KR20110017457A - 라인 내 체적 가스 감지를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

라인 내 체적 가스 감지를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

유체 라인 내 유체를 모니터링하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 장치는 제 1 커패시터 및 제 1 커패시터와 통신하는 프로세서를 포함한다. 제 1 커패시터는 제 1 커패시터에서 유체 라인 내 커패시턴스를 감지하도록 구성된다. 프로세서는 제 1 커패시터에서 유체 라인 내 유체의 조성을 결정하기 위해 제 1 커패시터에서 감지된 커패시턴스와 기준 커패시턴스를 비교하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 장치는 또한 제 2 커패시터를 포함한다. 제 2 커패시터는 제 2 커패시터에서 유체 라인 내 커패시턴스를 감지하도록 구성된다. 프로세서는 제 2 커패시터에서 유체 라인 내 유체의 조성을 결정하기 위해 제 2 커패시터에서 감지된 커패시턴스와 기준 커패시턴스를 비교하도록 구성된다.

Description

라인 내 체적 가스 감지를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR VOLUMETRIC GAS IN-LINE SENSING}
본 발명은 일반적으로 직접적인 유체 접촉 없이 라인 내 유체를 모니터링(monitoring)하는 것에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 공기 또는 다른 가스의 존재를 포함하는, 유체 속성들에서의 변화들을 비관입(non-intrusive)적으로 모니터링하는 것에 관한 것이다.
많은 의료 및 산업 애플리케이션들에서, 프로세서의 지속성을 보장하거나 안전성을 보장하기 위해 유체의 연속적인 라인 내 모니터링이 종종 필요하다. 예를 들면, 라인 내 유체의 압력은 프로세스에서 중대할 수 있다. 또한, 유체 내의 공기 또는 다른 가스의 존재 또는 유체 내의 오염 물질들의 존재가 모니터링될 필요가 있을 수 있다.
의료계에서, 라인 내 가스 검출 시스템들은 환자의 혈류로 가스의 의도되지 않은 주입을 방지하기 위해 이용된다. 가스의 작은 거품들은 환자에 대해 어떠한 부정적인 영향을 주지 않지만, 큰 가스 거품들은 공기 색전증을 야기하여 고통 또는 죽음을 유발할 수 있다. 라인 내 가스의 검출을 위한 방법들은 통상적으로 유체 라인을 통한 초음파 또는 광 전송이 모니터링되는 것을 수반한다. 유체들 및 가스들을 통한 소리 또는 광의 상이한 전송 특성들은 유체 라인 내 액체의 가스 거품의 존재를 나타내는 표시를 형성하기 위해 이용될 수 있다. 그러한 센서들로부터 신호들의 간단한 인식가능한 섭동들(perturbations)은 경보를 트리거링하고/트리거링하거나 주입을 중지하기 위해 이용될 수 있다. 그러한 시스템들은 유체 및 연관된 도관(conduit)이 전송되는 에너지에 대해 실질적으로 투명한 것을 요구한다.
하나의 예시적인 구현에서, 메가헤르츠(MHz) 범위의 초음파 에너지가 테스트 동안 도관의 하나의 측면 상에 결합되고, 수신기는 반대 측면 상에 배치된다. 가스 거품이 도관 내에 존재할 때, 에너지는 전송된 측면으로부터 수신된 측면으로 약화된다. 유체가 도관 내에 존재할 때, 수신기에서 수신된 에너지는 크게 증가된다. 따라서, 이러한 에너지 또는 신호 강도는 가스가 도관 내에 존재하는지의 여부를 결정하는 표시자로서 이용될 수 있다. 또한, 유속(fluid rate)이 알려지면, 가스 거품 크기가 결정될 수 있고, 임계치들은 가스 거품이 미리 설정된 제한을 초과하는 때를 나타내도록 설정될 수 있어, 경보를 트리거링한다.
그러나, 너무 자주 가스 거품들이 유체와 동일한 속도로 이동하지 않으면, 가스 거품들이 그들의 크기보다 더 큰 것으로 해석되어, 거짓 또는 성가신 경보를 생성한다. 이것은 "테일러(Taylor)" 형 거품 또는 "샴페인" 거품들이 도관의 내부에 붙는 것에 의해 발생될 수 있고, 경보를 야기하기에 충분한 감쇠를 야기한다. 또한, 초음파 또는 광학 라인 내 가스 검출기들은 전형적으로 가스 거품들의 정확한 크기를 결정할 수 없고, 미리 결정된 크기보다 더 큰 가스 거품들의 존재를 단지 나타내도록 구성될 수 있다.
유체 내의 가스와 같은 불순물들을 검출할 수 있는 다른 장치는 광학 시스템들을 포함한다. 그러나, 그러한 광학 시스템들과 연관하여 이용된 이미지 프로세싱은 이러한 옵션을 엄청나게 비싸게 한다.
센서와의 직접적인 유체 접촉을 수반하지 않고, 공기 또는 다른 가스의 존재를 포함하는, 유체 조성에서의 변동들에 대해 더 높은 민감도를 나타내고, 가스 거품의 크기의 표시를 제공할 수 있는 라인 내 유체 모니터링 시스템 및 방법에 대한 필요성이 있다. 의료 시스템들에서, 라인 내 가스 또는 다른 불순물들의 존재를 신뢰할 수 있고 정확하게 검출 및 정량화하면서, 동시에 상대적으로 저렴하고, 저렴한 배치가능한 유체 라인과 기능할 수 있는 장치 및 방법에 대한 필요성이 있다.
본원에 개시된 실시예들은 상술된 종래 기술에서 존재하는 하나 이상의 문제점들을 해결할 뿐만 아니라, 첨부한 도면들과 연관하여 취해질 때 다음의 상세한 설명을 참조하여 용이하게 명백해질 수 있는 부가적인 특징들을 제공하는 것에 관한 것이다.
