DE10127261B4 - Measuring device for the flow rate of a gas, in particular for use in plasma surgery - Google Patents

Measuring device for the flow rate of a gas, in particular for use in plasma surgery Download PDF

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Abstract

Meßvorrichtung für die Strömungsrate eines Gases mit mindestens einem ersten und mindestens einem zweiten Strömungs-Sensor (10, 12), die in einem Gas-Strömungsraum (14) angeordnet sind, wobei der mindestens erste Strömungs-Sensor (10) eine erste progressive Meßkennlinie (16) und der mindestens zweite Strömungs-Sensor (12) eine zweite, von der ersten unterschiedliche degressive Meßkennlinie (18) aufweist.measuring device for the flow rate a gas having at least a first and at least a second Flow Sensor (10, 12) operating in a gas flow space (14) are arranged, wherein the at least first flow sensor (10) a first progressive measuring characteristic (16) and the at least second flow sensor (12) has a second, from the first different degressive measuring characteristic (18).

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung für die Strömungsrate eines Gases nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a measuring device for the flow rate a gas according to the preamble of claim 1.

In der Hochfrequenzchirurgie stellt die Plasmachirurgie einen ganz speziellen Anwendungsfall dar. Hierbei wird ein hochfrequenter elektrischer Wechselstrom durch ein elektrisch leitfähiges Gas auf ein zu behandelndes biologisches Gewebe geleitet. Als elektrisch leitfähiges Gas kommt Plasma zum Einsatz. Vorzugsweise wird hierbei das Plasma eines Edelgases, beispielsweise Argon oder Helium, eingesetzt. Die Koagulation mittels eines Argon-Plasmas ist in dem Aufsatz von G. Farin, K. E. Grund, „Technology of Argon Plasma Coagulation with particular regard to endoscopic application", Endoscopic Surgery and Technologies, No 1, Vol. 2, 1994, S. 71 – 77, beschrieben.In of high-frequency surgery makes the plasma surgery a whole This is a high-frequency electrical alternating current through an electrically conductive Gas is directed to a biological tissue to be treated. As electric conductive Gas is used for plasma. Preferably, in this case, the plasma a noble gas, for example argon or helium used. The Coagulation by argon plasma is described in the paper by G. Farin, K. E. Grund, "Technology of Argon Plasma Coagulation with particular regard to endoscopic application ", Endoscopic Surgery and Technologies, No 1, Vol. 2, 1994, pp. 71-77.

Die oben genannten einatomigen Edelgase, wie Argon oder Helium, werden hinsichtlich ihrer verschiedenen physikalischen Eigenschaften genutzt, beispielsweise aufgrund ihrer chemischen Neutralität, die in der Plasmachirurgie eine besonders wichtige Rolle spielt. Ebenso wichtig ist die Ionisierbarkeit, die im Gegensatz zu mehratomigen Gasen wie Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlendioxyd oder Gemischen verschiedener mehratomiger Gase wie Luft deutlich besser ist.The above-mentioned monatomic noble gases, such as argon or helium used in terms of their various physical properties, for example due to their chemical neutrality involved in plasma surgery plays a particularly important role. Equally important is the ionizability, the unlike polyatomic gases like oxygen, nitrogen or Carbon dioxide or mixtures of various polyatomic gases such as Air is much better.

Eine bekannte Einrichtung für die Plasmachirurgie weist eine Edelgasquelle, einen Hochfrequenzgenerator sowie einen Applikator auf. Der Hochfrequenzgenerator ionisiert einerseits das Edelgas elektrisch und liefert andererseits einen hochfrequenten elektrischen Wechselstrom, der für chirurgische Eingriffe genutzt wird. Über den Applikator wird der hochfrequente elektrische Wechselstrom durch das elektrisch ionisierte Edelgas auf ein zu operierendes biologisches Gewebe appliziert.A known device for Plasma surgery has a source of rare gas, a radio frequency generator and an applicator. The high frequency generator ionizes on the one hand the noble gas electrically and on the other hand provides a High frequency alternating electrical current used for surgical procedures becomes. about the applicator is the high frequency alternating electrical current through the electrically ionized noble gas on a biological to be operated on Tissue applied.

Der Applikator umfaßt in der Regel ein flexibles Rohr oder einen Schlauch, durch den das Edelgas in Form eines Gasstromes mit einer bestimmten Strömungsrate geleitet wird. Eine möglichst konstante Strömungsrate ist für eine gleichmäßige Koagulation des biologischen Gewebes besonders wichtig.Of the Applicator includes usually a flexible tube or hose through which the Noble gas in the form of a gas stream with a certain flow rate is directed. One possible constant flow rate is for a uniform coagulation of biological tissue is particularly important.

