WO2004011918A1 - Detector de burbujas por microondas - Google Patents

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WO2004011918A1
WO2004011918A1 PCT/ES2003/000386 ES0300386W WO2004011918A1 WO 2004011918 A1 WO2004011918 A1 WO 2004011918A1 ES 0300386 W ES0300386 W ES 0300386W WO 2004011918 A1 WO2004011918 A1 WO 2004011918A1
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receiver
flow
microwave
microwaves
paste
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PCT/ES2003/000386
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Inventor
Jose Julio Moya Garcia
Original Assignee
Asm-Dimatec Ingenieria, S.A.
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Publication date
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more

Definitions

  • the object of the present invention refers to the novel system for detecting bubbles by microwaves, that is, the detection of air bubbles within a flow of paste passing through a tube or hose using microwaves, since they are absorbed to a greater or lesser degree by the pastes, while the air does not absorb them, using an emitter and a receiver.
  • This patent is focused on the medical aspects, does not specifically refer to very pasty fluids (pastes), but focuses on the blood and in injectable liquids (drugs or liquids to perform certain analyzes).
  • the patent is referenced to bubbles, not of possible lumps or irregularities of the fluid not due to the presence of air.
  • the memory of the present invention provides a series of novelties, as it is not a passive application, but employs an active technique, that is, which makes use of an emitter and a receiver (which can be the same emitter) and that is based on the dispersion of the incident radiation by the air bubbles, as well as the use of
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) pasta which I do not know can be considered strictly liquid and do not have the same rheological characteristics as liquids. Another novelty is the possibility of detecting the level of homogeneity of the paste (presence or not of lumps).
  • the microwave bubble detector whose objective is the detection of air bubbles inside a flow of paste that passes through a tube or hose with the use of microwaves, which are absorbed to a greater or lesser degree by the pastes, since the air it does not absorb them, using an emitter and a receiver.
  • the operation system of the set is done as follows.
  • the power received by the receiver is constant, while the flow is homogeneous, when a bubble appears a dispersion occurs because the air does not absorb and the received power will be altered with respect to the background value of the homogeneous flow. There will also be dispersion if lumps appear.
  • the next phase is the treatment of the signal provided by the receiver.
  • This signal is filtered, rectified, amplified and digitized.
  • the background signal is altered and if it exceeds a certain limit then an alarm signal is activated.
  • the sensitivity of the device is related to the level of this limit. At a lower limit, the sensitivity will be higher, but the noise will also affect you more.
  • the configuration of the microwave bubble detector is defined by the following elements; a Teflon tube, nylon or any other non-metallic material that does not absorb microwaves, a receiver-emitter, an emitter-receiver and a shielded metal housing.
  • the inner tube is a non-metallic and non-absorbent microwave material.
  • the external casing must be metallic to avoid the maximum that the microwaves come out and that other microwaves can also enter with collateral effects from other devices, which avoids interference.
  • Fig. 1 Shows a schematic perspective view of the microwave bubble detector assembly, with the indication of the positioning of the inlet hole, and the opening where the emitter or receiver is located.
  • Fig. 2 Shows a perspective view of schematic form, with a longitudinal section where the positioning of the Teflon tube and the conduit through which the microwaves circulate are indicated.
  • Fig. 3 Shows a plan view, raised and in perspective, of the Teflon tube.
  • Fig. 4 Shows a schematic perspective view of the microwave bubble detector, indicating the positioning of the input of the material, the output thereof and the location of the emitter and receiver.
  • Fig. 5 Shows a schematic front representation of the device and the elements that comprise it of the microwave bubble detector
  • Fig.6 Shows the circuit where the block system of the microwave bubble detector is indicated, as well as the flow of the electronic schemes that comprise it.
  • Fig. 7 Shows the bubble detection equipment, in plan, elevation and a side view, as well as a perspective view of the equipment with all the elements that configure it, such as: The block, Emitter - Receiver, The connector
  • the microwave bubble detector whose objective is the detection of air bubbles within a flow of paste, which passes through a tube or hose. using microwaves, absorbed to a greater or lesser degree by the pastes, using an emitter and a receiver.
  • the configuration of the bubble detection system has a detection area, arranged for this purpose, known as housing or metal part (3), shielded.
  • a tube (5) of Teflon or similar material is placed, the tube (5) of Teflon is inside a metallic structure, which in combination of the two pieces can be intercalated in a circuit of pastes or fluids ..
  • Figure 2 shows the positioning of the Teflon tube (5), as well as the duct (6), area or field through which the microwaves circulate.
  • fig. 3 indicates the dimensioning of the Teflon tube (5) that is located inside the structure (3) or metal body that configures the detector.
  • Fig. 4 represents the detector device, where the positioning of the emitter (8), receiver (9), as well as the input (7), and the output (10) of the material, after passing through the detector are indicated.
  • Fig. 5 shows the scheme of the device and the elements that comprise it.
  • the casing (3) or shielded metal structure, the tube (5), must be made of Teflon, nylon or any other non-metallic material that does not absorb microwaves, the emitter (8), and the receiver (9).
  • FIG. 6 shows the groups of blocks and the electronic schema.
  • the microwave emitters are Macom, model MA87728-M01, the transmission frequency 10.525 Ghz, band X-Band, with 10 mw of power.
  • the receivers are the same, with which the received signal is worked.
  • the electronics are differentiated into several blocks, as they are; power, sensors, RF preamplifier, differential amplifier and analog output Fig. 7, shows the set of bubble detection equipment, as it is currently presented, as well as a plan perspective of the bubble detector. Where it is indicated the most important parts that configure it, such as: The block, The tube, The Emitter - Receiver, The waterproof "D" connector, The temperature probe, and The resistance.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The output ' connects to a PLC, to process the signal and, this signal send it to a PC, to make a signal processing software.