하나 이상의 바람직한 실시예들은 직접적인 유체 접촉 없이 라인 내 유체 모니터링을 위한 방법에 관한 것이다. 공기 또는 다른 가스의 존재를 포함하는, 유체 속성들의 검출 및 유체 조성에서의 변화들의 표시가 제공된다. 방법은 유체 라인을 통해 유체를 통과시키는 단계로서, 유체 라인은 제 1 커패시터에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이는, 상기 유체를 통과시키는 단계; 및 제 1 커패시터에서 유체 라인의 커패시턴스를 감지하는 단계를 포함한다. 방법은 제 1 커패시터에서 감지된 커패시턴스와 기준 커패시턴스를 비교하는 단계 및 제 1 커패시터에서 감지된 커패시턴스와 기준 커패시턴스의 비교에 기초하여 가스가 유체 라인에 존재하는지의 여부를 결정하는 단계를 추가로 포함한다.
하나 이상의 바람직한 실시예들은 유체 라인 내 유체를 모니터링하기 위한 장치를 포함할 수 있다. 장치는 제 1 커패시터 및 제 1 커패시터와 통신하는 프로세서를 포함한다. 제 1 커패시터는 제 1 판 및 제 2 판을 포함하고, 제 1 및 제 2 판들은 유체 라인을 통해 이동하는 유체가 제 1 및 제 2 판들 사이에서 통과하도록 분리되고 유체 라인의 대향 측면들 상에 배치된다. 제 1 커패시터는 유체 라인의 커패시턴스를 감지하도록 구성된다. 프로세서는 유체 라인 내 유체의 조성을 결정하기 위해 제 1 커패시터에서 감지된 커패시턴스와 기준 커패시턴스를 비교하도록 구성된다.
하나 이상의 바람직한 실시예들은 유체 라인 내 가스 거품 유속을 결정하기 위한 방법을 제공한다. 방법은 유체 라인을 통해 유체를 통과시키는 단계로서, 유체 라인은 제 1 커패시터 및 제 2 커패시터에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이는, 상기 유체를 통과시키는 단계, 제 1 커패시터에서의 커패시턴스가 제 1 임계치 아래로 떨어지는 제 1 시간을 결정하는 단계, 및 제 2 커패시터에서의 커패시턴스가 제 1 임계치 아래로 떨어지는 제 2 시간을 결정하는 단계를 포함한다. 제 1 및 제 2 커패시터들은 커패시턴스 모니터링 거리를 규정하기 위해 유체 라인을 따라 서로 이격된다. 방법은 가스 거품 이동 시간을 산출하기 위해 결정된 제 2 시간으로부터 결정된 제 1 시간을 감산하는 단계, 및 가스 거품 이동 시간 및 커패시턴스 모니터링 거리에 기초하여 가스 거품 유속을 결정하는 단계를 추가로 포함한다.
하나 이상의 바람직한 실시예들은 유체 라인 내 가스 거품 크기를 결정하기 위한 방법을 제공한다. 방법은 유체 라인을 적어도 부분적으로 둘러싸고, 유체 흐름을 위해 내부에 내경 지름을 가지는 제 1 커패시터를 제공하는 단계, 및 제 1 커패시터에서의 커패시턴스가 임계치 아래로 떨어질 때, 제 1 커패시터에서의 커패시턴스를 측정함으로써 유체 라인 내 가스 거품의 존재를 검출하는 단계를 포함한다. 방법은 유체 라인 내경 지름에 부분적으로 기초하여 제 1 커패시터에서 측정된 커패시턴스와 가스 체적을 상관시키는 단계를 추가로 포함한다.
다음의 상세한 설명 및 도면들에 의해 명백해지는 바와 같이, 라인 내 가스 거품 크기 및/또는 가스 거품 유속을 정확히 결정함으로써, 생성된 다수의 거짓 또는 성가신 경보들이 최소화될 수 있다. 또한, 문제가 있는 가스 거품 크기 또는 거품 유속으로 인해 경보가 생성될 때, 환자가 잠재적으로 위험한 유체를 수신하지 않도록 보장하기 위해 유체 라인이 정화될 수 있다.
물론, 본 발명은 상술된 실시예들로 제한되지 않고, 이후에 설명되는 도면들의 간단한 설명 및 상세한 설명, 및 특허청구범위의 검토 후에 상기 실시예들의 다른 특징들이 명백해질 것이거나, 본 발명의 실시에 의해 학습될 수 있다.
본원에 기재된 실시예들의 상기 양태들은 첨부한 도면들과 연관하여 취해질 때 다음의 상세한 설명을 참조하여 더욱 용이하게 명백해질 것이다.
도 1은 특정 개시된 실시예들에 따른 커패시터 어셈블리의 간략도.
도 2는 특정 개시된 실시예들에 따른 유체 모니터링 시스템의 간략도.
도 3은 특정 개시된 실시예들에 따른 유체 모니터링 시스템의 간략도.
도 4은 특정 개시된 실시예들에 따라 기준 커패시턴스를 계산하기 위한 방법의 흐름도.
도 5는 특정 개시된 실시예들에 따라 유체 라인 내 가스의 존재를 결정하기 위한 방법의 흐름도.
도 6은 특정 개시된 실시예들에 따라 유체 라인 내 가스 거품 유속을 결정하기 위한 방법의 흐름도.
도 7은 특정 개시된 실시예들에 따른 유체 모니터링 시스템의 간략도.
도 8은 특정 개시된 실시예들에 따른, 유체 모니터링 시스템에서 이용하기 위한 전기 회로를 도시한 간략도.
본원에 개시된 실시예들, 첨부한 도면들에 예시된 실시예들의 예들에 대해 참조가 이제 상세히 이루어질 것이고, 여기서 동일한 참조 번호들은 전체에 걸쳐 동일한 소자들을 나타낸다. 본원에 이용된 바와 같이, 유전 상수는 재료 내의 전기장의 형성을 저지하는 재료의 능력의 정도를 나타낸다. 또한, 유전 상수 및 상대적 유전율은 본원에 개시된 실시예들을 설명할 때 상호변경가능하도록 이용될 것이다.
도 1은 복수의 커패시터들(10)로 구성된 커패시터 어셈블리(50)의 간략한 하나의 예를 도시한다. 그러나, 개시된 실시예들이 커패시터 어셈블리(50) 내의 임의의 특정 수의 커패시터들로 제한되지 않는다는 것을 유의하라.
각각의 커패시터(10)는 2 개의 활성판들(10a 및 10b)로 구성되고, 이는 동일한 평면에 배치된다. 각각의 커패시터에 대한 커패시턴스는 다음의 수학식에 의해 결정된다.
