WO2004020992A1 - Device and arrangement of a sensor for inclusions and/or particles in a liquid which is transported through a tube - Google Patents

Device and arrangement of a sensor for inclusions and/or particles in a liquid which is transported through a tube Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a device for arranging a sensor for inclusions and / or particles in a liquid that is transported through a hose, according to the preamble of claim 1.
  • Such a device is already known in which an ultrasonic sensor is attached to detect air inclusions in the blood of a dialysis machine before the purified blood is returned to the human body (EP 0 643 301 AI).
  • the device described there is constructed in such a way that the ultrasonic sensors enclose the hose in an ⁇ -shape.
  • the hose is held in a form-fitting manner.
  • the ⁇ shape can be circular or elliptical.
  • the tube is pushed in at the open end of the ⁇ .
  • the opening of the ⁇ is smaller than the hose diameter.
  • the hose is therefore held in a form-fitting manner in the ⁇ .
  • air bubbles can be detected by means of other signals such as infrared signals, light in the visible and also in the ultraviolet range. Other types of radiation or electromagnetic waves can also be used. It is therefore only essential that the signal is damped differently by the air bubbles than by the blood itself.
  • the present invention is based on the object of proposing a device for arranging a sensor with which the detection of inclusions (air or gas inclusions) and / or of particles is possible as precisely as possible, the hose being at the same time to be fastened as simply as possible.
  • a device according to claim 1, according to which the device has a sensor region on which the side walls of the groove-shaped receptacle are at least substantially flat and run at least substantially parallel to the open end of the groove-shaped receptacle, the device furthermore at least has a holding area next to the sensor area, in which the hose is held, in that the groove-shaped receptacle tapers towards the open end.
  • the tube is deformed in the sensor area in such a way that its sides form parallel and at least approximately flat surfaces.
  • this results in a very well-defined path through which the signal travels, so that the attenuation along the path can be determined comparatively easily and very precisely from a certain signal level because of the well-defined path.
  • the comparatively precisely defined path also proves to be advantageous if it is not the signal attenuation that is evaluated but the scatter that the signal experiences at the air bubbles.
  • the cross section over the distance traveled is advantageously the relevant size in order to be able to recognize whether air pockets are present.
  • the relevant variable can then be derived from the signal level and the comparatively precisely defined path.
  • the at least approximately flat surfaces are furthermore advantageous for a reproducible coupling of ultrasonic transmitters and ultrasonic receivers. Nevertheless, the hose can be held securely in the device by the at least one holding area. It is advantageous from the separation of these two areas that the deformation of the hose for fixing it no longer plays a role in the measurement.
  • Clamping the hose in the holding area also has the advantage, for example, that it is not absolutely necessary to provide a closable flap for the device. If this flap is omitted, the cleaning of the device is essential. easier.
  • the tapering of the opening in the holding area runs such that the opening of the groove-shaped receptacle is less than the hose diameter.
  • an opening remains in the groove-shaped receptacle, even when a hose is inserted.
  • a device is comparatively flexible with regard to the possibility of being able to insert hoses with different diameters. This is due to the deformability of the hoses. The device is therefore also not susceptible to fluctuations in the hose diameter due to tolerances. A holder in the holding area can be guaranteed in a certain diameter range, while at the same time reproducible coupling in the sensor area is maintained as long as the hose diameter is larger than the width of the sensor area.
  • the tapering of the opening in the holding area runs in such a way that the side walls of the groove-shaped receptacle run towards one another toward their opening, the side walls being able to be pressed apart against a spring-elastic pretension.
  • the device in the holding area can be designed such that an opening remains in the holding area of the device even in the relaxed state. This proves to be advantageous in terms of the possibility of being able to insert hoses with different diameters.
  • the at least approximately complete encirclement of an inserted tube on its circumference advantageously has the effect that liquid running along the tube can be prevented from entering the device. In particular, this liquid can be prevented from running between the sensors and the hose.
  • the device has two holding areas, which are each arranged at one end of the sensor area.
  • an ultrasonic sensor is attached in the sensor area.
  • This ultrasonic sensor advantageously allows particularly good gaseous inclusions in liquids to be detected, as is the case, for example, with air inclusions in the blood.
  • an optical sensor is further arranged in the sensor area.
  • the color of the blood can be assessed. This advantageously results in a combination of different sensors which can then be fastened together with one fastening process of the hose.
  • the groove-shaped receptacle is U-shaped in the sensor area and ⁇ -shaped in the at least one holding area.
  • the hose is also supported in its lower region by the round profile of the groove-shaped receptacle in its bottom region.
  • the surface of the device is inclined towards the open end of the groove-shaped recess at least in the holding area.
  • Claim 9 relates to the use of one of the aforementioned devices on a tube through which blood is transported.
  • the use of the device has proven to be particularly advantageous in connection with dialysis machines. It can be detected whether there are air pockets in the blood that is returned to the human body.
  • FIG. 4 shows a representation of a device which consists of a sensor area and a holding area adjoining this sensor area
  • Fig. 5 a representation of the fixation of the hose in the ⁇ -shaped area
  • FIG. 6 shows a representation of the introduction of the hose into the U-shaped area.