Zur Messung der Strömungsrate kann ein Strömungs-Sensor eingesetzt werden, der sich im Rohr oder Schlauch befindet, die Strömungsrate misst und ein entsprechendes elektrisches Meßsignal erzeugt. Das Meßsignal kann zum Anzeigen der gemessenen Strömungsrate und/oder zur Regelung der Strömungsrate, beispielsweise mittels eines Ventils, dienen.to Measurement of the flow rate can be a flow sensor be used, which is located in the pipe or hose, the Flow rate measures and generates a corresponding electrical measurement signal. The measuring signal can be used to display the measured flow rate and / or to control the Flow rate for example by means of a valve serve.

Aus der DE 43 39 771 C2 ist ein elektronisches Auswertegerät zur Erfassung einer in einem Rohr strömenden Flüssigkeit mit mindestens zwei Messwertaufnehmern bekannt. Die Ausgangssignale der Meßwertaufnehmer werden zu einem gemeinsamen Ausgangssignal zusammensetzt und so Schleichmengen in einem Wassersystem bestimmt. Die Zusammensetzung der Ausgangssignale erfolgt in der Axt, dass der Signalbereich des zweiten Meßwertaufnehmers in dem Bereich des ersten Meßwertaufnehmers unterdrückt ist und daß ein elektrisch einstellbarer Meßbereichübergabepunkt vorgesehen ist, bei dem der Übergang des Ausgangssignals des ersten Meßwertaufnehmers auf das Ausgangssignal des zweiten Meßwertaufnehmers erfolgt.From the DE 43 39 771 C2 an electronic evaluation device is known for detecting a liquid flowing in a pipe with at least two transducers. The output signals of the transducers are combined to form a common output signal, thus determining creeping quantities in a water system. The composition of the output signals takes place in the ax that the signal range of the second transducer in the region of the first transducer is suppressed and that an electrically adjustable Meßbereichübergabepunkt is provided, in which the transition of the output signal of the first transducer takes place on the output signal of the second transducer.

Aus der US 4 487 063 ist ein Hitzedraht-Anemometex bekannt, dessen Ausgangssignal über eine Temperaturkompensation durch ein Temperaturmeßelement kalibriert wird und damit unabhängig von der Temperatur des gemessenen Gases ist.From the US 4,487,063 is known a hot wire Anemometex whose output signal is calibrated by a temperature compensation by a temperature sensing element and thus is independent of the temperature of the measured gas.

In der US 4 264 961 wird ein System beschrieben, das eine Strömungsmessung einerseits durch eine Differenzdruckmessung und andererseits durch ein Hitzedraht-Anemometer durchführt. Die Ausgangssignale der beiden Meßstellen werden in einem Rechner durch eine mathematische Funktion linearisiert. Die Ergebnisse werden verglichen.In the US 4,264,961 describes a system that performs a flow measurement on the one hand by a differential pressure measurement and on the other hand by a hot wire anemometer. The output signals of the two measuring points are linearized in a computer by a mathematical function. The results are compared.

Aus der US 5 311 762 ist eine Kalibriervorrichtung für Hitzedraht-Anemometer bekannt, die – nacheinander – in einem Rohr mit geringer lichter Weite angeordnet sind. Aufgrund der räumlichen Anordnung weist das Gas an den beiden Anemometern verschiedene Temperaturen auf, wodurch sich eine Differenz im Energieverlust der beiden Anemometer ergibt. Die beiden Anemometer sind identisch, werden jedoch beim Kalibrieren durch verschiedene Vorwiderstände mit verschiedenen Strömen beaufschlagt.From the US 5,311,762 a calibration device for hot wire anemometer is known, which - are successively - arranged in a tube with a small clear width. Due to the spatial arrangement, the gas at the two anemometers at different temperatures, resulting in a difference in the energy loss of the two anemometers. The two anemometers are identical, but are subjected to different currents during calibration by different series resistors.

