DE4325789A1 - Verfahren zur Kalibrierung von Strömungsblenden sowie Strömungsmesser mit derartigen Strömungsblenden - Google Patents

Verfahren zur Kalibrierung von Strömungsblenden sowie Strömungsmesser mit derartigen Strömungsblenden

Info

Publication number
DE4325789A1
DE4325789A1 DE19934325789 DE4325789A DE4325789A1 DE 4325789 A1 DE4325789 A1 DE 4325789A1 DE 19934325789 DE19934325789 DE 19934325789 DE 4325789 A DE4325789 A DE 4325789A DE 4325789 A1 DE4325789 A1 DE 4325789A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flow
tube
measuring device
flow orifice
orifice
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19934325789
Other languages
English (en)
Other versions
DE4325789C2 (de
Inventor
Berthold Dipl Ing Neeb
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zan Mesgeraete I G GmbH
Original Assignee
Zan Mesgeraete I G GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zan Mesgeraete I G GmbH filed Critical Zan Mesgeraete I G GmbH
Priority to DE19934325789 priority Critical patent/DE4325789C2/de
Publication of DE4325789A1 publication Critical patent/DE4325789A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4325789C2 publication Critical patent/DE4325789C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/087Measuring breath flow
    • A61B5/0876Measuring breath flow using means deflected by the fluid stream, e.g. flaps
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • G01F1/40Details of construction of the flow constriction devices
    • G01F1/42Orifices or nozzles

