JP2002333434A - 気泡検出方法および装置 - Google Patents
気泡検出方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】気泡検出のために断面形状を変形することが困
難な液体輸送管中を流れる液体であっても、その中の気
泡の存在を比較的容易に検出できる気泡検出方法および
装置を提供する 【解決手段】液体が流れる液体輸送管の側面から超音波
を前記液体に対して送信し、前記液体を通過した超音波
を受信し、受信した超音波に基づいて前記液体中の気泡
を検出する気泡検出方法であって、前記液体輸送管の液
体の流動方向に離れたｎか所（ｎ：２以上の整数）の検
出位置において超音波送受信を行うことを特徴とする気
泡検出方法。
難な液体輸送管中を流れる液体であっても、その中の気
泡の存在を比較的容易に検出できる気泡検出方法および
装置を提供する 【解決手段】液体が流れる液体輸送管の側面から超音波
を前記液体に対して送信し、前記液体を通過した超音波
を受信し、受信した超音波に基づいて前記液体中の気泡
を検出する気泡検出方法であって、前記液体輸送管の液
体の流動方向に離れたｎか所（ｎ：２以上の整数）の検
出位置において超音波送受信を行うことを特徴とする気
泡検出方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体が流れる液体
輸送管中の気泡検出方法およびその装置に関し、たとえ
ば、液体輸送管を挟み対向する一対の超音波素子を複数
対配置して液体中の気泡を検出する方法および装置に関
する。
輸送管中の気泡検出方法およびその装置に関し、たとえ
ば、液体輸送管を挟み対向する一対の超音波素子を複数
対配置して液体中の気泡を検出する方法および装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】液体輸送管中を流れる液体中の気泡検出
技術としては、人工透析装置における気泡検出がよく知
られている。人工透析装置においては、液体輸送管内に
存在する気泡が体内に混入すると人命に関わるため、液
体輸送管内に気泡が存在するか否かを検出することが必
須とされており、この要請に応えるために超音波を用い
た気泡検出器が一般的に採用されている。
技術としては、人工透析装置における気泡検出がよく知
られている。人工透析装置においては、液体輸送管内に
存在する気泡が体内に混入すると人命に関わるため、液
体輸送管内に気泡が存在するか否かを検出することが必
須とされており、この要請に応えるために超音波を用い
た気泡検出器が一般的に採用されている。
【０００３】この超音波を利用した気泡検出器の原理は
図１に示すごとく一方の超音波発信素子１ａで発信した
超音波が液体輸送管２（通常は、断面円形だが、２つの
素子にはさまれて圧縮され、略楕円形に変形している）
と液体３を通過して他方の超音波受信素子１ｂで受信さ
れるようになっており、液体３内に気泡４がある場合は
超音波が気泡によって反射して受信する超音波の強度が
減少する現象を利用するものである。
図１に示すごとく一方の超音波発信素子１ａで発信した
超音波が液体輸送管２（通常は、断面円形だが、２つの
素子にはさまれて圧縮され、略楕円形に変形している）
と液体３を通過して他方の超音波受信素子１ｂで受信さ
れるようになっており、液体３内に気泡４がある場合は
超音波が気泡によって反射して受信する超音波の強度が
減少する現象を利用するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の気泡
検出技術を用いて、人工透析装置以外の用途に用いるこ
とも可能である。しかし、人工透析装置の液体輸送管に
は容易にその断面形状が変形する塩ビ等の柔軟なチュー
ブが用いられているが、一般の液体輸送管では金属管
や”テフロン（登録商標）”管などのように、その断面
形状が殆ど変化しない硬質の素材のものも多い。この様
な液体輸送管中の気泡を人工透析装置用の気泡検出装置
で検査しようとしても、発信側の超音波素子が液体輸送
