JPH02168122A - レベルメータ - Google Patents

レベルメータ

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JPH02168122A
JPH02168122A JP1215874A JP21587489A JPH02168122A JP H02168122 A JPH02168122 A JP H02168122A JP 1215874 A JP1215874 A JP 1215874A JP 21587489 A JP21587489 A JP 21587489A JP H02168122 A JPH02168122 A JP H02168122A
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oscillator
dipole
level
level meter
meter according
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JP1215874A
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Werner Heinze
ヴェルナー ハインツ
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22Indicating 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
    • G01F23/26Indicating 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 capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields
    • G01F23/261Indicating 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 capacity or inductance of capacitors or inductors arising from the presence of liquid or fluent solid material in the electric or electromagnetic fields for discrete levels
    • 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
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3621Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3624Level detectors; Level control
    • 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
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3379Masses, volumes, levels of fluids in reservoirs, flow rates
    • A61M2205/3389Continuous level detection
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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、液体貯溜器、特に医療機器の血液貯溜器のた
めのレベルメータであって、上記血液貯溜器の壁に取り
付けられるレベル依存部品を有しているようなレベルメ
ータに係る。
従来の技術 例えば、心臓の手術中には、ごく僅かな量であっても空
気が患者の体内に入り込むと、生命に危険を及ぼすよう
な空気塞栓を引き起こすので。
血液貯溜器から血液以外の空気が患者の体内に圧送され
ないように阻止することが必須である。例えば、患者か
らの静脈流量が減少すると、酸素供給器の血液貯溜レベ
ルが急速に降下するので、手術流には、血液レベルを常
時監視しなければならない。
発明が解決しようとする課が 重量によって最小レベルより下がったことを読み取るこ
とは既に知られているが、その目盛は、重量を変えてし
まうような全ての外部作用、例えば、チューブの位置の
変化や酸素供給器に対する衝撃等に絶対的に不感でなけ
ればならない。実際に、このような測定方法では、非常
に精巧な機械的装置が特に信頼性に欠けるものとなる。
更に、血液の色が暗いことによって血液が光を吸収し、
血液が存在するときに、その境界表面上の屈折角度が変
化するという“バ実を利用した光学的なzIす定方性が
知られている。然し乍ら、この光学的な方法の欠点は、
血液貯QI Ip(ごとに別々の機械的なセンサ取り付
は具が必要とされることである。ある形式の酸素供給器
の場合には、血液が了・め存在するときしかこの光学的
な方法を使用することができず、透明な液体は空気であ
るとみなされる。
最近の開発は超音波の力;(理に基づくものである。血
液貯溜器の壁に設けられた超音波センサは、適当な電気
的励起の後に、酸素供給器の壁を通してその内部へ音波
を発生する。超音波の周波数は、約2 M Hzの範囲
である。酸素供給器に血液がある場合には、この波を伸
長することができる。これが境界表面に当たると、波の
一部分が反射され、受信器として接続されている音波ト
ランスジューサへ戻される。然し乍ら、音波の振幅は血
液貯溜器を通るときに著しく弱められるので、非常に感
度の高い増幅器が必要とされ、超音波方法は干渉の影響
を受は易い。更に別の欠点は、超音波方法がある種のプ
ラスチック、特にマクロロンにしか適用できず、他の材
料には適用できないことである。更に、厚い壁は壁の反
射を招き、不確定な状態を生じるので、厚い壁によって
干渉ファクタが生じる。更に別の欠点は、血液貯溜器の
壁にエネルギを伝達するための超音波ゲルを用いてセン
サを接続しなければならない。