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kalibrie­ rung von Dickenschwankungen an Strömungsblenden im Rahmen einer Strömungsmeßvorrichtung zur Differenzdruckmessung insb. zur Messung des menschlichen Atemstroms im Rahmen der medizinischen Lungendiagnostik, mit einem Rohr runden Quer­ schnitts, bestehend aus zwei Rohrhälften gleichen Innen­ durchmessers, zwischen denen eine Strömungsblende lösbar fixiert ist, wobei die Strömungsblende zur Ausbildung vor­ zugsweise unterschiedlich langer Lamellen Schnitte auf­ weist, sowie eine Strömungsmeßvorrichtung mit derartigen Strömungsblenden.
Bei der Herstellung der Strömungsblenden für Strömungsmeß­ vorrichtungen zur Differenzdruckmessung ergibt sich unab­ hängig vom Einsatzzweck der Strömungsmeßvorrichtungen das Problem, daß die Folien, aus denen die Blenden gestanzt werden, unvermeidlich unterschiedliche Dicken haben. Daraus resultiert aber, daß dann auch unterschiedliche Elastizitä­ ten und Federungseigenschaften vorliegen, so daß bei anson­ sten gleicher Geometrie der Schnitte zur Bildung der Lamel­ len unterschiedliche Werte bei der Differenzdruckmessung angezeigt werden.
Im Stand der Technik wurde diesem Problem dadurch begegnet, daß jeweils eine gesonderte elektronische Kalibrierung durchgeführt wurde, die jedoch außerordentlich aufwendig ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren zur Kalibrierung der eingangs genannten Art so auszuge­ stalten, daß eine einfache, mechanisch-geometrische Kali­ brierung möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Biegemomente der einzelnen Lamellen in Abhängigkeit der Abweichung der Dicke der Strömungsblende von einem Soll-Wert geändert werden, wobei bevorzugt die Änderung der Biegemomente durch Änderung der zu verbiegenden Länge der Lamellen erfolgt, was wiederum in Ausgestaltung der Erfin­ dung in besonders einfacher Weise dadurch realisierbar ist, daß die Änderung der zu verbiegenden Länge der Lamellen durch Änderung des Innendurchmessers der Rohrhälften wenig­ stens im Bereich der die Strömungsblende fixierenden Enden der Rohrhälften erfolgt, folglich beruht das erfindungsge­ mäße Herstellungsverfahren kalibrierter Strömungsmeßvor­ richtungen, wie sie im folgenden beschrieben werden, dar­ auf, daß der Innendurchmesser der Rohrhälften wenigstens im Bereich der Strömungsblende in Abhängigkeit einer Abwei­ chung der Dicke der Strömungsblende von einem Soll-Wert an­ gepaßt wird.
Die Abweichung der Dicke der Strömungsblende von dem Soll- Wert wird dabei auf Basis einer Differenzdruckmessung bei Beaufschlagung der Strömungsblende mit einer definierten Strömung bestimmt.
Ein weiteres wesentliches Erfordernis derartiger Strömungs­ blenden für Strömungsmesser, wie sie beispielsweise in der Patentschrift 20 30 775 beschrieben sind, besteht in einer möglichst exakten Linearität der Strömungsanzeige, derart, daß sich jeweils eine Öffnung der Schlitzblende mit zuneh­ mender Strömungsstärke ergibt, bei der die Differenzdrücke streng proportional zur Strömungsstärke sind.
Um die selbstverständlich niemals völlig exakt erreichbare Linearität möglichst in genauer Annäherung zu erzielen und dabei insbesondere auch eine Verbesserung gegenüber der Strömungsblendengeometrie der vorstehend erwähnten Deut­ schen Patentschrift zu erzielen, ist bei einer Strömungs­ blende aus einer dünnen, im wesentlichen kreisförmigen und undurchlässigen Folie, vorzugsweise aus PVC, mit zur Lamel­ lenbildung innerhalb einer Blendenberandung angebrachten Schnitten, vorzugsweise zur Durchführung des vorbeschriebe­ nen Kalibrierungsverfahrens gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Schnitte derart angebracht sind, daß die Strömungsblende in mehrere, vorzugsweise vier, im wesentlichen gleichgroße, in Einzellamellen unter­ teilte Segmente untergebracht sind, wobei bevorzugt die einzelnen Segmente durch die Schnitte in einzelne Lamellen unterschiedlicher Länge unterteilt werden, wobei die Schnitte derart angeordnet sind, daß die Lamellen aller Segmente punktsymmetrisch zum Mittelpunkt sind.
Diese punktsymmetrische Ausbildung ergibt, insbesondere wenn darüber hinaus die Schnitte als vom Innenrand der Be­ randung ins Innere verlaufende innerhalb der einzelnen Seg­ mente parallele Längs- oder Querschnitte ausgebildet sind, wobei die Schnitte von Segment zu Segment unter einem Win­ kel von 90° zueinander verlaufen, eine Blendenkonfi­ guration, die einerseits die bekannte Stufung der Lamellen­ länge und damit die unterschiedliche Anregung von längeren Lamellen zu den kürzeren Lamellen mit zunehmender Strö­ mungsstärke mit einer rotationssymmetrischen Symmetrie ver­ bindet, die letztendlich zu einer weiter verbesserten Li­ nearität zwischen den gemessenen Differenzdrücken und der zu ermittelnden Strömungsstärke führt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die Lamellen nicht im Mittelpunkt quasi fugenlos aneinanderstoßen, sondern der Mittelpunkt der Strömungsblende als im wesentlichen kreis­ förmige Ausnehmung realisiert ist, die somit eine minimale Durchgangsöffnung darstellt, die von den längsten Lamellen flankiert ist.
Dabei liegt es auch im Rahmen der angestrebten möglichst weitgehenden Linearisierung, daß die Anordnung so getroffen ist, daß die einzelnen Lamellen im wesentlichen die gleiche Breite, etwa zwischen 2 und 4 mm, aufweisen, und daß die Breite der Schnitte etwa 0,1 bis 0,3 mm beträgt.
Sowohl die Außenkontur der Strömungsblende als auch bevor­ zugt die Schnitte im Inneren der Berandung sollen in einem Stanzverfahren ausgestanzt werden, was in besonders einfa­ cher Weise sowohl eine exakte gleiche geometrische Konfigu­ ration, als auch ein sehr einfaches Herstellungsverfahren gewährleistet.
Während bei der Strömungsmeßvorrichtung nach der Deutschen Patentschrift 20 30 775 ein Blendenrohrsystem verwendet wird mit einem Rohr runden Querschnitts, bestehend aus zwei Rohrhälften gleichen Innendurchmessers, zwischen denen eine Strömungsblende lösbar fixiert ist, wobei in den Rohrberei­ chen vor und hinter der Strömungsblende je eine Meß- und Übertragungseinrichtung für die dort herrschenden Drucke angeordnet ist, insbesondere Abzweigstichleitungen zu außen angeordneten Druckmeßeinrichtungen, ist gemäß einem weite­ ren Teilbereich der vorliegenden Erfindung bei einer derar­ tigen Strömungsmeßvorrichtung vorgesehen, daß eine Rohr­ hälfte zur Bildung einer inwärtigen Anschlagschulter im endseitigen Rohrbereich mit einer zylindrischen Ausnehmung versehen ist und die andere Rohrhälfte einen derart ver­ jüngten Außendurchmesser aufweist, daß beide Rohrlängen in­ einandersteckbar sind. Durch diese Ausbildung läßt sich we­ sentlich einfacher als durch eine Verschraubung ein rasches Zusammenstecken des Blenden-Rohrsystems erzielen, was im Hinblick auf die erfindungsgemäße Strömungsblendenkalibrie­ rung von besonderer Bedeutung ist. Der Innendurchmesser der Rohrhälften ist dabei, wie bereits erwähnt, erfindungsgemäß entsprechend der Dickenabweichung der Blende von einem Soll-Wert eingestellt.