Figure pct00001
여기서, C는 커패시턴스이고, Q는 각각의 판 상에 저장된 전하의 양이고, V는 판들 사이에 나타나는 전위 차이 또는 전압이다. 커패시턴스는 패럿 단위(F)로 주어진다.
서로에 대해 병렬인 2 개의 판들에 대해 이러한 커패시턴스 수학식이 일반적으로 이용되지만, 이러한 커패시턴스 수학식은 동일한 평면에 존재하는 2 개의 판들에 대해 개략적인 근사치로서 또한 이용될 수 있다. 다른 커패시턴스 수학식들이 또한 도 1에서 커패시터들(10)의 커패시턴스를 결정하기 위해 근사치들로서 이용될 수 있다. 예를 들면,
Figure pct00002
여기서, C는 커패시턴스이고, ε는 2 개의 병렬 판들 간의 재료의 유전율이고, A는 각각의 판의 면적이고, d는 2 개의 판들 간의 거리이다.
도 1을 참조하여, 높은 유전 상수를 갖는 오브젝트(object)(15)가 판들(10a, 10b) 사이에 및/또는 위에 외란(disturbance)을 형성할 때, 커패시터들(10)의 커패시턴스가 증가된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 오브젝트(15)는 유체 경로(40)를 포함하는 유체일 수 있다. 높은 유전 상수는 본원에서 실온에서 50 이상인 것으로서 규정된다.
도 1의 개념을 라인 내 유체 모니터링 시스템에 적용하여, 유체 경로(40)는 판들(10a 및 10b)에 근접하게 배치된다. 유체 경로(40)는 유체 라인(20) 내에 포함되고, 유체 라인(20)은 판들(10a, 10b)과 직접적으로 접촉하는 것이 바람직하다. 유체와 같은 오브젝트(15)가 채워지거나 유체 라인(20)을 통해 흐를 때, 전기 회로(25)에 의해 결정되는 바와 같이, 커패시터 어셈블리(50)에 의해 상당히 안정된 커패시턴스가 감지된다. 이러한 안정된 커패시턴스는 기준 커패시턴스로서 지칭된다. 하나의 실시예에서, 전기 회로(25)는 유선 또는 무선 접속과 같은 수단을 통해 판들(10a, 10b)과 통신(35)한다.
유체와 같은 오브젝트(15)가 유체 라인을 통해 흐르지 않을 때, 커패시터 어셈블리(50)에 의해 커패시턴스의 감소가 감지된다. 유사하게, 가스 거품들(30)이 유체 라인 내 감지 위치에 존재할 때, 결과적으로 커패시턴스의 감소가 커패시터 어셈블리(50)에 의해 감지된다.
이제 도 7을 참조하여, 이러한 예에서, 제 1 커패시터(110)는 유체 모니터링 시스템(700)을 포함한다. 제 1 커패시터(110)는 제 1 판(130) 및 제 2 판(140)을 포함한다. 제 1 판(130)은 길이 L1(도시되지 않음) 및 높이 H1(도시되지 않음)를 갖는다. 제 2 판(140)은 길이 L2(도시되지 않음) 및 높이 H2(도시되지 않음)를 갖는다. 일부 실시예들에서, 제 2 판(140) 길이 L2는 제 1 판(130) 길이 L1보다 작다.
도 7에 도시된 바와 같이, 커패시터(110)는 유체 라인(160)을 둘러싸서, 유체가 유체 라인(160)을 통해 이동함에 따라 유체는 커패시터(110)에 의해 통과된다. 즉, 유체가 판들(130 및 140) 사이를 통과한다. 유체 라인(160)은 일반적으로 도관(162) 내에 내경 지름(bore of diameter)(B)을 갖는 도관(162)을 포함하여, 유체가 그 안에서 흐른다. 도관(162)은 폴리머 또는 폴리머 혼합과 같은 유연한 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 도관(162)에 대한 적절한 재료들은 이에 제한되지 않지만, 실리콘, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리우레탄, 및 다른 알려진 외과의 배관 재료들(surgical tubing materials)을 포함한다. 일 예시적인 실시예에서, 도관(162)은 PVC로 제조된다.
일부 실시예들에서, 커패시터(110)는 프로세서(170) 및 메모리(175)를 포함하는 전기 회로(132)와 통신(152)한다(도 8 참조). 전기 회로(132)는 또한 타임 스탬핑을 위한 클록(195)을 포함할 수 있다. 커패시터(110)와 전기 회로(132) 간의 통신(152)은 예를 들면, 유선 또는 무선 접속들을 포함하는 임의의 적합한 수단에 의해 성취될 수 있다.
간략히 도 8을 참조하여, 전기 회로(132)가 도시된다. 전기 회로(132) 내에서, 프로세서(170)는 비교기(180), 감산기(185), 분할기(190) 등을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 프로세서(170)는 산술 논리 유닛(ALU)에서 통상적으로 이용되는 것과 일치하는 구성요소들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 전기 회로(132)는 후술되는 바와 같이 유체 모니터링 시스템(700)에 대한 모든 계산들을 실행한다. 또한, 일부 실시예들에서, 전기 회로(132)는 경보기(800)와 통신(810)한다. 다른 실시예들에서, 경보기(800)는 전기 회로(132)에 통합된다.
쉽게 이해되는 바와 같이, 커패시턴스 수학식들 (1) 및 (2)은 커패시터(100)에 적용된다. 그러나, 수학식 2에서 유전율 ε의 계산은 커패시터(110)의 판들(130 및 140) 사이의 복수의 오브젝트들의 존재에 의해 다소 복잡해진다. 즉, 이러한 오브젝트들은 도관(162)의 제 1 벽; 도관(162) 내에 흐르는 유체; 및 도관(162)의 제 2 벽을 포함한다.
상술된 바와 같이, 유전 상수 및 상대적 유전율은 본 실시예들을 설명할 때 상호변경가능하도록 이용된다. 알려진 바와 같이, 공기는 대략 1의 유전 상수를 갖는다. PVC는 대략 3의 유전 상수를 갖는다. 물은 온도에 민감하고, 실온에서 대략 80의 유전 상수를 갖는다.
