JPH0664016B2 - 超音波気泡検出器 - Google Patents

超音波気泡検出器

Info

Publication number
JPH0664016B2
JPH0664016B2 JP28193190A JP28193190A JPH0664016B2 JP H0664016 B2 JPH0664016 B2 JP H0664016B2 JP 28193190 A JP28193190 A JP 28193190A JP 28193190 A JP28193190 A JP 28193190A JP H0664016 B2 JPH0664016 B2 JP H0664016B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
ultrasonic
output
signal
comparator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP28193190A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04158258A (ja
Inventor
博 木下
清人 川村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikkiso Co Ltd
Original Assignee
Nikkiso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikkiso Co Ltd filed Critical Nikkiso Co Ltd
Priority to JP28193190A priority Critical patent/JPH0664016B2/ja
Publication of JPH04158258A publication Critical patent/JPH04158258A/ja
Publication of JPH0664016B2 publication Critical patent/JPH0664016B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、血液回路または輸液回路に存在する微小気
泡を誤検知することなく検知可能の超音波気泡検出器に
関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の超音波気泡検出器として第2図に示す構
成の装置が知られている。第2図において、参照符号10
はチューブを示し、チューブ10内には液体(血液または
輸液)12が流れており、ここでは液体12内に気泡14が存
在する例が示されている。チューブ10には、超音波振動
子16,18がチューブ10を挾着するよう対向して設けら
れ、一方の超音波振動子16には発振回路20がドライバ回
路22を介して接続される。また、他方の超音波振動子18
には増幅回路24、整流回路26を介してコンパレータ28の
一方の入力に接続され、コンパレータ28の他方の入力に
は図示しない電源電圧を抵抗分割して得た基準電圧が印
加される。さらに、増幅回路24には増幅率調整回路30が
接続されている。
このように構成される超音波気泡検出器の動作は、以下
の通りである。発振回路20により発振された電気信号
は、ドライバ回路22を介して超音波振動子16へ供給され
て超音波に変換される。超音波振動子16にて発生したこ
の超音波は、チューブ10およびチューブ10内の液体12と
この液体12内に存在する気泡14を経由してチューブ10の
他方に設けらた超音波振動子18に達し、再び電気信号に
変換される。この電気信号は、増幅率調整回路30により
増幅率を調整された増幅回路24において増幅され、整流
回路26によって直流信号に変換された後コンパレータ28
の一方の入力に被比較信号として入力しれる。この直流
信号をコンパレータ28の他方の入力に印加されている固
定された基準値と比較することにより、気泡の有無を検
知している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、前述した超音波気泡検出器は、超音波振
動子18により検出された信号hを固定された基準値gと
比較することによって気泡の有無を検知する構成である
ため、第3図に示すような基準値gと被比較信号hとの
レベル差が大きい場合には、0.1μ程度の小さな気泡
が存在しても被比較信号hは基準値gまで変動せず気泡
を検知することができない。
また、第4図に示すような基準値gと被比較振hとのレ
ベル差が小さい場合には、気泡が存在しなくても、超音
波振動子18の周囲環境の変化によって被比較信号hが変
化して誤検知してしまうことがあるため、増幅回路24の
増幅率を調整しなければならなかった。
すなわち、従来の超音波気泡検出器には、 (1)基準値と被比較信号とのレベル差が大きいと微小
気泡を検出できない。
(2}周囲環境の変化により誤検知することがある。
という問題点があった。
そこで、本発明の目的は、血液回路または輸液回路に存
在する微小気泡を確実に検知することができると共に周
囲環境の変化に対して誤検知することのない信頼性の高
い超音波気泡検出器を提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る超音波気泡検出器は、血液または輸液が流
れるチューブを挾着するよう対向して設けられた第1の
超音波振動子と第2の超音波振動子を備え、所定の高周
波を発生する発振回路の出力をドライバ回路を介して第
1の超音波振動子に印加して超音波を発生し、この第1
の超音波振動子から発せられた超音波を前記第2の超音
波振動子により受信して電気信号に変換した後、この電
気信号を増幅回路を介して整流回路に通し直流信号に変
換し、この直流信号と基準値とを比較することにより前
記血液または輸液内に含まれる微小気泡を検知する超音
波気泡検出器において、 前記整流回路の出力を3出力に分岐すると共に第1およ
び第2のコンパレータを設け、 前記整流回路の第1の出力は遅延回路を介して第1のコ
ンパレータの基準値側に入力し、第2の出力はバイアス
回路を介して第1のコンパレータの被比較信号側に入力