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Abstract

El detector de burbujas por microondas, es un dispositivo cuyo objetivo es la de detectar burbujas de aire dentro de un flujo de pasta, éste flujo de pasta, es conducido a través de un tubo o manguera de téflon, utilizando microondas ya que estas son absorbidas en mayor o menor grado por las pastas. En este dispositivo se utilizan un emisor y un receptor. La potencia que recibe el receptor es constante, mientras el flujo sea homogéneo. Cuando aparece una burbuja se produce una dispersión debido a que el aire no absorbe y la potencia recibida se verá alterada respecto al valor de fondo del flujo homogéneo, también habrá dispersión si aparecen grumos.

Description

DETECTOR DE BURBUJAS POR MICROONDAS
Objeto de la invención
El objeto de la presente invención, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere al novedoso sistema para detectar burbujas por microondas, es decir, la detección de burbujas de aire dentro de un flujo de pasta que pasa por un tubo ó manguera utilizando microondas, ya que son absorbidas en mayor ó menor grado por las pastas, mientras que el aire no las absorbe, utilizando un emisor y un receptor.
Antecedentes de la invención
Actualmente existen métodos para detectar burbujas dentro de fluidos, como la patente US N° 5198776 ( 30.03.1993 ), titulo; Microwav System for Detecting Gaseous Emboli. El objeto de esta patente es un sistema para la detección de presencia de burbujas de aire dentro de un líquido que fluye por un tubo. El sistema captura la amplitud de la radiación de microondas y detecta su caída debida a presencia de burbujas. Esta patente es potencialmente problemática debido a que comparte el mismo objetivo, como el detectar burbujas de aire dentro de un fluido mediante el uso de microondas. La patente indica que es una aplicación pasiva, es decir, solamente tiene un receptor que recibe la emisión de microondas generada por el mismo fluido. Esta patente esta centrada en los aspectos médicos, no hace referencia específicamente de fluidos muy pastosos ( pastas), sino que se centra en la sangre y en líquidos inyectables (medicamentos ó líquidos para realizar ciertos análisis), La patente está referenciada a las burbujas, no de posibles grumos ó irregularidades del fluido no debidas a la presencia de aire.
La memoria de la presente invención, referida al detector de burbujas por microondas, aporta una series de novedades, como que no es una aplicación pasiva, sino que emplea una técnica activa, es decir, que hace servir un emisor y un receptor ( que puede ser el mismo emisor ) y que se basa en la dispersión de la radiación incidente por parte de las burbujas de aire, así como la utilización de
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) pastas, que no sé pueden considerar estrictamente líquidos y no presentan las mismas características reologicas que los líquidos. Otras de las novedades es la posibilidad de detectar el nivel de homogeneidad de la pasta ( presencia o no de grumos ).
Descripción de la invención
El detector de burbujas por microondas, cuyo objetivo es la detección de burbujas de aire dentro de un flujo de pasta que pasa por un tubo o manguera con utilización de microondas, que son absorbidas en mayor o menor grado por las pastas, ya que el aire no las absorbe, utilizando un emisor y un receptor.
El sistema de funcionamiento del conjunto se realiza de la siguiente manera. La potencia que recibe el receptor es constante, mientras el flujo sea homogéneo, cuando aparece una burbuja se produce una dispersión debido a que el aire no absorbe y la potencia recibida se verá alterada respecto al valor de fondo del flujo homogéneo. También habrá dispersión si aparecen grumos.
La siguiente fase es el tratamiento de la señal que proporciona el receptor. Esta señal se filtra, rectifica, amplifica y, se digitaliza.
Cuando aparece una burbuja, la señal de fondo se altera y si supera un cierto límite entonces se activa una señal de alarma. La sensibilidad del dispositivo está relacionada con el nivel de este límite. A un límite inferior, más alta será la sensibilidad, pero también le afectará más el ruido.
La configuración del detector de burbujas por microondas está definido por los elementos siguientes; un tubo de teflón, nylon o cualquier otro material no metálico que no absorba microondas, un receptor - emisor, un emisor - receptor y , una carcasa metálica apantallada.
Es importante que el tubo interior sea de un material no metálico y no absorbente de microondas. La carcasa externa debe ser metálica para evitar al máximo que salgan las microondas y que también puedan entrar otros microondas de efectos colaterales de otros dispositivos, con lo cual se consigue evitar que se produzcan interferencias.
Descripción detallada de los dibujos
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) Para un mejor entendimiento del objeto de la presente invención, se describe a continuación una realización práctica del objeto de la presente invención, sobre la base de las figuras adjuntas.
Fig. 1 Muestra una vista en perspectiva de forma esquemática, del conjunto detector de burbujas por microondas, con la indicación del posicionamiento del orificio de entrada, y la abertura donde se ubica el emisor o receptor.
Fig. 2 Muestra una vista en perspectiva de forma esquemática, con un corte longitudinal donde se indica el posicionamiento del tubo de teflón y el conducto por donde circulan las microondas.
Fig. 3 Muestra una vista en planta , alzado y en perspectiva, del tubo de teflón.
Fig. 4 Muestra una vista en perspectiva de forma esquemática, del detector de burbujas por microondas, indicando el posicionamiento de la entrada del material, la salida del mismo y la ubicación del emisor y receptor.