Die Dickeabweichung der Strömungsblende wird nämlich zunächst dadurch festgestellt, daß die Folie mit einer Strömung definierten Werts beaufschlagt wird und dann der Druckabfall an der erfindungsgemäßen Folie gemessen wird. Anhand der so ermittelten Dickeabweichung wird nunmehr be­ stimmt, welchen Innendurchmesser die Rohrabschnitte haben sollen, die die Strömungsblende klemmend zwischen einander aufnehmen, um auf diese Art und Weise über den Innendurch­ messer des Rohrsystems die zu verbiegende Länge der Lamel­ len einzustellen. Prinzipiell ließe sich das erfindungsge­ mäße Kalibrierverfahren selbstverständlich auch mit der miteinander zu verschraubende Flansche aufweisenden Rohrausbildung der Deutschen Patentschrift 20 30 775 erzie­ len, doch ist es bei der erfindungsgemäßen reinen Steck- Klemmung sehr viel rascher durchführbar, was gerade im Hin­ blick auf die Anwendung solcher Systeme beim Benutzer von Vorteil ist. Dem Benutzer (Arzt) werden eine Vielzahl von kompletten Systemen, also Strömungsblenden und Rohre, die bereits fabrikseitig einander angepaßt und kalibriert sind, geliefert. Nach Benutzung für einen Patienten muß ein derartiges System jedesmal desinfiziert werden, wobei der Arzt also entweder ein noch sauberes System verwenden kann, wenn er entsprechend viele Stücke gekauft hat, oder aber er dieses erst jedesmal neu desinfizieren muß, wobei in dieser Zeit das Lungenströmungsmeßgerät nicht verfügbar ist. Die­ ses Wechseln und das Auswechseln der Strömungsrohre macht ja die eingangs angesprochene Kalibrierung nicht erforder­ lich, die bisher nach dem Stand der Technik in Form einer elektronischen Kalibrierung durchgeführt werden mußte.
Mit der erfindungsgemäßen gestanzten Folie in einzelne nach innen gerichtete Lamellen in Verbindung mit der genannten Variation des Innendurchmessers des Rohres kann nun eine sehr einfache geometrisch-mechanische Kalibrierung erfol­ gen. Die Dickeabweichung der Blende bzw. Folie wird bereits bei der Herstellung im Werk festgestellt und dann entspre­ chend der gemessenen Elastizität ein aus zwei steckbaren Teilen bestehendes Rohr ausgewählt, welches jeweils durch die Festlegung der Biegelänge die gewünschte Kalibrierung sicherstellt. Dabei kann dies bereits werksseitig bei der Herstellung des Blenden-Rohr-Systems erfolgen.
Man kann also somit den Proportionalitätsfaktor aus der Be­ ziehung zwischen Druckdifferenz und Strömung vor einer nachgeschalteten Auswerteelektronik unverändert bzw. kon­ stant beibehalten und muß nicht mehr, wie vorher, eine elektronische Kalibrierung durch entsprechende Variation dieses Proportionalitätsfaktors (z. B. Drehen eines Poten­ tiometers) vornehmen.
In Ausgestaltung der vorstehend angesprochenen Strömungs­ meßvorrichtung aus zwei die Strömungsblende zwischen einan­ der klemmend ausnehmenden Rohrabschnitten, bei denen durch Auswahl der Rohrausschnitte aus einem Satz mit unterschied­ lichen Innendurchmessern die Kalibrierung erfolgen kann, ist vorgesehen, daß der Bereich des verjüngten Außendurch­ messers von einer Begrenzungsschulter größeren Außendurch­ messers begrenzt ist, wobei die Länge des Bereichs kleiner oder gleich der Tiefe der Ausnehmung ist. Dabei liegt es schließlich auch im Rahmen dieses Erfindungsteils, bei Aus­ bildung der Druckübertragungseinrichtung als Durchbrechun­ gen der Rohrwandung jeweils vor und hinter der Strömungs­ blende mehrere jeweils entlang einer geschlossenen Mantel­ linie angeordnete Durchbrechungen vorzusehen.
Im Rahmen einer weiteren Erfindungsalternative einer derar­ tigen Strömungsmeßvorrichtung kann ein die Rohrhälften um­ gebendes Außenrohr vorgesehen sein, in das die Rohrhälften lösbar einsetzbar sind, wobei der Innendurchmesser des Au­ ßenrohres im wesentlichen dem Außendurchmesser der Rohr­ hälften entspricht und wobei an dem Außenrohr weitere Meß- und/oder Übertragungseinrichtungen angeordnet sind, die bei eingesetzten Rohrhälften mit deren Meß- und/oder Übertragungseinrichtungen in Wirkungsverbindung sind, wobei in weiterer Ausgestaltung zur Erleichterung der Justierung der Meß- und/oder Übertragungseinrichtungen zueinander eine an der Innenwandung des Außenrohres für eine der Rohrhälf­ ten ausgebildete Anschlagschulter vorgesehen sein kann, derart, daß bei daran anschlagend eingesetzter Rohrhälfte die Meß- und/oder Übertragungseinrichtungen beider einge­ setzter Rohrhälften mit den Meß- und/oder Übertragungsein­ richtungen des Außenrohres in Wirkungsverbindung sind. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Kalibrierung der Strö­ mungsblende durch die in das Außenrohr einzusetzenden, zwi­ schen sich die Blende halternden Rohrhälften, die dabei hülsenförmig ausgebildet sind, wobei selbstverständlich, wie es die erfindungsgemäße Kalibrierung vorsieht, ihr In­ nendurchmesser entsprechend der Dickenschwankung der Blende eingestellt ist. Da die jeweiligen Durchmesser sowohl der Rohrhälften als auch des Außenrohres einander angepaßt sind, ist mit besonderem Vorteil für eine ausreichend si­ chere Halterung der Blende und der Rohrhälften im Außenrohr gesorgt. Die Druckübertragungseinrichtungen sind auch hier sowohl an den Rohrhälften als auch am Außenrohr als Durch­ brechungen ausgebildet, die zur Erleichterung der Justie­ rung der Durchbrechungen zueinander ebenfalls entlang einer geschlossenen Mantellinie sowohl an den Rohrhälften als auch am Außenrohr verlaufen können.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine derartige Strömungsmeßvorrichtung, wie sie insbesondere zur Messung des menschlichen Atemstroms im Rahmen der medizinischen Lungendiagnostik verwendet werden kann, gekennzeichnet durch ein vorzugsweise von Hand zu haltendes Basisteil mit einer Durchgangsöffnung, in die das vorstehend beschrie­ bene, im wesentlichen aus dem zweiteiligen Rohr mit der da­ zwischengeklemmten Strömungsblende oder aus den die Strö­ mungsblenden haltenden Steckhülsen, die in einem Außenrohr geführt werden, bestehende Meßteil einsteckbar ist, wobei das Halteteil mit Meß- oder Übertragungseinrichtungen für die herrschenden Drucke versehen ist, die bei eingestecktem Rohr bzw. Außenrohr im wesentlichen deckungsgleich und kor­ respondierend mit den am Rohr bzw. am Außenrohr ausgebilde­ ten Meß- oder Übertragungseinrichtungen angeordnet sind. Die Übertragungseinrichtungen können dabei am einfachsten als Durchgangsbohrungen ausgebildet sein.
Darüber hinaus kann das Halteteil eine Ausnehmung aufwei­ sen, in der eine mit den Meß- oder Übertragungseinrichtun­ gen gekoppelte elektronische Einrichtung zum Auswerten der ermittelten Meßgrößen angeordnet ist, so daß insgesamt ein handliches Gerät zur Verfügung steht, welches der Patient in die Hand nehmen kann.
Die elektronische Einrichtung soll dabei wenigstens einen mit den Durchgangsbohrungen gekoppelten Druckaufnehmer um­ fassen, wobei bevorzugt an der Innenumrandung der Durch­ gangsöffnung und/oder am Rohr bzw. Außenrohr des Rohr-Blen­ densystems Dichtungsmittel angeordnet sind, die bei ausge­ stecktem Rohr bzw. Außenrohr derart im Bereich der Durch­ gangsbohrung des Halteteils und der Durchbrechungen des Rohres bzw. des Außenrohrs positioniert sind, daß wenig­ stens zwei voneinander abgedichtete getrennte Kammern ge­ bildet sind. Die Dichtungsmittel sollen dabei bevorzugt Gummi- oder Kunststoffringe, beispielsweise aus Silicon, sein, die am Rohr oder am Außenrohr seitlich und zwischen den Durchbrechungen angeordnet sind, wobei an der Außenwan­ dung des Rohrs oder des Außenrohres und/oder der Innenwan­ dung der Durchgangsöffnung des Halteteils Nuten zur Auf­ nahme der Dichtungsringe ausgebildet sein können.
Um das Auswechseln des Blenden-Rohrsystems, das ja nach je­ der Benutzung zur Desinfektion des Systems notwendig ist, möglichst rasch und einfach durchführen zu können, kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß am Auße­ numfang des Rohres oder des Außenrohres des Blenden-Rohrsy­ stems eine Anschlagschulter zur Begrenzung der Einschiebe­ bewegung ausgebildet ist.