  • the figures show various details of the device.
  • FIG. 1 shows a representation of the sensor area of the device in a section transverse to the longitudinal direction of the device.
  • the groove-shaped receptacle 10.1 has a U-shaped cross section in the sensor area.
  • the side walls 102, 103 run parallel to one another and are flat. This results in a well-defined path in the sensor area between these side walls. Due to the round bottom of the U-shaped profile of the groove-shaped receptacle 101 in the sensor area, the hose lies particularly well against the wall.
  • the ultrasonic sensor on the side wall 102 side. This then affects both the placement of the ultrasound transmitter 104 and the ultrasound receiver 105. In this case, the signals measured by the ultrasound receiver that are reflected on the opposite side wall, so that the signals return to the ultrasound receiver 105, insofar as these are not due to inclusions or air bubbles are dampened. It can be seen that the ultrasound sensor as a whole (i.e. both the ultrasound transmitter and the ultrasound receiver) can also be attached to the other side wall.
  • the ultrasound receiver 105 it is also possible to mount the ultrasound receiver 105 on the other, opposite side wall 103, as is expressed by the dashed reference symbol. In this case, it is measured which signal portion of the ultrasound transmitter arrives at the ultrasound receiver 105 through the liquid.
  • ultrasonic transmitters and also ultrasonic receivers are arranged on the vertical side walls of the sensor area. As a result, the distances of the signals are precisely defined.
  • ⁇ -shaped area are designated by b, then advantageously a ⁇ b.
  • FIG. 2 shows an illustration of the holding area of the device in a section transverse to the longitudinal direction of the device.
  • the groove-shaped receptacle 201 is ⁇ -shaped here.
  • the hose can be held in this holding area in that the hose lies in a form-fitting manner in the groove-shaped receptacle 201 and is held by the tapering of the side walls running towards one another towards the opening.
  • the surface of the device is inclined towards the open end of the groove-shaped receptacle (202).
  • the hose can slide into the groove-shaped receptacle 201 particularly advantageously after being placed on the opening by a pressure load.
  • the hose When inserting the hose, it can be inserted through the opening by deforming only the hose. It is also possible to press the device apart in the holding area against a resilient bias.
  • This resilient prestress can be provided, for example, by a suitable choice of material, in which the device can be pressed apart in the holding area and then returns to its original shape.
  • Figure 3 shows a detailed view of Figure 2. Here you can see that the bottom of the ⁇ -shaped groove-shaped receptacle is flattened. This ensures that the hose lies particularly well in the holding area in the groove-shaped receptacle.
  • Figure 4 shows a schematic diagram of the device. In the middle, this has a sensor area 401, to which a holding area 402, 403 is connected in the axial direction. This fixes the hose well in the device. In the sensor area an ultrasonic sensor 404 may be attached. In addition, an optical sensor 405 can also be attached.
  • FIG. 5 shows a representation of an ⁇ -shaped holding area 502. It can be seen that the hose 501 adapts to the shape of the holding area -502 during insertion and is held thereby. A reliable fixation also takes place without a flap, in that the hose 501 virtually snaps into place when it is inserted.
  • FIG. 6 shows a representation of the U-shaped sensor area 601. Ultrasonic transmitters and ultrasonic receivers are attached to the vertical side walls of the sensor area 601. Even after the ultrasound transmitter and ultrasound receiver have been introduced, the side walls of the sensor area 601 are still vertical. By adapting the hose 501 in this U-shaped area, an optimal shape for the transmission is obtained. To clarify the difference, the ⁇ -shaped holding area 502 is also shown here.

Abstract

The invention relates to a device for arranging a sensor for inclusions and/or particles in a liquid which is transported through a tube. The tube can be placed in a groove-shaped receiving element of the device, said tube being maintained therein, wherein the groove-shaped receiving element is tapered on the open end thereof such that the tube is maintained by the tapering after insertion into the groove-shaped receiving element. The device comprises a sensor area on which the side walls of the groove-shaped receiving element are at least essentially level and extend at least essentially parallel in relation to the open end of the groove-shaped receiving element. The invention also relates to the use of said type of device on a pipe through which blood is guided.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Vorrichtung zur Anordnung eines Sensors für Einschlüsse und/oder Teilchen in einer Flüssigkeit, die durch einen Schlauch transportiert wirdDevice for arranging a sensor for inclusions and / or particles in a liquid that is transported through a hose
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anordnung eines Sensors für Einschlüsse und/oder Teilchen in einer Flüssigkeit, die durch einen Schlauch transportiert wird, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for arranging a sensor for inclusions and / or particles in a liquid that is transported through a hose, according to the preamble of claim 1.
