FR2599515A1 - Conductivity sensor remotely detecting - Google Patents

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FR2599515A1
FR2599515A1 FR8707398A FR8707398A FR2599515A1 FR 2599515 A1 FR2599515 A1 FR 2599515A1 FR 8707398 A FR8707398 A FR 8707398A FR 8707398 A FR8707398 A FR 8707398A FR 2599515 A1 FR2599515 A1 FR 2599515A1
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fluid
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loop
conduit
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FR8707398A
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Francis Tsutomu Ogawa
George Jurgen Eilers Jr
Michael Randolph Manes
Donn Douglas Lobdell
Terry Dean Boucher
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Cobe Laboratories Inc
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Cobe Laboratories Inc
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    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electro-chemical, or magnetic means by investigating the impedance of the material
    • G01N27/023Investigating or analysing materials by the use of electric, electro-chemical, or magnetic means by investigating the impedance of the material where the material is placed in the field of a coil
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
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    • A61M1/16Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for haemofiltration, pheris with membranes
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    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/22Measuring resistance of fluids

Abstract

<P>UNE CELLULE DESTINEE A DETECTER A DISTANCE LA CONDUCTIVITE D'UN FLUIDE QUI LA TRAVERSE COMPREND UN CONDUIT EN MATIERE PLASTIQUE 12 FORMANT UNE BOUCLE DE FLUIDE ENTRE L'ENTREE ET LA SORTIE 22, 24, UN TRANSFORMATEUR D'EXCITATION 14 ET UN TRANSFORMATEUR DE DETECTION 16, AYANT CHACUN UN CIRCUIT MAGNETIQUE TORIQUE ENTOURANT UNE PARTIE DE LA BOUCLE DE FLUIDE. <P> A CELL FOR DETECTION REMOTE CONDUCTIVITY FLUID THAT INCLUDES THE TRAVERSE DUCT PLASTIC 12 LOOP FORMING FLUID BETWEEN THE ENTRY AND EXIT 22, 24, 14 TRANSFORMER DRIVE AND SENSING TRANSFORMER 16, EACH WITH MAGNETIC CIRCUIT RING SURROUNDING PART OF FLUID LOOP. LE TRANSFORMATEUR D'EXCITATION EST ATTAQUE PAR UN SIGNAL D'EXCITATION CARRE.</P> TRANSFORMER DRIVE IS ATTACK SIGNAL DRIVE SQUARE. </ P>

Description

259 515 259515

CAPTEUR DE CONDUCTIVITE DETECTANT A DISTANCE SENSOR CONDUCTIVITY DETECTING DISTANCE

La présente invention concerne la détection à distance de la conductivité d'un fluide circulant dans un conduit, et The present invention relates to the remote detection of the conductivity of a fluid flowing in a conduit, and

elle porte en particulier sur la détection de la conductivité 5 d'un dialysat dans une machine de préparation et de distribution de dialysat. it relates in particular to the detection of the conductivity of a dialysate of 5 in a machine for the preparation and distribution of dialysate.

On mesure de façon caractéristique la conductivité d'un dialysat dans une machine de préparation et de distribution de dialysat à l'aide de capteurs qui sont immergés dans le 10 dialysat, dans un conduit, et qui sont sujets à une dérive à typically of measuring the conductivity of dialysate in a preparation machine and dialysate distribution using sensors which are immersed in the dialysate 10, in a conduit, and which are subject to drift

long terme, à cause de la formation d'une pellicule et de précipités sur les électrodes, et à d'autres inconvénients. long term, due to the formation of a film and precipitates on the electrodes, and other disadvantages.

On a utilisé dans le contrôle de la qualité et le traitement de l'eau des capteurs de conductivité sans électro15 des, par exemple ceux commercialisés par Great Lakes Instruments, Inc., Milwaukee, Wisconsin, EUA Dans l'un de ces capteurs, on mesure à distance la conductivité d'un fluide circulant dans un conduit d'écoulement de fluide, en utilisant une boucle de fluide connectée au conduit et deux transformateurs 20 en couplage avec la boucle, en induisant un courant électrique dans la boucle de fluide au moyen d'un transformateur, en mesurant le courant induit dans l'autre transformateur par le Was used in the quality control and treatment of water conductivity sensors without électro15 of, for example those marketed by Great Lakes Instruments, Inc., Milwaukee, Wisconsin, USA In one of these sensors, we remote measurement the conductivity of a fluid circulating in a fluid flow conduit using a fluid loop connected to the conduit and two transformers 20 coupling with the loop, inducing an electric current in the fluid loop through a transformer by measuring the current induced in the other by the transformer

courant dans la boucle de fluide, et en déterminant la conductivité du liquide en utilisant des relations de résistance, de 25 courant et de tension. current in the fluid loop, and determining the conductivity of the liquid using resistance relations, 25 current and voltage.

De façon générale, un aspect de l'invention procure In general, one aspect of the invention provides

un couplage de fuite réduit entre les transformateurs d'exci- a reduced leakage coupling between the transformers excite

tation et de détection d'un capteur de conductivité fonctionnant à distance, du type comportant deux transformateurs et une boucle de fluide, par l'utilisation de tores de ferrite tation and detecting a conductivity sensor operating at distance, of the type comprising two transformers and a fluid loop, by the use of ferrite cores

coplanaires dans les transformateurs d'excitation et de détec5 tion. coplanar in the excitation transformer and détec5 tion.