Schließlich kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung auch vorgesehen sein, daß die Haltevorrichtung gewinkelt ausgebildet ist, was die Handhabung des Geräts weiter ver­ einfacht.
Bei Strömungsmeßgeräten allgemein, insbesondere auch sol­ chen für die Lungenfunktionsdiagnostik, ist es notwendig, über eine Ventileinrichtung den Luftstrom, also speziell den Atemstrom bei der Lungenfunktionsdiagnostik, außerhalb des Menschen definiert zu unterbrechen bzw. umzuleiten. Da alle wichtigen Teile dieser Systeme durch den Atem des Pa­ tienten kontaminiert werden, sollte nach den aktuellen Hy­ gienevorschriften eine komplette Desinfektion dieser Teile nach jedem Patienten möglich sein. Kreuzinfektionen müssen unbedingt ausgeschlossen werden.
Bei den bisherigen Systemen werden in Verbindung mit den Ventilen u. a. Filter eingesetzt, was jedoch den Nachteil hat, daß in dem dadurch entstehenden Totraum die Atmung des Patienten negativ beeinflußt wird (Kurzatmigkeit). Darüber hinaus müssen diese Filter als Einwegartikel verwendet wer­ den und es wird damit unerwünschter Müll produziert.
Schließlich ist bei den bekannten Ventilsystemen zur Atemstromunterbrechung in der Lungenfunktionsdiagnostik auch nachteilig, daß dabei geführte bewegliche Teile ent­ halten sind, an denen es durch Sputum und haftengebliebene Desinfektionsmittel zu Ablagerungen und damit zu einer me­ chanischen Hemmung dieser beweglichen Teile kommen kann.
Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, ist erfindungsgemäß ein Magnetventil vorgesehen mit einem Strömungsrohr runden Querschnitts und einem dieses verschließenden, in einem am Strömungsrohr angeordneten zylindrischen und mit wenigstens einer Ausgangsöffnung versehenen Führungskörper beweglich geführten Verschlußelement, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verschlußelement wenigstens teilweise aus ma­ gnetischem, insbesondere permanentmagnetischem Material be­ steht und mittels eines Erregerelements von einer öffnenden Stellung in eine schließende Stellung überführt wird. Die Ausgangsöffnungen sind dabei erfindungsgemäß an der zylin­ drischen Wandung des Führungskörpers, eine Perforation bil­ dend, angeordnet.
Bevorzugt ist dabei das Verschlußelement als Scheibe ausge­ bildet, deren Außendurchmesser größer ist als der Innen­ durchmesser der zu verschließenden Rohröffnung, an der be­ vorzugt ein Dichtelement, vorzugsweise ein Dichtring, ange­ ordnet sein kann, an welche das scheibenförmige Verschluße­ lement, welches bevorzugt aus Kunststoff mit darin einge­ bundenen Permanentmagneten bestehen kann, durch die Errege­ relemente andrückbar bzw. davon wegbewegbar ist. Ohne Be­ einträchtigung der Funktion kann das Verschlußelement nur im randseitigen Bereich ringförmig aus kunststoffgebundenem Permanentmagnetmaterial bestehen, der Innenbereich kann aus unmagnetischem Kunststoff sein, so daß darüber hinaus die Materialkasten gesenkt werden können.
Bevorzugt ist das Erregerelement eine am Strömungsrohr an­ geordnete elektromagnetische Ringspule, der ggf. noch eine zweite, an einem in Verlängerung des Strömungsrohres ausge­ bildeten Ausgangsstutzen angeordnete elektromagnetische Ringspule zugeordnet werden kann, die wechselweise das Ver­ schlußelement abstoßen bzw. anziehen und sich dabei in ih­ rer Wirkung überlagernd verstärken. Zur Verstärkung des das Verschlußelement bewegenden Magnetfeldes können auch eine Vielzahl von Einzelspulen, vorzugsweise in bzw. am Füh­ rungskörper eingegossen, um den Umfang des Strömungsrohres herum angeordnet sein, die vorzugsweise direkt und mit dem Inneren des Führungskörpers in Verbindung stehen, so daß das erzeugte Magnetfeld nicht vom Führungskörper abge­ schirmt wird.
Zur Verhinderung, daß die Spulen mit Atemluft oder Sputum kontaminiert werden, kann erfindungsgemäß an den Spulen eine ringförmige dünne Folie aus Kunststoff angeordnet sein, die die Spulen auch bei geöffnetem Verschlußelement abdeckt.
In weiterer Ausgestaltung kann eine am Strömungsrohr ange­ ordnete Kappe vorgesehen sein, die auf dem Führungskörper aufsetz- oder -steckbar ist und diesen kapselt, so daß eine Ringkammer hinter den Spulen gebildet wird, in der bei­ spielsweise die Anschlußdrähte für die Einzelspulen ange­ ordnet sind.
Das erfindungsgemäße Magnetventil hat eine ganze Vielzahl von Vorteilen gegenüber den bislang bekannten Anordnungen, wie sie für Strömungsmeßgeräte im Rahmen der Lungenfunkti­ onsdiagnostik erforderlich sind. So benötigt man keine eng­ tolerierten beweglichen oder geführten Bauteile, da ja in geöffnetem Zustand die Luft an dem vom Strömungsrohrende beabstandeten Verschlußelement außen seitlich vorbeistrei­ chen kann. Man hat eine einfachste Adaption an Rohrsysteme jeglicher Art, wobei nur sehr geringe Strömungswiderstände aufgebaut werden. Von ganz besonderer Bedeutung ist, daß eine Komplettdesinfektion möglich ist, selbst in der Form, daß man das ganze Gerät in eine Desinfektionslösung wirft. Ablagerungen von Sputum oder Desinfektionslösungen sind ohne Einfluß auf die Funktion des Magnetventils. Schließ­ lich sind durch die kleinen bewegten Massen durch Verwen­ dung von kunststoffgebundenen Dauermagneten sehr kurze Schaltzeiten möglich und man hat auch praktisch keinen me­ chanischen Verschleiß.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Dabei zei­ gen:
Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Strömungs­ blende,
Fig. 2 ein aus zwei Teilen zusammensteckbares Rohr zum Haltern der Strömungsblende nach Fig. 1,
Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch ein Strö­ mungsmeßgerät mit einem Handhalterungsteil zur Aufnahme des Rohrblenden-Systems nach Fig. 2,
Fig. 4 einen vergrößerten auseinandergezogenen teil­ weise abgebrochenen Schnitt längs der Linie IV- IV in Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt durch ein Blenden-Rohrsystem mit in ein Außenrohr einzusetzend, der Blende hal­ tende Rohrhälften,
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Magnetven­ tils als Shutter für ein Strömungsmeßsystem gem. den Fig. 2 bis 5,
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines Magnetven­ tils zur Verwendung für ein Strömungssystem gem. den Fig. 2-5, und
Fig. 8 eine Vorderansicht gemäß Pfeil VIII aus Fig. 7.
Die Fig. 1 zeigt eine aus einer Folie gestanzte Blende für ein Strömungsmeßsystem, bei welchem die Blende 1 mit einer Vielzahl von Schlitzen in einzelne Lamellen unterteilt ist. Dabei sind zunächst um 90° versetzte radiale Schlitze 2 vorgesehen, welche die Blende in vier Sektoren unterteilen. In jedem dieser Sektoren sind durch zueinander parallele Schlitze 3, die jeweils unter Winkeln von 45° zu den den jeweiligen Sektor I bis IV begrenzenden Schnitten 2 verlau­ fen. Dadurch entstehen jeweils gleich breite aber unter­ schiedlich lange Lamellen, die demzufolge auch unterschied­ liche Federungseigenschaften haben, wobei bei geringen Durchsatzströmungen zunächst in erster Linie die längeren Lamellen, die weniger biegesteif sind, ausgelenkt werden. Die Schnitte enden in einem Abstand vom Außenrand 4 der Strömungsblende 1.
Die Lamellen haben eine Breite von etwa 2 bis 4 mm, wobei die Breite der Schnitte 2 und 3 bis 3′′′ etwa 0,1 bis 0,3 mm beträgt. In der Mitte ist eine im wesentlichen kreisförmige Ausnehmung 5a angeordnet, so daß durch die Strömung ein Drehmoment den einzelnen Lamellen 5 bis 5′′′, erteilt wird.
