Dimension ist die Geschwindigkeit der
Blutkörperchen, die auf der Ordinate aufgetragen werden und die dritte Dimension
ist die Häufigkeit der Blutkörperchen, die diese Geschwindigkeit aufweisen. Diese
dritte Information wird in der Bildschirmhelligkeit auf den entsprechenden
Koordinatensystempunkt wiedergegeben, so daß erhöhte Bildschirmhelligkeiten an
einem bestimmten Punkt xy einer großen Häufigkeit vom Blutkörperchen
entsprechen, die diese Geschwindigkeiten aufweisen. Das heißt, daß ein
gleichmäßiges Strömungsverhalten der Blutkörperchen zu einem sehr schmalen
Band auf dem Bildschirm führt. Anderenfalls wird bei großer Abweichung der
Strömungsgeschwindigkeiten ein breites Band auf dem Bildschirm sichtbar.
Nun wird die gepulste Dopplermessung durchgeführt und zwar unter flachem
Winkel, wobei das Meßgate in Gefäßmitte gelegt wird. Da die maximale
Geschwindigkeit in Gefäßmitte angetroffen wird, das Meßgate aber nicht unendlich
klein ist, muß gesagt werden, daß die höchste vorkommende Geschwindigkeit in
dem Meßvolumen der maximalen Geschwindigkeit in Gefäßmitte (r = 0)
entspricht. Sie wird aus der Hüllkurve entnommen. Dies ist jedoch eine
vereinfachende Näherung. Der Winkel dieser PW-Messungen soll sehr flach sein,
er wird ebenfalls durch die zweidimensionale Beobachtung am Bildschirm und
durch Ausmessung erfaßt. Aus dem gemessenen Winkel werden die absoluten
Geschwindigkeiten im Gefäßmitte bestimmt, von denen die maximal vorkommende
Geschwindigkeit in Gefäßmitte herangezogen wird. Diese wird jetzt der maximalen
Helligkeit der Flußmessung zugeordnet, und so wird eine Kalibrierung der
Flußwolke ermöglicht, so daß damit die aus der Messung bei steilem Winkel
resultierende relativ große Fehlerempfindlichkeit der Absolutgeschwindigkeits
messung aufgrund des 1/cosinus α-Gliedes eliminiert ist. Exakterweise wird bei
dem oben genannten Regressionsverfahren, das die n-Wert-Bestimmung macht,
auch die zentrale Geschwindigkeit bzw. Helligkeit durch Regression erfaßt. Diese
Regressionshelligkeit in Gefäßmitte wird zu der maximalen
Geschwindigkeitsmessung (PW-Betrieb) in Bezug gesetzt. Durch
Dreisatzumrechnung wird nun das Zahlenfeld in absolute Geschwindigkeiten
umgerechnet. Jetzt ist eine Flußvolumenberechnung möglich. Der Fluß Q wird
bestimmt; er kann sowohl durch Rotation des Geschwindigkeitsprofils als auch
über den Krümmungsexponenten n ermittelt werden.
Ein Flachheitsindex FLI bedeutet den Quotienten aus mittlerer
Flußgeschwindigkeit Vm im gesamten Gefäßquerschnitt zu der Geschwindigkeit Vo
in Gefäßmitte (r = 0) und zugleich einen Korrekturfaktor für die Messung des
Flusses Q, mit dem der Wert einer herkömmlichen Messung (Annahme eines
rechteckigen Strömungsprofils) zu multiplizieren ist, um den real existierenden
Wert zu erlangen.
Nach Bestimmung des n-Wertes kann der Flachheitsindex FLI = n/n + 2
angegeben werden. Das Strömungsprofil ist im Verlauf eines Pumpvorganges sehr
verschieden; bei der Akzeleration in der Systole stellt sich ein relativ flaches Profil
Profil und in der Diastole ein mehr parabolisches ein. Da der Fluß sowohl in der
Systole als auch in der Diastole erfolgt, ergeben sich komplexe Strömungsprofile.
Durch das vorliegende Verfahren kann jetzt für eine Periodendauer ein mittlerer
Korrekturfaktor zur herkömmlichen Flußmessung bestimmt werden, der zwischen
den theoretischen Werten 0,5 und 1 liegt.
Zur Bestimmung der Reynoldschen Zahl ist die Kenntnis der Viskosität µ, der
Dichte, des Gefäßradius R sowie der mittleren Strömungsgeschwindigkeit in dem
Gefäß Voraussetzung. Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit im Gefäß errechnet
sich aus Vo * (n/n + 2); Viskosität und Dichte werden labortechnisch bestimmt.
Zur Bestimmung der Womersleyschen Zahl wird außerdem die Pulsfrequenz
hinzugezogen.
Die Scherrate aus Kenntnis des Strömungsprofils ergibt sich als erste Ableitung des
Profils der Geschwindigkeit nach dem Radius r;
sie beträgt an der Gefäßwand: n * Vo/R.
sie beträgt an der Gefäßwand: n * Vo/R.
Die Scherspannung an der Wand ergibt sich als: µ * n Vo/R.
