JP2570677B2 - 液量計 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
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- G01F23/241—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid for discrete levels
- G01F23/242—Mounting arrangements for electrodes
-
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/20—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons for measuring urological functions restricted to the evaluation of the urinary system
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、液量計、特に小流量の液体を長時間に亘っ
て連続的に精密に積算測定するための改良された流量計
に関する。
て連続的に精密に積算測定するための改良された流量計
に関する。
[従来の技術] 毎分の流量が100cc以下の小流量液を長時間に亘って
連続測定し、その全積算流量を高分解能でかつ高精度で
測定することが化学的処理工程あるいは病院における患
者の体液採取量測定などに必要である。
連続測定し、その全積算流量を高分解能でかつ高精度で
測定することが化学的処理工程あるいは病院における患
者の体液採取量測定などに必要である。
例えば、治療中の患者の1日における尿の排出具合
は、病態を正確に把握するために重要な情報であり、単
位時間あたりの排出量は少量であっても、長時間の積算
量は比較的大容量となり、このような排出液の連続記録
を正確に行うときのできる流量計が求められている。
は、病態を正確に把握するために重要な情報であり、単
位時間あたりの排出量は少量であっても、長時間の積算
量は比較的大容量となり、このような排出液の連続記録
を正確に行うときのできる流量計が求められている。
[発明が解決しようとする課題] このような排出量の経時的変化を順次記録する流量計
としては、従来において、熱式質量流量計等が用いられ
ていたが、このような従来装置においては、流量の変化
に応じて測定精度が一定せず、また、定量あるいは比熱
をパラメータとして用いるので液成分を依存する誤差が
生じるという問題があった。
としては、従来において、熱式質量流量計等が用いられ
ていたが、このような従来装置においては、流量の変化
に応じて測定精度が一定せず、また、定量あるいは比熱
をパラメータとして用いるので液成分を依存する誤差が
生じるという問題があった。
また、前記従来の装置では、被測定液に熱的負荷を与
えるので、被測定液に温度による変質が生じてしまうな
どの問題があり、化学的処理液あるいは尿等の体液には
不適当である、という欠点があった。
えるので、被測定液に温度による変質が生じてしまうな
どの問題があり、化学的処理液あるいは尿等の体液には
不適当である、という欠点があった。
本発明は上記従来の課題に鑑みされたものであり、そ
の目的は、小流量を連続的に測定してその積算流量を経
時的変化として精密に測定可能な改良された流量計を提
供することにある。
の目的は、小流量を連続的に測定してその積算流量を経
時的変化として精密に測定可能な改良された流量計を提
供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、被測定物を一
定的に貯溜する容器を含み、この容器中には比較的小容
量の液面を正確に測定する液面センサが設けられ、容器
に貯溜される小容量の流量を正確に設定可能である。
定的に貯溜する容器を含み、この容器中には比較的小容
量の液面を正確に測定する液面センサが設けられ、容器
に貯溜される小容量の流量を正確に設定可能である。
また、前記容器の流出口には出側サイフィンが設けら
れ、容器に定められた定量ずつ出側サイフォンが貯溜液
を放出する構造を有する。そして、前記容器に前記出側
サイフィンの放出回数を検知する放出センサが設けら
れ、所定の比較的長時間内における放出回数を記録可能
である。