管と密着せず、超音波が管内に入射しないため、気泡を
検出できないという問題があった。また、たとえ音響カ
プラ等を用いて超音波素子と液体輸送管を密着させたと
しても、気泡検出範囲は狭く、全ての気泡を検出できな
いという問題があった。
検出技術を用いて、人工透析装置以外の用途に用いるこ
とも可能である。しかし、人工透析装置の液体輸送管に
は容易にその断面形状が変形する塩ビ等の柔軟なチュー
ブが用いられているが、一般の液体輸送管では金属管
や”テフロン（登録商標）”管などのように、その断面
形状が殆ど変化しない硬質の素材のものも多い。この様
な液体輸送管中の気泡を人工透析装置用の気泡検出装置
で検査しようとしても、発信側の超音波素子が液体輸送
管と密着せず、超音波が管内に入射しないため、気泡を
検出できないという問題があった。また、たとえ音響カ
プラ等を用いて超音波素子と液体輸送管を密着させたと
しても、気泡検出範囲は狭く、全ての気泡を検出できな
いという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、気泡検出のために断面形
状を変形することが困難な液体輸送管中を流れる液体で
あっても、その中の気泡の存在を比較的容易に検出でき
る気泡検出方法および装置を提供することにある。
状を変形することが困難な液体輸送管中を流れる液体で
あっても、その中の気泡の存在を比較的容易に検出でき
る気泡検出方法および装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めの本発明は、液体が流れる液体輸送管の側面から超音
波を前記液体に対して送信し、前記液体を通過した超音
波を受信し、受信した超音波に基づいて前記液体中の気
泡を検出する気泡検出方法であって、前記液体輸送管の
液体の流動方向に離れたｎか所（ｎ：２以上の整数）の
検出位置において超音波送受信を行うことを特徴とする
気泡検出方法である。
めの本発明は、液体が流れる液体輸送管の側面から超音
波を前記液体に対して送信し、前記液体を通過した超音
波を受信し、受信した超音波に基づいて前記液体中の気
泡を検出する気泡検出方法であって、前記液体輸送管の
液体の流動方向に離れたｎか所（ｎ：２以上の整数）の
検出位置において超音波送受信を行うことを特徴とする
気泡検出方法である。
【０００７】ここで、前記ｎか所における超音波の送信
は液体輸送管の液体の流動方向において、互いにＷ
（ｍ）〜Ｖ／ｎＮ（ｍ）の範囲で離れた送信位置から行
うことが好ましい。（ここでＷ（ｍ）は超音波素子の液
体輸送管の液体の流動方向の長さ、Ｖ（ｍ／ｓ）は液体
輸送管中の液体の流速、Ｎ（回／ｓ）は液体輸送管への
送液装置の時間あたりの脈動数とする。ただしＷ＜Ｖ／
ｎＮとする。） ここで、前記ｎか所における超音波の送信は液体輸送管
の管軸回転方向において互いに異なる送信位置から行う
ことが好ましい。
は液体輸送管の液体の流動方向において、互いにＷ
（ｍ）〜Ｖ／ｎＮ（ｍ）の範囲で離れた送信位置から行
うことが好ましい。（ここでＷ（ｍ）は超音波素子の液
体輸送管の液体の流動方向の長さ、Ｖ（ｍ／ｓ）は液体
輸送管中の液体の流速、Ｎ（回／ｓ）は液体輸送管への
送液装置の時間あたりの脈動数とする。ただしＷ＜Ｖ／
ｎＮとする。） ここで、前記ｎか所における超音波の送信は液体輸送管
の管軸回転方向において互いに異なる送信位置から行う
ことが好ましい。
【０００８】さらに、前記送信位置を、管軸回転方向に
おいてたがいに略１８０／ｎ度離した位置とすることが
好ましい。
おいてたがいに略１８０／ｎ度離した位置とすることが
好ましい。
【０００９】また、前記ｎか所において受信した超音波
に基づいて得た気泡検出出力のうち、同一気泡に基づく
複数の気泡検出出力を単一の最終的な気泡検出出力とし
て出力することが好ましい。
に基づいて得た気泡検出出力のうち、同一気泡に基づく
複数の気泡検出出力を単一の最終的な気泡検出出力とし
て出力することが好ましい。
【００１０】ここで、液体の流動方向に沿って上流の検
出位置において気泡を検出したときに、下流の検出位置