Nachteilig bei herkömmlichen Strömungs-Sensoren dieser Art ist es jedoch, dass diese nur einen sehr kleinen Bereich hoher Sensitivität und/oder Meßgenauigkeit besitzen. Insbesondere preiswerte Strömungs-Sensoren haben oftmals ein nur sehr kleines Meßfenster, in dem genaue Meßwerte der Strömungsrate erzielt werden. Außerhalb des Meßfensters liegende Meßergebnisse sind dagegen zu ungenau, um beispielsweise für eine Regelung der Strömungsrate herangezogen werden zu können.adversely at conventional Flow sensors However, it is only a very small area high sensitivity and / or measurement accuracy have. In particular, inexpensive flow sensors often have a very small measuring window, in the exact measurements the flow rate be achieved. Outside of the measuring window lying measurement results on the other hand are too inaccurate, for example, for a regulation of the flow rate to be used.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Meßvorrichtung für die Strömungsrate eines Gases, insbesondere zum Einsatz in der Plasmachirurgie, vorzuschlagen, die bei einem relativ einfachen konstruktiven Aufbau eine ausreichend genaue Messung der Strömungsrate des Gases über einen möglichst großen Meßbereich ermöglicht.The present invention is therefore based on the object, a measuring device for the flow rate of a gas, in particular for use in plasma surgery, to propose that at a relatively simple structural design an exempt accurate measurement of the flow rate of the gas over the largest possible range allows.

Diese Aufgabe wird durch eine Meßvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Meßvorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These Task is by a measuring device solved with the features of claim 1. Preferred embodiments the measuring device arise from the dependent ones Claims.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, mindestens zwei Strömungs-Sensoren mit unterschiedlichen Meßkennlinien zur Messung der Strömungsrate eines Gases in einem Strömungsraum vorzusehen. Jeder der Sensoren deckt hierbei vorzugsweise einen unterschiedlichen Meßbereich ab. Dies ermöglicht den Einsatz von preiswerten Strömungs-Sensoren, die in ihrem jeweiligen Meßbereich genau messen.Of the Invention is based on the idea, at least two flow sensors with different measuring characteristics for measuring the flow rate of a Gases in a flow space provided. Each of the sensors preferably covers one different measuring range from. this makes possible the use of inexpensive flow sensors, in their respective measuring range measure accurately.

In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Strömungsrate eines Gases sind demnach mindestens ein erster und mindestens ein zweiter Strömungs-Sensor in einem Strömungsraum angeordnet. Der mindestens erste Strömungs-Sensor weist eine erste Meßkennlinie auf und ist vorzugsweise zur Messung eines ersten Gas-Strömungsraten-Bereiches ausgebildet. Der mindestens zweite Strömungs-Sensor weist eine zweite, von der ersten unterschiedliche Meßkennlinie auf. Vorzugsweise ist er zur Messung eines zweiten Gas-Strömungsraten-Bereichs ausgebildet. Als Strömungs-Sensoren können beispielsweise Durchflußmesser wie ein Blende oder Staudruckmesser oder auch thermische Massenstrommesser wie ein Hitzdraht-Anemometer oder ein kalorimetrischer Sensor eingesetzt werden.In a device according to the invention for the flow rate of a gas are therefore at least a first and at least one second flow sensor in a flow space arranged. The at least first flow sensor has a first measurement characteristic and is preferably for measuring a first gas flow rate range educated. The at least second flow sensor has a second, from the first different measuring characteristic. Preferably it is for measuring a second gas flow rate range educated. As flow sensors for example flowmeter like a diaphragm or dynamic pressure gauge or thermal mass flow meter like a hot wire anemometer or a calorimetric sensor become.

Die ersten und zweiten Strömungs-Sensoren decken vorzugsweise unterschiedliche Meßgenauigkeits- und Sensitivitätsbereiche ab. Mit anderen Worten ergänzen sich die Strömungs-Sensoren zu einer Meßvorrichtung, die einen im Vergleich zu einem ein zelnen Strömungs-Sensor relativ weiten Meßbereich mit relativ hoher Genauigkeit und hoher Sensitivität besitzt.The cover first and second flow sensors preferably different Meßgenauigkeits- and sensitivity ranges from. In other words, complete the flow sensors to a measuring device, the one relative to a single flow sensor relatively wide Measuring range with has relatively high accuracy and high sensitivity.

Vorzugsweise weist der mindestens erste Strömungs-Sensor eine hohe Sensitivität und Genauigkeit bei einer kleinen, der mindestens zweite Strömungs-Sensor eine hohe Sensitivität und Genauigkeit bei einer großen Gas-Strömungsrate auf.Preferably has the at least first flow sensor a high sensitivity and accuracy in a small, at least second flow sensor a high sensitivity and accuracy at a big one Gas flow rate on.