Es ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der zur Erkennung von Lufteinschlüssen im Blut eines Dialysegerätes vor der Rückführung des gereinigten Blutes in den menschlichen Körper ein Ultraschallsensor angebracht wird (EP 0 643 301 AI). Die dort beschriebene Vorrichtung ist so aufgebaut, dass die Ultraschallsensoren den Schlauch Ω-förmig umschließen. Dadurch wird der Schlauch formschlüssig gehalten. Die Ω-Form kann dabei kreisförmig oder auch ellipsenförmig sein. Der Schlauch wird dabei an dem offenen Ende des Ω eingeschoben. Die Öffnung des Ω ist geringer als der Schlauchdurchmesser. Der Schlauch wird also in dem Ω formschlüssig gehalten. Es ist dort auch beschrieben, dass Luftblasen mittels anderer Signale wie beispielsweise Infrarot-Signalen, Licht im sichtbaren sowie auch im ultravioletten Bereich detektiert werden können. Ebenso können auch andere Arten von Strahlung oder elektromagnetischen Wellen verwendet werden. Wesentlich ist demnach nur, dass das Signal durch die Luftblasen eine andere Dämpfung erfährt als durch das Blut selbst.Such a device is already known in which an ultrasonic sensor is attached to detect air inclusions in the blood of a dialysis machine before the purified blood is returned to the human body (EP 0 643 301 AI). The device described there is constructed in such a way that the ultrasonic sensors enclose the hose in an Ω-shape. As a result, the hose is held in a form-fitting manner. The Ω shape can be circular or elliptical. The tube is pushed in at the open end of the Ω. The opening of the Ω is smaller than the hose diameter. The hose is therefore held in a form-fitting manner in the Ω. It is also described there that air bubbles can be detected by means of other signals such as infrared signals, light in the visible and also in the ultraviolet range. Other types of radiation or electromagnetic waves can also be used. It is therefore only essential that the signal is damped differently by the air bubbles than by the blood itself.
Der Anmelderin ist es weiter bekannt, den Ultraschallsensor bei der beschriebenen medizinischen Anwendung an der venösen Tropfkammer anzubringen und dann den Blutpegel in der Tropfkammer zu überwachen. Überschüssige Luft wird am oberen Ende aus der Tropfkammer ausgeschieden. Hierbei erweist sich jedoch der Blut/Luft-Kontakt in der Tropfkammer als problematisch wegen der Hämokompatibilität. Es gibt daher auch eine Entwicklung hin zu Geräten, die vollständig mit Blut gefüllt sind. Bei derartigen Geräten ist die Bestimmung des Luftanteils über eine Pegelüberwachung an sich problematisch. Weiterhin ist es schwierig, kleinere Luftblasen zu erfassen. Weitere Probleme können in der Ankopplung des Ultraschallsensors an die meist starre Tropfkammer bestehen. Aus diesem Grund wird daher teilweise die Luftdetektion in den Schlauchbereich verlegt, der die Tropfkammer mit der Kanüle verbindet. Eine derartige Lösung ist beispielsweise in der eingangs genannten Offenlegungsschrift beschrieben.It is also known to the applicant to attach the ultrasonic sensor to the venous drip chamber in the medical application described and then to monitor the blood level in the drip chamber. Excess air is discharged from the drip chamber at the top. However, the blood / air contact in the drip chamber proves to be problematic because of the hemocompatibility. There is therefore also a development towards devices that are completely filled with blood. In devices of this type, the determination of the air fraction via level monitoring is problematic per se. It is also difficult to detect smaller air bubbles. Further problems can arise in the coupling of the ultrasonic sensor to the usually rigid drip chamber. For this reason, some of the air detection is relocated to the tube area that connects the drip chamber to the cannula. Such a solution is described, for example, in the aforementioned publication.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Anordnung eines Sensors vorzuschlagen, mit der die Detektion von Einschlüssen (Luft- bzw. Gaseinschlüssen) und/oder von Teilchen möglichst genau möglich ist, wobei gleichzeitig der Schlauch möglichst einfach befestigbar sein soll.The present invention is based on the object of proposing a device for arranging a sensor with which the detection of inclusions (air or gas inclusions) and / or of particles is possible as precisely as possible, the hose being at the same time to be fastened as simply as possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst, wonach die Vorrichtung einen Sensorbereich aufweist, an dem die Seitenwände der rillenförmigen Aufnahme zumindest im wesentlichen eben sind und zumindest im wesentlichen parallel zum offenen Ende der rillenförmigen Aufnahme hin verlaufen, wobei die Vorrichtung weiterhin wenigstens einen Haltebereich neben dem Sensorbereich aufweist, in dem der Schlauch gehalten wird, indem dort die rillenförmige Aufnahme sich zum offenen Ende hin verjüngt.This object is achieved according to the invention by a device according to claim 1, according to which the device has a sensor region on which the side walls of the groove-shaped receptacle are at least substantially flat and run at least substantially parallel to the open end of the groove-shaped receptacle, the device furthermore at least has a holding area next to the sensor area, in which the hose is held, in that the groove-shaped receptacle tapers towards the open end.