において前記検出のＤ／Ｖ（ｓ）後の前後に検出された
気泡検出信号を無視することが好ましい。（ここで、液
体輸送管中の液体の流速をＶ（ｍ／ｓ）、上流および隣
接する下流の検出位置の間隔をＤ（ｍ）とする。） また、発信器と受信器からなる複数の対向型超音波素子
を有する気泡検出装置であって、複数の受信器出力のい
ずれかで気泡を検出した場合に最終的な気泡検出出力を
発生する検出処理装置を有することを特徴とする気泡検
出装置である。
出位置において気泡を検出したときに、下流の検出位置
において前記検出のＤ／Ｖ（ｓ）後の前後に検出された
気泡検出信号を無視することが好ましい。（ここで、液
体輸送管中の液体の流速をＶ（ｍ／ｓ）、上流および隣
接する下流の検出位置の間隔をＤ（ｍ）とする。） また、発信器と受信器からなる複数の対向型超音波素子
を有する気泡検出装置であって、複数の受信器出力のい
ずれかで気泡を検出した場合に最終的な気泡検出出力を
発生する検出処理装置を有することを特徴とする気泡検
出装置である。
【００１１】ここで、前記検出処理装置は複数の前記対
向型の超音波素子で同一気泡を検出した場合に、単一の
最終的な気泡検出出力を出力するものであることをが好
ましい。
向型の超音波素子で同一気泡を検出した場合に、単一の
最終的な気泡検出出力を出力するものであることをが好
ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明の気泡検出方法および装置の実施の態様を詳細に説
明する。
発明の気泡検出方法および装置の実施の態様を詳細に説
明する。
【００１３】図２は本発明における複数対の超音波素子
配置の、ｎ＝２の場合の一実施態様を示す構成図であ
る。超音波発信器１ａから発信された超音波は音響カプ
ラ５を介して断面がおおむね円形である液体輸送管２中
に入射する。この際、液体輸送管２を透過した超音波は
１ａに対向して配置された超音波受信器１ｂで受信され
る。この時液体３中に気泡があると、図１の場合と同じ
ように気泡によって超音波が反射されるため、超音波受
信器１ｂの受信量が低下し気泡が通過したことを検出で
きる。
配置の、ｎ＝２の場合の一実施態様を示す構成図であ
る。超音波発信器１ａから発信された超音波は音響カプ
ラ５を介して断面がおおむね円形である液体輸送管２中
に入射する。この際、液体輸送管２を透過した超音波は
１ａに対向して配置された超音波受信器１ｂで受信され
る。この時液体３中に気泡があると、図１の場合と同じ
ように気泡によって超音波が反射されるため、超音波受
信器１ｂの受信量が低下し気泡が通過したことを検出で
きる。
【００１４】ここで、超音波発信器１ａ、超音波受信器
１ｂなどの超音波素子は、水晶、硫酸リチウムなどの圧
電結晶体や、ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン），ＰＶＤＦ
−ＴｒＦＥ（フッ化ビニリデン−三フッ化エチレン共重
合体）などの高分子圧電膜や、ＰＺＴ（チタン酸ジルコ
ン酸鉛），ジルコン酸鉛などの圧電セラミックで構成さ
れることが好ましい。
１ｂなどの超音波素子は、水晶、硫酸リチウムなどの圧
電結晶体や、ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン），ＰＶＤＦ
−ＴｒＦＥ（フッ化ビニリデン−三フッ化エチレン共重
合体）などの高分子圧電膜や、ＰＺＴ（チタン酸ジルコ
ン酸鉛），ジルコン酸鉛などの圧電セラミックで構成さ
れることが好ましい。
【００１５】音響カプラ５の材質は特に限定されない
が、ポリカーボネートやアクリル樹脂などの樹脂や、シ
リコンゴム等のエラストマーが好ましく用いられる。特
にエラストマーを用いた場合、測定対象物の表面の凹凸
の影響を受けにくく、測定精度を向上できるので好まし
い。なかでも、シリコンゴムが好ましい。
が、ポリカーボネートやアクリル樹脂などの樹脂や、シ
リコンゴム等のエラストマーが好ましく用いられる。特
にエラストマーを用いた場合、測定対象物の表面の凹凸
の影響を受けにくく、測定精度を向上できるので好まし
い。なかでも、シリコンゴムが好ましい。