Dans des modes de réalisation préférés, on établit avantageusement un rapport faible entre la longueur de la boucle de fluide et l'aire de section droite du fluide, au moyen d'un conduit d'écoulement de fluide ayant deux parties 10 circulaires qui traversent les deux aimants toriques et sont mutuellement raccordéespar des première et seconde parties de raccordement, les diamètres intérieurs des aimants toriques et des spires de fil autour d'eux étant approximativement égaux aux diamètres extérieurs des parties de conduit circulaires, 15 et les parties dé conduit de raccordement ayant une longueur approximativement égale aux diamètres des aimants toriques et des spires de fil situées autour d'eux; In preferred embodiments, it is advantageous to establish a low ratio between the length of the fluid loop and the cross-sectional area of ​​the fluid, by means of a fluid flow conduit having two circular parts 10 which pass through the two ring magnets and are mutually raccordéespar first and second connecting portions, the inner diameters of rings and wire turns around the magnets of which is approximately equal to the outer diameters of the circular duct portions 15 and the portions connecting conduit having a length approximately equal to the diameters of ring magnets and wire turns located around them; les parties de raccordement s'étendent en ligne droite au- delà des parties de conduit circulaires, vers l'entrée et la sortie, pour éviter 20 des coudes auxquels des bulles pourraient s'accumuler, et les parties de raccordement comportent des surfaces extérieures the connecting portions extend in a straight line beyond the circular duct portions, to the inlet and the outlet, to prevent bends 20 which bubbles might accumulate, and the connecting portions include outer surfaces

planes opposées destinées à maintenir en place les transformateurs toriques. opposite plane for holding in place the toroidal transformers.

Un autre aspect de l'invention porte de façon géné25 rale sur une technique pour attaquer de façon simple et économique le transformateur d'excitation d'un capteur de conductivité fonctionnant à distance, du type à deux transformateurs et à boucle de fluide, avec un signal d'excitation carré qui Another aspect of the invention is so géné25 rale on a technique for driving a simple and economical way the excitation transformer of a conductivity sensor operating at distance, of the type with two transformers and fluid loop with a square excitation signal

est produit par un temporisateur numérique et une bascule. is produced by a digital timer and a latch.

Dans des modes de réalisation préférés, le transformateur d'excitation est bobiné de façon bifilaire et est connecté à la fois à la sortie directe et à la sortie complémentaire de la bascule; In preferred embodiments, the excitation transformer is wound in a bifilar manner and is connected to both the direct output and the complementary output of flip-flop; un convertisseur courant-tension, un amplificateur à courant alternatif et un détecteur synchrone 35 sont connectés au transformateur de détection; a current-voltage converter, an AC amplifier and a synchronous detector 35 are connected to the sensing transformer; et des spires supplémentaires sont bobinées dans les transformateurs en vue and further turns are wound in transformers for

de l'étalonnage du capteur. calibrating the sensor.

Un autre aspect de l'invention porte de façon générale sur l'utilisation d'un capteur de conductivité sans élec5 trodes pour détecter la conductivité d'un dialysat. Another aspect of the invention generally relates to the use of a conductivity sensor without élec5 trodes for detecting the conductivity of a dialysate.

Un autre aspect de l'invention porte sur une cellule pour détecter à distance la conductivité d'un fluide traversant cette cellule, caractérisée en ce qu'elle comprend: des moyens d'établissement de chemin d'écoulement de fluide desti10 nés à définir un chemin d'écoulement de fluide dans un conduit, ces moyens comportant une entrée et une sortie et deux chemins de fluide entre elles, pour définir ainsi une boucle de fluide; Another aspect of the invention relates to a cell for remotely detecting the conductivity of a fluid passing through said cell, characterized in that it comprises: means for establishing fluid flow path desti10 born to define a fluid flow path through a conduit, said means having an inlet and an outlet and two fluid paths therebetween, thereby defining a fluid loop; un transformateur d'excitation comprenant un premier tore qui est traversé par un trou et autour duquel se trouvent des spi15 res de fil, ce tore entourant une partie des moyens d'établissement de chemin d'écoulement de fluide et de la boucle de fluide se trouvant à l'intérieur; an excitation transformer comprising a first toroid which is crossed by a hole around which are wire res spi15, this torus surrounding a portion of the means for establishing fluid flow path and the fluid loop located inside; et un transformateur de détection comprenant un second tore traversé par un trou et autour duquel se trouvent des -pires de fil, ce tore entourant 20 une partie des moyens d'établissement de chemin d'écoulement de fluide et de la boucle de fluide se trouvant à l'intérieur; and a sensing transformer comprising a toroid second through-hole and around which there are wire -pires, this torus 20 surrounding a portion of the means for establishing fluid flow path and the fluid loop being inside; le plan de symétrie du second tore qui est perpendiculaire à l'axe de son trou étant coplanaire par rapport au plan de symétrie du premier tore qui est perpendiculaire à l'axe de son 25 trou, pour réduire ainsi le couplage de fuite entre les deux transformateurs. the plane of symmetry of the second toroid which is perpendicular to the axis of the hole being coplanar with the plane of symmetry of the first toroid which is perpendicular to the axis of its hole 25, to thereby reduce the coupling between the two leakage transformers. Un autre aspect de l'invention porte sur un dispositif destiné à détecter à distance la conductivité d'un fluide le traversant, caractérisé en ce qu'il comprend: une cellule 30 comprenant des moyens destinés à définir un chemin d'écoulement de fluide présentant une boucle de fluide, et des transformateurs d'excitation et de détection comportant chacun un Another aspect of the invention relates to a device for remotely detecting the conductivity of a fluid therethrough, characterized in that it comprises: a cell 30 comprising means for defining a fluid flow path having a fluid loop, and excitation and detection transformers each having a

