JPS6274370A - 気液識別装置 - Google Patents

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、人工透析装置等に組込まれチューブ等の内部
を流れる気体と液体を識別する気液識別装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、チューブ等の内部を流れる気体と液体を”識別す
るには次のような原理の気液識別装置が用いられること
が多かった。即ち、発信側超音波振動子と受信側超音波
振動子とを用い、発信側超音波振動子から送出される振
動が液体中を伝播する場合と気体中を伝播する場合とで
、加振用電圧印加後一定時間経過した時の受信側超音波
振動子における信号レベルが異なることを利用して気体
と液体を識別するようになっていた。

然し乍ら、上述のような従来の気液識別装置においては
、発信側と受信側で合計２個の超音波振動子を用いるよ
うな構成であるため、これら超音波振動子を同一中心軸
上に対向させて配置する必要があった。このため、気液
識別装置の取付スペースも大きくなり且つ取付は方法の
自由度も小さいという欠点があった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、かかる従来例の欠点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、簡単な構成で取付はスペースも小さ
く且つ取付は方法の自由度も大きい気液識別装置を提供
することにある。

く問題点を解決するための手段〉 上述のような問題点を解決する本発明の特徴は、気液識
別装置において、内部に流体が流れるチューブに当接さ
れた１個の超音波振動子にパルス状の駆動電圧を印加し
、該駆動電圧印加後一定時間経過した時に、前記流体に
応じて前記超音波振動子に生ずる減衰振動電圧が異なる
ことを利用して前記流体の気液を識別するようにしたこ
とにある。

〈実施例〉 以下、本発明について図を用いて詳細に説明する。第１
図は本発明実施例の構成ブロック回路図であり、図中、
Ａは内部に気体若しくは液体が流されているチューブや
とロ一部等（以下、単に「チューブ」と略す）、１はチ
ューブＡに押しつけられるとか着接されるとかの方法で
当接され機械的に振動が拘束された状態に保たれると共
にチューブＡに向けて超音波を送出し該チューブで反射
されてくる超音波を受信する超音波振動子、２は駆動時
以外はハイインピーダンスであり駆動時にはパルス状の
駆動電圧を超音波振動子１に印加する振動子駆動回路、
３は一端が基準電圧に保たれ他端に駆動電圧が印加され
振動子１によって発生した減衰振動電圧を増幅する増幅
器、４は増幅器３の出力を受けピーク整流して直流電圧
に変換するピーク整流回路、５はピーク整流回路４の出
力と時間信号発生器（例えばタイマー等）からの時間経
過信号Ｓｔを受け該信号Ｓｔのタイミングでピーク整流
回路４の出力をホールドするサンプルホールド回路、７
は電圧発生器等８から送出される比較電圧Ｖｃとサンプ
ルホールド回路５の出力とを受けこれらを比較する電圧
コンパレータである。

このようなブロック回路で構成される本発明の実施例に
おいて、超音波振動子１には振動子駆動回路２によって
例えば１０ミリ秒毎に５マイクロ秒の幅を有するパルス
状の駆動電圧が印加される。

この駆動電圧が印加されると、超音波振動子１からチュ
ーブＡに向けて超音波が送出される。この超音波はチュ
ーブＡで反射され再び超音波振動子幅されると共に直流
電圧分が除去される。該増幅器の出力はピーク整流回路
４に導びかれてピーク整流されて直流電圧に変換される
。該ピーク整流回路４の出力は、サンプルホールド回路
５に導びかれ時間経過信号Ｓｔ　　（例えば駆動開始後
１５０マイクロ秒）のタイミングでホールドされる。こ
のホールドされた信号は、その後、電圧コンパレータに
導びかれて比較電圧Ｖｃと比較され、気液識別信号Ｅｏ
を出力するようになる。この出力Ｅｏは、チューブＡ内
に気体が存在する場合と液体が存在する場合で明らかに
異なる値を示し、該出力ＥＯから容易にチューブＡ内に
存在する流体の気液を判別できるようになる。

尚、本発明は上述の実施例に限定されることなく種々の
変形が可能であり、例えば第１図のサンプルホールド回
路５と電圧発生器６を除去し、電圧コンパレータ７の出
力をラッチ回路に導びき該ラッチ回路で上記時間経過信
号Ｓｔのタイミングでラッチするようにしてもよいもの
とする。また、第１図のピーク整流回路４、サンプルホ
ールド回路５．および電圧コンパレータ７を除去して、
代りに高速の電圧コンパレータ、ゲート回路、およびエ
ツジトリガタイプのフリップフロップを用いるようにし
てもよい。この潟合、第１図における増幅器３の出力は
、高速の電圧コンパレータに入力されて比較電圧（Ｖｃ
）と比較されてのち一定時間経過後に開とされるゲート
回路に通され、その後、上記フリップフロップに入力さ
れ該フリップフロップの出力として気液識別信号を与え
るようになる。

〈発明の効果〉 以上詳しく説明したような本発明によれば、超音波振動
子を１個しか使用しないため、超音波振動子を２個用い
る前記従来例に比して構成が簡単になる利点がある。ま
た、前記従来例のように２個の超音波振動子を同一中心
軸上に対向配置する必要性もなくなるため、前記従来例
に比して装置の取付はスペースも小さくなり取付は方法
の自由度も大きくなる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成ブロック回路図であり、第
２図は超音波振動子に生ずる減衰振動電圧を示す図であ
る。 ■・・・超音波振動子、２・・・振動子駆動回路、３・
・・増幅器、４・・・ピーク整流回路、５・・・サンプ
ルボールド回路、７・・・電圧コンパレータ、Ａ・・・
チューブ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に気体や液体が流れるチューブに当接され該
   チューブとの間で機械的に振動が拘束された状態に保た
   れ該チューブに向けて送出した超音波が反射されてくる
   のを受信する１個の超音波振動子と、該振動子にパルス
   状の駆動電圧を印加する振動子駆動回路と、前記振動子
   によって発生した減衰振動電圧を増幅する増幅器と、該
   増幅器の出力を受けて信号処理し前記チューブ内に流れ
   る気体と液体を識別する信号を出力する信号処理部とを
   具備し、前記駆動電圧印加後一定時間経過した時に前記
   減衰振動電圧が前記チューブ内の流体に応じて異なるこ
   とを利用して該流体の気液を識別することを特徴とする
   気液識別装置。
2. （２）前記信号処理部は、前記増幅器の出力をピーク整
   流するピーク整流回路、該回路の出力を時間経過信号の
   タイミングでホールドするサンプルホールド回路、およ
   び該ホールド回路の出力を受け比較電圧と比較する電圧
   コンパレータから構成されてなる特許請求範囲第（１）
   項記載の気液識別装置。