JPH02168962A - 気泡検出器 - Google Patents

気泡検出器

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JPH02168962A
JPH02168962A JP63323898A JP32389888A JPH02168962A JP H02168962 A JPH02168962 A JP H02168962A JP 63323898 A JP63323898 A JP 63323898A JP 32389888 A JP32389888 A JP 32389888A JP H02168962 A JPH02168962 A JP H02168962A
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circuit
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bubble
flow rate
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JP63323898A
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Kuniharu Onimura
邦治 鬼村
Masataka Narisada
成定 正隆
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は人工透析装置の血液回路の患者への帰還側に設
けられる気泡検出器に関する。
〈従来の技術〉 第3図は人工透析装置の原理構成を示す、1は患者、2
はチューブ状の膜2aで内室2b、外室2cを仕切り、
血液と透析液とを反対方向に流すダイアライブである。
3は患者1とダイアライザ2との間を接続する血液回路
で、ダイアライザ2の血液側の入口と患者1との間の血
液回路には血液ポンプ(チューブボング)4が設けられ
、ダイアライザ2の血液側の出口と患者1との間の血液
回路には気泡検出器5と、この気泡検出器の検出出力に
基づき血液回路を閉塞するロック機構6が設けられてい
る。7は透析液回路で、出口側透析液回路には透析液ポ
ンプ8が設けられている。
透析は血液ポンプ4及び透析液ポンプ8を駆動して行う
、気泡検出器5はダイアライザ2から患者1に返血され
る処理済血液に気泡が混入していないかチエツクする。
第4図は従来の気泡検出器を示す、この装置の動作を第
5図のタイムチャートに従い説明する。
501は第5図(a>の駆動パルスを発生するクロック
パルス・ジェネレータ、502.503G、を血液回路
3を挟んで設けられた送、受信用超音波振動子である。
504はクロックパルス・ジェネレータ501の駆動パ
ルスに基づきラッチパルスを作る遅延回路、505はラ
ッチ回路である。
発信用超音波振動子502に第5図(a>の駆動パルス
が与えられると、図(b)の超音波が発信され、この超
音波は血液回路3を横切って受信用超音波振動子503
に達する0図(c)は受信波を示す0図(d)のラッチ
パルスは発信用超音波振動子502から受信用超音波振
動子503に超音波が達する伝播時間t、に応じて設定
され、超音波が受信されるタイミングでラッチ回路50
5をラッチする。気泡がある場合には超音波が伝わらな
いため、これに基づき気泡の存在を検知する。
従来装置の場合、血液回路3を流れる血液の流量によっ
て感度が変化する。第6図はこの状態を表わす特性図で
ある。横軸は気泡径、縦軸は検出出力(%)を表わす、
C,、C2,C3は夫々流量がvI + v2 * v
3のときの特性カーブである。
各流量はvl<v2<v3の関係にある。血液流量が大
きい場合、気泡が超音波振動子部分を通過する時間が短
くなって感度低下が起こる。従来装置では血液の流量に
よって感度が変動してもこれを補正することは出来なか
った。また従来装置では検出すべき気泡の下限値を設定
変更することができず、不必要に小さな気泡まで検出し
てしまうことがあった。
〈発明が解決しようとする課題〉 前記気泡検出器において、被測定流体の流量の変化によ
って生ずる感度誤差が補正でき、検出すべき気泡の大き
さの下限値を任意に設定出来るようにすることにある。
く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、本発明の気泡検出器は、 A 被測定流体が流れる流路を挟んで配置された送、受
信用超音波振動子 B 発信パルスの周波数が被測定流体の流量に応じて変
更される駆動パルス発生手段 C検出すべき気泡の最下限値に応じて遅延時間が設定さ
れ、駆動パルス発生手段からの駆動パルスを遅らせる第
1の遅延回路 D 駆動パルス発生手段並びに第1の遅延回路から夫々
与えられる駆動パルスに基づき送信用超音波振動子を励
振する駆動回路 E 駆動パルス発生手段からの駆動パルスを超音波の伝
播時間分遅らせ、第1のラッチパルスを発生する第2の
遅延回路 F 第1の遅延回路からの駆動パルスを超音波の伝播時
間分遅らせ、第2のラッチパルスを発生する第3の遅延
回路 G 受信用超音波振動子で受信した信号を第1のラッチ
パルスでラッチする第1のラッチ回路トf 受信用超音
波振動子で受信した信号を第2のラッチパルスでラッチ
する第2のラッチ回路■ 第1.第2のラッチ回路の出
力の一致をとり気泡検出信号を出力する論理回路 から構成される。
〈作用〉 本発明では、前記駆動パルス発生手段から直接与えられ
る駆動パルスに基づく第1の超音波と、前記第1の遅延
回路で遅らされた駆動パルスに基づく第2の超音波とを
前記被測定流体に加え、両方の超音波で気泡を検出した
ときにのみ気泡検出信号を出力する。前記被測定流体の
流量変化に基づく感度調整は、流量が大きいとき前記駆
動パルス発生手段の発信パルスの周波数を高くし検出感
度を上げ、流量が少ないときの検出感度と一致させる。