커패시터(110)의 판들 사이의 복수의 오브젝트들 때문에, 오브젝트들 각각에 대한 정확한 커패시턴스를 계산하기 위해, 각각의 오브젝트는 시스템에 의해 개별적인 서브-커패시터를 포함하는 것으로서 여겨진다. 용어들, 서브-커패시터 및 서브 커패시턴스는 커패시터(110)에 의해 측정된 바와 같이, 본원에서 단일의 오브젝트로부터의 커패시턴스와 복수의 오브젝트들에서의 조합된 커패시턴스를 구별하기 위해 이용된다. 따라서, 도관(162)의 제 1 벽은 제 1 서브-커패시터 C1에 대응하고, 도관(162) 내에 흐르는 유체는 제 2 서브-커패시터 C2에 대응하고, 도관(162)의 제 2 벽은 제 3 서브-커패시터 C3에 대응한다.
도 7을 참조하여, 판들(130 및 140) 사이의 복수의 오브젝트들은 서로 직렬인 것으로서 여겨진다. 따라서, 서브-커패시터들 C1, C2, C3은 서로 직렬인 것으로서 여겨진다. 알려진 바와 같이, 직렬인 커패시터들의 커패시턴스는 다음의 수학식에 따라 계산된다.
Figure pct00003
여기서, C는 총 커패시턴스이고, Cn는 개별적인 커패시터에 대한 커패시턴스이고, n은 커패시터들의 총수이다.
탄성율에 대해 상기 수학식이 유용하고, 이는 커패시턴스의 역수이고, 다라프(Daraf)(F-1)의 단위들로 주어진다.
Figure pct00004
따라서,
Figure pct00005
계산을 위해, 도관(162)의 크기들은 4 mm의 외부 지름, 2.76 mm의 내부 지름, 및 대략 0.62 mm의 벽 두께를 갖는 것으로 가정될 것이고, 2 개의 벽들이 존재하는 것으로 고려된다. 또한, PVC에 대한 유전 상수가 이용될 것이다.
각각의 서브-커패시터 C1, C2, C3에 대한 커패시턴스가 결정되면서, 커패시터(110)의 면적이 예시적인 계산을 위해 이용될 것이다. 예시적인 실시예에서, 판(140)에 대한 크기들은 H2가 2 mm이고, L2가 8.5 mm인 것으로 가정될 것이다. 따라서, 판(140)은 17 x 10-6 m2의 면적을 갖는다. 간략히 하기 위해, 판(130)은 또한 판(140)과 동일한 면적을 갖는 것으로 가정된다. 이러한 간략화는 커패시터들의 커패시턴스가 유체 라인을 둘러싸는 판들(130 및 140)의 공유된 길이에 의존한다는 점에서 정당한 것이다. 따라서, 판들(130 및 140)의 에지 효과들은 무시될 것이다.
[표 1]
예시적인 실시예에서 이용된 파라미터들의 리스트들
Figure pct00006
여기서, ε2*는 공기의 유전 상수를 나타낸다.
도관 내의 물에 대한 80 x 8.85 x 10-12 F/m의 ε2을 포함하는, 수학식 5에서 표 1로부터의 값들을 이용하는 것은 360 x 10-15 F 또는 360 fF의 총 커패시턴스 C를 유발한다. 또한, 도관 내 공기에 대한 1 x 8.85 x 10-12 F/m의 ε2*를 포함하는, 수학식 5에서 표 1로부터의 값들을 이용하는 것은 47.4 x 10-15 F 또는 47.4 fF의 총 커패시턴스 C를 유발한다. 유체가 유체 라인(160) 내에서 흐를 때 유체 모니터링 시스템(100)의 총 커패시턴스 및 공기와 같은 가스가 유체 라인(160) 내에서 흐름 때 총 커패시턴스를 비교하는 것은 7 배 이상의 비율을 나타낸다. 따라서, 대략 300 fF의 차이는 유체 또는 가스가 커패시터 판들(130, 140) 사이의 유체 라인(160) 내에서 흐르는지의 여부를 결정하도록 측정되어야 할 것이다. 따라서, 유체 라인(160)을 통해 흐르는 유체가 기준 커패시턴스로서 이용될 때, 커패시턴스에서의 임의의 감소는 유체 내에서 흐르는 가스 거품들로 인한 것으로 볼 수 있다. 이와 같이, 기준 커패시턴스는 가스가 유체 라인(160) 내에 존재하는지의 여부를 결정하기 위한 임계치로서 이용될 수 있다. 대안적으로, 시스템이 경보기(800)에 결합되는 경우에, 경보기(800)가 임계치에 대해 너무 높은 값을 가짐으로써 트리거링되지 않도록 에러의 마진을 제공하기를 원하는 것을 포함하는, 다양한 요인들에 기초하여 임계치가 선택될 수 있다.
표 1에 나열된 값들이 일 예시적인 실시예에 대한 것이기 때문에, 원하는 결과들을 성취하기 위해 다른 값들이 이용될 수 있다. 예를 들면, 더 큰 판들(130 및 140)을 이용하는 것은 더 큰 면적 A을 유발하고, 이는 더 높은 커패시턴스 C를 산출할 것이다. 측정되는 커패시턴스 값들이 그러한 작은 범위에 있고, 외부 소스들로부터의 잔여 커패시턴스가 측정들에 영향을 줄 수 있기 때문에, 커패시턴스 신호를 정확히 인식하기 위해 더 높은 커패시턴스 값들이 바람직할 수 있다.
도 4를 참조하여, 기준 커패시턴스가 계산된다. 먼저, 유체는 단계(270)에서 유체 라인(160)을 통해 전달된다. 유체의 커패시턴스는 단계(280)에서 감지된다. 감지된 커패시턴스는 단계(290)에서 기준 커패시턴스로서 기록된다. 도 1에서 유체 라인(160)을 통해 전달되는 유체가 초기 유체이고, 이는 라인을 통해 유체가 전달되기 전에 모든 가스가 유체로부터 정화되거나 유체가 수용된 최대 가스 내용물을 포함한다는 것을 의미한다. 이러한 기준 커패시턴스 값은 비교 단계에서 나중에 이용되도록 저장된다. 예를 들면, 기준 커패시턴스 값은 메모리(175)에 저장될 수 있다.