Der mindestens erste Strömungs-Sensor kann sich vom mindestens zweiten Strömungs-Sensor im Meßprinzip unterscheiden. Beispielsweise kann ein Strömungs-Sensor nach dem Prinzip der Staudruck-Messung mit einem auf dem kalorimetrischen Prinzip basierenden Strömungs-Sensor kombiniert werden. Je nach dem, in welchem Gas-Strömungsraten-Bereich der entsprechende Strömungs-Sensor eingesetzt werden soll, kann dadurch der für den entsprechenden Gas-Strömungsraten-Bereich geeignetste Strömungs-Sensor zum Messen eingesetzt werden.Of the at least first flow sensor can from the at least second flow sensor in the measuring principle differ. For example, a flow sensor according to the principle the dynamic pressure measurement with a calorimetric principle based flow sensor be combined. Depending on which gas flow rate range the corresponding flow sensor can be used for the corresponding gas flow rate range most suitable flow sensor be used for measuring.

Alternativ können erste und zweite Strömungs-Sensoren auch zur Anwendung desselben Meßprinzips gebildet sein. Sie unterscheiden sich dann insbesondere durch ihr Meßfenster, in dem sie genaue Messungen durchführen können; d. h. konkret, daß die ersten Strömungs-Sensoren zur Messung einer ersten Strömungsrate und die zweiten Strömungs-Sensoren zur Messung einer zweiten, von der ersten unterschiedlichen Strömungsrate ausgebildet sind.alternative can first and second flow sensors also for the application of the same measuring principle be formed. They then differ in particular through her measurement window, in which you can make accurate measurements; d. H. specifically, that the first Flow sensors for measuring a first flow rate and the second flow sensors for measuring a second, different from the first flow rate are formed.

Vorzugsweise kann dabei der mindestens zweite Strömungs-Sensoren als Umgehung bzw. Bypass in dem mindestens ersten Strömungs-Sensor ausgebildet sein, der mit der Umgehung bzw. dem Bypass vorzugsweise bei großen Strömungsraten betrieben wird. Diese Ausführungsform ist besonders kostengünstig, da ein erster und ein zweiter Strömungs-Sensor im Prinzip durch einen einzigen Sensor realisiert werden, dessen Meßbereich durch die Umgehung bzw. den Bypass vorzugsweise an große Strömungsraten anpaßbar ist.Preferably can at least the second flow sensors as a by-pass Bypass be formed in the at least first flow sensor, preferably operated with the bypass or the bypass at high flow rates becomes. This embodiment is particularly inexpensive, because a first and a second flow sensor in principle by a single sensor can be realized whose measuring range through the bypass or the bypass preferably to large flow rates adaptable is.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Auswerteeinrichtung zum Verarbeiten der von den Strömungs-Sensoren erzeugten elektrischen Meßsignale vorgesehen. Die Auswerteeinrichtung wählt in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Strömungsrate das Meßsignal des mindestens einen ersten oder zweiten Strömungs-Sensors zur Bestimmung der Gas-Strömungsrate im Strömungsraum aus. Das bedeutet, daß die Auswerteeinrichtung anhand der von den Strömungs-Sensoren gelieferten Meßsignale bestimmt, welcher der Strömungs-Sensoren zur Messung herangezogen werden soll.In a preferred embodiment is an evaluation device for processing of the flow sensors generated electrical measuring signals intended. The evaluation device selects depending on a predefinable flow rate the measuring signal the at least one first or second flow sensor for determination the gas flow rate in the flow space. This means that the Evaluation device based on the measurement signals supplied by the flow sensors determines which of the flow sensors to be used for the measurement.

In einer Weiterbildung der Meßvorrichtung kann eine Regelvorrichtung vorgesehen sein, welche die Gas-Strömungsrate im Strömungsraum in Abhängigkeit von dem ausgewählten Meßsignal regelt.In a development of the measuring device can a control device may be provided which controls the gas flow rate in the flow space dependent on from the selected one measuring signal regulates.

Zusätzlich, aber auch anstelle einer Auswahl eines Meßsignals kann eine Auswerteeinrichtung zum Verarbeiten der von den Strömungs-Sensoren erzeugten elektrischen Signale vorgesehen sein, welche die Meßsignale zur Bestimmung der Gas-Strömungsrate im Strömungsraum addiert. Hieraus kann eine Linearisierung der Gesamt-Meßkennlinie der Meßvorrichtung resultieren. Dies bewirkt eine Verbesserung, vor allem eine Erhöhung der Sensitivität und/oder Genauigkeit von Messungen.In addition, but also instead of a selection of a measuring signal, an evaluation device for Processing the generated by the flow sensors be provided electrical signals which the measuring signals for determining the gas flow rate in the flow space added. This can be a linearization of the total measuring characteristic the measuring device result. This causes an improvement, above all an increase in the sensitivity and / or Accuracy of measurements.