れ、容器に定められた定量ずつ出側サイフォンが貯溜液
を放出する構造を有する。そして、前記容器に前記出側
サイフィンの放出回数を検知する放出センサが設けら
れ、所定の比較的長時間内における放出回数を記録可能
である。
さらに、容器には入側サイフォンが設けられており、
容器に注入する液体は、この入側サイフォンを介して容
器に注入される。
容器に注入する液体は、この入側サイフォンを介して容
器に注入される。
[作用] 従って、本発明によれば被測定液は容器に定められた
定量ずつ出側サイフォンによって極めて短時間に放出さ
れ、この定量内の貯溜量の経時的変化が液面センサによ
って精密に測定される。
定量ずつ出側サイフォンによって極めて短時間に放出さ
れ、この定量内の貯溜量の経時的変化が液面センサによ
って精密に測定される。
従って、流量変化の測定は小容量の容器内における高
分解能高精度の測定に供せられ、また、出側サイフォン
による放出毎にこのような精密測定が繰り返され、前記
放出回数が放出センサによって検知されているので、長
時間に亘る比較的大容量の積算流量に対しても常に容器
に許容されている小容量の貯留量内での精密な測定が可
能となり、最終的な積算流量が大容量となった場合でも
精度を低下させることがないという利点がある。
分解能高精度の測定に供せられ、また、出側サイフォン
による放出毎にこのような精密測定が繰り返され、前記
放出回数が放出センサによって検知されているので、長
時間に亘る比較的大容量の積算流量に対しても常に容器
に許容されている小容量の貯留量内での精密な測定が可
能となり、最終的な積算流量が大容量となった場合でも
精度を低下させることがないという利点がある。
さらに、入側サイフォンには、常に容器に最近注入し
た液体が貯留するので、古い液体と区別して、最近注入
した液体のみのサンプルを容易に取り出すことができ
る。
た液体が貯留するので、古い液体と区別して、最近注入
した液体のみのサンプルを容易に取り出すことができ
る。
[実施例] 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明す
る。
る。
第1図には、本発明に係る流量計の断面が示されてお
り、実施例においては病院における患者の排出尿の経時
的流量変化を測定する装置として示されている。
り、実施例においては病院における患者の排出尿の経時
的流量変化を測定する装置として示されている。
容器10はプラスチックあるいはステンレス等のほぼ密
閉された容器から成り、実施例においては内部に貯溜す
る尿の色相、濁り等を目視にて観察できるために、少な
くとも容器10の一面が透明壁によって形成されている。
閉された容器から成り、実施例においては内部に貯溜す
る尿の色相、濁り等を目視にて観察できるために、少な
くとも容器10の一面が透明壁によって形成されている。
容器10は流入口10a及び流出口10bを含み、図示してい
ないチューブによって患者からの尿が流入口10aに導か
れ、また、流出口10bからは図示していない他の貯溜層
に放出液が導かれている。
ないチューブによって患者からの尿が流入口10aに導か
れ、また、流出口10bからは図示していない他の貯溜層
に放出液が導かれている。
前記容器10の内部には、液面センサ20が設けられてお
り、この液面センサ20は実施例においては抵抗体の導通
によって抵抗値が変化するセンサから成る。
り、この液面センサ20は実施例においては抵抗体の導通
によって抵抗値が変化するセンサから成る。
実施例における液面センサを更に詳細に説明すると、
容器10の内壁に貼着された絶縁基板22には2本の抵抗体
被膜24aと24bとが深さ方向に並列に印刷あるいは蒸着形
成されている。
容器10の内壁に貼着された絶縁基板22には2本の抵抗体
被膜24aと24bとが深さ方向に並列に印刷あるいは蒸着形
成されている。
そして、前記抵抗体被膜24a,24bに沿って、間欠的に
一定間隔で電極26a−1〜26a−nそして26b−1〜26b−
mが設けられている。
一定間隔で電極26a−1〜26a−nそして26b−1〜26b−
mが設けられている。
前記最上段電極26a−1,26b−1は、容器10の外部に露
出したリード端子28a,28bと一体化されており、図示し
ていないが周知の液面検出回路と電気的に接続されてい
る。
出したリード端子28a,28bと一体化されており、図示し
ていないが周知の液面検出回路と電気的に接続されてい