し、第3の出力は第2のコンパレータの被比較信号側に
入力するように構成したことを特徴とする。
また、前記超音波気泡検出器において、前記第1および
第2のコンパレータの各出力をワイアードOR接続にして
タイマ回路に入力し、所要時間内に前記チューブ内を通
過する気泡の量を計測すると共に設定値以上の気泡が流
れた場合に警報を発するよう処理するタイマコンを設け
れば好適である。
〔作用〕
本発明に係る超音波気泡検出器によれば、第1のコンパ
レータでは基準値が被比較信号に対して常時バイアス電
圧分の差分を有して変動して行くことにより、超音波振
動子の周囲環境の変化により誤検知が無くなると共に0.
1μ程度の微小気泡の検知が可能になる。
さらに、第2のコンパレータでは、検知状態が遅延回路
の遅延時間を越える大きな気泡および本検出器が作動し
た直後の気泡を検知することができる。
〔実施例〕
次に、本発明に係る超音波気泡検出器の実施例につき、
添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示す超音波気泡検出器の
構成を示すブロック回路図である。なお、第1図におい
て、説明の便宜上第2図に示す従来の超音波気泡検出器
と同一の構成部分については同一の参照符号を付してそ
の詳細な説明を省略する。
すなわち、第1図の回路構成において、超音波振動子18
の出力側の増幅回路24に接続されていた増幅率調整回路
30が省略されていること、整流回路26の出力側が3分岐
され、そのうちの2つの一方は遅延回路32を介してコン
パレータ36の基準直側に、他方はバイアス回路34を介し
てコンパレータ36の被比較信号側に接続するよう構成す
る点が従来例の第2図と相違している。
このように構成される本発明に係る超音波気泡検出器
は、次のように動作する。
発振回路20は所定の高周波を発生し、この発振回路20に
より発振された電気信号はドライバ回路22を経由し超音
波振動子16に達して超音波に変換される。この超音波は
チューブ10,チューブ10内の液体12(血液または輸液)
およびこの液体12内に存在する気泡14を経由し、チュー
ブ10を介して超音波振動子16に対向する挾着された超音
波振動子18に到達し、電気信号に変換される。この電気
信号は増幅回路24によって増幅された後、整流回路26に
より直流信号に変換される。次に、整流回路26の直流信
号出力は3つに分岐され、1つはバイアス回路34に、1
つは遅延回路32に、そしてもう1つは加工されずにその
ままコンパレータ28の被比較信号入力側に入力される。
検知しようとする微小気泡14を検知したときに変動する
電圧の変化量より少し小さいバイアス電圧がバイアス回
路34において加えられた信号bは、コンパレータ36の被
比較信号側に入力される。また、チューブ10内の微小気
泡14を検知したときの電圧変化によってコンパレータ36
の基準値が変動しない定数に設定された遅延時間で、遅
延回路32において遅延された信号aはコンパレータ36の
基準値側に入力される。
なお、加工されない直流信号eがコンパレータ28の被比
較信号側に入力され,コンパレータ28の基準値側の電圧
dは超音波振動子18の周囲環境の変化によって誤検知し
ない程度の値となるよう図示しない電源電圧を抵抗分割
により得ている。
このように構成すると、コンパレータ36では、第5図に
示すように基準値aが被比較信号bに対して差分(バイ
アス電圧分)を持って変動して行くので、超音波振動子
18の周囲環境の変化による誤検知をすることなく、0.1
μ程度の微小気泡でも信号cとして検知することが可
能となる。
また、第6図(イ)および(ロ)で示すように大きな気
泡と微小気泡とが存在する場合でも、コンパレータ36
と、もう1つのコンパレータ28により検知できる。すな
わち、第6図(イ)で示すようにコンパレータ36は遅延
回路32を介した基準値aとバイアス回路34を介した被比
較信号bとを比較することにより微小気泡を検知すると
共に、第6図(ロ)で示すようにコンパレータ28で検知
状態が遅延回路32の遅延時間を越える大きな気泡および
本回路が作動した直後の気泡を基準値dと被比較信号e
とを比較することにより検知することができる。従っ
て、これらコンパレータ36,28の出力信号cおよびf
(出力端子AおよびB)のワイアドORをとれば全ての気
泡を検知することができる。
第7図は別の実施例を示すものであり、第1図に示した
コンパレータ36,28の出力端子A,BをワイアドOR接続し、
タイマ回路38を介してマイコン40に入力し、マイコン40
によりリレードライバ回路42,ブザードライバ回路44お
よび表示ランプドライバ回路46を制御するように構成し
たものである。例えば、この超音波気泡検出器を血液透
析器の気泡監視に用いた場合、微小気泡は体内に少数混
入されても生体に影響はないとされているが、第7図の
ように超音波気泡検出器を構成することにより、所定時
間内に体内に混入される気泡の量をタイマ回路38を介し
てマイコン40により通過時間で計測すると共に、予め設
定された量以上となったときに警報と判断して、ブザー
ドライバ回路44に指令を出してブザーで報せると同時に
表示ランプドライバに指令を出して警報表示を行い、尚
かつリレードライバ回路42に指令を送り血液の流れを遮
断するように処理を行うことができる。
第8図は更に別の実施例を示すブロック回路図で、第7
図のタイマ回路38およびマイコン40で実現していた機能
をハードロジック制御で実現する場合の構成例である。
上記機能は、ANDゲート48,クロック発生回路50,ダウン
カウンタ回路52,ラッチ回路54およびハードロジック制
御回路56で実現することができる。
第9図はまた別の実施例を示すブロック回路図である。
第1図のコンパレータ36,28の出力端子A,Bをワイアード
OR接続した後、ラッチ回路54を介してマイコン40に接続
する。マイコン40はラッチ回路54のリセット端子R,リレ
ードライバ回路42,ブザードライバ回路44および表示ラ
ンプドライバ回路46を制御する。このように構成するこ
とにより、1つの気泡でも検出された場合に警報を発す
るようにすることができる。
第10図は更に別の実施例を示すブロック回路図であり、