Vorzugsweise ist ferner eine Warneinrichtung vorgesehen, welche die von den Strömungs-Sensoren erzeugten Meßsignale korreliert und bei einem Abweichen eines der Meßsignale von der Meßkennlinie des entsprechenden Strömungs-Sensors ein Warnsignal erzeugt. Sollte die Strömungsrate der Gasströmung im Strömungsraum den durch die Strömungs-Sensoren abgedeckten Meßbereich verlassen, kommt es üblicherweise zu Meßabweichun gen, die durch das Warnsignal signalisiert werden können. Vorzugsweise kann die Warneinrichtung daher bei einem Abweichen eines der Meßsignale von der Meßkennlinie des entsprechenden Strömungs-Sensors den Strömungsraum sperren, um die Gasströmung zu unterbrechen.Preferably, a warning device is further provided which correlates the measurement signals generated by the flow sensors and in a deviation of one of the measured signals of the measuring characteristic of the corresponding flow sensor generates a warning signal. If the flow rate of the gas flow in the flow space leaving the covered by the flow sensors measuring range, it usually leads to Meßabweichun conditions that can be signaled by the warning signal. Preferably, therefore, the warning device can lock the flow space in case of a deviation of one of the measured signals from the measuring characteristic of the corresponding flow sensor in order to interrupt the gas flow.

Die Abweichung eines Meßsignals von der Meßkennlinie des entsprechenden Strömungs-Sensors kann auch zur Bestimmung des Gases im Strömungsraum herangezogen werden. Dies funktioniert dann besonders gut, wenn die Wahrscheinlichkeit von Fehlern in den Strömungs-Sensoren sehr gering ist oder diese Fehler auf eine andere Art und Weise festgestellt werden. Insbesondere in diesem Fall kann eine Gaserkennungseinrichtung aus der Abweichung eines Meßsignals automatisch das Gas bestimmen.The Deviation of a measuring signal from the measuring characteristic the corresponding flow sensor can also be used to determine the gas in the flow space. This works especially well if the probability of Errors in the flow sensors is very low or detected these errors in a different way become. In particular, in this case, a gas detection device from the deviation of a measuring signal automatically determine the gas.

Schließlich ist die Meßvorrichtung vorzugsweise Teil einer Vorrichtung zur Plasmachirurgie.Finally is the measuring device preferably part of a device for plasma surgery.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der mindestens erste Strömungs-Sensor eine progressive Meßkennlinie auf.In a preferred embodiment has the at least first flow sensor a progressive measuring characteristic on.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der mindestens zweite Strömungs-Sensor eine degressive Meßkennlinie auf.In a further preferred embodiment the at least second flow sensor has one degressive measuring characteristic on.

Vorzugsweise wird die Meßvorrichtung in der Plasmachirurgie verwendet.Preferably becomes the measuring device used in plasma surgery.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen inOne embodiment The invention will now be described with reference to the drawings. These show in

1 ein Ausführungsbeispiel einer Meßvorrichtung gemäß der Erfindung und 1 an embodiment of a measuring device according to the invention and

2 die Meßkennlinien der Strömungs-Sensoren der in 1 dargestellten Meßvorrichtung. 2 the measuring characteristics of the flow sensors of 1 illustrated measuring device.

In 1 sind ein erster Strömungs-Sensor 10 und ein zweiter Strömungs-Sensor 12 hintereinander in der durch den Pfeil 30 angedeuteten Strömungsrichtung eines Gases in einem Strömungsraum 14 in Form eines Kanals angeordnet. Die Strömungs-Sensoren 10 und 12 können beispielsweise Hitzdraht- oder Dünnschicht-Anemometer sein. Vorzugsweise wird der für kleine Strömungsraten bzw. -geschwindigkeiten vorgesehene Strömungs-Sensor ein Differenzial-Anemometer sein. Der Vorteil von derartigen Anemometern liegt darin, daß sie direkt ein elektri sches Signal zur Auswertung mittels elektronischer Vorrichtung erzeugen.In 1 are a first flow sensor 10 and a second flow sensor 12 one behind the other in the direction indicated by the arrow 30 indicated flow direction of a gas in a flow space 14 arranged in the form of a channel. The flow sensors 10 and 12 may be, for example, hot wire or thin film anemometers. Preferably, the flow sensor provided for small flow rates will be a differential anemometer. The advantage of such anemometers is that they directly generate an electrical signal for evaluation by electronic device.