도 5를 참조하여, 유체는 단계(300)에서 유체 라인(160)을 통해 전달된다. 유체의 커패시턴스는 단계(310)에서 제 1 커패시터(110)에 의해 감지된다. 단계(320)에서, 제 1 커패시터(110)에 의해 감지된 커패시턴스는 도 4의 단계(290)에서 결정된 기준 커패시턴스 값과 비교된다. 감지된 커패시턴스가 단계(330)에서 결정된 바와 같은 기준 커패시턴스와 동일하면, 이때 어떠한 가스도 검출되지 않는다. 그러나, 감지된 커패시턴스가 기준 커패시턴스와 동일하지 않다면, 단계(340)에 도시된 바와 같이 이때 가스가 검출된다. 감지된 커패시턴스가 단계(350)에서 결정된 임계치보다 아래이면, 경보기(800) 또는 다른 동작이 단계(360)에서 트리거링될 수 있다. 가스가 검출되면, 감지된 커패시턴스는 임계치보다 높고, 경보기(800)가 트리거링되지 않을 것이다.
단계(350)에서, 감지된 커패시턴스가 임계치 미만이면, 취해질 수 있는 또 다른 동작의 예는 유체의 흐름을 정지시키는 것이며, 이로써, 환자에 대한 가스의 전달을 방지한다. 또 다른 동작은 돌보는 사람에게 라인 내 가스를 통지하는 것일 수 있다. 그러한 통지는 원격으로 실행될 수 있다. 또한, 이들 예시적인 동작들의 조합이 실행될 수 있다.
상기 예에서 측정된 총 커패시턴스가 단일의 커패시터(110)에 대해 실행되었다는 것을 유의해야 된다. 다중 커패시터들의 이용은 다중의 총 커패시턴스 측정들을 유발할 것이다. 예를 들면, 도 2를 참조하라. 임의의 특정 이론에 의해 얽매이지 않으면서, 다중의 커패시턴스 측정들은 커패시턴스 신호들의 통합을 보존하는 것을 원조한다고 사료된다.
도 2를 이제 참조하여, 이러한 예에서, 제 1 커패시터(110) 및 제 2 커패시터(120)는 유체 모니터링 시스템(100)을 포함한다. 제 1 커패시터(110)는 제 1 판(130) 및 제 2 판(140)을 포함한다. 제 1 판(130)은 길이 L1(도시되지 않음) 및 높이 H1(도시되지 않음)를 갖는다. 제 2 판(140)은 길이 L2(도시되지 않음) 및 높이 H2(도시되지 않음)를 갖는다. 제 2 판(140)의 길이 L2는 제 1 판(130)의 길이 L1보다 작다.
제 2 커패시터(120)는 제 1 판(130) 및 제 3 판(150)을 포함한다. 제 3 판(150)은 길이 L3(도시되지 않음) 및 높이 H3(도시되지 않음)를 갖는다. 제 3 판(150)의 길이 L3은 제 1 판(130)의 길이 L1보다 작다. 따라서, 제 1 판(130)은 제 1 및 제 2 커패시터들(110, 120)에서 공통이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 커패시터들(110 및 120)은 유체 라인(160)을 둘러싸서, 유체가 유체 라인(160)을 통해 이동함에 따라 유체가 2 개의 커패시터들 사이를 통과한다. 유체 라인(160)은 일반적으로 도관(162) 내에 내경 지름 B을 갖는 도관(162)을 포함하여, 유체가 그 안에서 흐른다.
유체 모니터링 시스템들(100 및 700)의 이점은 커패시턴스 측정들을 구현하기 위해 표준 커패시턴스-디지털 변환기(145)가 이용될 수 있다는 것이다. 예를 들면, 아날로그 장치들 AD7746은 10-18 F(aF)를 분석할 수 있고 ±4 x -15 F(fF)의 절대 에러를 갖는 커패시턴스-디지털 변환기이다. 본원에 참조로서 통합된, http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/AD7745_7746.pdf에서 이용가능한 AD7746 24-비트, 2 채널 커패시턴스 디지털 변환기 데이터 시트는 그러한 장치를 도시한다.
도 2를 참조하여, 커패시턴스-디지털 변환기(145)는 전기 회로(132)와 통신(142)하고, 커패시터들(110)과 통신(148)하는 것으로 도시된다. 커패시턴스-디지털 변환기(145)와 전기 회로(132) 간의 통신(142) 및 커패시턴스-디지털 변환기(145)와 커패시터들(110, 120) 간의 통신(148)은 예를 들면, 유선 또는 무선 접속들을 포함하는 임의의 적합한 수단에 의해 성취될 수 있다. 하나의 실시예에서, 커패시턴스-디지털 변환기(145)는 전기 회로(132)에 통합된다.
2 개의 커패시터들(110, 120)을 가지는 그러한 시스템에서, 차이 커패시턴스가 또한 결정될 수 있다. 차이 커패시턴스는 제 1 커패시터(110)에서 커패시턴스를 측정하고, 제 2 커패시터(120)에서 커패시턴스를 측정하고, 다른 커패시턴스에서 하나의 커패시턴스를 감산함으로써 결정된다. 하나의 실시예에서, 감산기(185)는 감산을 실행한다. 부가적으로, 차이 커패시턴스는 유체 라인 내경 지름에 부분적으로 기초하여 가스 체적 값에 상관될 수 있다. 그러한 가스 체적 값들은 메모리(175) 예를 들면, 룩업 테이블에 저장될 수 있다.
이제 도 3을 참조하여, 이러한 예에서, 제 1 커패시터(110), 제 2 커패시터(120), 제 3 커패시터(210), 및 제 4 커패시터(220)는 유체 모니터링 시스템(220)의 또 다른 실시예를 포함한다. 제 1 및 제 2 커패시터들(110, 120)은 도 2과 관련하여 설명된 것과 동일한 방법으로 동작한다. 이러한 예에서, 제 3 커패시터(210)는 제 1 커패시터(110)와 유사하게 동작하고, 제 4 커패시터(220)는 제 2 커패시터(120)와 유사하게 동작한다. 따라서, 제 3 커패시터(210)는 제 1 판(230) 및 제 2 판(240)을 포함하고, 제 4 커패시터(220)는 제 1 판(230) 및 제 3 판(250)을 포함한다.