Fig. 5 Muestra una representación frontal esquemática, del dispositivo y los elementos que lo integran del detector de burbujas por microondas
Fig.6 Muestra el circuito donde se indican el sistema de bloques del detector de burbujas por microondas, así como , el flujo de los esquemas electrónicos que lo compone.
Fig. 7 Muestra el equipo de detección de burbuja, en planta, alzado y una vista lateral, así como una vista en perspectiva del equipo con todos los elementos que lo configura como son: El bloque, Emisor - Receptor, El conector
"D" impermeable, La sonda de temperatura, La resistencia y las piezas mecánicas para su configuración.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) Realización preferente de la invención
El detector de burbujas por microondas, cuyo objetivo es la detección de burbujas de aire dentro de un flujo de pasta, que pasa por un tubo o manguera. utilizando microondas, absorbidas en mayor o menor grado por las pastas, utilizando un emisor y un receptor.
La configuración del sistema de detección de burbujas, según figs. 1 y 5 tiene una zona de detección, dispuesta para este fin, conocida como carcasa ó pieza metálica (3), apantallada. En su parte interior se ubica un tubo (5) de teflón o material similar, el tubo (5) de teflón está dentro de una estructura metálica, que en combinación de las dos piezas se pueden intercalar en un circuito de pastas o fluidos..
En la figura 2 se muestra el posicionamiento del tubo de teflón (5), así como el conducto (6), zona ó campo por donde circulan las microondas. En la fig. 3 se indica el dimensionado del tubo (5) de teflón que se ubica dentro de la estructura (3) o cuerpo metálico que configura el detector.
La fig. 4 representa el dispositivo detector, donde se indican el posicionamiento del emisor (8), receptor (9), así como la entrada (7), y la salida (10), del material, después de pasar por el detector. La fig. 5 muestra el esquema del dispositivo y de los elementos que lo integran. La carcasa ( 3 ) o estructura metálica apantallada, el tubo (5), debe ser de teflón, nylon o cualquier otro material no metálico que no absorba microondas, el emisor (8), y el receptor ( 9).
En la fig.6 se muestra los grupos de bloques y el esquema electrónico. Los emisores de microondas son Macom, modelo MA87728-M01 ,La frecuencia de transmisión 10.525 Ghz, banda de X - Band, con 10 mw de potencia. Los receptores son los mismos, con los que se trabaja la señal recibida. La electrónica está diferenciada en varios bloques, como son ; alimentación, sensores, previo RF, amplificador diferencial y salida analógica La fig. 7, muestra el conjunto del equipo detección de burbuja, tal y como se presenta actualmente, así como una perspectiva en planta del detector de burbuja. Donde se indica las partes más importantes que lo configura, como son : El bloque, El tubo, El Emisor - Receptor, El conector "D" impermeable, La sonda de temperatura, y La resistencia.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) La salida 'se conecta a un PLC, para procesar la señal y, ésta señal enviarla a un PC, para hacer un software de tratamiento de señal.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como una forma de llevarla a la práctica, sólo nos queda por añadir que, en su conjunto y partes que lo componen, es posible introducir cambios de forma, materiales y disposición, siempre y cuando dichas alteraciones no varíen sustancialmente las características de la invención que se reivindican a continuación.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Detector de burbujas por microondas, es un dispositivo cuyo objetivo es el detectar burbujas de aire dentro de un flujo de pasta, caracterizado porque, el flujo de pasta, es conducido a través de un tubo o manguera de teflón, utilizando microondas, ya que éstas son absorbidas en mayor o menor grado por las pastas, utilizando un emisor y un receptor.
2.- Detector de burbujas por microondas, según la primera reivindicación, caracterizado porque, la potencia que recibe el receptor es constante mientras el flujo sea homogéneo, cuando aparece una burbuja se produce una dispersión debido a que el aire no absorbe y, la potencia recibida se verá alterada respecto al valor de fondo del flujo homogéneo, también habrá dispersión si aparecen grumos.
3.- Detector de burbujas por microondas, según la primera y segunda reivindicación, caracterizado porque, el tratamiento de la señal que proporciona el receptor, se filtra, rectifica, amplifica y, se digitaliza.
4.- Detector de burbujas por microondas, según las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque, cuando aparece una burbuja, la señal de fondo se altera y supera un cierto límite, entonces se activa una señal de alarma. La sensibilidad del dispositivo está relacionada con el nivel de este límite. A un límite inferior, más alta será la sensibilidad.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0511651A2 (en) * 1991-04-30 1992-11-04 Ivac Corporation In-line fluid monitor system and method
US5198776A (en) * 1991-06-26 1993-03-30 Microwave Medical Systems, Inc. Microwave system for detecting gaseous emboli
WO1997014943A1 (en) * 1995-10-16 1997-04-24 Persson Lars Anders Method and device for liquid leakage indication
JPH1019620A (ja) * 1996-07-01 1998-01-23 Toshiba Corp 流量測定装置
EP0961117A1 (de) * 1998-05-27 1999-12-01 Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH Verfahren und Messgerät zur quantitativen Erfassung von Inhaltsstoffen eines Stoff/Flüssigkeit-Gemisches
WO2000003235A1 (en) * 1998-07-10 2000-01-20 Neles Field Controls Oy Method and measuring arrangement for measuring gas content of fluid