【００１６】図２においては、１ａ、１ｂの超音波素子
対から下流方向に距離Ｄ離れた位置に超音波発信器１
ａ’と超音波受信器１ｂ’の対が配置されている。１
ａ’と１ｂ’による気泡検出原理は１ａと１ｂによるそ
れと同様である。
対から下流方向に距離Ｄ離れた位置に超音波発信器１
ａ’と超音波受信器１ｂ’の対が配置されている。１
ａ’と１ｂ’による気泡検出原理は１ａと１ｂによるそ
れと同様である。
【００１７】ここで、距離Ｄ（ｍ）は、Ｗ（ｍ）〜Ｖ／
ｎＮ（ｍ）の範囲が好ましい。シリンジポンプもしくは
チューブポンプのように、送液時の脈動と、脈動時の陰
圧による液体輸送管の間隙などからの気泡の混入の周期
が重なりやすい送液装置を用いた場合、距離Ｄがポンプ
の脈動の間に液体輸送管内を進む距離Ｖ／ｎＮ（ｍ）よ
りも大きいと、ｎ個の気泡検出が配置されている区間を
複数の気泡が一度に通過することになる。そのため後述
のような、気泡検出範囲を拡大して気泡のダブルカウン
トを防止する構成の効果が得られにくい。Ｗ（ｍ）より
も小さいと、超音波素子対の配置が困難になるうえ、お
互いに干渉を起こすおそれがある。
ｎＮ（ｍ）の範囲が好ましい。シリンジポンプもしくは
チューブポンプのように、送液時の脈動と、脈動時の陰
圧による液体輸送管の間隙などからの気泡の混入の周期
が重なりやすい送液装置を用いた場合、距離Ｄがポンプ
の脈動の間に液体輸送管内を進む距離Ｖ／ｎＮ（ｍ）よ
りも大きいと、ｎ個の気泡検出が配置されている区間を
複数の気泡が一度に通過することになる。そのため後述
のような、気泡検出範囲を拡大して気泡のダブルカウン
トを防止する構成の効果が得られにくい。Ｗ（ｍ）より
も小さいと、超音波素子対の配置が困難になるうえ、お
互いに干渉を起こすおそれがある。
【００１８】ここで、１ａと１ｂの配置に対して１ａ’
と１ｂ’の配置は液体輸送管の断面から見て管軸回転方
向において異なる位置にあり、１８０／ｎ（ｎは素子対
の数）度回転した位置に配置されている。図２では超音
波素子対の数ｎが２であるため、１８０／２＝９０度だ
け回転した位置に配置されている。これら２つの超音波
素子対は、検出処理装置６に接続されている。
と１ｂ’の配置は液体輸送管の断面から見て管軸回転方
向において異なる位置にあり、１８０／ｎ（ｎは素子対
の数）度回転した位置に配置されている。図２では超音
波素子対の数ｎが２であるため、１８０／２＝９０度だ
け回転した位置に配置されている。これら２つの超音波
素子対は、検出処理装置６に接続されている。
【００１９】図３は図２における超音波素子対の配置状
態をＡ−Ａ断面で示したものである。図３は超音波素子
対の数ｎが２の場合であるが、ｎが３の場合には同様に
第１の 超音波素子対に対して１８０／３＝６０度だけ
回転した位置に第２の超音波素子対が、１２０度回転し
た位置に第３の超音波素子対が配置される。
態をＡ−Ａ断面で示したものである。図３は超音波素子
対の数ｎが２の場合であるが、ｎが３の場合には同様に
第１の 超音波素子対に対して１８０／３＝６０度だけ
回転した位置に第２の超音波素子対が、１２０度回転し
た位置に第３の超音波素子対が配置される。
【００２０】これら複数の発信器から発信される超音波
の周波数は、ビート信号などのよる検出精度の低下を抑
制するため、同一周波数を用いるのが望ましい。また、
同一の周波数発信源を用いてこれら複数の発信器を発信
させても良い。
の周波数は、ビート信号などのよる検出精度の低下を抑
制するため、同一周波数を用いるのが望ましい。また、
同一の周波数発信源を用いてこれら複数の発信器を発信
させても良い。
【００２１】図４は図２における各素子対による気泡検
出領域を断面図で示したものである。図４から分かるよ
うに、液体輸送管２の断面形状がおおむね円形なので、
１ａと１ｂの超音波素子対だけで気泡検出可能な領域は
図中斜線部で示した範囲にとどまり、気泡検出不可能な
領域が多く残ることになる。これに対し、１ａ’、１
ｂ’の超音波素子対による気泡検出領域を加えることで
全体の気泡検出範囲は大幅に拡大できる。
出領域を断面図で示したものである。図４から分かるよ