Der erste Strömungs-Sensor 10 besitzt eine erste Meßkennlinie 16, deren Verlauf in 2 dargestellt ist. Die Meßkennlinie ist progressiv, d. h. die Stärke eines vom Strömungs-Sensor 10 abgegebenen Signals steigt progressiv mit der am Sensor vorbeifließenden Gasmenge bzw. -masse, und damit der Strömungsrate. Im Gegensatz hierzu weist der zweite Strömungs-Sensor 12 eine degressive Kennlinie auf – wie in 2 im rechten Diagramm dargestellt ist. Gemäß dieser degressiven Kennlinie 18 nimmt die Stärke eines vom zweiten Strömungs-Sensors 12 abgegebenen Signals unterproportional mit zunehmendem Gasstrom, also am Sensor vorbeifließender Gasmenge bzw. -masse zu. Damit ist der erste Strömungs-Sensor 10 für größere, der zweite Strömungs-Sensor 12 für kleinere Strömungsraten ausgelegt. Die Kennlinie 16 des ersten Strömungs-Sensors entspricht im wesentlichen der Meßkennlinie einer Differenzdruckmessung. Eine degressive Kennlinie 18 des zweiten Strömungs-Sensors 12 weist typischerweise ein kalorimetrischer Sensor auf.The first flow sensor 10 has a first measuring characteristic 16 whose course in 2 is shown. The measuring characteristic is progressive, ie the strength of the flow sensor 10 The signal emitted increases progressively with the gas flowing past the sensor gas or mass, and thus the flow rate. In contrast, the second flow sensor has 12 a degressive characteristic on - as in 2 shown in the right diagram. According to this degressive characteristic 18 takes the strength of one of the second flow sensor 12 disproportionate with increasing gas flow, ie on the sensor vorbeifließender gas quantity or mass to. This is the first flow sensor 10 for larger, the second flow sensor 12 designed for smaller flow rates. The characteristic 16 of the first flow sensor essentially corresponds to the measuring characteristic of a differential pressure measurement. A degressive characteristic 18 of the second flow sensor 12 typically has a calorimetric sensor.

Die von den beiden Strömungs-Sensoren abgegebenen elektrischen Signale 11 und 13 werden einer Auswerteeinrichtung 20 zugeführt. Ferner wird dieser ein Signal 22 zugeführt, das einer vorgebbaren Gas-Strömungsrate entspricht. Diese vorgebbaren Gas-Strömungsrate wird aus den kritischen Gas-Strömungsraten der Strömungs-Sensoren 10 und 12 für das jeweilige im Strömungsraum 14 befindliche Gas ermittelt.The electrical signals emitted by the two flow sensors 11 and 13 become an evaluation device 20 fed. Further, this becomes a signal 22 supplied, which corresponds to a predetermined gas flow rate. This predeterminable gas flow rate is determined from the critical gas flow rates of the flow sensors 10 and 12 for each in the flow space 14 located gas determined.

Hierzu wird für jeden Strömungs-Sensor 10 und 12 bestimmt, bei welcher Gas-Strömungsrate sie trotz unterschiedlicher Kennlinien 16 und 18 die gleiche Sensitivität und/oder Genauigkeit besitzen. Entsprechend den festgestellten Gas-Strömungsraten für die beiden Strömungs-Sensoren 10 und 12 erge ben sich zwei charakteristische Signalstärken, die durch zwei Schwellwerte in der Auswerteeinrichtung 20 über das Signal 22 festgelegt werden.This is done for each flow sensor 10 and 12 determines at which gas flow rate, despite different characteristics 16 and 18 have the same sensitivity and / or accuracy. According to the detected gas flow rates for the two flow sensors 10 and 12 result in two characteristic signal strengths caused by two threshold values in the evaluation device 20 over the signal 22 be determined.

Die Auswerteeinrichtung 20 wählt nun zur Auswertung das zugeführte Signal 11 oder 13 der Strömungssensoren 10 bzw. 12 aus, das größer oder kleiner als die jeweilige Gas-Strömungsrate ist. Mit anderen Worten wird der Strömungs-Sensor zur Messung ausgewählt, dessen ermittelte kritische Strömungsrate näher der tatsächlich gemessenen Gas-Strömungsrate im Strömungskanal 14 liegt.The evaluation device 20 now selects the supplied signal for evaluation 11 or 13 the flow sensors 10 respectively. 12 which is greater or less than the respective gas flow rate. In other words, the flow sensor is selected for the measurement, whose determined critical flow rate is closer to the actually measured gas flow rate in the flow channel 14 lies.