Eine derartige Blende wird, wie in Fig. 2 gezeigt ist, be­ vorzugt in einem Strömungsrohr 6 gehaltert, welches aus zwei Rohrabschnitten 6a und 6b besteht, von denen der er­ stere eine innenseitige Ringausnehmung 7 und der andere 6b eine korrespondierende äußere Ringausnehmung 8 aufweist, die dafür sorgen, daß die jeweils überstehenden Endbereiche 9 bzw. 10 der Rohrabschnitte 6a und 6b einander zum vollen Rohrdurchmesser der Rohrabschnitte 6a und 6b beim Zusammen­ stecken ergänzen und dabei klemmend ineinandergreifen. Zwi­ schen der inneren Begrenzungsstirnwand 11, der Ringausneh­ mung 7 und dem äußeren Stirnwandende 12 des Abschnitts 10 wird die Blende 1 beim Zusammenstecken eingeklemmt, wobei ein der Tiefe d der Ringausnehmung 7 entsprechender Randab­ schnitt der Blende 1 eingeklemmt wird, so daß in diesem Randabschnitt - falls die Schnitte 2 und 3 bis 3′′′ weiter nach außen reichen, eine Einschränkung und Begrenzung der federnden Länge der Lamellen 5 bis 5′′′, gebildet ist. Bei vorgegebenem gleichbleibendem Außendurchmesser Da des Strö­ mungsrohrs kann durch Variation des Innendurchmessers Di die Höhe der Anschlagstirnwände 11 und 12 und damit das Ausmaß des Einspannrandes der Blende verändert werden, so daß auf diese Art und Weise eine Kalibrierung der Strö­ mungsblende erfolgen kann. Durch die unvermeidlichen Unter­ schiede der Foliendicken, aus denen die Blenden 1 herge­ stellt werden, muß eine derartige Kalibrierung zwangsläufig erfolgen, wobei sie ja bislang im Stand der Technik in re­ lativ komplizierter Weise durch eine elektronische Kali­ brierung vorgenommen wurde.
Erfindungsgemäß wird zunächst die Dickeabweichung festge­ stellt, indem man die Blende gemäß Fig. 1 mit einer Strö­ mung definierten Werts beaufschlagt und dann den Druck durch Abgreifen an Bohrungen 13 bzw. 14 vor bzw. hinter der Blende 1 feststellt. Anhand der so ermittelten Dickenabwei­ chung wird beispielsweise anhand einer Grafik, die von ver­ schiedenen gemessenen Dickenwerten ausgegangen ist, nunmehr bestimmt, welchen Innendurchmesser Di das Rohr 6 haben soll.
Der Benutzer (Arzt) erhält beispielsweise zehn oder hundert Blenden-Rohr-Systeme. Nach Benutzung für einen Patienten muß das Rohr desinfiziert werden. Der Arzt kann dabei ent­ weder ein noch sauberes Rohr verwenden, wenn er mehrere Stücke gekauft hat, oder er kann nur ein Rohr gekauft haben und muß dieses dann desinfizieren. So lange ist dann aller­ dings das Lungen-Strömungsmeßgerät mit einem derartigen Strömungsrohr und Druckabnahmeöffnungen 13 und 14 nicht verfügbar. Nach dem Desinfizieren wird das Rohr wieder in das Lungenmeßgerät montiert, wie es beispielsweise anhand der Fig. 3 bis 4 nachfolgend noch näher beschrieben wer­ den soll. Will der Arzt die Nichtverfügbarkeit bzw. das Blockieren des Geräts wegen Desinfektion eines Rohrs ver­ meiden, muß er ein anderes Rohr in der Zwischenzeit verwen­ den.
Die notwendige Kalibrierung läßt sich erfindungsgemäß geo­ metrisch-mechanisch durchführen, indem zunächst die Dic­ keabweichung der Blende bzw. Folie 1 bereits bei seiner Herstellung festgestellt worden ist. Je nach Dickeabwei­ chung wird ein Rohr unterschiedlichen Durchmessers einge­ setzt. Hierdurch werden unterschiedliche Drehmomente (je nach Foliendickeabweichung und entsprechendem Ausgleichs- Innendurchmesser Di des Rohres) ermöglicht. Die unter­ schiedlichen Drehmomente bei gleicher Strömung ergeben un­ terschiedliche Strömungswiderstände, weil die Öffnung je nach unterschiedlicher Auslenkung der Lamellen aus der Fo­ lien-Kreisscheibenebene heraus variiert. Dadurch ist es möglich, den Proportionalitätsfaktor aus der Beziehung zwi­ schen Druckdifferenz und Strömung vor einer nachgeschalte­ ten Auswerteelektronik unverändert bzw. konstant beizube­ halten. Die besondere punktsymmetrische Ausbildung der La­ mellen ermöglicht dabei eine besonders weitgehende Lineari­ sierung der Strömungsanzeige, wie es bereits in der Beschreibungseinleitung im einzelnen erläutert worden ist.
In Fig. 2 ist lediglich das eigentliche Blenden-Rohrsystem dargestellt, wobei an die seitlichen Bohrungen 13, 14 Druckauswerteeinrichtungen angeschlossen sind, die aus den gemessenen Druckdifferenzen vor und hinter der Strömungs­ blende 1 die gewünschten Strömungswerte abgreifen.
In den Fig. 3 und 4 ist schematisch ein vollständiges Strömungsmeßgerät für die Lungenfunktionsdiagnostik darge­ stellt, bestehend aus einem Halteteil 15 mit zwei zueinan­ der gewinkelten Abschnitten 16 und 17, von denen der er­ stere zur Aufnahme der eigentlichen Auswerteeinrichtung für die ermittelten Meßergebnisse dient, während der zweite einen Haltegriff für die schematisch in Fig. 3 mit angedeu­ tete Hand des Benutzers bildet und gleichzeitig eine Durch­ gangsbohrung 18 aufweist, in welche das Blenden-Rohrsystem gemäß Fig. 2 eingesteckt werden kann.
Die Rohrteile 6a und 6b sind dabei mit einer Bohrung oder mit einer Vielzahl von rundum verteilten Bohrungen 13 bzw. 14 versehen, die von Gummidichtringen 19, 20 und 21 flan­ kiert sind, die in leicht vertiefte Nuten 22, 23, 24 am Rohraußendurchmesser eingreifen. Der Anschlagbund 25 am vorderen Ende des Rohrs 6, an dem das Mundstück für den Be­ nutzer ansetzt, stößt an der Stirnfläche 26 des Halteteil- Abschnitts 17 an. In diesem Zustand kommunizieren die je­ weils zwischen zwei Ringen 19, 20 bzw. 20, 21 liegenden Kammern 27 bzw. 28, in welche die Öffnungen 13 bzw. 14 aus­ münden und die durch die an der Innenwandung der Durchgangs­ bohrung 18 im eingesetzten Zustand gequetschten Dichtringe 19, 20, 21 voneinander abgedichtet und getrennt werden, mit jeweils zwei Abgangsstichbohrungen 29 und 30, welche zu Druckmessern und deren Meßergebnisse auswertenden elektri­ schen Schaltungen in einer Aufnahmeausnehmung 31 des Halte­ teil-Abschnitts 16 führen.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungs­ gemäßen Blenden-Rohr-Systemes 31. Das System 31 besteht aus zwei ein Rohr 32 bildenden Rohrhälften 32a, 32b, die in ein einstückiges Rohr 33 eingesetzt und dort geführt werden. Zwischen den Rohrhälften 32a, 32b wird die Strömungsblende 34, wie sie bereits beschrieben worden ist, gehaltert. Die Kalibrierung der Strömungsblende 34 erfolgt bei dieser Aus­ führungsform durch die jeweilige, von der Dickenschwankung abhängige Anpassung des Innendurchmessers Di der Rohrhälf­ ten 32a, 32b, der Außendurchmesser Da der Rohrhälften 32a, 32b bleibt bei dieser Ausführungsform stets konstant, da es zur sicheren Halterung der Rohrhälften 32a, 32b und der Strömungsblende 34 erforderlich ist, daß der Außendurchmes­ ser Da der hülsenförmigen Rohrhälften 32a, 32b dem Innen­ durchmesser di des Außenrohres 33 entspricht. Ähnlich wie aus Fig. 4 zu entnehmen, weist auch bei dem Blenden-Rohr- System 31 das Außenrohr 33 Übertragungseinrichtungen in Form von Durchbrechungen 35 auf, die auch hier beidseitig der Strömungsblende 34 angebracht sind und vorzugsweise entlang einer Mantellinie, das Außenrohr 33 quasi perforie­ rend, angeordnet sind. Um nun die beidseitig der Strömungs­ blende 34 herrschenden Drucke nach außen übertragen zu kön­ nen, ist es selbstverständlich notwendig, daß auch die Rohrhülsen 32a, 32b Übertragungseinrichtungen in Form von Durchbrechungen 36 aufweisen, die im eingesetzten Zustand der Rohrhälften 32a, 32b mit den Durchbrechungen 35 dec­ kungsgleich sind, so daß ein Druckübertragungskanal