도 2와 유사하게, 커패시터들(210, 220)은 커패시턴스-디지털 변환기(145 및 245) 각각에 접속된다. 일부 실시예들에서, 커패시턴스-디지털 변환기들(145, 245)은 공유된 전기 회로(132)와 통신한다. 다른 실시예들에서, 커패시턴스-디지털 변환기들(145, 245)은 개별적인 전기 회로들과 통신한다.
4 개의 커패시터들(110, 120, 210, 220)을 가지는 도 3에 도시된 시스템에서, 복수의 차이 커패시턴스들이 결정될 수 있다. 예를 들면, 커패시터들(110 및 120) 간의 제 1 차이 커패시턴스가 결정될 수 있고, 커패시터들(210 및 220) 간의 제 2 차이 커패시턴스가 또한 결정될 수 있다. 상술된 바와 같이, 다수의 커패시턴스 측정들은 커패시턴스 신호들의 통합을 보존하는 것을 원조할 수 있다. 또한, 다수의 차이 커패시턴스 측정들은 유체 라인(160) 내 유체의 내용물들, 특히 그러한 내용물들의 흐름을 결정하는 것을 원조할 수 있다.
특정 실시예들에서, 차이 커패시턴스는 가스 거품들의 크기 및 가스 거품들이 유체 라인(160)의 길이를 따라 이동하는지의 여부를 결정하는데 유용하다. 예를 들면, 커패시턴스가 기준 커패시턴스와 동일하지 않은 커패시터(110)에서 검출되어, 커패시터(110)에서 유체 라인에 가스가 존재한다는 것을 나타내고, 동일한 커패시턴스가 나중에 커패시터(120)에서 검출됨을 나타내면, 가스 거품들이 유체 라인(160)을 통해 이동한다고 추정될 수 있다. 그러나, 동일한 커패시턴스가 나중에 커패시터(120)에서 검출되지 않는다면, 가스 거품들이 유체와 함께 유체 라인(160)을 통해 이동하지 않고, 오히려 유체가 계속해서 흐르는 동안 유체 라인(160)에서 상대적으로 정지되어 있을 수 있다고 추정될 수 있다.
또한, 커패시턴스가 기준 커패시턴스와 동일하지 않고 상당히 빠르게 변하지 않는 커패시터들(110 및 120)에서 동시에 검출되면, 유체와 함께 유체 라인(160)을 통해 이동하지 않는 큰 거품이 검출되거나 많은 양의 가스가 유체 라인(160)을 통해 이동한다고 추정될 수 있다. 따라서, 커패시터들이 차지하는 공간 및 그들 간의 거리가 커패시턴스 모니터링 거리를 규정하고, 이는 특정 크기의 가스 거품을 검출할 수 있거나 할 수 없게 하기 때문에, 커패시터들(110 및 120)의 상대적인 배치가 중요하다는 것이 인식되어야 한다. 따라서, 커패시터들(110 및 120)은 원하는 가스 거품 크기를 검출하기 위해 미리 결정된 거리(커패시턴스 모니터링 거리)만큼 이격되어야 한다. 일 예시적인 실시예에서, 커패시터들(110 및 120)은 8 mm 이상의 거리만큼 분리된다. 예시적인 실시예에서, 도 3에 도시된 시스템은 모든 4 개의 커패시터들(110, 120, 210, 220) 및 그들 간의 공간들을 포함하는 50 mm의 전체 길이를 가질 수 있다.
이제 도 3 및 도 6을 참조하여, 유체 라인 내 가스 거품 유속을 결정하기 위한 방법이 도시된다. 단계(400)에서, 유체는 유체 라인(160) 내에서 흐르도록 허용된다. 단계(410)에서, 제 1 커패시터(110)에서의 커패시턴스가 임계치 아래로 떨어지는 제 1 시간이 결정된다. 단계(420)에서, 제 2 커패시터(120)에서의 커패시턴스가 임계치 아래로 떨어지는 제 2 시간이 결정된다. 커패시턴스들이 임계치 아래로 떨어지는 시간들은 커패시터에서 커패시턴스를 감지하고, 커패시터에서 감지된 커패시턴스와 기준 커패시턴스를 비교하고, 커패시터에서 감지된 커패시턴스가 기준 커패시턴스 미만이면, 감지된 커패시턴스 값을 기록하고, 감지된 커패시턴스 값을 발생 시간에 대해 참조함으로써 결정된다. 하나의 실시예에서, 비교기(180)는 커패시턴스 비교를 실행한다. 하나의 실시예에서, 감지된 커패시턴스 값은 메모리(175)에 저장된다. 하나의 실시예에서, 발생 시간은 클록(195)에 의해 제공된다.
단계(430)에서, 가스 거품 이동 시간을 산출하기 위해, 제 2 시간은 제 1 시간으로부터 감산되거나, 대안적으로 제 1 시간은 제 2 시간으로부터 감산된다. 단계(440)에서, 가스 거품 이동 시간은 가스 거품 유속을 산출하기 위해 커패시턴스 모니터링 거리로 나누어진다. 가스 거품 이동 시간에 의한 커패시턴스 모니터링 거리의 나눗셈은 분할기(190)에 의해 실행될 수 있다. 이러한 가스 거품 유속은 가스가 라인 내 유체와 동일한 속도로 흐르는지의 여부에 관한 정보를 제공한다. 상술된 바와 같이, 거품 체적의 정확한 표시들이 결정될 수 있고, 이로써 생성되는 거짓 또는 성가신 경보들의 수를 최소화하기 때문에, 이러한 정보는 유용하다.
또한, 문제가 되는 것으로 여겨지는 거품 크기, 즉, 원하는 거품 크기를 초과하는 거품 크기가 검출되면, 유체 라인(160)은 정화될 수 있다. 대안적으로, 거품 유속이 바람직하지 않다면, 즉, 너무 느리거나 너무 빠르면, 유체 라인(160)은 정화될 수 있다. 이러한 유체 라인(160)의 내용물들을 정화 또는 축출하는 것은 환자가 위험한 거품들을 동반한 유체를 수신하지 않도록 보장한다.