る。
両抵抗体被膜24a,24bの最下端は、共通電極30によっ
て電気的に導通されている。
て電気的に導通されている。
前記両電極列26a,26bはそれぞれ千鳥状に互いに交互
の位置関係で配置されており、この結果、容器10内に貯
溜される液が両抵抗体被膜24a,24bを順次両者の電極26
a,26b間の導通によって電気的に接続し、測定液が電解
液である場合に両リード端子28a,28bの間の抵抗値変化
によりその液面位置を電気的な信号として取り出すこと
ができる。図における電極26a,26bは説明をわかりやす
くするために比較的間隔を大きくして図示しているが、
この間隔を小さくすることによって高分解能、かつ高精
度の測定が可能となり、実施例の容器が定量200ccであ
る場合、1ccの分解能を容易に提供可能である。
の位置関係で配置されており、この結果、容器10内に貯
溜される液が両抵抗体被膜24a,24bを順次両者の電極26
a,26b間の導通によって電気的に接続し、測定液が電解
液である場合に両リード端子28a,28bの間の抵抗値変化
によりその液面位置を電気的な信号として取り出すこと
ができる。図における電極26a,26bは説明をわかりやす
くするために比較的間隔を大きくして図示しているが、
この間隔を小さくすることによって高分解能、かつ高精
度の測定が可能となり、実施例の容器が定量200ccであ
る場合、1ccの分解能を容易に提供可能である。
本発明において特徴的なことは、容器10の流出口10b
に出側サイフォン40が設けられていることであり、実施
例の出側サイフォン40は前記流出口10bと連通する出側
管理42と前記容器10の底面に開口する入側管路44とを含
み、両管路42,44はその上部46において互いに連通され
ている。
に出側サイフォン40が設けられていることであり、実施
例の出側サイフォン40は前記流出口10bと連通する出側
管理42と前記容器10の底面に開口する入側管路44とを含
み、両管路42,44はその上部46において互いに連通され
ている。
従って、容器10内に液が貯溜され、レベル100で示さ
れる位置まで液両が増加すると、この液は入側管路44か
ら上端46を越えて出側管路42に流れ、このレベル100を
液が越えたときに周知のサイフォン作用によって出側サ
イフォン40が容器10内の貯溜液を流出口10bから外部へ
吸い出し、極めて短時間にこの貯溜液を放出する。
れる位置まで液両が増加すると、この液は入側管路44か
ら上端46を越えて出側管路42に流れ、このレベル100を
液が越えたときに周知のサイフォン作用によって出側サ
イフォン40が容器10内の貯溜液を流出口10bから外部へ
吸い出し、極めて短時間にこの貯溜液を放出する。
実施例において、前記レベル100が容器10の定量を定
め、実施例の定量は200ccに設定されている。
め、実施例の定量は200ccに設定されている。
従って、本実施例によれば、容器10の内部に200ccの
量が貯溜するまでは、その液面が液面センサ20によって
高精度に連続測定され、容器10内に定量の液が貯溜され
ると、前述したサイフォン40の作用により、この貯溜さ
れた液が流出口10bから極めて短時間に放出される。
量が貯溜するまでは、その液面が液面センサ20によって
高精度に連続測定され、容器10内に定量の液が貯溜され
ると、前述したサイフォン40の作用により、この貯溜さ
れた液が流出口10bから極めて短時間に放出される。
そして、この放出から次の貯溜サイクルが開始され、
容器10内では常に定量内での液面センサ20による精密測
定が可能となる。
容器10内では常に定量内での液面センサ20による精密測
定が可能となる。
前記出側サイフォン40の放出回数は、出側管路42に設
けられた電極50,52により測定される。
けられた電極50,52により測定される。
すなわち、本実施例で用いる尿は電解液であるため、
容器10内に定量貯溜された後サイフォン40の出側管路42
に液が放出されると、前記両電極50,52が導通状態とな
り、これを外部への引出し端子54,56から電気的な放出
カウント信号として取り出すことができる。
容器10内に定量貯溜された後サイフォン40の出側管路42
に液が放出されると、前記両電極50,52が導通状態とな
り、これを外部への引出し端子54,56から電気的な放出
カウント信号として取り出すことができる。
従って、液の放出回数と各放出サイクル毎の液面変化