うに、液体輸送管２の断面形状がおおむね円形なので、
１ａと１ｂの超音波素子対だけで気泡検出可能な領域は
図中斜線部で示した範囲にとどまり、気泡検出不可能な
領域が多く残ることになる。これに対し、１ａ’、１
ｂ’の超音波素子対による気泡検出領域を加えることで
全体の気泡検出範囲は大幅に拡大できる。
【００２２】このように、複数の超音波の送信は液体輸
送管の管軸回転方向において互いに異なる送信位置から
行うことで気泡の見逃しを大幅に減らすことができる。
さらに、送信位置を管軸回転方向においてたがいに略１
８０／ｎ度離した位置とすることによって気泡をより高
感度に検出することができる。ここで略１８０／ｎ度と
は、プラスマイナス１０％の角度のずれを許容した１８
０／ｎ±１８／ｎ度の範囲とすることが好ましい。
送管の管軸回転方向において互いに異なる送信位置から
行うことで気泡の見逃しを大幅に減らすことができる。
さらに、送信位置を管軸回転方向においてたがいに略１
８０／ｎ度離した位置とすることによって気泡をより高
感度に検出することができる。ここで略１８０／ｎ度と
は、プラスマイナス１０％の角度のずれを許容した１８
０／ｎ±１８／ｎ度の範囲とすることが好ましい。
【００２３】ところで、本発明の気泡検出装置は、前記
複数の対向型超音波素子のいずれかで気泡を検出した場
合に、最終的な気泡検出出力を発生する検出処理装置を
有するものである。これにより気泡の見逃しを大幅に減
らすことができる一方で、一つの気泡を複数の対向型超
音波素子で二重に検出してしまう、いわゆるダブルカウ
ントの問題を生じるおそれがある。
複数の対向型超音波素子のいずれかで気泡を検出した場
合に、最終的な気泡検出出力を発生する検出処理装置を
有するものである。これにより気泡の見逃しを大幅に減
らすことができる一方で、一つの気泡を複数の対向型超
音波素子で二重に検出してしまう、いわゆるダブルカウ
ントの問題を生じるおそれがある。
【００２４】図５は、図２における超音波受信器、１
ｂ、１ｂ’の超音波検出信号を示すものである。図４に
おいて１ａ、１ｂによる気泡検出領域と１ｂ、１ｂ’に
よる気泡検出領域の共通部分を気泡が通過した場合に
は、図５に示すように１つの気泡が超音波受信器１ｂ、
１ｂ’の両方で観測される。
ｂ、１ｂ’の超音波検出信号を示すものである。図４に
おいて１ａ、１ｂによる気泡検出領域と１ｂ、１ｂ’に
よる気泡検出領域の共通部分を気泡が通過した場合に
は、図５に示すように１つの気泡が超音波受信器１ｂ、
１ｂ’の両方で観測される。
【００２５】そこで、複数か所において受信した気泡検
出出力のうち、同一気泡に基づく複数の検出出力を単一
の気泡検出出力として出力することで、気泡の誤検出を
なくすことができる。
出出力のうち、同一気泡に基づく複数の検出出力を単一
の気泡検出出力として出力することで、気泡の誤検出を
なくすことができる。
【００２６】この検出の重複をなくすためには、液体輸
送管中の液体の流速をＶ（ｍ／ｓ）、複数対の超音波振
動素子の間隔をＤ（ｍ）とした時、上流位置での気泡検
出からＤ／Ｖ（ｓ）時間後の前後に下流位置で検出され
た気泡検出信号を無視するよう構成すれば良い。ここで
Ｄ／Ｖ（ｓ）時間後の前後とは、プラスマイナス１０％
の時間のずれを許容したＤ／Ｖ±０．１×Ｄ／Ｖ（ｓ）
の範囲とすることが好ましい。これによりダブルカウン
トを防止することができる。
送管中の液体の流速をＶ（ｍ／ｓ）、複数対の超音波振
動素子の間隔をＤ（ｍ）とした時、上流位置での気泡検
出からＤ／Ｖ（ｓ）時間後の前後に下流位置で検出され
た気泡検出信号を無視するよう構成すれば良い。ここで
Ｄ／Ｖ（ｓ）時間後の前後とは、プラスマイナス１０％
の時間のずれを許容したＤ／Ｖ±０．１×Ｄ／Ｖ（ｓ）
の範囲とすることが好ましい。これによりダブルカウン
トを防止することができる。
【００２７】また、気泡の検出頻度が低い場合には、次
のようにしても良い、すなわち、上流位置での気泡検出
の時点からＤ／Ｖ（ｓ）時間後の前後までの間に下流位
置で検出された気泡検出信号を全て無視するよう構成す