Bei dieser Ausgestaltung erweist es sich als vorteilhaft, dass der Schlauch in dem Sensorbereich so verformt wird, dass seine Seiten parallele und zumindest annähernd ebene Flächen bilden. Indem der Sensor direkt an diesen Wänden angeordnet ist, ergibt sich dadurch eine sehr gut definierte Wegstrecke, die das Signal durchläuft, so dass aus einem bestimmten Signalpegel wegen der gut definierten Wegstrecke vergleichsweise einfach und sehr genau auf die Dämpfung entlang der Wegstrecke geschlossen werden kann. Dadurch kann also einfach ausgewertet werden, ob es sich um Flüssigkeit wie beispielsweise Blut handelt oder ob Lufteinschlüsse vorhanden sind. Die vergleichsweise genau definierte Wegstrecke erweist sich dabei auch als vorteilhaft, wenn nicht die Signaldämpfung ausgewertet wird sondern die Streuung, die das Signal an den Luftblasen erfährt. Auch hier ist vorteilhaft der Wirkungsquerschnitt über die durchlaufene Wegstrecke die relevante Größe, um erkennen zu können, ob Lufteinschlüsse vorhanden sind. Aus dem Signalpegel sowie der vergleichsweise exakt definierten Wegstrecke kann dann die relevante Größe abgeleitet werden. Die zumindest annähernd ebenen Flächen sind weiterhin für eine reproduzierbare Ankopplung von Ultraschallsendern und Ultraschallempfängern vorteilhaft. Dennoch kann der Schlauch sicher in der Vorrichtung gehalten werden durch den wenigstens einen Haltebereich. Vorteilhaft ergibt sich aus der Trennung dieser beiden Bereiche, dass die Deformation des Schlauches zu dessen Fixierung bei der Messung keine Rolle mehr spielt.In this embodiment, it proves advantageous that the tube is deformed in the sensor area in such a way that its sides form parallel and at least approximately flat surfaces. By arranging the sensor directly on these walls, this results in a very well-defined path through which the signal travels, so that the attenuation along the path can be determined comparatively easily and very precisely from a certain signal level because of the well-defined path. This makes it easy to evaluate whether it is a liquid such as blood or whether there are air pockets. The comparatively precisely defined path also proves to be advantageous if it is not the signal attenuation that is evaluated but the scatter that the signal experiences at the air bubbles. Here, too, the cross section over the distance traveled is advantageously the relevant size in order to be able to recognize whether air pockets are present. The relevant variable can then be derived from the signal level and the comparatively precisely defined path. The at least approximately flat surfaces are furthermore advantageous for a reproducible coupling of ultrasonic transmitters and ultrasonic receivers. Nevertheless, the hose can be held securely in the device by the at least one holding area. It is advantageous from the separation of these two areas that the deformation of the hose for fixing it no longer plays a role in the measurement.
Durch die Klemmpassung des Schlauches in dem Haltebereich ergibt sich beispielsweise auch als Vorteil, dass es nicht unbedingt notwendig ist, für die Vorrichtung eine verschließbare Klappe vorzusehen. Sofern diese Klappe entfallt, gestaltet sich die Reinigung der Vorrichtung wesentlich . einfacher.Clamping the hose in the holding area also has the advantage, for example, that it is not absolutely necessary to provide a closable flap for the device. If this flap is omitted, the cleaning of the device is essential. easier.
Bei der Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 2 verläuft die Verjüngung der Öffnung in dem Haltebereich derart, dass die Öffnung der rillenförmigen Aufnahme geringer ist als der Schlauchdurchmesser.In the embodiment of the device according to claim 2, the tapering of the opening in the holding area runs such that the opening of the groove-shaped receptacle is less than the hose diameter.
Bei dieser Ausgestaltung verbleibt eine Öffnung in der rillenförmigen Aufnahme, auch wenn ein Schlauch eingelegt ist. Eine solche Vorrichtung ist vergleichsweise flexibel hinsichtlich der Möglichkeit, Schläuche mit unterschiedlichen Durchmessern einlegen zu können. Dies ist in der Verformbarkeit der Schläuche begründet. Damit ist die Vorrichtung auch nicht anfallig bei toleranzbedingten Schwankungen der Schlauchdurchmesser. Eine Halterung im Haltebereich kann in einem gewissen Durchmesserbereich gewährleistet werden, während gleichzeitig eine reproduzierbare Ankopplung im Sensorbereich erhalten bleibt, so lange der Schlauchdurchmesser größer als die Weite des Sensorbereichs ist.In this embodiment, an opening remains in the groove-shaped receptacle, even when a hose is inserted. Such a device is comparatively flexible with regard to the possibility of being able to insert hoses with different diameters. This is due to the deformability of the hoses. The device is therefore also not susceptible to fluctuations in the hose diameter due to tolerances. A holder in the holding area can be guaranteed in a certain diameter range, while at the same time reproducible coupling in the sensor area is maintained as long as the hose diameter is larger than the width of the sensor area.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 verläuft die Verjüngung der Öffnung in dem Haltbereich derart, dass die Seitenwände der rillenförmigen Aufnahme zu Ihrer Öffnung hin aufeinander zu laufen, wobei die Seitenwände entgegen einer federelastischen Vorspannung auseinander drückbar sind.In the embodiment according to claim 3, the tapering of the opening in the holding area runs in such a way that the side walls of the groove-shaped receptacle run towards one another toward their opening, the side walls being able to be pressed apart against a spring-elastic pretension.