tore qui entoure une partie de la boucle de fluide; torus that surrounds a portion of the fluid loop; et un temporisateur numérique et une bascule connectés de façon à 35 appliquer un signal d'excitation carré au transformateur. and a digital timer and connected latch 35 so as to apply a square excitation signal to the transformer.

Un autre aspect de l'invention porte sur dispositif de préparation et de distribution de dialysat, caractérisé en ce qu'il comprend: un conduit de distribution de dialysat; Another aspect of the invention provides apparatus for preparing and dispensing dialysate, characterized in that it comprises: a dialysate dispensing conduit; des moyens d'établissement de chemin d'écoulement de fluide 5 destinés à définir un chemin d'écoulement de fluide dans le conduit de distribution, ces moyens comprenant une entrée et une sortie, et deux chemins de fluide entre elles, pour definir ainsi une boucle de fluide; setting means 5 fluid flow path for defining a fluid flow path in the delivery conduit, said means comprising an input and an output, and two fluid paths therebetween, thereby to define a fluid loop; un transformateur d'excitation comprenant un premier circuit magnétique traversé par un 10 trou et autour duquel se trouvent des spires de fil, ce circuit magnétique entourant une partie des moyens d'établissement de chemin d'écoulement de fluide et de la boucle de fluide; an excitation transformer comprising a first magnetic circuit crossed by a hole 10 and around which there are turns of thread, this magnetic circuit surrounding a portion of the means for establishing fluid flow path and the fluid loop; et un transformateur de détection comprenant un second circuit magnétique traversé par un trou et autour duquel 15 se trouvent des spires de fil, ce circuit magnétique entourant une partie des moyens d'établissement de chemin d'écoulement de fluide et de la boucle de fluide qui se trouve à l'intérieur. and a sensing transformer comprising a second magnetic circuit crossed by a hole 15 and around which there are turns of thread, this magnetic circuit surrounding a portion of the means for establishing fluid flow path and the fluid loop which is located inside.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la 20 description qui va suivre d'un mode de réalisation, donné à The invention will be better understood from reading the 20 following description of an embodiment, given

titre d'exemple non limitatif. As a non-limiting example. La suite de la description se The following description is

réfère aux dessins annexes sur lesquels: La figure i est une vue en perspective d'une cellule de conductivité conforme à l'invention, La figure 2 est une vue en plan, partiellement en refers to the accompanying drawings in which: Figure i is a perspective view of a conductivity cell according to the invention, Figure 2 is a plan view, partially in

coupe, de la cellule de la figure 1. section, of the cell of Figure 1.

La figure 3 est une vue en élévation de la cellule Figure 3 is an elevational view of the cell

de la figure 1. of Figure 1.

La figure 4 est une coupe verticale de la cellule 30 de la figure 1, selon la ligne 4-4 de la figure 2. Figure 4 is a vertical section of the cell 30 of Figure 1, along line 4-4 of Figure 2.

La figure 5 est une représentation en coupe schématique éclatée de la cellule de la figure 1. Figure 5 is an exploded schematic sectional view of the cell of Figure 1.

La figure 6 est un schéma électrique des composants Figure 6 is an electrical diagram of the components

électriques du circuit d'excitation et de détection qui est 35 connecté à la cellule de la figure 1. power of the excitation and detection circuit 35 is connected to the cell of Figure 1.

En considérant les figures 1 à 5, on voit une cellule de conductivité 10, comprenant un conduit d'écoulement de fluide 12, en matière plastique, un transformateur d'excitation 14 et un transformateur de détection 16. Le transfor5 mation d'excitation 14 et le transformateur de détection 16 comportent chacun un tore 18 et des fils 20 bobinés autour du tore. Whereas in Figures 1 to 5 shows a conductivity cell 10, comprising a fluid flow conduit 12 of plastic material, an excitation transformer 14 and a sensing transformer 16. The transfor5 mation excitation 14 and the sensing transformer 16 each include a core 18 and son 20 wound around the core. La cellule 10 est montée dans un chemin de circulation de dialysat d'une machine de préparation et de distribution de dialysat du type général décrit dans le brevet des10 EUA no 4 371 385, en une position sur le conduit de distribution de dialysat qui se trouve en aval de la position de mélange du produit concentré avec l'eau, et cette cellule The cell 10 is mounted in a dialysate flow path of a preparation machine and dialysate distribution of the general type described in patent USA des10 No. 4,371,385, at a position on the dialysate dispensing conduit which is downstream of the mixing position of the concentrated product with water, and this cell

est connectée à un dispositif de traitement destiné à commander l'ajout de produit concentré à l'eau. is connected to a processing device for controlling the addition of concentrated product with water.