れば良い。気泡の検出頻度が低い場合には、これにより
効果的にダブルカウントを防止することができる。
のようにしても良い、すなわち、上流位置での気泡検出
の時点からＤ／Ｖ（ｓ）時間後の前後までの間に下流位
置で検出された気泡検出信号を全て無視するよう構成す
れば良い。気泡の検出頻度が低い場合には、これにより
効果的にダブルカウントを防止することができる。
【００２８】このダブルカウント対策を実施した信号処
理装置の構成例を図６に示す。この装置による気泡の重
複検出を防止するための信号処理動作を、図７を用いて
説明する。
理装置の構成例を図６に示す。この装置による気泡の重
複検出を防止するための信号処理動作を、図７を用いて
説明する。
【００２９】受信器１ｂで気泡を検出すると、受信器１
ｂの気泡検出信号Ｓｉｇ１はＨｉｇｈからＬｏｗに反転
する。ここでリトリガブルワンショットマルチバイブレ
ータ６を用いることにより、Ｓｉｇ１の立ち下がり時に
抵抗Ｒと静電容量Ｃの組合せで決定される時間ｔ＝１／
ＣＲの間信号がＨｉｇｈからＬＯＷに反転するパルスＳ
ｉｇ３を出力する。ここで、Ｃ，Ｒを次式により選定す
る。
ｂの気泡検出信号Ｓｉｇ１はＨｉｇｈからＬｏｗに反転
する。ここでリトリガブルワンショットマルチバイブレ
ータ６を用いることにより、Ｓｉｇ１の立ち下がり時に
抵抗Ｒと静電容量Ｃの組合せで決定される時間ｔ＝１／
ＣＲの間信号がＨｉｇｈからＬＯＷに反転するパルスＳ
ｉｇ３を出力する。ここで、Ｃ，Ｒを次式により選定す
る。
【００３０】１／ＣＲ ＞ Ｄ／Ｖ Ｃ，Ｒを上式により選定することで、受信器１ｂで検出
した気泡が受信器１ｂ’を通過し終えるまでＳｉｇ３は
Ｌｏｗとなる。
した気泡が受信器１ｂ’を通過し終えるまでＳｉｇ３は
Ｌｏｗとなる。
【００３１】ここで、受信器２が受信器１で検出した気
泡を重複して検出した場合、Ｓｉｇ２の反転信号ＮＯＴ
（Ｓｉｇ２）とＳｉｇ３のＮＡＮＤをとりＳｉｇ４を生
成する。最終的な気泡検出出力はＳｉｇ１とＳｉｇ４の
ＡＮＤをとったＳｉｇ５として出力される。
泡を重複して検出した場合、Ｓｉｇ２の反転信号ＮＯＴ
（Ｓｉｇ２）とＳｉｇ３のＮＡＮＤをとりＳｉｇ４を生
成する。最終的な気泡検出出力はＳｉｇ１とＳｉｇ４の
ＡＮＤをとったＳｉｇ５として出力される。
【００３２】
【発明の効果】本発明の気泡検出方法は、液体輸送管の
液体の流動方向に離れたｎか所（ｎ：２以上の整数）の
検出位置において送受信を行うことで、気泡の見逃しを
大幅に減らすことができるという特有の効果を奏する。
液体の流動方向に離れたｎか所（ｎ：２以上の整数）の
検出位置において送受信を行うことで、気泡の見逃しを
大幅に減らすことができるという特有の効果を奏する。
【図１】気泡検出器の原理図である。
【図２】本発明の複数対の超音波素子による気泡検出の
一実施態様を示す構成図。
一実施態様を示す構成図。
【図３】複数対の超音波素子の配置の断面図である。
【図４】超音波素子対による気泡検査領域を示す断面図
である。
である。
【図５】受信器１ｂ、１ｂ’の気泡検出信号を示したグ
ラフである。
ラフである。
【図６】複数対の超音波素子対による気泡の重複検出を
防止するための信号処理装置の一構成例である。
防止するための信号処理装置の一構成例である。
【図７】複数対の超音波素子対による気泡の重複検出を
防止するための信号処理動作の一例を示す図である。
防止するための信号処理動作の一例を示す図である。
１ａ、１ａ’：超音波発信器 １ｂ、１ｂ’：超音波受信器 ２：液体輸送管 ２’：液体輸送管 ３：液体 ４：気泡 ５：音響カプラ ６：リトリガブルワンショットマルチバイブレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G047 AA04 BA01 BC12 CA01 EA05 EA10 GA03 GA13 GG28 GG30 4C066 AA07 BB01 CC01 QQ47 4C077 AA05 BB01 DD21 EE01 HH03 HH07 HH21 KK27
Claims (9)
- 【請求項１】液体が流れる液体輸送管の側面から超音波