Dadurch wird die Einbringung und das Lösen des Schlauches erleichtert, indem die Vorrichtung zumindest im Haltebereich auseinander gedrückt werden kann.This facilitates the insertion and detachment of the hose in that the device can be pressed apart at least in the holding area.
Dabei kann die Vorrichtung im Haltebereich so ausgestaltet sein, dass auch im entspannten Zustand eine Öffnung im Haltebereich der Vorrichtung verbleibt. Dies erweist sich als vorteilhaft, was die Möglichkeit betrifft, Schläuche mit unterschiedlichen Durchmessern einlegen zu können. Es ist aber auch möglich, die Vorrichtung so auszugestalten, dass die Seitenwände im Haltebereich an der engsten Stelle aneinander anliegen. Diese können dann entgegen der federelastischen Vorspannung auseinander gedrückt werden, um einen Schlauch einlegen oder auch wieder entnehmen zu können. Das zumindest annähernd vollständige Umschließen eines eingelegten Schlauches an seinem Umfang bewirkt vorteilhaft, dass an dem Schlauch entlang laufende Flüssigkeit an dem .Eintritt in die Vorrichtung gehindert werden kann. Insbesondere kann verhindert werden, dass diese Flüssigkeit zwischen die Sensoren und den Schlauch läuft.The device in the holding area can be designed such that an opening remains in the holding area of the device even in the relaxed state. This proves to be advantageous in terms of the possibility of being able to insert hoses with different diameters. However, it is also possible to design the device in such a way that the side walls in the holding area abut one another at the narrowest point. These can then be pressed apart against the spring-elastic pretension in order to be able to insert or remove a hose. The at least approximately complete encirclement of an inserted tube on its circumference advantageously has the effect that liquid running along the tube can be prevented from entering the device. In particular, this liquid can be prevented from running between the sensors and the hose.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 4 weist die Vorrichtung zwei Haltebereiche auf, die jeweils an einem Ende des Sensorbereiches angeordnet sind.In the embodiment according to claim 4, the device has two holding areas, which are each arranged at one end of the sensor area.
Dadurch wird vorteilhaft eine besonders genaue Fixierung des Schlauches in dem Sensorbereich sowie eine besonders sichere Halterung des Schlauches erreicht.This advantageously achieves a particularly precise fixation of the hose in the sensor area and a particularly secure mounting of the hose.
Bei der Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 5 ist in dem Sensorbereich ein Ultraschallsensor angebracht.In the embodiment of the device according to claim 5, an ultrasonic sensor is attached in the sensor area.
Mit diesem Ultraschallsensor lassen sich vorteilhaft besonders gut gasförmige Einschlüsse in Flüssigkeiten nachweisen, wie dies beispielsweise bei Einschlüssen von Luft im Blut der Fall ist.This ultrasonic sensor advantageously allows particularly good gaseous inclusions in liquids to be detected, as is the case, for example, with air inclusions in the blood.
Bei der Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 6 ist in dem Sensorbereich weiterhin ein optischer Sensor angeordnet.In the embodiment of the device according to claim 6, an optical sensor is further arranged in the sensor area.
Dabei kann beispielsweise die Farbe des Blutes bewertet werden. Vorteilhaft ergibt sich dadurch eine Zusammenfassung unterschiedlicher Sensoren, die dann mit einem Befestigungsvorgang des Schlauches gemeinsam befestigt werden können.For example, the color of the blood can be assessed. This advantageously results in a combination of different sensors which can then be fastened together with one fastening process of the hose.
Bei der Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 7 verläuft die rillenförmige Aufnahme im Sensorbereich U-förmig und in dem wenigstens einen Haltebereich Ω-förmig. Vorteilhafter Weise ist dadurch der Schlauch auch in seinem unteren Bereich gestützt durch das runde Profil der rillenformige Aufnahme in deren Bodenbereich.In the embodiment of the device according to claim 7, the groove-shaped receptacle is U-shaped in the sensor area and Ω-shaped in the at least one holding area. Advantageously, the hose is also supported in its lower region by the round profile of the groove-shaped receptacle in its bottom region.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 8 ist die Oberfläche der Vorrichtung zumindest im Haltebereich auf das offene Ende der rillenförmigen Ausnehmung hin geneigt.In the embodiment according to claim 8, the surface of the device is inclined towards the open end of the groove-shaped recess at least in the holding area.
Dadurch wird vorteilhaft das Einlegen des Schlauches erleichtert. Weiterhin ergibt sich eine gute haptische Rückmeldung, ob der Schlauch vollständig und sicher eingelegt ist.This advantageously facilitates the insertion of the hose. There is also good haptic feedback as to whether the hose is completely and securely inserted.
Anspruch 9 betrifft die Verwendung einer der vorgenannten Vorrichtungen an einem Schlauch, durch den Blut transportiert wird.Claim 9 relates to the use of one of the aforementioned devices on a tube through which blood is transported.
