Расходомер с трубкой Торпа

Расходомер с трубкой Торпа , тип расходомера с переменной площадью или ротаметр , представляет собой инструмент, используемый для непосредственного измерения скорости потока газа в медицинских инструментах. Он состоит из соединения с источником газа, игольчатого клапана, открывающегося и закрывающегося поворотом прилагаемой шкалы для контроля скорости потока, поплавка, находящегося в прозрачной конической трубке, и выпускного отверстия. Он в основном используется в медицинских учреждениях при доставке медицинских газов, часто в сочетании с другими устройствами, такими как манометры или редукционные клапаны .

Функция

Когда на вход расходомера с трубкой Торпа подается движущее давление, шарик поднимается в конической трубке до тех пор, пока скорость потока не создаст приложенное давление на шарик, равное его весу. Форма трубки, имеющая форму тонкого конуса, снижает давление позади шарика по мере его подъема. Цилиндрическая трубка не позволяет давлению привода уменьшаться вместе со скоростью потока, в результате чего шарик поднимается к верхней части трубки и не допускает отклонений в показаниях. Скорость потока определенного газа, необходимая для подъема поплавка на заданную высоту, предварительно рассчитывается для калибровки трубки.

В старых расходомерах с трубкой Торпа можно увидеть самые разные формы поплавков, и показания всех поплавков следует считывать с верхней части поплавка, за исключением шарового поплавка, показания которого считываются из его центра. Поплавки должны вращаться в воздушном потоке, а отсутствие вращения может указывать на неверные показания, возникающие из-за зацепления поплавка за трубку.

Игольчатый клапан может быть расположен проксимальнее или дистальнее впускного порта; эти два типа расходомеров называются соответственно «некомпенсированными» или «компенсированными». Оригинальный трубчатый расходомер Торпа относится к некомпенсированному типу: он работает с фиксированным отверстием и переменным давлением. Некомпенсированный тип более точен для низких скоростей потока, например, которые используются в отделениях для новорожденных, лабораторных экспериментах или в анестезиологических аппаратах . Компенсированные расходомеры работают с переменным отверстием и фиксированным давлением. Они считывают противодавление и учитывают изменения сопротивления после игольчатого клапана. Если давление на выходе превышает 50 фунтов на квадратный дюйм, поток прекращается.

Типы можно отличить по реакции, когда газ начинает течь. В компенсированных расходомерах шарик сначала подпрыгивает по мере прохождения газа через трубку, а затем выпускается через игольчатый клапан непосредственно перед выпускным отверстием. В некомпенсированном расходомере никакого результата не будет, так как газ выйдет до того, как достигнет конической трубки, содержащей поплавок.

Хотя расходомеры с трубкой Торпа по конструкции и функциям очень похожи на ротаметры , последние более точны. В результате расходомеры с трубками Торпа часто проверяются по сравнению с ротаметрами, чтобы гарантировать их точность. Ротаметры также используются в наркозных аппаратах, где точное измерение подачи газа имеет решающее значение для благополучия пациента.

Приложение

Расходомеры с трубкой Торпа предназначены для использования только в системах с давлением не более 50 фунтов на квадратный дюйм (около 3 бар). Расходомеры будут маркированы в соответствии с газом, для которого они предназначены. Может использоваться дополнительная цветовая кодировка, например, расходомеры O ₂ могут иметь белые и зеленые метки, поскольку белый и зеленый являются соответственно канадским и американским цветами, обозначающими этот газ. Расходомер будет иметь предохранительный предохранительный клапан для сброса избыточного давления.

Неточные показания расхода могут возникнуть, если устройство повреждено или загрязнено водой или мусором. Расходомеры калибруются только для определенного газа и не дают точных показаний непосредственно для газов различной плотности. Изменения давления или температуры также влияют на точность и могут быть значительными на воздушном транспорте или в городах, расположенных на больших высотах. Расходомеры калибруются только в вертикальном положении и при расходе менее 15 литров в минуту.

См. также

Измерение расхода

Ссылки

Брэнсон, Ричард Д. и др. «Оборудование для респираторной терапии, 2-е издание». Продолжение Баннер и др. стр. 58–62. (Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс, 1999).
Каир, Дж. М. и Пилбим, Сьюзен. «Оборудование для респираторной терапии Mosby». Эд. Келли Хронистер и др. стр. 61–62. (Сент-Луис, Миссури: Mosby Elsevier, 2010).
Уилкинс, Роберт Л. и др. «Основы респираторной терапии Игана, девятое издание». Эд. Люси Кестер и др. стр. 862–865, 898–899. (Сент-Луис, Миссури: Mosby Elsevier, 2009).