第9図でラッチ回路54およびマイコン40で実現していた
機能をラッチ回路54およびハードロジック制御回路56で
実現する場合の構成例である。この構成によっても、1
つの微小気泡でも警報と判断してリレードライバ回路4
2,ブザードライバ回路44および表示ランプドライバ回路
46に対して所定処理動作を行わせることができる。
また、第11図の別の実施例であり、第1図のコンパレー
タ36,28の出力端子A,Bにそれぞれタイマ回路58,60を介
してマイコン40に接続するよう構成する点が第7図と相
違する。このように構成することにより、大きな気泡に
対する通過時間を微小気泡の通過時間より独立に短縮設
定することができ、血液透析中での気泡混入により患者
への危険に対してより安全性を高めることできる。
〔発明の効果〕
前述した実施例から明らかなように、本発明の超音波気
泡検出器によれば、整流回路の出力を3分岐し、遅延回
路を介した検出信号とバイアス回路を介した検出信号と
の第1のコンパレータによる比較により0.1μ程度の
微小気泡の検出が可能となると共に、加工しない検出信
号と所定の基準値電圧との第2のコンパレータによる比
較により所定遅延時間を越える大きな気泡に対しても問
題なく検出することができる。
従って、超音波振動子の周囲環境変化による誤検知もな
くなり、信頼性の向上が図られた。
また、本回路構成を採用することにより、従来必要であ
った増幅回路の増幅率を調整する煩わしい作業を不要に
することができる。このため、可変抵抗等の増幅率調整
具が不要となり、回路のハイブリッド化が容易となる利
点も生じる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を
逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得るこ
とは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る超音波気泡検出器の一実施例を示
すブロック回路図、第2図は従来の超音波気泡検出器の
例を示すブロック回路図、第3図は第2図に示す従来の
超音波気泡検出器において基準値gと被比較信号hとの
レベル差が大きい場合に微小気泡を検出できないことを
説明する特性波形図、第4図は第2図に示す従来の超音
波気泡検出器において基準値gと被比較信号hとのレベ
ル差が小さい場合に周囲環境の変化により誤検出すると
こを説明する特性波形図、第5図は第1図に示す本発明
に係る超音波検出器における微小気泡の検出機構を説明
する特性波形図、第6図(イ)および(ロ)は第1図に
示す本発明に係る超音波検出器における気泡の検出機構
を説明する特性波形図であり、(イ)は微小気泡の検出
機構を、(ロ)は大きな気泡の検出機構をそれぞれ説明
する特性波形図、第7図乃至第11図はそれぞれ本発明に
係る超音波気泡検出器の別の実施例を示すブロック回路
図である。 10……チューブ 12……液体(血液または輸液) 14……気泡 16,18……超音波振動子 20……発振回路、22……ドライバ回路 24……増幅回路、26……整流回路 28……コンパレータ、30……増幅率調整回路 32……遅延回路、34……バイアス回路 36……コンパレータ、38……タイマ回路 40……マイコン 42……リレードライバ回路 44……ブザードライバ回路 46……表示ランプドライバ回路 48……ANDゲート、50……クロック発生回路 52……ダウンカウンタ回路 54……ラッチ回路 56……ハードロジック制御回路 58,60……タイマ回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】血液または輸液が流れるチューブを挾着す
    るよう対向して設けられた第1の超音波振動子と第2の
    超音波振動子を備え、所定の高周波を発生する発振回路
    の出力をドライバ回路を介して第1の超音波振動子に印
    加して超音波を発生し、この第1の超音波振動子から発
    せられた超音波を前記第2の超音波振動子により受信し
    て電気信号に変換した後、この電気信号を増幅回路を介
    して整流回路に通し直流信号に変換し、この直流信号と
    基準値とを比較することにより前記血液または輸液内に
    含まれる微小気泡を検知する超音波気泡検出器におい
    て、 前記整流回路の出力を3出力に分岐すると共に第1およ
    び第2のコンパレータを設け、 前記整流回路の第1の出力は遅延回路を介して第1のコ
    ンパレータの基準値側に入力し、第2の出力はバイアス
    回路を介して第1のコンパレータの被比較信号側に入力
    し、第3の出力は第2のコンパレータの被比較信号側に
    入力するように構成したことを特徴とする超音波気泡検
    出器。
  2. 【請求項2】前記第1および第2のコンパレータの各出
    力をワイアードOR接続にしてタイマ回路に入力し、所定
    時間内に前記チューブ内を通過する気泡の量を計測する
    と共に設定値以上の気泡が流れた場合に警報を発するよ
    う処理するマイクロコンピュータ(以下、マイコンと称
    する)を設けた請求項1記載の超音波気泡検出器。
JP28193190A 1990-10-22 1990-10-22 超音波気泡検出器 Expired - Lifetime JPH0664016B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28193190A JPH0664016B2 (ja) 1990-10-22 1990-10-22 超音波気泡検出器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28193190A JPH0664016B2 (ja) 1990-10-22 1990-10-22 超音波気泡検出器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04158258A JPH04158258A (ja) 1992-06-01
JPH0664016B2 true JPH0664016B2 (ja) 1994-08-22

