본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

속도 계측형 호흡기류센서 설계를 위한 비균등 샘플링 기법

Unequal Distance Sampling Technique to Design Velocity-Type Respiratory Air Flow Transducer

0

조회

0

다운로드

3

인용

0

참고문헌

초록

속도계측형 호흡기류센서는 베르누이 원리에 의해 기류속도를 동압력으로 변환하여 호흡기류를 측정하는 센서로써 다수의 샘플링 구멍을 기류통과면 상에 설치해야 한다. 본 연구에서는 속도 샘플 구멍들을 비균등하게 배치시킴으로써 단순하게 균등 배치하는 것보다 훨씬 정확한 기류계측이 가능함을 이론적으로 입증하였다. 컴퓨터 시뮤레이션 결과 기류통과면을 다수의 등면적 링으로 분할하고 각각의 링의 면적을 다시 2등분하는 위치에서 속도를 샘플링함으로써 균등 배치할 경우에 비해 계측오차가 약 1/5로 감소하였다. 또한 총 샘플개수가 4개 이상이면 상대오차 1% 이내의 매우 정확한 기류계측이 가능하였다. 기류 속도분포의 변화에 따른 영향을 비교한 결과 균등 샘플링에 비해 1/2 이하로 둔감하였다. 따라서 본 연구에서 제안하는 비균등 속도샘플링 기법은 속도 계측형 호흡기류센서의 설계시 매우 유용하게 적용될 것으로 판단된다.

Abstract

Velocity-type repisratory air flow transducer measures dynamic pressure converted from air velocity based on the well-known Bernoulli's principle. It requires mutiple velocity smapling holes on the flow plane. Measurement error theoretically estimated by computer simulation was demonstrated to significantly reduce by unequally locating the velocity sampling holes. The flow plane was divided into multiple equi-area rings and the sampling holes were located on the circles also equally dividing each ring's area, which decreased measurement error down to 1/5 of the simple equi-radius ring division method. Also, less than 1% relative error was estimated with 4 or more sampling holes. The present technique was less sensitive by <1/2 to the velocity profile change compared to the euqi-radius sampling. Therefore, the present unequal distance velocity sampling technique should be of great use to design the structure of the velocity-type respiratory air flow transducer.

참고문헌 (10)

  1. "호흡기 시스템의 측정", pp.509~598 (1993), 여문각,
  2. "Standardization of spirometry", 136, pp.1285~1298 (1987)
  3. "ein Apparatzur Beischwindgkeitregstrierung der Atemluft", 209, pp.713~722 (1925)
  4. "호흡기류를 동압력으로 변환하는 기능성 일회용 호흡", 11(3), pp.125~131 (2002)
  5. "Apparatus for measuring respiratory gas flow by means of a disposable respiratory tube", 6, pp.634~242B2, (2003)
  6. "호흡기류 계측을 위한 기류속도 샘플링 기법", pp.77~ (2001)
  7. "Essentials of engineering fluid mechanics", pp.452~482 (1980), Maple Press Company Ohio University
  8. "생체시스템 모델링 및 해석", 20, pp.515~527 (1999)
  9. "Flow limitation이 일어나는 기도내 위치의 실험적 측정", 3, pp.209~215 (1992)
  10. "Flow limitation이 일어나는 기도내 위치의 실험적 측정", 3, pp.209~215 (1992)

관련 논문AI추천

이 간행물의 다른 논문 (12건)