情報とから液流量の経時的変化を精密に測定し、本発明
によれば被測定液の全体的な蓄積量が大きく変化した場
合においても、一定量の容器10によって精密な測定が可
能となる。
情報とから液流量の経時的変化を精密に測定し、本発明
によれば被測定液の全体的な蓄積量が大きく変化した場
合においても、一定量の容器10によって精密な測定が可
能となる。
本実施例において、前記容器10にはオーバーフロー排
出口60が設けられており、符号200で示されるオーバー
フローレベルまで液が充満してしまった場合には、強制
的に排出口60から液を外部へ放出することができる。
出口60が設けられており、符号200で示されるオーバー
フローレベルまで液が充満してしまった場合には、強制
的に排出口60から液を外部へ放出することができる。
通常このようなレベル200まで液が貯溜することはな
いが、何らかの原因でサイフォン40に詰りが生じたよう
な場合においても、本実施例においては尿を確実に外部
へ排出可能である。
いが、何らかの原因でサイフォン40に詰りが生じたよう
な場合においても、本実施例においては尿を確実に外部
へ排出可能である。
実施例において、容器10には更にその上面に通気要防
塵フィルタ62が設けられており、容器10をほぼ密閉しな
がら、大気圧を容器内へ導入することができる。
塵フィルタ62が設けられており、容器10をほぼ密閉しな
がら、大気圧を容器内へ導入することができる。
本実施例では、前述した出側サイフォン40の他の液量
入口10aにも入側サイフォン70を伴ったサンプル貯液室7
2が設けれている。このサンプル貯液室72は流入口10aか
ら導かれる被測定液の最も新しい液を一時的に少量貯液
するために有益であり、特に尿検査などにおいては最も
新しく採取された尿をこのサンプル貯液室72から取り出
すことができ、この取り出しのために、サンプル貯液室
72の上面にはサンプルを取り出し用ゴムフィルタ74が着
脱可能に設けられている。
入口10aにも入側サイフォン70を伴ったサンプル貯液室7
2が設けれている。このサンプル貯液室72は流入口10aか
ら導かれる被測定液の最も新しい液を一時的に少量貯液
するために有益であり、特に尿検査などにおいては最も
新しく採取された尿をこのサンプル貯液室72から取り出
すことができ、この取り出しのために、サンプル貯液室
72の上面にはサンプルを取り出し用ゴムフィルタ74が着
脱可能に設けられている。
入側サイフォン70は入側管路76と出側管路78とを含
み、その上部が符号80で示されるように連通しており、
この結果レベル300を越えたサンプル貯液量となると液
はサンプル貯液室72から入側サイフォン70を通って容器
10内に放出される。
み、その上部が符号80で示されるように連通しており、
この結果レベル300を越えたサンプル貯液量となると液
はサンプル貯液室72から入側サイフォン70を通って容器
10内に放出される。
実施例における尿採取装置の場合には、サンプル貯液
量を約6ccに設定されており、常に新しい尿を6cc一時的
に貯溜することができる。
量を約6ccに設定されており、常に新しい尿を6cc一時的
に貯溜することができる。
実施例において、サンプル貯液室72と容器10の室内と
はオーバーフロー放出路81によって連通されており、前
記入側サイフォン70がつまり等によって機能不良を起こ
したときにもサンプル貯液が容器10内に導かれる。
はオーバーフロー放出路81によって連通されており、前
記入側サイフォン70がつまり等によって機能不良を起こ
したときにもサンプル貯液が容器10内に導かれる。
図において、前記サンプル貯液室72の上面には通気用
防塵フィルタ82が設けられており、大気圧がサンプル貯
液室72に導かれる。
防塵フィルタ82が設けられており、大気圧がサンプル貯
液室72に導かれる。
本発明の実施例は以上の構成から成り、その作用を説
明する。
明する。
被測定液、実施例によれば患者から採取された尿は通
常間欠的に流入口10aに導かれ、一旦サンプル貯液室72
に貯溜される。
常間欠的に流入口10aに導かれ、一旦サンプル貯液室72
に貯溜される。
従って、サンプル貯液室72からは前記サンプル取り出
し用ゴムフィルタ74からシリンジにより最新のサンプル
取り出すことが可能である。
し用ゴムフィルタ74からシリンジにより最新のサンプル
取り出すことが可能である。
また、このサンプル貯溜により、容器10内へ導かれる
