ITRM930052A1

ITRM930052A1 - DIFFERENTIAL PRESSURE FLOW TRANSDUCER FOR RESPIRATORY ANALYSIS.

Info

Publication number: ITRM930052A1
Application number: IT000052A
Authority: IT
Inventors: Oscar Adriani; Antonino Furnari; Alessandro Massimi; Roberto Massimi
Original assignee: J & S Srl
Priority date: 1993-02-02
Filing date: 1993-02-02
Publication date: 1994-08-02
Also published as: ITRM930052A0; IT1261757B

Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione industriale avente per titolo "Trasduttore da flusso a pressione differenziale per analisi respiratorie" Description of the patent for an industrial invention entitled "Differential pressure flow transducer for respiratory analysis"

TESTO DELLA' DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

La presente invenzione e utilizzabile per una vasta gamma di esami diagnostici nel campo della fisiopatologia respiratoria e in generale per tutte le misure di volume flusso pressione dell 'espirato dell'uomo o di animali. E costituita da un boccaglio (ingresso del flusso) e due parti speculari, composte ognuna da una doppia camera tubolare coassiale concentrica (dinamica per il passaggio del flusso e statica per la misura ) separate da una retina centrale (resistenza al flusso ). Su entrambi le parti e posto normale all 'asse delle camere esterne un tubo di sezione ridotta per la lettura della pressione statica. Il trovato consente di ottenere una misura del flusso che attraversa la camera interna rilevando sulla camera statica la pressione differenziale riportata ai due tubi di lettura. The present invention can be used for a wide range of diagnostic tests in the field of respiratory physiopathology and in general for all measurements of volume flow pressure of the exhaled man or animals. It consists of a mouthpiece (flow inlet) and two specular parts, each composed of a double concentric coaxial tubular chamber (dynamic for the flow passage and static for the measurement) separated by a central retina (flow resistance). On both sides, a tube of reduced section is placed normal to the axis of the external chambers for reading the static pressure. The invention allows to obtain a measurement of the flow that passes through the internal chamber by detecting on the static chamber the differential pressure reported to the two reading tubes.

Caratteristica principale della presente invenzione e l'utilizzazione di una doppia camera coassiale. Ci? permette di ottenere attraverso la lettura della pressione statica un'ottima linearit? della misura e una notevole riduzione dei disturbi dovuti alla turbolenza. Queste caratteristiche Consentono misure di flussi da 0.02 a 20 litri/secondo. Il calcolo delle sezioni e delle dimensioni del sistema si basa principalmente sulla ben nota formula di Poiseuille dove la pressione differenziale e data da ^ con n The main feature of the present invention is the use of a double coaxial chamber. There? allows to obtain through the reading of the static pressure an excellent linearity? of the measurement and a considerable reduction of disturbances due to turbulence. These characteristics allow measurements of flows from 0.02 to 20 liters / second. The calculation of the sections and dimensions of the system is mainly based on the well-known Poiseuille formula where the differential pressure is given by ^ with n

flusso, =viscosit? flow, = viscosity?

r=raggio del tubo, l=distanza tra i piccoli tubi di lettura della pressione. r = radius of the tube, l = distance between the small pressure reading tubes.

I principali tipi di flussometri che trovano impiego nel campo delle analisi di fisiopatologia respiratoria sono formati da una unica camera di passaggio del flusso con una resistenza centrale realizzata da una retina, da lamine, o da membrane opportunamente forate e sagomate. Dalla scelta della sezione e della forma della camera, in alcuni casi parabolica e in altri a forma di imbuto rovesciato (finalizzata ad un rallentamento della velocita del flusso) e derivato il problema di non avere un'unico strumento che possa coprire l'intero intervallo di misura con conseguenti limitazioni sulla linearit? della risposta. A questo si e ovviato con la costruzione di flussimetri d? varie sezioni o con la sostituzione di opportune retine a seconda dell 'intervallo scelto per la misura. Nel caso dei flussimetri che impiegano le retine come resistenz? centrale si ha per quest'ultime l'inconveniente di dover utilizzare una trama molto fitta per avere una adeguata differenza di pressione sul trasduttore. Questo rende il sistema.altamente instabile nella misura per intasamento e ostruzione della retina dal momento che tale strumento viene impiegato per la misura del flusso espirato dall'uomo. The main types of flow meters that are used in the field of respiratory physiopathology analyzes are formed by a single flow passage chamber with a central resistance made of a retina, sheets, or suitably perforated and shaped membranes. The problem of not having a single instrument that can cover the entire range arose from the choice of the section and shape of the chamber, in some cases parabolic and in others in the shape of an inverted funnel (aimed at slowing down the flow velocity). measurement with consequent limitations on linearity? of the answer. This has been remedied with the construction of flowmeters d? various sections or with the replacement of appropriate retinas depending on the interval chosen for the measurement. In the case of flowmeters that use retinas as resistances? for the latter there is the drawback of having to use a very dense weft to have an adequate pressure difference on the transducer. This makes the system highly unstable in the measurement for clogging and obstruction of the retina since this instrument is used to measure the flow exhaled by humans.

Per la maggior parte dei sistemi in uso, la particolare morfologia e la scelta conseguente dei materiali non ha permesso una produzione di basso costo. Questo costringe gli utilizzatori al reimpiego dello stesso flussimetro con enormi problemi di sicurezza dovute alla sterilizzazione oltre che all'obbligo di una continua taratura dello strumento. Le innovazioni che formano oggetto del presente trovato hanno lo scopo di eliminare totalmente gli inconvenienti sopra descritti di fornire un sistema unico di misura di basso costo con la possibilit? di un impiego "usa e getta". Le figure 1,2 e 3 mostrano rispettivamente la sezione e la vista longitudinale e la vista frontale For most of the systems in use, the particular morphology and the consequent choice of materials did not allow a low cost production. This forces users to reuse the same flow meter with enormous safety problems due to sterilization as well as the obligation of continuous calibration of the instrument. The innovations which form the subject of the present invention have the purpose of totally eliminating the drawbacks described above and of providing a single low-cost measuring system with the possibility of providing a single, low-cost measurement system. of a "disposable" use. Figures 1,2 and 3 show respectively the section and the longitudinal view and the front view

Claims

CLAIMS 1-Flow to differential pressure transduction system consisting of a double chamber 2-Use of a static chamber not directly connected to the flow passage. 3-Value of the resistance plot (retina) in percentage with respect to the very low surface which however allows measurements even at very low flows. 4-Peculiar relationships between the section of the chambers and the resistance value of the retina that allows a linear measurement from 0:02 to 20 liters / sec 5-Low cost of construction that allows for disposable use. 6-Measurement system for respiratory physiopathology analysis usable for high risk patients (for example tuberculosis and AIDS).