gebil­ det wird. Auch diese Durchbrechungen 36 können, ähnlich wie die Durchbrechungen 35, entlang einer Mantellinie der Rohr­ hülsen 32a, 32b verlaufend angebracht sein. Um bei einer derartigen ringförmigen Perforation sowohl des Außenrohrs 33 als auch der Rohrhälften 32a, 32b sicher zu gehen, daß wenigstens je ein Kanal beidseitig der Strömungsblende 34 durch Übereinanderliegen der Durchbrechungen 35 und 36 ge­ bildet wird, können die umlaufend angebrachten Durchbre­ chungen 35 und 36 jeweils derart versetzt angeordnet sein, daß unabhängig von der jeweiligen radialen Einsetzstellung, also unabhängig davon, ob eine der Rohrhälften 32a, 32b um einen Winkel verdreht ist oder nicht, wenigstens ein Über­ tragungskanal gebildet wird, der ja zur Druckübertragung von innen nach außen an die jeweiligen Abgangsstichbohrun­ gen 29 und 30 des Halteteilabschnitts 17 (s. Fig. 4) aus­ reicht, da infolge der am Außenrohr 33 angeordneten Dicht­ ringe 37, 38, 39 bei in den Halteteilabschnitt 17 einge­ setztem Blenden-Rohr-System 31 zwei mit den Abgangsstich­ bohrungen 29, 30 kommunizierende Ringkammern 40, 41 gebil­ det werden, so daß eine Druckübertragung auch bei nur einem ausgebildeten Übertragungskanal sichergestellt ist. Voraus­ setzung dafür ist, daß die Dichtringe 37, 38, 39 an der In­ nenwandung der Durchgangsbohrung 18 anliegen bzw. etwas ge­ quetscht werden. Um die Anpassung bzw. Justierung der Durchbrechungen 36 zu den Durchbrechungen 35 zu er­ leichtern, ist an der Innenwandung des Außenrohres 37 eine Anschlagschulter 42 ausgebildet, an die die hülsenartige Rohrhälfte 32b beim Einschieben von links in Fig. 5 an­ schlägt und somit ihre Endposition einnimmt. Da die Länge der Rohrhälfte 32b stets konstant ist, sind folglich auch die Durchbrechungen 36 der Rohrhälfte 32a, nachdem diese eingeschoben worden ist, bezüglich der Durchbrechungen 35 des Außenrohres 33 justiert.
Neben der bisherigen Verwendung der zusammensteckbaren Rohrhälften bzw. der in einem Außenrohr geführten Rohrhälf­ ten zur Kalibrierung von Dickeschwankungen der Strömungs­ blende kann insbesondere die Ausführungsform nach Fig. 5 auch zur Veränderung des Strömungsverhaltens verwendet wer­ den, indem beispielsweise die eine Rohrhälfte einen anderen Innendurchmesser als die andere Rohrhälfte aufweist. Mit einer derartigen Anordnung wird folgendem Problem begegnet: Bei der Fertigung der Blende mit Einzellamellen, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, haben naturgemäß die Einzellamellen un­ terschiedliche Biegesteifigkeiten. Die Biegesteifigkeit kann je nach Dicke bzw. Strömungsrichtung unterschiedlich sein. Infolgedessen ist es vorteilhaft, aufgrund unter­ schiedlicher Innendurchmesser der beiden die Blende zwi­ schen sich einklemmenden Rohrhälften eine Unsymmetrie für das gesamte Strömungsrohr beiderseits der Strömungsblende zu schaffen, so daß die Unterschiede der Dickesteifigkeit der Einzellamellen je nach Strömungsrichtung, d. h., je nachdem, ob der Patient ein- oder ausatmet, ausgeglichen werden können.
Die Fig. 6 zeigt ein verschließbares desinfizierbares Ma­ gnetventil als Shutter, insbesondere für eine Strömungsmeß­ vorrichtung im Bereich der Lungendiagnostik gemäß Fig. 3 bis 5, das in dieser Funktion beispielsweise an geeigneter Stelle an das Rohr 6 ansteckbar ist.
Das Magnetventil 43 umfaßt ein Strömungsrohr 44, dem ein Führungskörper 45, indem ein bewegliches und lose geführtes Verschlußelement 46 angeordnet ist, nachgeschaltet ist. Das Verschlußelement 46 dient zum Verschließen der Öffnung 47 des Strömungsrohres 44, in deren Bereich ein umlaufender Dichtring 47a angeordnet ist. Um das Verschlußelement 46, das aus permanentmagnetischem Material, insbesondere aus kunststoffgebundenen Permanentmagneten besteht, von einer die Öffnung 47 schließenden Stellung in eine öffnende Stel­ lung überführen zu können, ist am Strömungsrohr 44 eine ringförmige Spule 48 und wahlweise zur Verstärkung des von der Ringspule 48 erzeugten Magnetfeldes, wenn diese von Gleichstrom durchflossen ist, eine an einem am Führungskör­ per 45 vorzugsweise in Verlängerung des Strömungsrohres 44 angeordneten Anschlußstutzen 49 angeordnete weitere Ringspule 50 vorgesehen. Je nachdem, wie das von der/den Spulen 48, 50 erzeugte Magnetfeld gerichtet ist, wird das Verschlußelement 46 in Richtung des Doppelpfeils A in Fig. 6 in dem Führungskörper 45 verschoben. An der Zy­ linderwandung des Führungskörpers 45 sind eine Vielzahl von Durchbrechungen 51 angebracht, durch welche der Patient, wenn das Magnetventil 46 einem vorher beschriebenen Blen­ den-Rohr-System nachgeschaltet ist, Luft holen kann, wenn das Verschlußelement 46 die Öffnung 47 freigibt. Gleiches gilt für den Ausatmungsvorgang des Patienten, d. h., die Atemluft kann aus den Löchern 51 entweichen. Durch Verwen­ dung eines derartigen Magnetventiles in Verbindung mit ei­ nem Blenden-Rohr-System ist es somit möglich, daß durch de­ finiertes Schließen der Öffnung des Strömungsrohres der statische Druck aus der Lunge nach außen geführt und gemes­ sen werden kann.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform eines zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Blenden-Rohr-Sy­ stem geeigneten Magnetventils 52. Das Magnetventil 52 be­ sitzt ein Strömungsrohr 53 das, ebenso wie das Strömungs­ rohr 44 aus Fig. 6, mit einem Blenden-Rohr-System koppelbar ist. Am Strömungsrohr 53 ist ein Führungskörper 54 für ein darin verschiebbares (vgl. Fig. 6, Pfeil A) Verschlußele­ ment 55 angeordnet, der auf der dem Strömungsrohr 53 abge­ wandten Seite von einer Platte 65 verschlossen ist. Das Verschlußelement 55 besteht lediglich in seinem randseiti­ gen Bereich 56 aus permanentmagnetischem Material, vorzugs­ weise kunststoffgebundenen Permanentmagneten, in seinem mittleren Bereich 57 weist das Verschlußelement 55 einen einfachen Kunststoffkörper auf. Eine derartige, Ma­ gnetmaterial sparende Ausbildung des Verschlußelementes 55 ist aufgrund der ringförmigen Anordnung mehrerer Spulen 58 um den Umfang bzw. die Längsachse des Strömungsrohres 53 herum von Vorteil (s. Fig. 8). Die Spulen 58, die an dem Führungskörper 54 eingegossen sind, stehen vorzugsweise in direkter Verbindung mit dem Inneren des Führungskörpers 54, so daß das von den Spulen 58 erzeugte Magnetfeld nicht durch den Führungskörper 54 abgeschirmt bzw. abgeschwächt werden kann. Zur Verhinderung der Kontermination der dem Inneren des Führungskörpers 54 zugewandten Seite 59 der Spulen 58 einerseits direkt durch Atemluft des Patienten bzw. indirekt durch das Verschlußelement 55, das in Ver­ schlußstellung direkt an der Seite 59 der Spulen 58 an­ liegt, ist auf der Spulenseite 59 eine sehr dünne Kunst­ stoffolie 60, die ringförmig ausgebildet ist, um die Öff­ nung des Strömungsrohres nicht abzudecken, angeordnet. Um den Austritt der ausgestoßenen Atemluft des Patienten bzw. Eintritt von Frischluft bei Einatmen des Patienten in bzw. durch den Führungskörper 54 zu ermöglichen, sind an der zy­ lindrischen Wandung des Führungskörpers 54 Durchbrechungen 61 angebracht, die die Zylinderwand quasi ringförmig perfo­ rieren und den Luftdurchtritt ermöglichen. Ferner ist am Strömungsrohr 53 eine den Führungskörper 54 an der Seite, an der die Spulen 58 eingegossen sind, kapselnde Kappe 62 angeordnet, die, wenn sie aufgesetzt ist, einen umlaufenden Ringraum 64 bildet, in welchem beispielsweise die Anschluß­ drähte der Spulen 58 untergebracht sind.

