Druckschalter vs. Drucksensor

[HaWe]

Der intraabdominelle Druck, ist ein atemabhängiger Druck innerhalb der Bauchhöhle.
Bei Operationen wird die Bauchhöhle mit CO2 Gas aufgedehnt und schafft somit Platz
damit der Chirurg mit dem Endoskop etwas sehen kann.
Thema Minimal Invasive Chirurgie

ah ja, kenne ich. Und der Druckschalter, um den es hier geht, soll also den Gasdruck in der Zuleitung messen und die Zufuhr bei einem bestimmten Grenzwert automatisch abschalten?

[Siro]

Ja genau, 2 "Sensoren" messen den Druck und der Überdruckschalter greift bei Totalausfall z.B wenn die Software stehen bleibt,
wobei dafür auch noch ein Extra Controller existiert, der auch das Gerät in den Sicherheitszustand setzen kann.
Die Prozessoren überwachen sich gegenseitig.

[White_Fox]

Normalerweise würde ich auch für die Elektromechanik votieren. Auch wenn jeder glaubt daß "keine beweglichen Teile" == verschleißfrei gilt.
Die potenziellen mechanischen Wehwehchen kann man erstaunlich gut im Griff haben, und wie oft muß man Transistoren, ICs, ... austauschen.

Nach der zweiten Threadseite sehe ich das aber auch anders. Ein simpler OPV als Komparator, vielleicht noch ein zweiter der den Betrieb des ersten überwacht (Stromaufnahme im erwarteten Bereich?) und wenn einer von beiden einen Fehler meldet wird der Hauptschalter geworfen (oder sonstwie reagiert).

Zum zweiten Mikrocontroller: grundsätzlich würde ich es da mit dem guten Michail Kalaschnikow halten: Das Nötige ist einfach und das Komplizierte unnötig.

[oberallgeier]

Normalerweise würde ich auch für die Elektromechanik votieren .. Das Nötige ist einfach und das Komplizierte unnötig.

Sehe ich genauso. Ich les da schon ne Weile mit. Aufgefallen ist mir, dass die gewünschtge Messmethode, Absolutdruck- und Relativdruckmessung, nicht zur Sprache kommt und auch die geforderte Druckstufe nicht genannt wird (oder habe ich das überlesen?). Es wird auch nichts über Anforderung an Genauigkeit und Präzision der Messung erwähnt.

Ich geh mal davon aus, dass der hier angesprochene Druckschalter auf Differenzdruck zwischen Untersuchungsraum und Umgebung reagiert:

.. In diesem Druckschalter befindet sich lediglich eine mechanische Membran. Der Druckschaltpunkt wird mittels Madenschraube eingestellt. Eine absolute Primitivkonstruktion ..

Damit ist ein bestimmbarer Druckunterschied - Einstellung der Madenschraube - gegeben der bis auf mechanische Ungenauigkeiten eingehalten wird. Wird als Ersatz ein Relativdrucksensor verwendet ist nichts dagegen zu sagen. Soweit ich weiß sind aber viele (die meisten?) Drucksensoren auf Absolutdruckmessung - gegen Vakuum - ausgelegt - 0bar bis xxbar. Ich nehme mal an, dass dieser Unterschied beachet wurde/wird.

[Siro]

Hallo White_Fox und oberallgeier:

Ich wollte garnicht zu sehr ins Detail gehen, da ich lediglich eine Abschätzung
Sensor gegen Schalter machen wollte, aber ich sehe schon, man möchte mehr wissen..  

Es handelt sich generell um den Druck gegen Umgebung.
0 mmHg ist dann also der Druck im Operationssaal.

Generell wird vom Anwender ein Patientendruck (Bauchraum) bis zu 30mmHg eingestellt,
typsich sind aber 12-15mmHg
Die Anforderung an die Drucksensorik ist wesentlich höher, als an die Überdruckablassfunktion
Es wird auf 0,1mmHg gemessen und auf 1mmHg eingestellt und angezeigt.

Die Anforderung an die Genauigkeit / Präzision für den Überdrucksensor sind nicht sonderlich hoch.
Ob der Druckschalter bei 45 oder 50 mmHg auslöst ergibt keine weitere Gefährdung.
Zumal dieser Druck im Gerät stattfindet und über einen 2,5 Meter langen Schlauch dann erst zum Patienten geht.
Durch die Kompression des CO2 Gases (damit wird der Bauch gefüllt) wird der Druck garnicht beim Patienten ankommen,
da der Schalter schon vorzeitig auslöst, aber selbst wenn, stellt dies noch kein Risiko dar.
Durch Kontraktionen(Muskelanspannungen), Husten z.B. sind im Bauchraum wesentlich höhere Drücke messbar.