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4280495A (en) * 1978-11-24 1981-07-28 Sarns, Inc. Air emboli detection
AUPN559595A0 (en) * 1995-09-22 1995-10-19 Kodak (Australiasia) Proprietary Ltd. Microwave heating apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0511651A2 (en) * 1991-04-30 1992-11-04 Ivac Corporation In-line fluid monitor system and method
US5198776A (en) * 1991-06-26 1993-03-30 Microwave Medical Systems, Inc. Microwave system for detecting gaseous emboli
WO1997014943A1 (en) * 1995-10-16 1997-04-24 Persson Lars Anders Method and device for liquid leakage indication
JPH1019620A (ja) * 1996-07-01 1998-01-23 Toshiba Corp 流量測定装置
EP0961117A1 (de) * 1998-05-27 1999-12-01 Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH Verfahren und Messgerät zur quantitativen Erfassung von Inhaltsstoffen eines Stoff/Flüssigkeit-Gemisches
WO2000003235A1 (en) * 1998-07-10 2000-01-20 Neles Field Controls Oy Method and measuring arrangement for measuring gas content of fluid

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN *

Also Published As

Publication number Publication date
ES2199079B2 (es) 2005-05-16
US20110109324A1 (en) 2011-05-12
AU2003254504A1 (en) 2004-02-16
ES2199079A1 (es) 2004-02-01

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