Le conduit 12 comporte une entrée 22, une sortie 24, des parties de conduit circulaires 26, 28 (traversant les transformateurs 14, 16) et des parties de raccordement 30, 32 entre elles. The conduit 12 includes an inlet 22, an outlet 24, circular duct portions 26, 28 (passing through the transformers 14, 16) and the connecting portions 30, 32 therebetween. Un prolongement 31 est aligné avec la partie de raccordement 30 et s'étend au-delà de la partie de conduit 20 circulaire 26, jusqu'à l'entrée 22. Un prolongement 35 est An extension 31 is aligned with the connecting portion 30 and extends beyond the conduit portion 20 circular 26 to the inlet 22. An extension 35 is

aligné avec la partie de raccordement 32 et s'étend au-dela de la partie de conduit circulaire 28, jusqu'à la sortie 24. aligned with the connecting portion 32 and extends beyond the circular portion of conduit 28 to the outlet 24.

Les parties de raccordement 30, 32 comportent des surfaces extérieures planes et des surfaces intérieures circulaires 25 33, définissant à l'intérieur des conduits d'écoulement de fluide (figure 4). The connecting portions 30, 32 comprise flat outer surfaces and circular inner surfaces 25 33, defining therein the fluid flow conduits (Figure 4). Comme la figure 4 le montre le mieux, le diamètre extérieur de la partie de conduit circulaire 26 est voisin du diamètre intérieur du tore 18 et des spires de fil bobinées sur lui, ce qui procure la plus grande aire de sec30 tion droite possible en pratique pour le chemin d'écoulement du fluide, compte tenu des dimensions des tores. As Figure 4 shows the best, the outer diameter of the circular pipe portion 26 is adjacent to the inner diameter of the torus 18 and the yarn turns wound on it, which provides the largest area of ​​sec30 right tion practicable for the fluid flow path, given the dimensions of the toroids. De plus, la hauteur de la partie de conduit circulaire n'est que légèrement supérieure à l'épaisseur du tore 18 et des spires de fil qu'il porte, et il existe une petite différence entre les In addition, the height of the part circular conduit is only slightly greater than the thickness of the toroid 18 and the turns of thread that door, and there is a small difference between the

transformateurs 14, 16 (ce qui fait que la longueur des par- processors 14, 16 (so that the length of the par-

25995 '15 25995 '15

ties de raccordement entre les parties de conduit circulaires n'est que légèrement supérieure au diamètre des tores et des spires de fil qu'ils portent). connecting ties between the circular duct portions is only slightly greater than the diameter of the toroid and wire turns they carry). Ces deux facteurs procurent une valeur faible pour le rapport entre la longueur de la boucle d'écoulement de fluide 38 (en trait interrompu sur la figure 3) que forment les parties de raccordement 30, 32 et les parties circulaires 26, 28, et l'aire de section droite These two factors provide a low value for the ratio between the length of the fluid flow loop 38 (shown dashed in Figure 3) formed by the connecting portions 30, 32 and the circular portions 26, 28, and 'cross-sectional area

du chemin d'écoulement, ce qui procure une bonne sensibilité. of the flow path, thereby providing a good sensitivity.

Bien qu'il soit possible de rapprocher legèrement les trans10 formateurs, au point de vue physique, jusqu'à ce que les spires se trouvant sur un tore chevauchent celles se trouvant sur l'autre tore et viennent même en contact avec l'autre tore, on ne le fait pas, du fait que ceci aurait tendence à Although it is possible to bring the trans10 slightly trainers, from the physical point of view, until the turns lying on a torus overlap those located on the other torus, and even come into contact with the other torus it does not, because this would have tendency to

augmenter la probabilité d'un couplage de fuite entre les 15 transformateurs. increase the likelihood of leakage between the coupling 15 processors.

Comme le montre la figure 5, le conduit 12 est As shown in Figure 5, the duct 12 is

constitué par deux pièces identiques 34, 36, qui sont collees ensemble au moyen d'un solvant, après insertion des transformateurs 14, 16 entre elles. constituted by two identical pieces 34, 36, which are glued together by means of a solvent, after insertion of the transformers 14, 16 therebetween.

En considérant la figure 6, on voit le circuit électronique qui applique des signaux d'excitation au transformateur d'excitation 14 et qui reçoit du transformateur de détection 16 le signal lié à la conductivité du fluide. Referring to Figure 6 shows the electronic circuit which applies excitation signals to the excitation transducer 14 and which receives the sensing transformer 16, the signal related to the conductivity of the fluid. Le transformateur 14 est connecté de façon à recevoir un signal 25 d'excitation carré à 10 kHz provenant de l'oscillateur 39 et du circuit d'attaque 40, du'côté gauche du schéma. The transformer 14 is connected to receive a signal 25 square excitation at 10 kHz from the oscillator 39 and the drive circuit 40, du'côté left of the diagram. Du côté droit, le transformateur de détection 16 est connecté à un convertisseur courant- tension 42, à un amplificateur à courant alternatif 44, à un détecteur synchrone 46 et à un fil30 tre/amplificateur d'isolation 48, comprenant respectivement On the right side, the detection transformer 16 is connected to a current-voltage converter 42 to an AC amplifier 44, a synchronous detector 46 and to be LAN30 / isolation amplifier 48, respectively comprising

des amplificateurs 58, 60, 62, 64 (LF347). amplifiers 58, 60, 62, 64 (LF347).