液を常に一定量とすることが可能となる。サンプル貯液
量がレベル300を越えると、入側サイフォン70の作用に
よって、サンプル液が全て容器10内に導かれ、この流量
は液面センサ20によってその経時的変化が正確に測定さ
れる。
液を常に一定量とすることが可能となる。サンプル貯液
量がレベル300を越えると、入側サイフォン70の作用に
よって、サンプル液が全て容器10内に導かれ、この流量
は液面センサ20によってその経時的変化が正確に測定さ
れる。
以上のサンプル貯及び放出が繰り返され、容器10内の
液面レベルが100で示される位置に達すると、容器10内
の定量の液が出側サイフォン40を通って放出され、以下
このような作用を繰り返して長時間に亘る液流量の測定
が経時的変化の記録として行われることとなる。
液面レベルが100で示される位置に達すると、容器10内
の定量の液が出側サイフォン40を通って放出され、以下
このような作用を繰り返して長時間に亘る液流量の測定
が経時的変化の記録として行われることとなる。
以上のようにして、本発明によれば、比較的少量の液
流量に対して容器10で定められた定量ずつ精密な測定を
行うので、液量変化を正確に高分解能で測定することが
可能となり、また、各放出サイクル数は放出サイクルの
測定値から容易に求めることが可能である。
流量に対して容器10で定められた定量ずつ精密な測定を
行うので、液量変化を正確に高分解能で測定することが
可能となり、また、各放出サイクル数は放出サイクルの
測定値から容易に求めることが可能である。
従って本発明においては、従来全液を貯溜してその液
面深さを測定する場合の精度が、測定レンズのフルスケ
ールに対して約5%程度であったのに対し、本発明にお
いては0.1%程度に向上することが可能である。
面深さを測定する場合の精度が、測定レンズのフルスケ
ールに対して約5%程度であったのに対し、本発明にお
いては0.1%程度に向上することが可能である。
前述した実施例において、放出センサは出側サイフォ
ン40の出側管路42に設けられているが、これを液面セン
サ20内に組み込むことも可能である。また、本発明にお
ける液面センサは、図示した抵抗体形センサばかりでは
なく、超音波等他の液面レベル検知手段を用いることも
可能である。
ン40の出側管路42に設けられているが、これを液面セン
サ20内に組み込むことも可能である。また、本発明にお
ける液面センサは、図示した抵抗体形センサばかりでは
なく、超音波等他の液面レベル検知手段を用いることも
可能である。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、小流量の液量
を長時間に亘って測定し、その蓄積量の経時的変化を正
確に記録可能である。
を長時間に亘って測定し、その蓄積量の経時的変化を正
確に記録可能である。
また、入側サイフォンから最近の液体のサンプルが取
り出せるので、液体の成分の変化等の検査が容易に行え
るという効果を奏する。
り出せるので、液体の成分の変化等の検査が容易に行え
るという効果を奏する。
第1図は、本発明に係る液量計を尿採取量の測定に用い
た実施例を示す断面図である。 10……容器 20……液面センサ 40……出側サイフォン 50,52……放出センサ電極
た実施例を示す断面図である。 10……容器 20……液面センサ 40……出側サイフォン 50,52……放出センサ電極
フロントページの続き (72)発明者 山崎 茂雄 京都府長岡京市天神2丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特公 昭47−48426(JP,B1)
Claims (2)
- 【請求項1】被測定液が注入される容器と、 前記容器の内壁に深さ方向に伸長して設けた抵抗体から
なる液面センサと、 前記容器の流出口に設けられた出側サイフォンと、 前記出側サイフォンの放出回数を検知する放出センサ
と、 を含み、 容器内の積算液量を定量ずつ出側サイフォンに自動的に
放出しながら前記被測定液の総液量の経時的に変化を順
次精密に測定する事を特徴とする液量計。 - 【請求項2】特許請求の範囲(1)記載の液量計におい
て、 前記容器の注入口に設けられた入側サイフォン、 を含み、前記入側サイフォンには、最近に液量計に注入
した液体が貯留する事を特徴とする液量計。
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