189949. lajstromszámú szabadalom • Érzékelő légzési gáz térfogatáramának méréséhez
3 189949 4 A találmány tárgya érzékelő légzési géz lérfogatáramának méréséhez, amelynek a mérendő áramlást vezető CBŐve örvénykoltó, háromszög keresztmetszetű terelótesltel van ellátva, valamint az áramlást vezető cső keresztirányéban elrendezett ultrahangazakasza van. A találmány szerinti érzékelő különösen automatikus vagy ellenőrzött lélegeztetés megfigyelésére alkalmazható, ahol a lerelőtesttöl leváló örvények az ultrahangszakaszon való áthaladásuk során örvény frekvenciájú akusztikai vivőjelet állítanak elő. A keletkezett ultrahangjelet elektronikus előkészítésnek vetik alá, hogy mérhető, a lélegezletőgáz térfogatáraraával arányos jel álljon rendelkezésre. A 25 17 533 számú NSZK-beli közrebocsát esi iratból őrvénykeltő elemmel ellátott áramlásmérő ismert, amely két oldalával közlekedő és a mérendő közeggel átáramoltatható átmenettel van kialakítva és amely az áramlást vezető csővezetékbe van beépítve. Az áramlásmérő továbbá ultrahanggenerátorral valamint ullrahsngvevővel van ellátva, amelyek oly módon a csővezetékre vannak szerelve, hogy az előállított ultrahangjel az átmeneten keresztül terjed. Ahhoz, hogy az áramlás sebessége illetve átfolyási mennyisége mérhetővé váljon, az ultrahanggenerátorral előállított ultrahangjel modulációinak száma az áramlás ingadozásával az átmenetben mérendő. Erre a célra a mérendő áramlásba bekapcsolt oszlop alakú elemet alkalmaznak, amelynek keresztmetszete négyszög-, kör-, vagy háromszög alakú. Ezen elemnek az áramlást vezető csővezetékben való elhelyezésével az őrvénykeltő elem hálulsó oldalánál Karman féle örvények keletkeznek. Ennek következtében ezen elem mindkét oldalán a nyomáa az örvénykeltésnek megfelelően változik, amivel az átmenetben az áramló közeg elterelődik. Az áramló közeg elterelésnek frekvenciája az előállított őrvények számának felel meg, így annak meghatározásával az áramló közeg áramlási sebessége illetve étfolyási mennyisége mérhető. Az előállított örvények kielégítő erősségének és stabilitásának elérése valamint az őrvénykeltő elemtől leszakadó áramlás felfogása illetve megszakítása céljából a csővezetékben járulékos nyúlványok szükségesek, ha az ultrahanggenerátor és ultrahangvevő közvetlenül a csővezeték falára van szerelve. Ezek áramkörrel vannak összekötve, amely az ultrahangvevó által vételezett jel fázis- vagy frekvenciamodulációk számát számlálja. Bebizonyosodott, hogy a lélegeztetőgáz számára meghatározott sebességtartományon belül az örvénykeltés frekvenciájának mérésével az áramlás sebessége nem kielégítően határozható meg, és hogy az áramlásmérő berendezés automatikus vagy ellenőrzött lélegeztetés megfigyelésének speciális esetére a kívánt jelminŐBéget és ezáltal a megfelelő méréspontosságot nem biztosítja. Habár az ismert szerkezei feladatához tartozott, hogy az áramlás sebességét illetve étfolyási mennyiségét kis sebességi tartományban is mérje, a berendezés betegek légzési levegóáram mérésére alkalmatlan. A 29 33 116 számú NSZK-beli közrebocsátás» iratból ismert, légzési levegóáram mérésére kifejlesztett berendezés a légzési gáz útjába elrendezett mérőfejjel van ellátva, amely egyik oldalán cső alakú házzal van ellátva. A ház levegóáram csatornája bemeneti és kimeneti oldalán kúp alttkúan van kialakítva és középen légellenállástest van elrendezve. A csatorna ezen kialakításával az érarolé.6 ugyan beszűkíthető, de kis áramlási sebesség esetén az örvényfrekvencia és a térfog!:táram közötti lineáritési viszonyt nem sikerült elérni. A találmány célja, hogy a terelőtest elett az áramlást gyorsítsuk, továbbá a roérőszakasz csőkeresztmetszetében az áramlási sebesség eloszlását négyszőgalakúvá tegyük és a terelőtestre ráfutó örvénylő áramlással az őrvénykellést különösen kis áramlási sebesség esetén javítsuk. A találmány feladata, hogy légzési gázáram térfogatáraménak méréséhez olyan érzékelőt hozzunk létre, amelynek működési küszöbje csökkentve van, megfelelő tartós stabilitással jellemezhető valamint működése gáztulajdonságoktól, mint hőmérséklettől, nedvességtől, gázösszetevóktól, slb. függetlenül és szennyeződésekkel szemben érzéketlen. A találmány feladata továbbá, hogy az érzékelő nagy mérési pontossággal működjön, ahol a nyert jel zavaró ingadozásoktól mentes és a jel-zaj különbség javított legyen. A feladat megoldására légzési gázáram térf ogatáramának méréséhez olyan érzékelőt hoztunk létre, amelynek a mérendő áramlást vezető csöve őrvénykeltő, háromszög keresztmetszetű terelótesltel van ellátva valamint az áramlást vezető cső keresztirányéban ultrahangszakasz van kialakítva. A találmány szerint a csőben elrendezett lereiőtest előtt levő bemeneti szakasz két, ív alakéi átmenettel és kúp alakú középrésszel kialakított szűkítés, ahol az átmenetek parabola- vagy hiperbola alakúak éB a középrész az átmeneteket érintési pontokban összekötő érintővel van kialakítva. A lereiőtest a cső elülső részében az áramlási irányban az ultrahangszakasz előtt van elrendezve, ahol az elülső rész hossz.a az érintőnek és a cbő középvonalának melszöpontjéval van behatárolva. Előnyős, ha az átmenetek egyenlőoldalű hiperbola feleőívrészével valamint alsó ívrészével vannak kialakítva, ahol a hiperbola két csúcspontja közötti távolság az egyenlőoldalú hiperbola valós távolságánál kiBebb. Továbbá célszerű, ha az ivrészek egyenes 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