Die Verwendung der Vorrichtung erweist sich insbesondere im Zusammenhang mit Dialysegeräten als vorteilhaft. Es kann detektiert werden, ob in dem Blut, das in den menschlichen Körper zurück geleitet wird, Lufteinschlüsse vorhanden sind.The use of the device has proven to be particularly advantageous in connection with dialysis machines. It can be detected whether there are air pockets in the blood that is returned to the human body.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt dabei im einzelnen:An embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows in detail:
Fig. 1: eine Darstellung des Sensorbereichs der Vorrichtung im Schnitt quer zur Längsrichtung der Vorrichtung,1: a representation of the sensor area of the device in cross section to the longitudinal direction of the device,
Fig. 2: eine Darstellung des Haltebereichs der Vorrichtung im Schnitt quer zur Längsrichtung der Vorrichtung,2: a representation of the holding area of the device in section transverse to the longitudinal direction of the device,
Fig. 3: eine Detailansicht aus der Darstellung des Haltebereichs der Figur 2,3: a detailed view from the representation of the holding area of FIG. 2,
Fig. 4: eine Darstellung einer Vorrichtung, die aus einem Sensorbereich sowie jeweils einem an diesen Sensorbereich anschließenden Haltebereich besteht,4 shows a representation of a device which consists of a sensor area and a holding area adjoining this sensor area,
Fig. 5: eine Darstellung der Fixierung des Schlauches in dem Ω-fÖrmigen Bereich undFig. 5: a representation of the fixation of the hose in the Ω-shaped area and
Fig. 6: eine Darstellung der Einbringung des Schlauches in den U-förmigen Bereich. Die Figuren zeigen verschiedene Details der Vorrichtung.6 shows a representation of the introduction of the hose into the U-shaped area. The figures show various details of the device.
Figur 1 zeigt eine Darstellung des Sensorbereichs der Vorrichtung im Schnitt quer zur Längsrichtung der Vorrichtung. Es ist zu sehen, dass die rillenformige Aufnahme 10.1 im Sensorbereich einen U-förmigen Querschnitt aufweist. Insbesondere ist zu sehen, dass die Seitenwände 102, 103 parallel zueinander verlaufen und eben sind. Dadurch ergibt sich im Sensorbereich zwischen diesen Seitenwänden eine gut definierte Wegstrecke. Durch den runden Boden des U-förmigen Profils der rillenförmigen Aufnahme 101 im Sensorbereich liegt der Schlauch besonders gut an der Wand an.FIG. 1 shows a representation of the sensor area of the device in a section transverse to the longitudinal direction of the device. It can be seen that the groove-shaped receptacle 10.1 has a U-shaped cross section in the sensor area. In particular, it can be seen that the side walls 102, 103 run parallel to one another and are flat. This results in a well-defined path in the sensor area between these side walls. Due to the round bottom of the U-shaped profile of the groove-shaped receptacle 101 in the sensor area, the hose lies particularly well against the wall.
Es ist möglich, auf der Seite der Seitenwand 102 den Ultraschallsensor vollständig unter zu bringen. Dies betrifft dann sowohl Unterbringung des Ultraschallsenders 104 als auch des Ultraschalle pfangers 105. In diesem Fall werden von dem Ultraschallempfanger die Signale gemessen, die an der gegenüber liegenden Seitenwand reflektiert werden, so dass die Signale zum Ultraschallempfanger 105 zurück gelangen, soweit diese nicht durch Einschlüsse bzw. Luftblasen gedämpft werden. Dabei ist ersichtlich, dass der Ultraschallsensor insgesamt (d.h. sowohl der Ultraschallsender als auch der Ultraschallempfanger) auch an der anderen Seitenwand angebracht sein kann.It is possible to completely accommodate the ultrasonic sensor on the side wall 102 side. This then affects both the placement of the ultrasound transmitter 104 and the ultrasound receiver 105. In this case, the signals measured by the ultrasound receiver that are reflected on the opposite side wall, so that the signals return to the ultrasound receiver 105, insofar as these are not due to inclusions or air bubbles are dampened. It can be seen that the ultrasound sensor as a whole (i.e. both the ultrasound transmitter and the ultrasound receiver) can also be attached to the other side wall.
Es ist aber auch möglich, den Ultraschallempfanger 105 an der anderen, gegenüber liegenden Seitenwand 103 anzubringen, wie dies durch das strichlinierte Bezugszeichen zum Ausdruck kommt. In diesem Fall wird gemessen, welcher Signalanteil des Ultraschallsenders durch die Flüssigkeit hindurch bei dem Ultraschallempfanger 105 ankommt.However, it is also possible to mount the ultrasound receiver 105 on the other, opposite side wall 103, as is expressed by the dashed reference symbol. In this case, it is measured which signal portion of the ultrasound transmitter arrives at the ultrasound receiver 105 through the liquid.
Wichtig ist bei beiden Ausführungsformen, dass Ultraschallsender sowie auch Ultraschallempfanger an den senkrechten Seitenwänden des Sensorbereiches angeordnet sind. Dadurch sind die Wegstrecken der Signale exakt definiert.It is important in both embodiments that ultrasonic transmitters and also ultrasonic receivers are arranged on the vertical side walls of the sensor area. As a result, the distances of the signals are precisely defined.