Eine absolute Präzision für den Überdruckschalter ist also nicht erforderlich,
wichtig ist, er muss funktionieren.
Die beiden verwendeten Druckschalter-Typen bei uns geben 100.000.000 bzw. 20.000.000 Schaltzyklen an.
Hier wird erstaunlicherweise kein Mindeststrom, sondern nur ein maximaler Strom über die Kontakte von 20 bzw. 40mA
angegeben.
Für das sichere Schalten ist aber eigentlich ein bestimmter Strom erforderlich.
Typisch sind um die 5-10mA, bei Hartvergoldeten Kontakten soll man wohl 2mA nicht unterschreiten.

Der erwähnte zusätzliche Prozessor ist eigentlich eine 3te Sicherheit und nicht erforderlich.
Er stellt mehr oder weniger einen Watchdog der Prozessoren gegeneinander dar, also denkt euch den mal weg...
------------
Wir haben zudem einen Pumpe welche Über und Unterdruck erzeugt, hier liegen die Werte bei rund +-450 mmHg also auch im negativen Bereich.
Erstaunlicherweise haben die verwendeten Druckschalter dafür erhebliche Driften über die Zeit wenn kontinuierlich ein negativer Druck anliegt, (dran saugt)
Eine erprobte Schaltung mit einem Drucksensor hat da überhaupt kein Problem mit.
Auch hier würde ich beide Schalter gern durch Sensoren tauschen wollen.

Natürlich nur wenn es wirklich eine Verbessung ist und die Sicherheit nicht darunter leidet...
Also Sensor oder Schalter ist noch nicht entschieden, auf jeden Fall OHNE Software und dann sowiso erst die neuen Geräte.

Je weniger dran ist, umso weniger kann kaputt gehen, somit spricht eigentlich alles für einen Schalter,
zudem man hier den entsprechenden Nachweis vom Hersteller hat.
Vermutlich bin ich wieder zu überempfindlich was die Schaltpunkte angeht....  


Siro

[White_Fox]

Je weniger dran ist, umso weniger kann kaputt gehen, somit spricht eigentlich alles für einen Schalter,
zudem man hier den entsprechenden Nachweis vom Hersteller hat.
Vermutlich bin ich wieder zu überempfindlich was die Schaltpunkte angeht....  

Ehrlich gesagt freut es mich zu sehen daß es Firmen gibt, wo noch so sorgfältig nachgedacht wird. Gerade dann wenn es um Personensicherheit geht...

[hardware.bas]

Unkompliziert, ok, jedoch sind korrekt dimensionierte
elektronische Hardwarelösungen, auch, wenn diese
für manche "Vulgärelektriker" kompliziert erscheinen,
wesentlich zuverlässiger als Elektromechanik.
Das Problem ist, dass viele elektomechanische
Sicherheitseinrichtungen ein "amtliches" Prüfsiegel
besitzen. Ich würde mich schon auf zeitgemässe
elektronische Sicherheit stützen (im Interesse des
Patienten), der zusätzliche Einbau von "zugelassener"
Elektromechanik kann ja trotzden erfolgen, um sich
juristisch abzusichern.
Ist halt alles Lobbyismus.
VG Micha

[Siro]

Da muss ich harware.bas irgendwie zustimmen,
ich habe jahrelang als Servicetechniker gearbeitet und was ist meistens kaputt gegangen.
Die elektromechanischen Bauteile. Die eigentliche Elektronik eher selten, sofern sie "vernünftig" aufgebaut war.

Schalter Taster Buchsen Kontakte, immer wieder die gleichen Probleme.
Das Schlimmste sind bewegliche Bauteile die ohne jegliche zusätzliche Befestigung direkt auf die Leiterplatte gelötet werden
und ich bin immer wieder erstaunt wie oft das getan wird...

Wenn ich einen Schaltkontakt (z.B. ein Relais) durch einen elektronischen Schalter ersetzen kann, werde ich dies tun.
Aber es gibt auch immer wieder Ausnahmen, wo z.B. ein Relais tatsächlich die bessere Lösung ist.
Das hängt natürlich immer vom Anwendungsfall ab.

Ein Meßverstärker ist eine feine Sache, mit entsprechenden Sensoren brauche ich den nichtmal
kalibrieren, der funktioniert einfach. Oft werden die Verstärker ja schon in die Sensoren integriert
und eine Schnittstelle zur Verfügung gestellt, siehe Link von Moppi.
Auch unsere Drucksensoren, die MPX2050 mit nachgeschaltetem Verstärker stehen wie eine 1,
die werden auch nicht mehr kalibriert, die stimmen einfach, lediglich der Offset wird ermittelt und verrechnet.

Siro