Das so ausgewählte Meßsignal 11'oder 13 wird von der Auswerteeinrichtung 20 einer Regeleinrichtung 24 zugeführt, die zur Regelung der Strömungsrate im Strömungsraum 14 vorgesehen ist. Diese leitet aus dem zugeführten Signal ein Regelsignal 25 ab, das die Stellung einer Drosselklappe 32 im Strömungskanal 14 steuert. Mittels der Drosselklappe 32 läßt sich die Strömungsrate des Gases im Strömungskanal 14 einstellen. Das Regelsignal 25 wird nach einem vorgegebenen Regelalgorithmus in der Regeleinrichtung 24 aus dem von der Auswerteeinrichtung 20 zugeführten Signal abgeleitet.The selected measurement signal 11 ' or 13 is from the evaluation device 20 a control device 24 supplied, which regulate the flow rate in the flow space 14 is provided. This derives a control signal from the supplied signal 25 starting from the position of a throttle 32 in the flow channel 14 controls. By means of the throttle 32 can the flow rate of the gas in the flow channel 14 to adjust. The control signal 25 becomes according to a predetermined control algorithm in the control device 24 from the of the evaluation 20 derived signal derived.

Die Meßsignale 11 und 13 der Strömungs-Sensoren 10 bzw. 12 werden ferner einer Warneinrichtung 26 zugeführt. Diese signalisiert über eine Warnlampe 28 ein Abweichen eines der Meßsignale 11 und 13 von der Meßkennlinie des entsprechenden Strömungssensors 10 bzw. 12. Außerdem erzeugt die Warneinrichtung 26 ein Warnsignal 27, das die Gasströmung im Strömungsraum 14 unterbrechen kann, indem es die Drosselklappe 32 im Strömungsraum 14 in eine Sperrstellung bringt, in welcher der Strömungsraum 14 gesperrt ist.The measuring signals 11 and 13 the flow sensors 10 respectively. 12 are also a warning device 26 fed. This signals via a warning lamp 28 a deviation of one of the measured signals 11 and 13 from the measuring characteristic of the corresponding flow sensor 10 respectively. 12 , In addition, the warning device generates 26 a warning signal 27 that the gas flow in the flow space 14 can interrupt by moving the throttle 32 in the flow space 14 brings into a blocking position, in which the flow space 14 Is blocked.

1010
Erster Strömungs-Sensorfirst Flow Sensor
1111
Meßsignalmeasuring signal
1212
Zweiter Strömungs-Sensorsecond Flow Sensor
1313
Meßsignalmeasuring signal
1414
Strömungsraumflow chamber
1616
Erste MeßkennlinieFirst measurement characteristic
1818
Zweite MeßkennlinieSecond measurement characteristic
2020
Auswerteeinrichtungevaluation
2222
vorgebbares Gas-Strömungsratensignalspecifiable Gas flow rate signal
2424
Regeleinrichtungcontrol device
2525
Regelsignalcontrol signal
2626
Warneinrichtungwarning device
2727
Warnsignalwarning
2828
Warnlampewarning light
3030
Strömungsrichtungflow direction
3232
Drosselklappethrottle

Claims (13)