課題を解決するための手段 本発明は、液体貯溜器、特に人間の医療機器のだめの血
液貯溜)(j;のレベルメータであって、干渉の問題か
はメなくそして確実な動作を確保すると共に、製造が容
易で且つ安価でもあるレベルメータを提供するという問
題に基づくものである。
この問題は、本発明によれば、請求811の特徴項に述
べたものにより解消される。更に、本発明は、請求項2
以降に述べられたことも特徴とする。
本発明によれば、レベルメータは、50 Li 01以
上の作動周波数にセットされた発振器を有しており、該
発振器の回路には、プリセット限界値を越えたときに上
記発振)(Jの発振を決定する位相状態又は振幅状態を
変えるレベル応答部品が組み込まれている。
本発明は、発振器が基本的にバックカプラーを備えそし
て2つの条件が満足されたとき、1!ilち(1)kv
=1 (2)α+β=nm であるときに増幅器が発振できるという事実を用いてい
る。ここで、nは整数である。
■は、増幅器が発振器の入力電圧Ueを増幅する係数を
表わす。角度αは、入力電圧Ueよりも係数Vだけ大き
い出力電圧Uaの位相差の値である。発振器のパックカ
プラーは、増幅器の出力電圧をその入力電圧として受は
取り、入力電圧を係数にだけ減少し、そして信号の位相
を角度βだけシフトする。
上記式(1)は振幅条件と称する。発振器は。
振幅条件の値が1に等しいか又はそれより大きいときだ
け発振する。式(2)は位相条件と称し、パックカプラ
ーの出力電圧が増幅器の入力電圧と同相であるときだけ
発振が生じる。本発明によれば、位相条件又は振幅条件
のいずれかがもはや満たされないことにより発振形態を
得るようにレベルに基づいてその値を変えるか、或いは
レベルに基づくことなくその値を変える部品が発振回路
内の任意の点に追加される。
ある実施例においては、このレベル応答部品は、好まし
くはパックカプラーの出力に配置されて発振器の発振周
波数に調整されるダイポールによって実施される。レベ
ルがダイポールより上の場合には、ダイポールが液体中
にエネルギを放射し、パックカプラーの出力電圧を減少
して、振幅条件をもはや満たさないようにすることがで
きる。
積kvはlより小さく、従って、レベルがダイポールに
よって監視される安全レベルより高いときには発振器が
もはや発振しない。液体レベルがダイポールのレベルよ
り下がるや否や、振幅条件が満たされ、発振器が発振す
る。これは、特に音響的又は光学的な適当な方法で確認
して、レベルを適当に調整することができる。本発明は
、プラスチック又はガラス(鉛ガラスではない)で作ら
れた容器に含まれる血液貯溜器に特に適している。
又、特に、容器の内容物と接触しないと仮定される場合
には、栄養液体、尿、等の他の水成液体にも適している
ダイポールとは別に、出力信号の位相関係を決めるよう
に発振回路のフィードバック回路網に適宜組み込まれる
キャパシタを用いることもできる。又、レベルがキャパ
シタの位置によって生じだ液体レベルより高いときにの
み発振条件を満たすように大きさが決められている場合
には、キャパシタにより生じる液体レベルよりレベルが
下がると、位相条件に変化が生じて、位相差α及びβの
和がπの整数倍に等しくならず、従って、キャパシタの
位置によって決定された限界値を越えると、発振器はも
はや発振せず、従って、レベルを調整しなければならな
くなる。
ダイポール又はキャパシタは、水等の凝結による影響を
排除するために外部環境からIkA 雌するのが便利で
ある。この隔雛はプラスチック材t1によって便利に行
なわれる。キャリアに適した材料は、ダイポール又はキ
ャパシタを持ち−I−ばてl1lL液貯溜器の壁に取り
付けることのできるものであれば如何なるものでもよい
。プリント回路の材料を使用して、特にプリント回路に
よって形成されたキャリア材料に発振器を一体化できる
ようにするのが便利である。別の態様によれば、発振器
が取外し可能な設計とされ、ダイポール又はキャパシタ
に形成されたプラグ接点に差し込めるようにされる。
作動周波数は、loOMHzに等しいか又はそれより大
きい値であるのが便利であり、ダイポール又はキャパシ
タの大きさを決定するにはマイクロ波レンジであるのが
効果的である。
とりわけ、本発明のメータは、全てのプラスチックだけ
でな(、特にガラスやセラミックのような他の材料にも
使用できることを特徴とする。
更に、本発明のメータは、製造が非常に容易であり、廃
棄式の製品に特に適している。特に、不発1g)のメー
タは干渉がなく、非常に正確で且つ信頼性のあるaIq
定が行なえることを特徴とする。作動周波数レンジを選
択することにより、作動領域で使用されている他の装置
から生じる干渉周波数による干渉を排除することができ
る。
実施例 以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を、:¥、
#jに説明する。
第1図において、参照番号1は、例えば、酸素供給器又
は同様の医療機器に関連して使用できる血液貯溜器とし
て働く容器を示している。このような容器においては、
例えば、あるレベルの血液を維持することが必要である
。これは、第1図に参照番号2で一般的に示されたメー
タを用いて達成され、このメータは所望の液体レベルの
高さに配置される。容器の現在の液体レベルが3で示さ
れている。これに対し、所望のレベルが参照番号4の破
線で概略的に示されている。
第1図に示されたメータ2は、発振器6を接続すること
のできるダイポール5を含んでいる。
発振器6は、ライン7により適当な評価装置8に接続さ
れている。
第2図は、ダイポールの設けられたメータを明確に示し
ている。ダイポール5を形成する2つの金属面9及び1
0は、容器lの壁にダイポールを取り付けるために11
で示されたキャリア」−に横に並んで配置される。図示
された実施例においては、キャリアが容器の壁に面する
側に接着材が付着され、この接着材は、取外しできるホ
イル12で覆われて外側から保護されている。ダイポー
ルを形成する金属面9及び10にはプラグ接点13及び
14があり、これに発振器6を差し込むことができる。
第3図の実施例においては、発振器がダイポールを形成
する金属面にしっかりと接続され、即ちこの金属面で隠
れるように接続され、より詳細には、キャリア材料の下