Claims (47)

1. Verfahren zur Kalibrierung von Dickenschwankungen an Strömungsblenden im Rahmen einer Strömungsmeßvorrich­ tung zur Differenzdruckmessung, insb. zur Messung des menschlichen Atemstroms im Rahmen der medizinischen Lungendiagnostik, mit einem Rohr runden Querschnitts, bestehend aus zwei Rohrhälften gleichen Innendurchmes­ sers, zwischen denen eine Strömungsblende lösbar fi­ xiert ist, wobei die Strömungsblende zur Ausbildung vorzugsweise unterschiedlich langer Lamellen Schnitte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegemomente der einzelnen Lamellen in Abhängigkeit von einem Soll- Wert geändert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Biegemomente durch Änderung der zu verbiegenden Länge der Lamellen erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der zu verbiegenden Länge der Lamellen durch Änderung des Innendurchmessers der Rohrhälften wenigstens im Bereich der die Strömungsblende fixie­ renden Enden der Rohrhälften erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abweichung der Dicke der Strömungsblende von dem Soll-Wert auf Basis einer Dif­ ferenzdruckmessung bei Beaufschlagen der Strömungs­ blende mit einer definierten Strömung bestimmt wird.
5. Verfahren zur Herstellung einer kalibrierten Strö­ mungsmeßvorrichtung, bestehend aus zwei Rohrhälften, die ineinander steckbar sind und/oder von einem Außen­ rohr geführt werden, zwischen denen eine Strömungs­ blende lösbar fixiert ist, wobei in den Bereichen der Rohrhälften und/oder des Außenrohres vor und hinter der Strömungsblende je eine Meß- und/oder Übertragungseinrichtung für die herrschenden Drucke angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen­ durchmesser der Rohrhälften wenigstens im Bereich der Strömungsblende in Abhängigkeit einer Abweichung der Dicke der Strömungsblende von einem Soll-Wert angepaßt wird.
6. Strömungsblende aus einer dünnen, im wesentlichen kreisförmigen und undurchlässigen Folie, vorzugsweise aus PVC, mit zur Lamellenbildung innerhalb der Blen­ denberandung angebrachten Schnitten, insb. zur Durch­ führung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitte (2, 3, 3′, 3′′, 3′′′) derart angebracht sind, daß die Strömungs­ blende 1 in mehrere, vorzugsweise vier, im we­ sentlichen gleichgroße, in Einzellamellen (5, 5′, 5′′, 5′′′) unterteilte Segmente (I, II, III, IV) unterteilt ist.
7. Strömungsblende nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die einzelnen Segmente (I, II, III, IV) durch die Schnitte (2, 3, 3′, 3′′, 3′′′) in einzelne Lamel­ len (5, 5′, 5′′, 5′′′) unterschiedlicher Länge unter­ teilt werden, wobei die Schnitte derart angeordnet sind, daß die Lamellen (5, 5′, 5′′, 5′′′) aller Seg­ mente (I, II, III, IV) punktsymmetrisch zum Mit­ telpunkt sind.
8. Strömungsblende nach einem der Ansprüche 6 oder 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schnitte (2, 3, 3′, 3′′, 3′′′) als vom Innenrand der Berandung ins Innere ver­ laufende, innerhalb der einzelnen Segmente (I, II, III, IV) parallele Längs- (3′, 3′′′) oder Querschnitte (3, 3′′) ausgebildet sind, wobei die Schnitte (2, 3, 3′, 3′′, 3′′′) von Segment zu Segment unter einem Win­ kel von 90° zueinander verlaufen.
9. Strömungsblende nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der Strö­ mungsblende (1) als im wesentlichen kreisförmige Ausnehmung (5a) realisiert ist.
10. Strömungsblende nach einem der Ansprüche 6 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lamellen (5, 5′, 5′′, 5′′′) im wesentlichen die gleiche Breite auf­ weisen.
11. Strömungsblende nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Breite der Lamellen (5, 5′, 5′′, 5′′′) 2 bis 4 mm beträgt.
12. Strömungsblende nach einem der Ansprüche 6 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Breite der Schnitte (2, 3, 3′, 3′′, 3′′′) 0,1 bis 0,3 mm beträgt.
13. Strömungsblende nach einem der Ansprüche 6 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Außenkontur der Strö­ mungsblende (1) in einem Stanzverfahren ausgestanzt ist.
14. Strömungsblende nach einem der Ansprüche 6 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schnitte (2, 3, 3′, 3′′, 3′′′) im Inneren der Berandung in einem Stanzverfahren angebracht sind.
15. Strömungsmeßvorrichtung mit einem Rohr runden Quer­ schnitts, bestehend aus zwei Rohrhälften gleichen In­ nendurchmessers, zwischen denen eine Strömungsblende, insb. eine Strömungsblende nach einem der Ansprüche 6 bis 14, lösbar fixiert ist, wobei in den Rohrbereichen vor und hinter der Strömungsblende je eine Meß- und/oder Übertragungseinrichtung für die herrschenden Drucke angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rohrhälfte (6a) zur Bildung einer inwärtigen Anschlagschulter (11) im endseitigen Rohrbereich mit einer zylindrischen Ausnehmung (7) versehen ist und die andere Rohrhälfte (6b) einen derart verjüngten Au­ ßendurchmesser aufweist, daß beide Rohrhälften (6a, 6b) ineinandersteckbar sind.
16. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Bereich des verjüngten Außen­ durchmessers (8) von einer Begrenzungsschulter größe­ ren Außendurchmessers begrenzt ist, wobei die Länge des Bereiches (8) kleiner oder gleich der Tiefe der Ausnehmung (7) ist.
17. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, da­ durch gekennzeichnet, daß die Strömungsblende (1) im Bereich zwischen der Anschlagschulter (11) und der Stirnkante (12) der eingeschobenen Rohrhälfte (6b) ge­ haltert ist.
18. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Durchmesser der Ausnehmung (7) im wesentlichen dem Außendurchmesser der Strömungs­ blende (1) entspricht.
19. Strömungsmeßvorrichtung mit einem Rohr runden Quer­ schnitts, bestehend aus zwei Rohrhälften gleichen In­ nendurchmessers, zwischen denen eine Strömungsblende, insbesondere eine Strömungsblende nach einem der An­ sprüche 6 bis 14, lösbar fixiert ist, wobei in den Rohrbereichen vor und hinter der Strömungsblende je eine Meß- und/oder Übertragungseinrichtung für die herrschenden Drucke angeordnet ist, gekennzeichnet durch ein die Rohrhälften (32a, 32b) umgebendes Außen­ rohr (33), in das die Rohrhälften (32a, 32b) lösbar einsetzbar sind, dessen Innendurchmesser (di) im we­ sentlichen dem Außendurchmesser (Da) der Rohrhälften (32a, 32b) entspricht und an dem weitere Meß- und/oder Übertragungseinrichtungen angeordnet sind, die bei eingesetzten Rohrhälften (32a, 32b) mit deren Meß- und/oder Übertragungseinrichtungen in Wirkungsverbin­ dung sind.
20. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an der Innenwandung des Rohres (33) eine Anschlagschulter (42) für eine der Rohrhälften (32a, 32b) ausgebildet ist, derart, daß bei daran an­ schlagend eingesetzter Rohrhälfte (32b) die Meß- und/oder Übertragungseinrichtungen beider eingesetzten Rohrhälften (32a, 32b) mit den Meß- und/oder Übertra­ gungseinrichtungen des Außenrohres (33) in Wirkungsverbindung sind.
21. Strömungsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 15-18 oder 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß der In­ nendurchmesser (Di) wenigstens im Bereich der Strö­ mungsblende (1, 34) in Abhängigkeit der Abweichung der Dicke der Strömungsblende (1, 34) von einem Soll-Wert eingestellt ist.
22. Strömungsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungs­ einrichtungen und die weiteren Übertragungseinrichtun­ gen als Durchbrechungen (13, 14, 35, 36) zur Bildung von Druckübertragungskanälen ausgebildet sind.
23. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere Durchbrechungen (13, 14, 35, 36) jeweils entlang einer geschlossenen Mantellinie angeordnet sind.
24. Strömungsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, insb. zur Messung des menschlichen Atemstroms im Rahmen der medizinischen Lungendiagnostik, gekenn­ zeichnet durch ein vorzugsweise von Hand zu haltendes Halteteil (15) mit einer Durchgangsöffnung (18), in die das Außenrohr (33) und/oder das Rohr (6, 32) mit der Strömungsblende (1, 34) einsteckbar ist, wobei das Halteteil (15) mit Meß- und/oder Übertragungseinrich­ tungen für die herrschenden Drucke versehen ist, die bei eingestecktem Außenrohr (33) und/oder Rohr (6, 32) im wesentlichen deckungsgleich und korrespondierend mit den am Außenrohr (33) und/oder Rohr (6, 32) ausgebildeten Meß- und/oder Übertragungseinrichtungen angeordnet sind.
25. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtungen als Durchgangsbohrungen (29, 30) ausgebildet sind.
26. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, da­ durch gekennzeichnet, daß das Halteteil (15) eine Ausnehmung (31) aufweist, in der eine mit den Meß- und/oder Übertragungseinrichtungen gekoppelte elektronische Einrichtung zum Auswerten der ermittel­ ten Meßgrößen angeordnet ist.
27. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 25 und 26, da­ durch gekennzeichnet, daß die elektronische Einrich­ tung wenigstens einen mit den Durchgangsbohrungen ge­ koppelten Druckaufnehmer umfaßt.
28. Strömungsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23 oder 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwandung der Durchgangsöffnung (18) und/oder an der Strömungsmeßvorrichtung Dichtungsmittel ange­ ordnet sind, die derart im Bereich der Durchgangsboh­ rungen (13, 14, 35, 36) des Halteteils (15) und der Durchbrechungen (29, 30) des Außenrohres (33) und/oder des Rohres (6, 32) positioniert sind, daß wenigstens zwei voneinander abgedichtete, getrennte Kammern (27, 28, 40, 41) gebildet sind.
29. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtungsmittel Gummi- oder Kunststoffringe (19, 20, 21, 37, 38, 39) sind.
30. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 28 oder 29, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmittel am Rohr (6) oder am Außenrohr (33) seitlich und zwischen den Durchbrechungen (13, 14, 35) angeordnet sind.
31. Strömungsmeßvorrichtung nach Anspruch 29 und 30, da­ durch gekennzeichnet, daß an der Außenwandung des Roh­ res (6) oder des Außenrohres (33) Nuten (22, 23, 24) zur Aufnahme der Dichtungsmittel ausgebildet sind.
32. Strömungsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang des Rohres (6) oder des Außenrohres (33) der Strömungsmeß­ vorrichtung eine Anschlagschulter (25) zur Begrenzung der Einschiebebewegung ausgebildet ist.
33. Strömungsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrich­ tung (15) gewinkelt ausgebildet ist.
34. Ventil, insb. für die Medizintechnik zum Regulieren des Atemstromes im Rahmen der Lungendiagnostik, mit einem Strömungsrohr runden Querschnitts und einem die­ ses verschließenden, in einem am Strömungsrohr ange­ ordneten zylindrischen, mit wenigstens einer Ausgangs­ öffnung versehenen, Führungskörper beweglich geführten Verschlußelement, insb. für eine Strömungsmeßvorrich­ tung nach einem der Ansprüche 15 bis 33, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verschlußelement (46, 55) wenig­ stens teilweise aus magnetischem, insb. permanentmagnetischem Material besteht und mittels ei­ nes Erregerelements von einer öffnenden Stellung in eine schließende Stellung überführbar ist.
35. Ventil nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Erregerelement eine am Strömungsrohr (44, 53) an­ geordnete elektromagnetische Spule (44, 50, 58) ist.
36. Ventil nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Spulen (58) am Umfang des Strömungsrohres (53) derart angeordnet sind, daß sie mit dem Inneren des Führungskörpers (54) in Verbindung stehen.
37. Ventil nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (58) am Führungskörper (54) eingegossen sind.
38. Ventil nach einem der Ansprüche 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (46, 55) die Form einer Scheibe aufweist, deren Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser der zu verschließenden Rohröffnung (47) ist.
39. Ventil nach einem der Ansprüche 34 bis 38, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verschlußelement (46, 55) aus Kunststoff mit darin eingebundenen Permanentmagneten besteht.
40. Ventil nach Anspruch 36 oder 37 und 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußelement (55) nur im randseitigen Bereich (56) ringförmig aus magnetischem, insbesondere permanentmagnetischem Material besteht.
41. Ventil nach einem der Ansprüche 34 bis 40, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an der Rohröffnung (47) ein Dichte­ lement, vorzugsweise ein Dichtring (47a), angeordnet ist.
42. Ventil nach Anspruch 36 bis 41, dadurch gekennzeich­ net, daß an den Spulen (58) auf der dem Führungskörper (54) zugewandten Seite (59) eine ringförmige, vorzugs­ weise dünnwandige Folie (60), vorzugsweise eine Kunst­ stoffolie, angeordnet ist.
43. Ventil nach einem der Ansprüche 34 bis 42, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausgangsöffnungen (51, 61) an der Zylinderwand des Führungskörpers (45, 54), eine Perforation bildend, angeordnet sind.
44. Ventil nach einem der Ansprüche 34 bis 43, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Führungskörper (45) in Verlänge­ rung des Strömungsrohres (44) ein Ausgangsstutzen (49) angeordnet ist.
45. Ventil nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgangsstutzen (49) ein weiteres Erregerelement, vorzugsweise eine elektromagnetische Ringspule (50), angeordnet ist.
46. Ventil nach einem der Ansprüche 34 bis 45, gekenn­ zeichnet durch eine am Strömungsrohr (53) angeordnete, den Führungskörper (54) kapselnde, eine Ringkammer (64) bildende Kappe (63).
47. Ventil nach einem der Ansprüche 34 bis 46, gekenn­ zeichnet durch die Verwendung zur Regulierung des men­ schlichen Atemstromes in Verbindung mit einer Strö­ mungsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 33.
DE19934325789 1993-07-31 1993-07-31 Verfahren zur Kalibrierung von Strömungsblenden sowie Strömungsmesser mit derartigen Strömungsblenden Expired - Lifetime DE4325789C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19934325789 DE4325789C2 (de) 1993-07-31 1993-07-31 Verfahren zur Kalibrierung von Strömungsblenden sowie Strömungsmesser mit derartigen Strömungsblenden