を前記液体に対して送信し、前記液体を通過した超音波
を受信し、受信した超音波に基づいて前記液体中の気泡
を検出する気泡検出方法であって、前記液体輸送管の液
体の流動方向に離れたｎか所（ｎ：２以上の整数）の検
出位置において超音波送受信を行うことを特徴とする気
泡検出方法。 - 【請求項２】前記ｎか所における超音波の送信は液体輸
送管の液体の流動方向において、互いにＷ（ｍ）〜Ｖ／
ｎＮ（ｍ）の範囲で離れた送信位置から行うことを特徴
とする請求項１記載の気泡検出方法。（ここでＷ（ｍ）
は超音波素子の液体輸送管の液体の流動方向の長さ、Ｖ
（ｍ／ｓ）は液体輸送管中の液体の流速、Ｎ（回／ｓ）
は液体輸送管への送液装置の時間あたりの脈動数とす
る。ただしＷ＜Ｖ／ｎＮとする。） - 【請求項３】前記ｎか所における超音波の送信は液体輸
送管の管軸回転方向において互いに異なる送信位置から
行うことを特徴とする請求項１または２に記載の気泡検
出方法。 - 【請求項４】前記送信位置を、管軸回転方向において互
いに略１８０／ｎ度離した位置とすることを特徴とする
請求項３に記載の気泡検出方法。 - 【請求項５】前記ｎか所において受信した超音波に基づ
いて得た気泡検出出力のうち、同一気泡に基づく複数の
気泡検出出力を単一の最終的な気泡検出出力として出力
することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
気泡検出方法。 - 【請求項６】液体の流動方向に沿って上流の検出位置に
おいて気泡を検出したときに、下流の検出位置において
前記検出のＤ／Ｖ（ｓ）後の前後に検出された気泡検出
信号を無視することを特徴とする請求項５に記載の気泡
検出方法。（ここで、液体輸送管中の液体の流速をＶ
（ｍ／ｓ）、上流および隣接する下流の検出位置の間隔
をＤ（ｍ）とする。） - 【請求項７】液体の流動方向に沿って上流の検出位置に
おいて気泡を検出したときに、前記検出の時点から前記
検出のＤ／Ｖ（ｓ）時間後の前後までの間に下流の検出
位置において検出された気泡検出信号を無視することを
特徴とする請求項５に記載の気泡検出方法。（ここで、
液体輸送管中の液体の流速をＶ（ｍ／ｓ）、上流および
隣接する下流の検出位置の間隔をＤ（ｍ）とする。） - 【請求項８】発信器と受信器からなる複数の対向型超音
波素子を有する気泡検出装置であって、前記複数の対向
型超音波素子のいずれかで気泡を検出した場合に最終的
な気泡検出出力を発生する検出処理装置を有することを
特徴とする気泡検出装置。 - 【請求項９】前記検出処理装置は複数の前記対向型の超
音波素子で同一気泡を検出した場合に、単一の最終的な
気泡検出出力を出力するものであることを特徴とする請
求項８に記載の気泡検出装置。
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|---|---|---|---|
| JP2002042874A JP2002333434A (ja) | 2001-02-21 | 2002-02-20 | 気泡検出方法および装置 |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP2001-44788 | 2001-02-21 | ||
| JP2001044788 | 2001-02-21 | ||
| JP2002042874A JP2002333434A (ja) | 2001-02-21 | 2002-02-20 | 気泡検出方法および装置 |
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|---|---|
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-
2002
- 2002-02-20 JP JP2002042874A patent/JP2002333434A/ja active Pending
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