L'oscillateur 39 comprend un temporisateur 41 (7555) et une bascule 42 (74HC74). The oscillator 39 includes a timer 41 (7555) and a flip-flop 42 (74HC74). La sortie directe et la sortie complémentaire de la bascule 43 sont connectées à une 35 interface d'attaque 45 (75451) dont les sorties directe et The direct output and the complementary output of flip-flop 43 are connected to a drive interface 35 45 (75451) whose direct outputs and

2'.99515 2'.99515

complémentaire sont connectées au transformateur 14. La sortie directe (Q) de la bascule 43 est également connectée par la complementary are connected to the transformer 14. The direct output (Q) of flip-flop 43 is also connected by

ligne 50 au détecteur synchrone 46. line 50 to the synchronous detector 46.

Le transformateur d'excitation 14 est un transforma5 teur bobiné de façon bifilaire, comportant -43 spires. The excitation transducer 14 is a coiled tor transforma5 bifilar manner, comprising turns -43. Le transformateur de détection 16 comporte 89 spires. The sensing transformer 16 has 89 turns. Des spires de fil uniques 52, 54, connectées à des broches d'étalonnage 56, sont également enroulées autour de chacun des transformateurs d'excitation 14 et de détection 16, et ces spires sont 10 destinées à être connectées à une résistance qu'on utilise dans l'étalonnage du dispositif. Single wire coils 52, 54, connected to calibration pins 56 are also wound around each of the excitation transformer 14 and detection 16 and 10 the coils are to be connected to a resistance that used in the calibration of the device. Les valeurs ou les références des composants restants de la figure 6 sont les suivantes: Composant Valeur ou référence Condensateurs The values ​​or references of the remaining components of Figure 6 are: Component Value or Reference Capacitors

C8 0,0056 PF C8 0.0056 PF

ClO 0,001 pF Cl, C2, C5, C6, C13, C14, C15 0,1 yF C9 0,47 pF C12, C16 1,0 pF ClO 0.001 pF Cl, C2, C5, C6, C13, C14, C15 0.1 yF C9 0.47 pF C12, C16 1.0 pF

C3, C4, C7 10,0 PF C3, C4, C7 10.0 PF

Cll 10,0 PF Resistances CII 10.0 PF Resist

R6 13,0.R13 100,0.L R6 13,0.R13 100,0.L

R10 0,28 k. R10 0.28 k.

R7, Rll 2,4 k Q... R7, Rll 2.4 ... Q k

R4 10,2 k IL R9, R12 14,0 k xiR1, R2 23,7 k Q30 R8 28,0 kr R3 49,9 k IL R14 100,0 k QR5 274,0 k -_ Transistor Ql R4 10.2 K IL R9, R12 xiR1 14.0 k, k R2 Q30 23.7 R8 28.0 49.9 k kr R3 IL R14 100.0 274.0 k k QR5 -_ Transistor Ql

2N3904 2N3904

En fonctionnement, un dialysat pénètre dans l'entrée 22, traverse la boucle 38 et sort par la sortie 24, en emplissant la totalité du chemin d'écoulement de fluide entre l'entrée 22 et la sortie 24, et en formant une boucle de fluide en couplage avec les transformateurs 14, 16. Du fait que la cellule 10 est montée de façon que les chemins d'écoulement dans les parties de raccordement 30, 32 fassent un angle de 45 par In operation, a dialysate enters the inlet 22, passes through the loop 38 and out through the outlet 24, by filling the entire fluid flow path between the inlet 22 and the outlet 24, and forming a loop fluid coupling with the processors 14, 16. because cell 10 is mounted so that the flow paths in the connecting portions 30, 32 make an angle of 45 by

rapport à l'horizontale, il n'y a pas de coudes dans lesquels des bulles d'air (qui perturberaient les mesures) pourraient 10 être emprisonnées; to the horizontal, there are no bends in which air bubbles (which would disturb the measurements) 10 could be imprisoned; ainsi, toutes Tes bulles d'air sont chassées. thus all Your air bubbles are expelled.

L'oscillateur 39 produit un signal carré à 10 kHz que l'interface d'attaque 40 applique au transformateur d'excitation 14. Un signal carré est avantageux du fait qu'il 15 peut être produit de façon simple à partir de composants peu The oscillator 39 produces a square wave at 10 kHz as the driver interface 40 applies the excitation transformer 14. A square wave is advantageous in that it 15 can be produced in a simple manner from components bit

coûteux procurant une amplitude constante, qu'il n'est pas nécessaire de réguler, comme dans le cas de signaux sinusoïdaux. expensive providing a constant amplitude, it is not necessary to regulate, as in the case of sinusoidal signals.

L'interface d'attaque 40 élève du niveau logique de 5 volts The driver interface 40 student logic level of 5 volts

jusqu'à 12 volts la tension du signal carré provenant de 20 l'osciilateur 39. up to 12 volts the voltage of the square wave 20 from the osciilateur 39.