Claims (8)
1. Verfahren zur Ermittlung strömungsmechanischer Größen eines pulsatilen,
flüssigkeitsführenden, rotationssymmetrischen und elastischen Rohres, dessen
Flüssigkeit eine bekannte Dichte und parallele, rotationssymmetrische Stromlinien
sowie eine ausreichende Echogenizität aufweist, wobei die Stromlinien ein
Strömungsprofil bilden, dessen radiale Geschwindigkeitsverteilung V(r) durch
Vo * [1-(r/R)n] gegeben ist, wobei Vo die Spitzengeschwindigkeit in Rohrmitte (r = 0), R Radius von Rohrmitte zu Rohrwand und n Krümmung des Strömungsprofils bedeuten, mittels Ultraschallmessungen, bei denen jeweils zu Abtastzeitpunkten ti einerseits durch Dopplerverschiebungsauswertung ein Geschwindigkeitssignal und andererseits durch Laufzeitauswertung von Rohrwandechos ein Radiussignal erzeugt wird, insbesondere zur Ermittlung strömungsmechanischer Größen eines nicht freiliegenden Blutgefäßes der Makrozirkulation in einem gesunden oder kranken Lebewesen, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige radiale Geschwindigkeitsverteilung V(r) als auf Eins normiertes Strömungsprofil ermittelt wird, um unabhängig vom Einschallwinkel die Profilkrümmung n zu bestimmen, wobei der zunächst auf Eins normierte Radius R und die maximale Spitzengeschwindigkeit Vo(max) in Rohrmitte aus an sich bekannten Absolutwertmessungen hervorgehen, womit alle übrigen strömungsmechanischen Größen zu den jeweiligen Abtastzeitpunkten errechenbar sind.
Vo * [1-(r/R)n] gegeben ist, wobei Vo die Spitzengeschwindigkeit in Rohrmitte (r = 0), R Radius von Rohrmitte zu Rohrwand und n Krümmung des Strömungsprofils bedeuten, mittels Ultraschallmessungen, bei denen jeweils zu Abtastzeitpunkten ti einerseits durch Dopplerverschiebungsauswertung ein Geschwindigkeitssignal und andererseits durch Laufzeitauswertung von Rohrwandechos ein Radiussignal erzeugt wird, insbesondere zur Ermittlung strömungsmechanischer Größen eines nicht freiliegenden Blutgefäßes der Makrozirkulation in einem gesunden oder kranken Lebewesen, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige radiale Geschwindigkeitsverteilung V(r) als auf Eins normiertes Strömungsprofil ermittelt wird, um unabhängig vom Einschallwinkel die Profilkrümmung n zu bestimmen, wobei der zunächst auf Eins normierte Radius R und die maximale Spitzengeschwindigkeit Vo(max) in Rohrmitte aus an sich bekannten Absolutwertmessungen hervorgehen, womit alle übrigen strömungsmechanischen Größen zu den jeweiligen Abtastzeitpunkten errechenbar sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß bei der Absolutwertmessung diskrete Abtastwerte
entlang eines Ultraschall-Abtaststrahls in hochverdichteter Weise gebildet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Berechnung der Scherspannung an der Rohrwand,
der Reynoldschen Zahl der Flüssigkeit sowie der Womersleyschen Zahl
laborchemische Ergebnisse bezüglich Viskosität und Dichte der Flüssigkeit
herangezogen werden.
4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Ermittlung
strömungsmechanischer Größen eines pulsatilen, flüssigkeitsführenden,
rotationssymmetrischen und elastischen Rohres, dessen Flüssigkeit eine bekannte
Dichte und parallele rotationssymmetrische Stromlinien sowie eine ausreichende
Echogenizität aufweist, wobei die Stromlinien ein Strömungsprofil bilden, dessen
radiale Geschwindigkeitsverteilung V(r) durch Vo * [1-(r/R)n] gegeben ist, wobei Vo
die Spitzengeschwindigkeit in Rohrmitte (r = 0), R Radius von Rohrmitte zu
Rohrwand und n Krümmung des Strömungsprofils bedeuten, mittels
Ultraschallmessungen, bei denen jeweils zu Abtastzeitpunkten ti einerseits durch
Dopplerverschiebungsauswertung ein Geschwindigkeitssignal und andererseits
durch Laufzeitauswertung von Rohrwandechos ein Radiussignal erzeugt wird, und
bei denen zur Anzeige ein Monitor (Bildschirm) dient, dessen Monitorbild durch
RGB-Signale und ein Synchronsignal aufgebaut wird, um die Abtastwerte in
Helligkeits- und Farbwerten darzustellen, wobei die Helligkeit die Geschwindigkeit
repräsentiert und wobei Farben angeben, ob sich die Strömung zum Schallkopf hin
oder vom Schallkopf weg bewegt, und wobei die zeitliche Abfolge der Abtastungen
längs einer Abszisse auf dem Monitor darstellbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die RGB-Signalausgänge (R,G,B) über eine
Auswahlschalteinrichtung (6) mit einer Matrixschaltung (14) verbindbar sind, die
auch das Synchronsignal empfängt, um die analogen Werte zahlenmäßig zu
digitalisieren und über einen PC (15) auszugeben.
5. Anordnung nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch einen Addierer (11), dessen einer Eingang (12) mit dem
Ausgang (7) der Auswahlschalteinrichtung (6), dessen anderem Eingang (10) das
Synchronsignal zugeführt wird und dessen Ausgang (13) mit dem Eingang der
Matrixschaltung (14) verbunden ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronsignal
über ein Entkoppelglied (8, 9) in den anderen Eingang (10) des Addierers (11)
geführt wird, das einen Gleichstromabtrenner (8) enthält.
7. Anordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Entkoppelglied aus einer Serienschaltung gebildet
ist, die einen Widerstand (9) und einen Kondensator (8) umfaßt.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
gekennzeichnet durch einen Optokoppler (16) zwischen dem Addierer (11) und der
Matrixschaltung (14).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19934308963 DE4308963A1 (de) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Verfahren und Anordnung zur Ermittlung strömungsmechanischer Größen eines Rohres |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19934308963 DE4308963A1 (de) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Verfahren und Anordnung zur Ermittlung strömungsmechanischer Größen eines Rohres |
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