検出すべき気泡の下限値の設定は前記第1の遅延回路の
遅延時間を調整して行う、遅延時間を大きくすれば検出
される気泡の最下限値が大きくなり、遅延時間を小さく
すれば小さな気泡まで検出することができる。
〈実施例〉 以下図面に従い本発明の詳細な説明する。第1図は本発
明実施例装置の構成図、第2図はこの装置の動作を表わ
すタイムチャートである。第1図において第4図におけ
る要素と同じ要素には同一符号を付しこれらについての
説明は省略する。
506は被測定流体の流量の変化に基づく感度調整を行
うための流量感度設定器、507は検出ずべき気泡の最
下限値を設定するための気泡検出感度設定器、508は
マイクロプロセッサを用いた信号処理部、509は駆動
パルスを発生ずるクロ・ツクパルス・ジェネレータで、
発信周波数は流量感度設定器506による設定に基づき
信号処理部508から与えられる制御信号によって変え
られる。510はクロックパルス・ジェネレータ509
からの駆動パルスを遅らせる遅延回路で、遅延時間は気
泡検出感度設定器507による設定に基づき信号処理部
508から与えられる制御信号によって設定される。5
11はクロックパルス・ジェネレータ509から直接与
えられる駆動パルス及び遅延回路510から与えられる
駆動パルスに基づき送信用超音波振動子502を励振す
る駆動回路、512はクロックパルス・ジェネレータ5
09からの駆動パルスを超音波の伝播時間分遅らせラッ
チパルスを発生する遅延回路、513は遅延回路510
からの駆動パルスを超音波の伝播時間分遅らせラッチパ
ルスを発生する遅延回路、514は受信用超音波振動子
503で受信した信号を遅延回路512からのラッチパ
ルスでラッチするラッチ回路、515は受信用超音波振
動子503で受信した信号を遅延回路513からのラッ
チパルスでラッチするラッチ回路、516はラッチ回I
M51/1.515の出力が与えられたアンド回路であ
る。
本発明実施例装置の動作を第2図のタイムチャートに従
い説明する。第2図において、図(a)はクロックパル
ス・ジェネレータ509からの駆動パルス、図(b)は
遅延回路510で遅延時間t2遅らされた駆動パルス、
図(c)はこれら駆動パルスによって励振され発信用超
音波振動子502から発せられる超音波、図(d)は遅
延回路512の出力であるラッチパルス、図(e)は遅
延回路513の出力であるツクパルスを表わす。
図(f)から図(q)は4つの異なる検出状態における
ラッチ回路514,515及びアンド回路516の出力
を表わす0図(f)から図(h)は第1の検出状態にお
けるラッチ回路514の出力、ラッチ回路515の出力
、アンド回路516の出力を表わす、この検出状態は気
泡がない状態で、アンド回路516から気泡検出信号は
出力されない0図(1)から図(k)は第2の検出状態
におけるラッチ回I#l514の出力、ラッチ回路51
5の出力、アンド回路516の出力を表わす、この検出
状態は気泡の径が小さく、第1の超音波の発信のとき検
出部分に存在した気泡が第2の超音波の発信の時点では
検出部分より流れ去り気泡検出が行えなかった場合であ
る0図<1>から図(n>は第3の検出状態におけるラ
ッチ回路514の出力、ラッチ回路515の出力、アン
ド回路516の出力を表わす、この検出状態は気泡の径
が充分大きく、ラッチ回路514,515の両方に検出
出力が現われ、アンド回路516より気泡検出信号が出
力される。この出力に基づきロック81横6を作動させ
血液回路3を閉塞する1図(0)がら図(q)は第4の
検出状態おけるラッチ回路514の出力、ラッチ回FI
@515の出力、アンド回路516の出力を表わす、こ
の検出状態は第1の超音波の発信のとき気泡が検出され
なかったが第2の超音波の発信で気泡を検出した場合で
、この場合には気泡の径が不明ということで無視する。
流量変化に基づく感度調整は流量感度設定器506によ
って行う、流量感度設定器506による設定に基づき信
号処理部508から与えられる制御信号によってタロツ
クパルス・ジェネレータ509の発信周波数を変える。
流量が大きいとき周波数を高くし検出感度を上げ、流量
が少ないときは低くし検出感度を下げ、感度が血液流量
の変化にかかわらずフラットになるように11整する。
尚、人工透析装置の場合、血液の流量は血液ポンプ4の
回転数に依存しており、血液ポンプ4の回転駆動信号を
用いて自動でタロツクパルス・ジェネレータ509の発
信周波数を変えることも可能である。
検出すべき気泡の最下限値の設定は気泡検出感度設定器
507によって行う、気泡検出感度設定器507による
設定に基づき信号処理部508から与えられる制御信号
によって遅延回路510の遅延時1’ffJt2を変え
る。遅延時間を大きくすれば検出される気泡の最下限値
が大きくなり、遅延時間を小さくすれば最下限値が小さ
くなり小さな気泡まで検出することができる。
〈発明の効果〉 本発明によれば被測定流体の流量変化があっても感度を
一定に保持でき、また検出すべき気泡の最下限値を任意
に設定できるため不必要に小さな気泡まで検出するとい
うようなことがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例装置の構成図、第2図は第1図の
実施例装置の動作を表わすタイムチャート、第3図は人
工透析装置の原理構成図、第4図は従来の気泡検出器の
構成図、第5図は第4図の従来装置の動作を表わすタイ
ミングチャー1〜、第6図は従来装置の特性図である。 3・・・血液回路、5・・・気泡検出器、502・・・
送信用超音波振動子、503・・・受信用超音波振動子
、506・・・流量感度設定器、507・・・気泡検出
感度設定器、508・・・信号処理部、509・・・ク
ロックパルス・ジェネレータ、510,512,513
遅延回路、511・・・駆動回路、514,515・・
・第 図 第 図 第 図 m口声ト