Family

ID=17645937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28193190A Expired - Lifetime JPH0664016B2 (ja) 1990-10-22 1990-10-22 超音波気泡検出器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0664016B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030035584A (ko) * 2001-10-31 2003-05-09 주식회사 포스코 고로 열풍변 냉각수 배수관의 기포측정 장치 및 그 방법
US7661293B2 (en) * 2007-02-06 2010-02-16 Cosense, Inc. Ultrasonic system for detecting and quantifying of air bubbles/particles in a flowing liquid
JP5551097B2 (ja) 2010-12-09 2014-07-16 株式会社東芝 異物検出装置、異物検出方法、および液滴吐出方法
US8353870B2 (en) 2011-04-26 2013-01-15 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Medical temperature sensors and related systems and methods
US8836519B2 (en) 2011-05-12 2014-09-16 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Determining the absence or presence of fluid in a dialysis system
US9333286B2 (en) 2011-05-12 2016-05-10 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Medical tubing installation detection
CN113109434B (zh) * 2021-04-13 2024-06-21 重庆山外山血液净化技术股份有限公司 精密超声波气泡探测装置及探测方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04158258A (ja) 1992-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2823513B2 (ja) 封入体検出器および検出方法
JP2585040Y2 (ja) 補助警報装置
JPH0664016B2 (ja) 超音波気泡検出器
JP2000113349A (ja) 高圧活線センサー
JP2002131288A (ja) 気泡検出クランパおよび人工透析装置
JPS6222108B2 (ja)
JP4851149B2 (ja) 電磁流量計
JP2003014703A (ja) 超音波気泡検出装置
JPH04363998A (ja) 超音波センサー
JPH027944A (ja) 超音波診断装置
JP2994828B2 (ja) ドップラ式物体検知装置
JPS58193758A (ja) 液状塗布剤用塗布ノズル
JP2001235538A (ja) 超音波送受信回路及び視覚障害者用物体検知装置
JPS6015577A (ja) 障害物検知装置
JP3044813B2 (ja) 超音波センサー
JP2982657B2 (ja) 超音波距離計装置
JPH0622606B2 (ja) 気泡検出器
KR20000067006A (ko) 물체 검지 장치
JPH0644040B2 (ja) 超音波式防犯装置
JP2749963B2 (ja) 超音波パルス式物体検知器
JPH044998Y2 (ja)
JP3413922B2 (ja) 超音波検知器
JPS61234694A (ja) 超音波検知装置
JPH0283484A (ja) ドプラセンサ
JP2576894Y2 (ja) 感圧センサ

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822

Year of fee payment: 17

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 17

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822