Le transformateur d'excitation 14 induit dans la boucle de fluide 38 un courant électrique qui est détecté par The excitation transformer 14 induced in the fluid loop 38 an electric current which is detected by

le transformateur de détection 16. Le courant induit dans le transformateur 16 est proportionnel à la conductivité du li25 quide dans la boucle 38. the sensing transformer 16. The induced current in the transformer 16 is proportional to the conductivity of the quide LI25 in the loop 38.

Le transformateur 16 est couplé de façon capacitive The transformer 16 is capacitively coupled

à l'amplificateur 58, par le condensateur C9, de façon que le décalage en courant continu soit bloqué et que seul le signal alternatif soit amplifié. to the amplifier 58 through the capacitor C9, so that the DC offset is blocked and only the AC signal is amplified. Le signal de sortie de l'amplifica30 teur 58 est une tension qui est proportionnelle à la conductivité du liquide dans la boucle 38. On utilise le condensateur C12 pour bloquer le décalage en courant continu de façon' que l'amplificateur 60 n'amplifie que la tension alternative. The output signal of the amplifica30 tor 58 is a voltage which is proportional to the conductivity of the liquid in the loop 38. It uses the capacitor C12 for blocking the DC offset so 'that amplifier 60 amplifies only the AC voltage.

Le détecteur synchrone 46 convertit en une tension 35 de sortie continue la tension alternative provenant de l'am- The synchronous detector 46 converts a voltage output 35 of the AC voltage from the am-

plificateur 44, ce qui élimine des fréquences parasites. plificateur 44 which eliminates unwanted frequencies. Lorsque le transistor Q1, attaqué par la bascule 43, est débloqué, il se comporte comme un court-circuit à la masse, et l'amplificateur 62 fonctionne à la manière d'un amplificateur inver5 seur avec un gain de -1; When the transistor Q1, driven by the flip-flop 43, is unlocked, it behaves like a short circuit to ground, and the amplifier 62 functions as a inver5 sor amplifier with a gain of -1; à ce moment, le signal de sortie de l'amplificateur à courant alternatif 44 est négatif, ce qui fait apparaître un signal positif en sortie du détecteur synchrone 46. Lorsque le transistor Q1 est bloqué, il se comporte comme un circuit ouvert, et l'amplificateur 62 a un gain de 10 +1; at this time, the output of the AC amplifier signal 44 is negative, which showed a positive signal at the output of the synchronous detector 46. When the transistor Q1 is off, it behaves like an open circuit, and amplifier 62 has a gain of 1 10; à ce moment, le signal de sortie de l'amplificateur à courant alternatif 44 est positif, ce qui donne à nouveau un at this time, the output of the AC amplifier signal 44 is positive, which gives a

signal positif en sortie du détecteur synchrone 46. positive signal at the output of the synchronous detector 46.

Le signal de sortie du détecteur synchrone 46 charge le condensateur C16 par l'intermédiaire de la résistance R14. The output of the synchronous detector signal 46 charges the capacitor C16 through the resistor R14. 15 Si des fréquences autres que la fréquence de 10 kHz sont présentes, les composantes négatives et positives s'annulent en moyenne sur une longue période; 15 If frequencies other than the frequency of 10 kHz are present, the negative and positive components cancel on average over a long period; seul le signal à la fréquence de 10 kHz charge régulièrement le condensateur C16 et est transmis par l'amplificateur 64 du filtre/amplificateur d'iso20 lation 48. Le signal de sortie du filtre/amplificateur d'isolation 48 est une tension continue proportionnelle à la conductivité; only the signal at the frequency of 10 kHz regularly load capacitor C16 and transmitted by the amplifier 64 of the filter / amplifier lation ISO20 48. The output signal of the filter / isolation amplifier 48 is a DC voltage proportional to conductivity; elle est convertie par un convertisseur analogique/ numérique en un signal numérique qui est appliqué à un circuit de traitement numérique (aucun d'eux n'est représenté) qu'on utilise pour commander une machine de préparation et de distribution de dialysat du type général dëcrit dans le brevet des it is converted by an analog / digital converter into a digital signal which is applied to a digital processing circuit (none of them shown) is used for controlling a machine for preparing and dialysate distribution of the general type described in US patent

EUA n 4 371 385. USA No. 4,371,385.

On peut étalonner le circuit de la figure 6 en plaçant une résistance de valeur connue entre les broches 56, en 30 éliminant le liquide contenu dans la boucle 38 (de façon que We can calibrate the circuit of Figure 6 by placing a known value of resistance between the pins 56, 30 by removing the liquid contained in the loop 38 (so that

les transformateurs 14, 16 ne soient couplés que par les spires uniques 52, 54), et en comparant le signal de sortie du filtre/ amplificateur d'isolation 48 avec la valeur connue de la résistance. processors 14, 16 are coupled by the single turns 52, 54), and by comparing the output signal of the filter / isolation amplifier 48 with the known value of resistance.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent It is obvious that many changes can

être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. be made to the device described and shown, without departing from the scope of the invention.