Wenn die lichte Weite des U-formigen Bereiches mit a und der horizontale Durchmesser desIf the clear width of the U-shaped area with a and the horizontal diameter of the
Ω-förmigen Bereiches mit b bezeichnet werden, so gilt vorteilhaft a <b.Ω-shaped area are designated by b, then advantageously a <b.
Insbesondere gilt vorteilhaft a = (0,7 ... 0,9) x b, bevorzugt a = (0,78 ... 0,8) x b.In particular, advantageously a = (0.7 ... 0.9) xb, preferably a = (0.78 ... 0.8) x b.
Wenn die lichte Weite der Öffnung des Ω-förmigen Bereiches mit c bezeichnet wird, gilt vorteilhaft ebenfalls: c = (0,7 ... 0,9) x b und insbesondere c = (0,78 ... 0,8) x b.If the clear width of the opening of the Ω-shaped area is designated by c, the following also advantageously applies: c = (0.7 ... 0.9) xb and in particular c = (0.78 ... 0.8) x b.
Damit gilt dann auch a ~ c.Then a ~ c also applies.
Figur 2 zeigt eine Darstellung des Haltebereichs der Vorrichtung im Schnitt quer zur Längsrichtung der Vorrichtung. Die rillenförmige Aufnahme 201 ist hier Ω-förmig ausgebildet. Dadurch kann der Schlauch in diesem Haltebereich gehalten werden, indem der Schlauch formschlüssig in der rillenförmigen Aufnahme 201 liegt und durch die Verjüngung der zur Öffnung hin aufeinander zu laufenden seitlichen Wände gehalten wird.FIG. 2 shows an illustration of the holding area of the device in a section transverse to the longitudinal direction of the device. The groove-shaped receptacle 201 is Ω-shaped here. As a result, the hose can be held in this holding area in that the hose lies in a form-fitting manner in the groove-shaped receptacle 201 and is held by the tapering of the side walls running towards one another towards the opening.
Es ist weiterhin zu sehen, dass die Oberfläche der Vorrichtung auf das offene Ende der rillenförmigen Aufnahme hin geneigt ist (202). Dadurch kann der Schlauch besonders vorteilhaft nach dem Auflegen auf die Öffnung durch eine Druckbelastung von oben in die rillenförmige Aufnahme 201 hinein gleiten.It can also be seen that the surface of the device is inclined towards the open end of the groove-shaped receptacle (202). As a result, the hose can slide into the groove-shaped receptacle 201 particularly advantageously after being placed on the opening by a pressure load.
Beim Einbringen des Schlauches kann dieser durch die Öffnung eingelegt werden, indem nur der Schlauch sich verformt. Ebenso ist es möglich, im Haltebereich die Vorrichtung gegen eine federelastische Vorspannung auseinander zu drücken. Diese federelastische Vorspannung kann beispielsweise durch eine geeignete Materialauswahl gegeben sein, bei der die Vorrichtung im Haltebereich auseinander drückbar ist und anschließend wieder in ihre ursprüngliche Form zurück geht.When inserting the hose, it can be inserted through the opening by deforming only the hose. It is also possible to press the device apart in the holding area against a resilient bias. This resilient prestress can be provided, for example, by a suitable choice of material, in which the device can be pressed apart in the holding area and then returns to its original shape.
Figur 3 zeigt eine Detailansicht der Figur 2. Hier ist zu sehen, dass der Boden der Ω-förmigen rillenförmigen Aufnahme abgeplattet ist. Dadurch wird erreicht, dass der Schlauch besonders gut im Haltebereich in der rillenförmigen Aufnahme anliegt.Figure 3 shows a detailed view of Figure 2. Here you can see that the bottom of the Ω-shaped groove-shaped receptacle is flattened. This ensures that the hose lies particularly well in the holding area in the groove-shaped receptacle.
Figur 4 zeigt eine Prinzipdarstellung der Vorrichtung. Diese weist in der Mitte einen Sensorbereich 401 auf, an den sich in axialer Richtung jeweils ein Haltebereich 402, 403 anschließt. Dadurch wird der Schlauch gut in der Vorrichtung fixiert. In dem Sensorbereich kann ein Ultraschallsensor 404 angebracht sein. Zusätzlich kann weiterhin ein optischer Sensor 405 angebracht sein.Figure 4 shows a schematic diagram of the device. In the middle, this has a sensor area 401, to which a holding area 402, 403 is connected in the axial direction. This fixes the hose well in the device. In the sensor area an ultrasonic sensor 404 may be attached. In addition, an optical sensor 405 can also be attached.
Figur 5 zeigt eine Darstellung eines Ω-förmigen Haltebereiches 502. Es ist zu sehen, dass sich der Schlauch 501 der Form des Haltebereiches -502 beim Einbringen anpasst und dadurch gehalten wird. Es erfolgt also eine zuverlässige Fixierung auch ohne Klappe, indem der Schlauch 501 beim Einbringen quasi einschnappt.FIG. 5 shows a representation of an Ω-shaped holding area 502. It can be seen that the hose 501 adapts to the shape of the holding area -502 during insertion and is held thereby. A reliable fixation also takes place without a flap, in that the hose 501 virtually snaps into place when it is inserted.