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19934325789 DE4325789C2 (de) 1993-07-31 1993-07-31 Verfahren zur Kalibrierung von Strömungsblenden sowie Strömungsmesser mit derartigen Strömungsblenden

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4325789A1 true DE4325789A1 (de) 1995-02-02
DE4325789C2 DE4325789C2 (de) 1997-10-30

Family

ID=6494198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19934325789 Expired - Lifetime DE4325789C2 (de) 1993-07-31 1993-07-31 Verfahren zur Kalibrierung von Strömungsblenden sowie Strömungsmesser mit derartigen Strömungsblenden

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4325789C2 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1003418A4 (de) * 1996-06-21 2000-05-31 Desert Moon Dev Ltd Partnershi Widerstandselement und geeichte luftleitung zur spirometrie
FR2816820A1 (fr) * 2000-11-17 2002-05-24 Chanoine Philippe Le Appareil de mesure de debits respiratoires
DE10119342A1 (de) * 2001-04-20 2002-10-31 Hydrometer Gmbh Hydrodynamisches Messkapselsystem
WO2008037594A1 (de) 2006-09-28 2008-04-03 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zur regelung, eines vom volumenstrom bestimmten druckverlaufs, innerhalb eines vorgegebenen grenzbereichs
WO2009056563A1 (de) * 2007-10-31 2009-05-07 Andreas Albert Optimierung eines strömungssensors

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE27747C (de) * A. DOSSOW in Stettin, Papenstr. 3 Tisch mit gleichzeitig hervortretenden Schubfächern
DE2030775C3 (de) * 1970-06-23 1978-02-09 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Strömungsmesser, insbesondere für Atemstromrezeptor
US5038621A (en) * 1989-11-06 1991-08-13 Bicore Monitoring Systems Variable area obstruction gas flow meter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE27747C (de) * A. DOSSOW in Stettin, Papenstr. 3 Tisch mit gleichzeitig hervortretenden Schubfächern
DE2030775C3 (de) * 1970-06-23 1978-02-09 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Strömungsmesser, insbesondere für Atemstromrezeptor
US5038621A (en) * 1989-11-06 1991-08-13 Bicore Monitoring Systems Variable area obstruction gas flow meter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
W. Deppert, K. Stoll, "Pneumatische Steuerungen", 3. Aufl. (1975), Vogel-Verlag, S. 60-61 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1003418A4 (de) * 1996-06-21 2000-05-31 Desert Moon Dev Ltd Partnershi Widerstandselement und geeichte luftleitung zur spirometrie
EP1003418A1 (de) * 1996-06-21 2000-05-31 Desert Moon Development Limited Partnership Widerstandselement und geeichte luftleitung zur spirometrie
FR2816820A1 (fr) * 2000-11-17 2002-05-24 Chanoine Philippe Le Appareil de mesure de debits respiratoires
DE10119342A1 (de) * 2001-04-20 2002-10-31 Hydrometer Gmbh Hydrodynamisches Messkapselsystem
DE10119342C2 (de) * 2001-04-20 2003-07-31 Hydrometer Gmbh Flüssigkeitszähler
WO2008037594A1 (de) 2006-09-28 2008-04-03 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zur regelung, eines vom volumenstrom bestimmten druckverlaufs, innerhalb eines vorgegebenen grenzbereichs
WO2009056563A1 (de) * 2007-10-31 2009-05-07 Andreas Albert Optimierung eines strömungssensors
DE202008017985U1 (de) 2007-10-31 2011-02-17 Albert, Andreas Optimierung eines Strömungssensors

Also Published As

Publication number Publication date
DE4325789C2 (de) 1997-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2840993C2 (de) Vorrichtung zum Messen des Durchflusses von Flüssigkeiten
AT399228B (de) Verfahren zur analyse von gasförmigen oder flüssigen proben und einweg-messelement zur ausübung des verfahrens
DE3408779A1 (de) Einstellbarer, laminarer durchflussmesser
DE2820916A1 (de) Mundstueck fuer ein redoxgasmessgeraet
DE2646087C3 (de) Gerät zur Messung der Luftgeschwindigkeit
DE4325789A1 (de) Verfahren zur Kalibrierung von Strömungsblenden sowie Strömungsmesser mit derartigen Strömungsblenden
EP1497591B1 (de) Verteilerventil mit durchflussmesser für den einbau im zulauf
DE688097C (de) Membrandruckmesser
EP0584120B1 (de) Schwebekörper-durchflussmengen-messgerät
DE202014102258U1 (de) Strömungsmessvorrichtung zum Messen einer Strömung eines Mediums
DE19545948C2 (de) Vorrichtung zum Bestimmen der Stärke eines Gasvolumenstroms
DE2410735C3 (de) Vorrichtung zur Regelung der Stärke der aus einer Öffnung eines Gefäßes durch ein gesteuert verschiebbares Absperrventil in eine Stranggießkokille zu vergießenden Metallschmelze
WO2018210956A1 (de) Exspirationsventil für eine beatmungsvorrichtung mit geräuschminderndem strömungswiderstand
DE3019464A1 (de) Miniaturdruckwandler
DE19647350A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur selbstkompensierenden Messung des Volumendurchflusses von Gasen
DE60012926T2 (de) Anordnung zur messung der eigenschaft einer flüssigkeit in einer röhre
DE3027763A1 (de) Schwebekoerper-durchflussmesser
DE3828887A1 (de) Prallscheiben-stroemungsmesser
DE4426573A1 (de) Ventil
AT204684B (de) Gerät zur fortlaufenden Messung des Atemwiderstandes
EP0713673B1 (de) Messkopf
EP3829434B1 (de) Atemstromsensor
DE2907101A1 (de) Gasfeder
DE1119459B (de) Geraet zur Messung des Atemwiderstandes
CH697482B1 (de) Multifunktionale Kathetersonde.

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right
R071 Expiry of right