개시된 실시예들의 이전 기재는 당업자가 본 발명을 제조 또는 이용하도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 수정들은 당업자들에게 명백할 것이며, 본원에 규정된 포괄적인 원칙들은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 예를 들면, 감지된 라인 내 커패시턴스와 기준 커패시턴스를 비교하는데 임의의 적합한 비교기가 이용될 수 있다. 유사하게, 차이 커패시턴스를 결정하는데 임의의 적합한 감산기가 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본원에 도시된 실시예들로 제한하도록 의도되지 않지만, 본원 개시된 원칙들 및 신규한 특징들과 일치하여 가장 넓은 범위로 부여된다.
10a, 10b: 활성판 15: 오브젝트
20, 160: 유체 라인 25, 132: 전기 회로
50: 커패시터 어셈블리
100, 700: 유체 모니터링 시스템 110: 제 1 커패시터
120: 제 2 커패시터 130, 230: 제 1 판
140, 240: 제 2 판
145, 245: 커패시턴스-디지털 변환기 150, 250: 제 3 판
162: 도관 170: 프로세서
175: 메모리 180: 비교기
185: 감산기 190: 분할기
210: 제 3 커패시터 220: 제 4 커패시터
800: 경보기

Claims (25)

  1. 유체 라인(fluid line) 내 유체를 모니터링(monitoring)하기 위한 장치에 있어서:
    제 1 판 및 제 2 판을 포함하는 제 1 커패시터(capacitor)로서, 상기 제 1 및 제 2 판들은 상기 유체 라인의 대향 측면들 상에 배치되고 분리되어, 상기 유체 라인을 통해 이동하는 유체가 상기 제 1 및 상기 제 2 판들 사이를 통과하는, 상기 제 1 커패시터; 및
    상기 제 1 커패시터와 통신하는 프로세서를 포함하고,
    상기 제 1 커패시터는 상기 유체 라인의 커패시턴스(capacitance)를 감지하도록 구성되고,
    상기 프로세서는 상기 유체 라인 내 상기 유체의 조성(composition)을 결정하기 위해 상기 제 1 커패시터에서 감지된 커패시턴스와 기준 커패시턴스를 비교하도록 구성되는, 유체 라인 내 유체를 모니터링하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 커패시턴스는 대략 300fF보다 큰 커패시턴스인, 유체 라인 내 유체를 모니터링하기 위한 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기준 커패시턴스는 대략 350fF보다 큰 커패시턴스인, 유체 라인 내 유체를 모니터링하기 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터와 통신하는 커패시턴스-디지털 변환기를 추가로 포함하는, 유체 라인 내 유체를 모니터링하기 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 커패시턴스-디지털 변환기는 10-18 패럿 규모의 커패시턴스들을 검출하도록 구성되는, 유체 라인 내 유체를 모니터링하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 가스 거품 크기를 결정하기 위해 유체 라인 내경 지름(bore diameter)에 부분적으로 기초하여 상기 제 1 커패시터에서 상기 감지된 커패시턴스가 임계치 아래로 떨어질 때 상기 제 1 커패시터에서 상기 감지된 커패시턴스와 가스 체적을 상관시키도록 또한 구성되는, 유체 라인 내 유체를 모니터링하기 위한 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 판 및 제 3 판을 포함하는 제 2 커패시터로서, 상기 제 1 및 제 3 판들은 상기 유체 라인의 대향 측면들 상에 배치되고 분리되어, 상기 유체 라인을 통해 이동하는 유체가 상기 제 1 및 제 3 판들 사이를 통과하는, 상기 제 2 커패시터를 추가로 포함하고;
    상기 제 2 커패시터는 상기 유체 라인의 커패시턴스를 감지하도록 구성되고,
    상기 프로세서는 상기 유체 라인 내 상기 유체의 조성을 결정하기 위해 상기 제 2 커패시터에서 감지된 커패시턴스와 기준 커패시턴스를 비교하도록 구성되는, 유체 라인 내 유체를 모니터링하기 위한 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는 차이 커패시턴스(differential capacitance)를 산출하기 위해 다른 커패시터에서 감지된 커패시턴스로부터 하나의 커패시터에서 감지된 커패시턴스를 감산하도록 또한 구성되는, 유체 라인 내 유체를 모니터링하기 위한 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터 및 상기 제 2 커패시터와 통신하는 커패시턴스-디지털 변환기를 추가로 포함하는, 유체 라인 내 유체를 모니터링하기 위한 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 및 제 3 판들은 8 mm보다 큰 거리 만큼 서로로부터 분리되는, 유체 라인 내 유체를 모니터링하기 위한 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는 제 1 커패시터에서 감지된 커패시턴스가 제 1 임계치 아래로 떨어질 때 상기 제 1 커패시터에서 상기 감지된 커패시턴스와 제 1 시간을 상관시키도록 또한 구성되고, 상기 프로세서는 상기 제 2 커패시터에서 상기 감지된 커패시턴스가 상기 제 1 임계치 아래로 떨어질 때 상기 제 2 커패시터에서 상기 감지된 커패시턴스와 제 2 시간을 상관시키도록 구성되고, 상기 프로세서는 상기 제 1 커패시터가 상기 제 1 임계치 아래로 떨어지는 상기 제 1 시간과 상기 제 2 커패시터가 상기 제 1 임계치 아래로 떨어지는 상기 제 2 시간 사이의 시간 차이 및 유체 라인 내경 지름에 부분적으로 기초하여 가스 거품 크기를 결정하도록 구성되는, 유체 라인 내 유체를 모니터링하기 위한 장치.