Figur 6 zeigt eine Darstellung des U-förmigen Sensorbereiches 601 . Ultraschallsender und Ultraschallempfanger sind dabei an den senkrechten Seitenwänden des Sensorbereichs 601 angebracht. Auch nach der Einbringung von Ultraschallsender und Ultraschallempfanger sind die Seitenwände des Sensorbereichs 601 noch senkrecht. Durch die Anpassung des Schlauches 501 in diesem U-förmigen Bereich ergibt sich eine optimale Form für die Durchschallung. Zur Verdeutlichung des Unterschiedes ist hier der Ω-förmige Haltebereich 502 ebenfalls noch dargestellt. FIG. 6 shows a representation of the U-shaped sensor area 601. Ultrasonic transmitters and ultrasonic receivers are attached to the vertical side walls of the sensor area 601. Even after the ultrasound transmitter and ultrasound receiver have been introduced, the side walls of the sensor area 601 are still vertical. By adapting the hose 501 in this U-shaped area, an optimal shape for the transmission is obtained. To clarify the difference, the Ω-shaped holding area 502 is also shown here.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Anordnung eines Sensors für Einschlüsse und/oder Teilchen in einer Flüssigkeit, die durch einen Schlauch transportiert wird, wobei der Schlauch in eine rillenförmige Aufnahme (101, 201) der Vorrichtung einlegbar ist, wobei der Schlauch gehalten wird, indem sich die rillenförmige Aufnahme (201) an ihrem offenen Ende derart verjüngt, dass der Schlauch nach dem Einlegen in die rillenförmige Aufnahme (201) durch die Verjüngung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Sensorbereich aufweist, an dem die Seitenwände (102, 103) der rillenförmigen Aufnahme (101) bei eingesetzten Sensoren zumindest im wesentlichen eben sind und zumindest im wesentlichen parallel zum offenen Ende der rillenförmigen Aufnahme (101) hin verlaufen, wobei die Vorrichtung weiterhin wenigstens einen Haltebereich neben dem Sensorbereich aufweist, in dem der Schlauch gehalten wird, indem dort die rillenförmige Aufnahme (201) sich zum offenen • Ende hin verjüngt.1. Device for arranging a sensor for inclusions and / or particles in a liquid which is transported through a hose, the hose being insertable into a groove-shaped receptacle (101, 201) of the device, the hose being held by the groove-shaped receptacle (201) tapers at its open end such that the tube is held by the taper after being inserted into the groove-shaped receptacle, characterized in that the device has a sensor area on which the side walls (102, 103) the groove-shaped receptacle (101) when sensors are inserted are at least substantially flat and run at least substantially parallel to the open end of the groove-shaped receptacle (101), the device furthermore having at least one holding area next to the sensor area in which the hose is held, in that the groove-shaped receptacle (201) tapers towards the open end.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verjüngung der Öffnung in dem Haltebereich derart verläuft, dass die Öffnung der rillenförmigen Aufnahme (201) geringer ist als der Schlauchdurchmesser.2. Device according to claim 1, characterized in that the tapering of the opening in the holding area extends such that the opening of the groove-shaped receptacle (201) is smaller than the hose diameter.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verjüngung der Öffnung in dem Haltbereich derart verläuft, dass die Seitenwände der rillenförmigen Aufnahme (201) zu Ihrer Öffnung hin aufeinander zu laufen, wobei die Seitenwände entgegen einer federelastischen Vorspannung auseinander drückbar sind.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the tapering of the opening in the holding area extends in such a way that the side walls of the groove-shaped receptacle (201) run towards one another towards their opening, the side walls being able to be pressed apart against a spring-elastic pretension ,
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zwei Haltebereiche (402, 403) aufweist, die jeweils an einem Ende des Sensorbereiches (401) angeordnet sind.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the device has two holding areas (402, 403), which are each arranged at one end of the sensor area (401).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sensorbereich (401) ein Ultraschallsensor (404) angebracht ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that an ultrasonic sensor (404) is mounted in the sensor area (401).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sensorbereich (401) weiterhin ein optischer Sensor (405) angeordnet ist.6. The device according to claim 5, characterized in that an optical sensor (405) is further arranged in the sensor region (401).
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die rillenförmige Aufnahme (101) im Sensorbereich U- formig verläuft und in dem wenigstens einen Haltebereich Ω-förmig (201).7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the groove-shaped receptacle (101) extends in a U-shape in the sensor area and is Ω-shaped (201) in the at least one holding area.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Vorrichtung zumindest im Haltebereich auf das offene Ende der rillenförmigen Ausnehmung hin geneigt ist (202).8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the surface of the device is inclined (202) at least in the holding area towards the open end of the groove-shaped recess.
9. Verwendung einer der vorgenannten Vorrichtung an einem Schlauch, durch den Blut transportiert wird. 9. Use of one of the aforementioned devices on a tube through which blood is transported.
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