Claims (13)

    REVENDICATIONS
  1. 1. Cellule pour détecter à distance la conductivité d'un fluide traversant cette cellule, caractérisée en ce qu'elle comprend: des moyens d'établissement de chemin d'écou5 lement de fluide (12) destinés à définir un chemin d'écoulement de fluide dans un conduit, ces moyens comportant une entrée (22) et une sortie (24) et deux chemins de fluide (26, 28, 30, 32) entre elles, pour définir ainsi une boucle de fluide; 1. Cell for remotely detecting the conductivity of a fluid passing through said cell, characterized in that it comprises: path setting means of écou5 LEMENT fluid (12) for defining a flow path fluid in a conduit, said means comprising an inlet (22) and an outlet (24) and two fluid paths (26, 28, 30, 32) therebetween, thereby defining a fluid loop; un transformateur d'excitation (14) comprenant un premier tore (18) qui est traversé par un trou et autour duquel se trouvent des spires de fil (20), ce tore entourant une partie des moyens d'établissement de chemin d'écoulement de fluide (12) et de la boucle de fluide se trouvant à l'intérieur; a drive transformer (14) comprising a first toroid (18) which is crossed by a hole around which there are wire turns (20), said core surrounding a portion of the setting means flowpath fluid (12) and the fluid loop located therein; et un transformateur de détection (16) comprenant un second tore (18) traversé 15 par un trou et autour duquel se trouvent des spires de fil (20), ce tore entourant une partie des moyens d'établissement de chemin d'écoulement de fluide (12) et de la boucle de fluide se trouvant à l'intérieur; and a sensing transformer (16) including a second core (18) traversed by a hole 15 and around which there are wire turns (20), said core surrounding a portion of the means for establishing fluid flow path (12) and the fluid loop located therein; le plan de symétrie du second tore (18) qui est perpendiculaire à l'axe de son trou étant copla20 naire par rapport au plan de symétrie du premier tore (18) qui est perpendiculaire à l'axe de son trou, pour réduire ainsi le the plane of symmetry of the second toroid (18) which is perpendicular to the axis of the hole being copla20 ary relative to the symmetry plane of the first toroid (18) which is perpendicular to the axis of the hole, thereby reducing the
    couplage de fuite entre les deux transformateurs (14, 16). coupling leakage between the two transformers (14, 16).
  2. 2. Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'établissement de chemin d'écoulement de 25 fluide (12) comprennent deux parties de conduit circulaires 2. Cell according to claim 1, characterized in that the means for establishing flow path 25 fluid (12) comprises two parts of circular conduit
    (26, 28) d'une première longueur et deux parties de raccorde- (26, 28) of a first length and two parts of connec-
    ment (30, 32) entre les extrémités des parties de conduit circulaires (26, 28), d'une seconde longueur mesurée entre les centres des deux parties de conduit circulaires (26, 28), le diamètre extérieur de chaque partie de conduit (26, 28) étant approximativement êgal au diamètre intérieur d'un tore (18) et des spires de fil (20) qu'il porte, la premiere longueur étant approximativement égale à l'épaisseur du tore (18) et des spires de fil (20) qu'il porte, et la seconde longueur ment (30, 32) between the ends of the circular duct portions (26, 28) of a second length measured between the centers of the two circular duct portions (26, 28), the outer diameter of each conduit portion ( 26, 28) being approximately equal to the inner diameter of a torus (18) and wire turns (20) it carries, the first length being approximately equal to the thickness of the torus (18) and wire turns (20) it carries, and the second length
    étant approximativement égale au diamètre extérieur d'un tore 10 (18) et des spires de fil (20) qu'il porte. being approximately equal to the outer diameter 10 of a torus (18) and wire turns (20) that it carries.
  3. 3. Cellule selon la revendication 2, caractérisee en ce que les parties de raccordement (30, 32) définissent des 3. Cell according to claim 2, characterized in that the connecting portions (30, 32) define
    passages d'écoulement de fluide circulaires à l'intérieur d'elles, et elles ont des surfaces planes qui se font face 15 pour immobiliser entre elles des parties des tores (18). flow passages of circular fluid inside them, and they have planar surfaces which face 15 for securing together portions of toroids (18).
  4. 4. Cellule selon l'une quelconque des revendications 4. A cell according to any one of claims
    2 ou 3, caractérisée en ce que les moyens d'établissement de chemin d'écoulement de fluide (12) sont constitués par des parties identiques, chaque partie comportant une partie de raccordement (30, 32) et la moitié de chacune des parties de 2 or 3, characterized in that the means for establishing fluid flow path (12) consist of identical parts, each part having a connecting portion (30, 32) and half of each part of
    conduit circulaires (26, 28). circular duct (26, 28).
  5. 5. Cellule selon l'une quelconque des revendications 5. A cell according to any one of claims
    2 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier prolongement (31) qui est aligné avec l'une des parties de raccorde25 ment (30) et qui s'étend au-delà d'un debouché d'une partie de conduit circulaire (26), jusqu'à l'entrée précitée (22), et elle comporte un second prolongement (35) aligné avec l'autre partie de raccordement (32) et qui s'étend dans la direction opposée au-delà d'un débouché de l'autre partie de conduit circulaire (28), jusqu'à la sortie (24), les chemins d'écoulement de fluide dans les parties de raccordement (30, 32) et 2 to 4, characterized in that it comprises a first extension (31) which is aligned with one of the parts of raccorde25 ment (30) and extending beyond an outlet of a conduit portion circular (26), to the said input (22) and includes a second extension (35) aligned with the other connecting portion (32) and which extends in the opposite direction beyond of an outlet of the other part of circular conduit (28) to the outlet (24), the fluid flow paths in the connecting portions (30, 32) and