に金属面が詰め込まれる。
特定の実施例においては、キャリア11がプリント回路
の材料で形成され、発振器がキャリアにプリントできる
ようにされる。ダイポール5は、キャリアと同様にフレ
キシブルな設計であるダイポールの周りにプラスチック
をキャスティングすることにより外部環境から絶縁され
るのが好ましい。
これにより、水等の秘結による動作の妨げが防止される
ダイポールは発振器の発振周波数に調整される。レベル
が線4より上の場合、即ちダイポールより上の場合には
、ダイポールが液体中にエネルギを放射して電力の消費
が行なわれる。これにより、発振器のバックカプラーの
出力電圧が下がり、発振器の発振を決定する振幅条件k
v=1が満足されず、発振器は発振を停止する。限界値
4を越える場合には、ダイポールが液体中にエネルギを
もはや放射できないので、バックカプラーの出力電圧が
もはや減少しない。それ故、振幅条件が満足され、発振
器が発振する。これは、音響的にもしくは光学的に認知
することができ、それに応じてレベルを調整することが
できる。ダイポールは発振回路に一体化されることが明
らかであ番ハ発振器のバックカプラーの出力に配置され
るのが便利である。
ダイポールに代わってキャパシタがレベル応答部品とし
て使用されて発振回路に組み込まれ、このキャパシタが
発振器の出力信号の位相関係を決定すると共に、容器内
のレベルが限界値4より高いときにのみ発振条件を満た
すようにキャパシタの大きさが決められた場合には、値
4以下にレベルが下がると、発振条件、即ち位相条件を
決定する値が変化し、レベルが限界値4より下がったと
きに発振器が発振を開始する。これは、特に光学的又は
音響的に適当な方法で認知することができ、それに応じ
てレベルを調整することができる。
発振器の作動周波数は、50 M !−(zに等しいか
又はそれ以上であり、特に、100〜1llzに等しい
か又はそれ以上であり、そしてマイクロ波レンジである
のが好ましい。マイクロ波レンジがj3′!jであると
いう理由は、レベル応答部品の寸法を小さくできるから
である。これは、はSばんそうこうのサイズにすること
ができ、適当なキャリアによって容器壁に非常に容易に
取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、容器状の血液貯溜器におけるメータを示した
斜視図、 第2図は、メータの実1宣例を示す1)1、そして第3
ドIは、メータの別の実茄例を、1です図であ容器  
 2・・・メータ 現(C液体レベル 所望の液体レベル ダイボール 6・・・発振器  8・・・評価装置 9、lO・・・金属面 11・・・キャリア 12・・・ホイル 13.14・・・プラグ接点 Fl″g、3 手 続 補 正 書(方式) %式% 3、補正をする者 事件との関係 出 願 人 氏 名 ヴエルナー ハイフン 4、代 理 人 5、補正命令の日付 平成1年11月28日 6、補正の対象 全 図 面

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)液体貯溜器、特に医療機器の血液貯溜器のための
    レベルメータであって、上記血液貯溜器の壁に取り付け
    られるレベル依存部品を有しているようなレベルメータ
    において、このメータ(2)は、50MHz以上の作動
    周波数にセットされた発振器(6)を有しており、該発
    振器の回路には、プリセット限界値(4)を越えたとき
    に上記発振器の発振を決定する位相状態又は振幅状態を
    変更するレベル応答部品(5)が組み込まれていること
    を特徴とするレベルメータ。
  2. (2)上記レベル応答部品は、上記発振周波数に調整さ
    れたダイポール(5)によって形成される請求項1に記
    載のレベルメータ。
  3. (3)上記ダイポール(5)は、上記発振器(6)のバ
    ックカプラーの出力に配置される請求項2に記載のレベ
    ルメータ。
  4. (4)上記ダイポール(5)は金属で形成される請求項
    のいずれかに記載のレベルメータ。
  5. (5)上記レベル応答部品は、キャパシタによって形成
    される請求項1に記載のレベルメータ。
  6. (6)上記ダイポール(5)又はキャパシタは、外部環
    境から絶縁される請求項のいずれかに記載のレベルメー
    タ。
  7. (7)上記ダイポール(5)又はキャパシタは、上記血
    液貯溜器の壁に取り付けられるフレキシブルなキャリア
    (11)に配置され、このキャリアは、好ましくは自己
    接着性である請求項のいずれかに記載のレベルメータ。
  8. (8)上記キャリア(11)はプリント回路の材料で形
    成されそして上記発振器(6)はキャリア材料に一体化
    される請求項7に記載のレベルメータ。
  9. (9)上記発振器(6)は、上記ダイポール(5)又は
    キャパシタに設けられたプラグ接点(10、14)を経
    て差し込むことができる請求項1ないし7のいずれかに
    記載のレベルメータ。
  10. (10)上記発振器(6)の作動周波数は、100MH
    z以上で、特にマイクロ波レンジにある請求項のいずれ
    かに記載のレベルメータ。
  11. (11)上記ダイポール(5)又はキャパシタは、限界
    値であると意図される液体レベル(4)の高さに配置さ
    れる請求項のいずれかに記載のレベルメータ。
JP1215874A 1988-08-22 1989-08-22 レベルメータ Pending JPH02168122A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE3828441.3 1988-08-22
DE3828441A DE3828441A1 (de) 1988-08-22 1988-08-22 Fuellstandmessgeraet fuer blutreservoire, insbesondere von humanmedizinischen geraeten

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