Meßvorrichtung für die Strömungsrate eines Gases mit mindestens einem ersten und mindestens einem zweiten Strömungs-Sensor (10, 12), die in einem Gas-Strömungsraum (14) angeordnet sind, wobei der mindestens erste Strömungs-Sensor (10) eine erste progressive Meßkennlinie (16) und der mindestens zweite Strömungs-Sensor (12) eine zweite, von der ersten unterschiedliche degressive Meßkennlinie (18) aufweist.Measuring device for the flow rate of a gas with at least one first and at least one second flow sensor ( 10 . 12 ), which are in a gas flow space ( 14 ), wherein the at least first flow sensor ( 10 ) a first progressive measuring characteristic ( 16 ) and the at least second flow sensor ( 12 ) a second, different from the first degressive measuring characteristic ( 18 ) having. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens erste Strömungs-Sensor (10) eine hohe Sensitivität und Genauigkeit bei einer kleinen und der mindestens zweite Strömungs-Sensor (12) eine hohe Sensitivität und Genauigkeit bei einer großen Gas-Strömungsrate aufweist.Measuring device according to claim 1, characterized in that the at least first flow sensor ( 10 ) high sensitivity and accuracy in a small and at least second flow sensor ( 12 ) has high sensitivity and accuracy at a large gas flow rate. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der mindestens erste Strömungs-Sensor (10) und der mindestens zweite Strömungs-Sensor (12) im Meßprinzip unterscheiden.Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the at least first flow sensor ( 10 ) and the at least second flow sensor ( 12 ) differ in the measuring principle. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens erste Strömungs-Sensor (10) und der mindestens zweite Strömungs-Sensor (12) dasselbe Meßprinzip anwenden und zur Messung unterschiedlicher Strömungsraten ausgebildet sind.Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the at least first flow sensor ( 10 ) and the at least second flow sensor ( 12 ) Apply the same measuring principle and are designed to measure different flow rates. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens zweite Strömungs-Sensor (12) als Umgehung bzw. Bypass in dem mindestens ersten Strömungs-Sensor (10) ausgebildet ist, mit der bzw. dem der mindestens erste Strömungs-Sensor (10) bei großen Strömungsraten betrieben wird.Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least second flow sensor ( 12 ) as a bypass in the at least first flow sensor ( 10 ) is formed, with or the at least the first flow sensor ( 10 ) is operated at high flow rates. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteeinrichtung (20) zum Verarbeiten von den Strömungs-Sensoren (10, 12) abgeleiteten elektrischen Meßsignalen (11, 13) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von einer vorgebbaren Gas-Strömungsrate (22) das Meßsignal (11, 13) eines Strömungs-Sensors (10, 12) zur Bestimmung der Gas-Strömungsrate im Strömungsraum (14) auswählt.Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that an evaluation device ( 20 ) for processing the flow sensors ( 10 . 12 ) derived electrical measuring signals ( 11 . 13 ) is provided, which depends on a predeterminable gas flow rate ( 22 ) the measuring signal ( 11 . 13 ) of a flow sensor ( 10 . 12 ) for determining the gas flow rate in the flow space ( 14 ) selects. Meßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung (24) vorgesehen ist, welche die Gas-Strömungsrate im Strömungsraum (14) in Abhängigkeit vom ausgewählten Meßsignal (11, 13) regelt.Measuring device according to claim 6, characterized in that a control device ( 24 ), which determines the gas flow rate in the flow space ( 14 ) depending on the selected measuring signal ( 11 . 13 ) regulates. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 – 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteeinrichtung zum Verarbeiten der von den Strömungs-Sensoren (10, 12) erzeugten elektrischen Meßsignale (11, 13) vorgesehen ist, welche die Meßsignale (11, 13) zur Bestimmung der Gas-Strömungsrate im Strömungsraum (14) addiert.Measuring device according to one of claims 1 - 5, characterized in that an evaluation device for processing the flow sensors ( 10 . 12 ) generated electrical measuring signals ( 11 . 13 ) is provided, which the measuring signals ( 11 . 13 ) for determining the gas flow rate in the flow space ( 14 ) added. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Warneinrichtung (26) vorgesehen ist, welche die von den Strömungs-Sensoren (10, 12) erzeugten elektrischen Meßsignale (11, 13) korreliert und bei einem Abweichen eines der Meßsignale (11, 13) von der Meßkennlinie (16, 18) des entsprechenden Strömungs-Sensors (10, 12) ein Warnsignal (27) erzeugt.Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that a warning device ( 26 ) provided by the flow sensors ( 10 . 12 ) generated electrical measuring signals ( 11 . 13 ) and in the case of a deviation of one of the measuring signals ( 11 . 13 ) of the measuring characteristic ( 16 . 18 ) of the corresponding flow sensor ( 10 . 12 ) a warning signal ( 27 ) generated. Meßvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (26) bei einem Abweichen eines der Meßsignale (11, 13) von der Meßkennlinie (16, 18) des entsprechenden Strömungs-Sensors (10, 12) den Strömungsraum (14) sperrt, um die Gasströmung zu unterbrechen.Measuring device according to claim 9, characterized in that the warning device ( 26 ) in the event of a deviation of one of the measuring signals ( 11 . 13 ) of the measuring characteristic ( 16 . 18 ) of the corresponding flow sensor ( 10 . 12 ) the flow space ( 14 ) locks to interrupt the gas flow. Meßvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gaserkennungseinrichtung vorgesehen ist, die aus der Abweichung eines der Meßsignale (11, 13) von der Meßkennlinie (16, 18) des entsprechenden Strömungs-Sensors (10, 12) das Gas bestimmt.Measuring device according to claim 9 or 10, characterized in that a gas detection device is provided which consists of the deviation of one of the measuring signals ( 11 . 13 ) of the measuring characteristic ( 16 . 18 ) of the corresponding flow sensor ( 10 . 12 ) determines the gas. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Teil einer Vorrichtung zur Plasmachirurgie ist.measuring device according to one of the preceding claims, characterized that she Part of a device for plasma surgery is. Verwendung einer Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in der Plasmachirurgie.Use of a measuring device according to one of previous claims in plasma surgery.
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