    dans les prolongements respectifs (31, 35) ne présentant aucun obstacle, afin d'éviter l'emprisonnement de bulles dans le cas du montage avec une certaine inclinaison par rapport à l'hori35 zontale. in the respective extensions (31, 35) having no obstacle, to avoid entrapment of bubbles in the case of mounting with a certain inclination with respect to the zontal hori35.
  6. 6. Dispositif destiné à détecter à distance la conductivité d'un fluide le traversant, caractérisé en ce qu'il comprend: une cellule comprenant des moyens (12) destinés à définir un chemin d'écoulement de fluide présentant une boucle 5 de fluide, et des transformateurs d'excitation et de détection (14, 16) comportant chacun un tore qui entoure une partie de la boucle de fluide; 6. An apparatus for remotely detecting the conductivity of a fluid therethrough, characterized in that it comprises: a cell comprising means (12) for defining a fluid flow path having a loop 5 of the fluid, and excitation and detection processors (14, 16) each having a torus that surrounds a portion of the fluid loop; et un temporisateur numérique (41) et une bascule (43) connectés de façon à appliquer un signal and a digital timer (41) and a latch (43) connected so as to apply a signal
    d'excitation carré au transformateur d'excitation (14). square excitation at the excitation transducer (14).
  7. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le transformateur d'excitation (14) est bobiné de façon bifilaire et est connecté à la fois aux sorties directe 7. Device according to claim 6, characterized in that the excitation transducer (14) is wound in a bifilar manner and is connected to both direct outputs
    et complémentaire (Q, Q) de la ba-scule (43). and complementary (Q, Q) of the ba-scule (43).
  8. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendica15 tions 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un convertisseur couranttension (42) connecté au transformateur 8. Device according to any one of revendica15 tion 6 or 7, characterized in that it further comprises a current to voltage converter (42) connected to the transformer
    de détection (16). detecting (16).
  9. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé 9. Device according to Claim 8, characterized
    e.; e .; ce qu'il comprend en outre un amplificateur à courant al20 ternatif (44) connecté au convertisseur courant-tension (42). it further comprises a current amplifier al20 ternatif (44) connected to the current-voltage converter (42).
  10. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une 10. Device according to any one of claims 6 to 9, characterized in that it further comprises a
    spire (52) entourant le transformateur d'excitation (14) et coil (52) surrounding the excitation transducer (14) and
    une spire (54) entourant le transformateur de détection (16), 25 en vue de l'étalonnage de ce dispositif. a coil (54) surrounding the sensing transformer (16), 25 for the calibration of this device.
  11. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un détecteur synchrone (46) connecté au temporisateur numérique (41) et à l'amplificateur 11. Device according to claim 10, characterized in that it further comprises a synchronous detector (46) connected to the digital timer (41) and to the amplifier
    à courant alternatif (42),etoedétecteur produit une tension 30 de sortie continue. AC (42), etoedétecteur 30 produces a voltage DC output.
  12. 12. Dispositif de préparation et de distribution de dialysat, caractérisé en ce qu'il comprend: un conduit de distribution de dialysat; 12. Apparatus for preparing and distribution of dialysate, characterized in that it comprises: a dialysate dispensing conduit; des moyens d'établissement de chemin d'écoulement de fluide (12) destinés à définir un chemin 35 d'écoulement de fluide dans le conduit de distribution, ces moyens comprenant une entrée (22) et une sortie (24), et deux chemins de fluide (26, 28, 30, 32) entre elles, pour définir ainsi une boucle de fluide; means for establishing fluid flow path (12) for defining a path 35 fluid flow in the distribution conduit, said means comprising an inlet (22) and an outlet (24), and two paths fluid (26, 28, 30, 32) therebetween, thereby defining a fluid loop; un transformateur d'excitation (14) comprenant un premier circuit magnétique (18) traversé par un trou et autour duquel se trouvent des spires de fil (20), ce circuit magnétique entourant une partie des moyens d'établissement de chemin d'écoulement de fluide (12) et de la boucle de fluide; a drive transformer (14) comprising a first magnetic circuit (18) traversed by a hole around which there are wire turns (20), this magnetic circuit surrounding a portion of the setting means flowpath fluid (12) and the fluid loop; et un transformateur de détection (16) comprenant un second circuit magnétique (18) traversé par un 10 trou et autour duquel se trouvent des spires de fil (20), ce circuit magnétique entourant une partie des moyens d'établissement de chemin d'écoulement de fluide (12) et de la boucle and a sensing transformer (16) comprising a second magnetic circuit (18) traversed by a hole 10 and around which there are wire turns (20), this magnetic circuit surrounding a part of the establishment of the flow path means fluid (12) and the loop
    de fluide qui se trouve à l'intérieur. fluid which is located inside.
  13. - 13. Dispositif selon la revendication 12, caracté15 risé en ce que les premier et second circuits magnétiques - 13. Apparatus according to claim 12, caracté15 corseted in that the first and second magnetic circuits
    (18) sont toriques. (18) are rings.
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