  12. 가스가 유체 라인에 존재하는지의 여부를 결정하기 위한 방법에 있어서:
    유체 라인을 통해 유체를 통과시키는 단계로서, 상기 유체 라인은 제 1 커패시터에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이는, 상기 유체를 통과시키는 단계;
    상기 제 1 커패시터에서 상기 유체 라인 내 커패시턴스를 감지하는 단계;
    상기 제 1 커패시터에서 감지된 커패시턴스의 기준 커패시턴스를 비교하는 단계; 및
    상기 제 1 커패시터에서 상기 감지된 커패시턴스의 상기 기준 커패시턴스와의 비교에 기초하여 가스가 상기 유체 라인에 존재하는지의 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 가스가 유체 라인에 존재하는지의 여부를 결정하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 감지된 커패시턴스가 임계치 미만이면, 경보를 트리거링(triggering)하는 단계를 추가로 포함하는, 가스가 유체 라인에 존재하는지의 여부를 결정하기 위한 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 유체 라인은 제 2 커패시터에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이는, 가스가 유체 라인에 존재하는지의 여부를 결정하기 위한 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 커패시터에서 상기 유체 라인의 커패시턴스를 감지하는 단계;
    상기 제 2 커패시터에서 감지된 커패시턴스와 기준 커패시턴스를 비교하는 단계; 및
    상기 제 2 커패시턴스에서 상기 감지된 커패시턴스의 상기 기준 커패시턴스와의 비교에 기초하여 가스가 상기 유체 라인에 존재하는지의 여부를 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 가스가 유체 라인에 존재하는지의 여부를 결정하기 위한 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    차이 커패시턴스를 산출하기 위해 다른 커패시터에서 감지된 커패시턴스로부터 하나의 커패시터에서 감지된 커패시턴스를 감산하는 단계를 추가로 포함하는, 가스가 유체 라인에 존재하는지의 여부를 결정하기 위한 방법.
  17. 유체 라인 내 가스 거품 유속(gas bubble flow rate)을 결정하기 위한 방법에 있어서:
    유체 라인을 통해 유체를 통과시키는 단계로서, 상기 유체 라인은 제 1 커패시터 및 제 2 커패시터에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이고, 상기 제 1 및 제 2 커패시터들은 커패시턴스 모니터링 거리를 규정하기 위해 상기 유체 라인을 따라 서로로부터 이격되는, 상기 유체를 통과시키는 단계;
    상기 제 1 커패시터에서의 커패시턴스가 제 1 임계치 아래로 떨어지는 제 1 시간을 결정하는 단계;
    상기 제 2 커패시터에서의 커패시턴스가 상기 제 1 임계치 아래로 떨어지는 제 2 시간을 결정하는 단계;
    가스 거품 이동 시간을 산출하기 위해 상기 결정된 제 2 시간으로부터 상기 결정된 제 1 시간을 감산하는 단계; 및
    상기 가스 거품 이동 시간 및 상기 커패시턴스 모니터링 거리에 부분적으로 기초하여 가스 거품 유속을 결정하는 단계를 포함하는, 유체 라인 내 가스 거품 유속을 결정하기 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 가스 거품 유속 결정 단계는:
    가스 거품 유속을 산출하기 위해 상기 커패시턴스 모니터링 거리로 상기 가스 거품 이동 시간을 나누는 단계를 포함하는, 유체 라인 내 가스 거품 유속을 결정하기 위한 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 임계치는 기준 커패시턴스인, 유체 라인 내 가스 거품 유속을 결정하기 위한 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 커패시터에서의 커패시턴스가 상기 제 1 임계치 아래로 떨어지는 제 1 시간을 결정하는 단계는:
    상기 제 1 커패시턴스에서 상기 유체 라인의 커패시턴스를 감지하는 단계; 및
    상기 제 1 커패시터에서 감지된 커패시턴스와 상기 기준 커패시턴스를 비교하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 커패시터에서 상기 감지된 커패시턴스가 상기 기준 커패시턴스 미만이면, 상기 감지된 커패시턴스가 감지되는 시간이 기록되는, 유체 라인 내 가스 거품 유속을 결정하기 위한 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 2 커패시터에서의 커패시턴스가 상기 제 1 임계치 아래로 떨어지는 제 2 시간을 결정하는 단계는:
    상기 제 2 커패시터에서 상기 유체 라인의 커패시턴스를 감지하는 단계; 및
    상기 제 2 커패시터에서 감지된 커패시턴스와 상기 기준 커패시턴스를 비교하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 커패시터에서 상기 감지된 커패시턴스가 상기 기준 커패시턴스 미만이면, 상기 감지된 커패시턴스가 감지되는 시간이 기록되는, 유체 라인 내 가스 거품 유속을 결정하기 위한 방법.
  22. 유체 라인 내 가스 거품 크기를 결정하기 위한 방법에 있어서:
    유체 라인을 적어도 부분적으로 둘러싸고, 유체 흐름을 위해 내부에 내경 지름을 갖는 제 1 커패시터를 제공하는 단계;
    상기 제 1 커패시터에서의 커패시턴스가 임계치 아래로 떨어질 때, 상기 제 1 커패시터에서의 상기 커패시턴스를 측정함으로써 상기 유체 라인 내 가스 거품의 존재를 검출하는 단계; 및
    상기 유체 라인 내경 지름에 부분적으로 기초하여 상기 제 1 커패시터에서 상기 측정된 커패시턴스와 가스 체적을 상관시키는 단계를 포함하는, 유체 라인 내 가스 거품 크기를 결정하기 위한 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 유체 라인을 적어도 부분적으로 둘러싸는 제 2 커패시터를 제공하는 단계로서, 상기 제 1 및 제 2 커패시터들은 커패시턴스 모니터링 거리를 규정하기 위해 상기 유체 라인을 따라 서로로부터 이격되는, 상기 제 2 커패시터 제공 단계; 및
    상기 제 2 커패시터에서의 커패시턴스가 임계치 아래로 떨어질 때 상기 제 2 커패시터에서의 상기 커패시턴스를 측정함으로써 상기 유체 라인 내 상기 가스 거품의 연속된 존재를 검출하는 단계를 추가로 포함하는, 유체 라인 내 가스 거품 크기를 결정하기 위한 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    차이 커패시턴스를 산출하기 위해 상기 제 1 커패시터에서 측정된 커패시턴스로부터 상기 제 2 커패시터에서 상기 측정된 커패시턴스를 감산하는 단계, 및
    상기 유체 라인 내경 지름에 부분적으로 기초하여 상기 차이 커패시턴스와 가스 체적을 상관시키는 단계를 추가로 포함하는, 유체 라인 내 가스 거품 크기를 결정하기 위한 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 가스 거품은 상기 커패시턴스 모니터링 거리보다 작은 길이를 갖는, 유체 라인 내 가스 거품 크기를 결정하기 위한 방법.
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