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 被測定流体が流れる流路に超音波を発射し、超音波の減
    衰から被測定流体中の気泡を検知する気泡検出器で、下
    記A乃至Iの構成要素からなることを特徴とする気泡検
    出器。 A 被測定流体が流れる流路を挟んで配置された送、受
    信用超音波振動子 B 発信パルスの周波数が被測定流体の流量に応じて変
    更される駆動パルス発生手段 C 検出すべき気泡の最下限値に応じて遅延時間が設定
    され、駆動パルス発生手段からの駆動パルスを遅らせる
    第1の遅延回路 D 駆動パルス発生手段並びに第1の遅延回路から夫々
    与えられる駆動パルスに基づき送信用超音波振動子を励
    振する駆動回路 E 駆動パルス発生手段からの駆動パルスを超音波の伝
    播時間分遅らせ、第1のラッチパルスを発生する第2の
    遅延回路 F 第1の遅延回路からの駆動パルスを超音波の伝播時
    間分遅らせ、第2のラッチパルスを発生する第3の遅延
    回路 G 受信用超音波振動子で受信した信号を第1のラッチ
    パルスでラッチする第1のラッチ回路 H 受信用超音波振動子で受信した信号を第2のラッチ
    パルスでラッチする第2のラッチ回路 I 第1、第2のラッチ回路の出力の一致をとり気泡検
    出信号を出力する論理回路
JP63323898A 1988-12-22 1988-12-22 気泡検出器 Expired - Lifetime JPH0622606B2 (ja)

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CN116678940A (zh) * 2023-05-23 2023-09-01 重庆山外山血液净化技术股份有限公司 一种超声波气泡探测方法及系统

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