WO2018078728A1 - 流体測定装置 - Google Patents

流体測定装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018078728A1
WO2018078728A1 PCT/JP2016/081625 JP2016081625W WO2018078728A1 WO 2018078728 A1 WO2018078728 A1 WO 2018078728A1 JP 2016081625 W JP2016081625 W JP 2016081625W WO 2018078728 A1 WO2018078728 A1 WO 2018078728A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fluid
unit
light
backflow
light receiving
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/081625
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
立石 潔
渉 小野寺
敦也 伊藤
村上 智也
麻華里 縣
玄紀 安達
Original Assignee
パイオニア株式会社
日機装株式会社
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 パイオニア株式会社, 日機装株式会社 filed Critical パイオニア株式会社
Priority to US16/345,065 priority Critical patent/US11486892B2/en
Priority to CN201680090330.1A priority patent/CN109863372B/zh
Priority to JP2018546976A priority patent/JP6777756B2/ja
Priority to EP16920227.2A priority patent/EP3534122B1/en
Priority to PCT/JP2016/081625 priority patent/WO2018078728A1/ja
Publication of WO2018078728A1 publication Critical patent/WO2018078728A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/26Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting optical wave
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/661Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters using light
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/72Devices for measuring pulsing fluid flows
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/0006Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement of fluids or of granulous or powder-like substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026Measuring blood flow
    • A61B5/0261Measuring blood flow using optical means, e.g. infrared light
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14525Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using microdialysis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14546Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring analytes not otherwise provided for, e.g. ions, cytochromes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/663Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters by measuring Doppler frequency shift
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/06Indicating or recording devices
    • G01F15/061Indicating or recording devices for remote indication
    • G01F15/063Indicating or recording devices for remote indication using electrical means

Definitions

  • the present invention relates to a technical field of a fluid measuring device that measures information about a fluid by irradiating light.
  • Patent Document 1 discloses a technique for measuring blood concentration (hematocrit value) and blood flow by irradiating light to blood flowing through an artificial dialysis apparatus.
  • blood collected from a patient flows through the tube with the force of a pump.
  • blood may temporarily flow backward in the tube, and as a result, there is a possibility that measurement using light cannot be performed accurately.
  • Patent Document 1 there is no description regarding the backflow of blood. For this reason, if blood regurgitation occurs, there arises a technical problem that the blood concentration and blood flow volume cannot be measured accurately.
  • An object of the present invention is to provide a fluid measuring device capable of accurately measuring information related to fluid.
  • a first fluid measuring device for solving the above problem is based on an irradiation unit that irradiates light to a fluid, a light receiving unit that receives light scattered by the fluid, and a light reception signal of the light receiving unit.
  • a detection unit that detects a back flow of the fluid; and a calculation unit that calculates estimated fluid information indicating a flow rate or a flow rate of the fluid based on a detection result of the detection unit and a light reception signal of the light receiving unit.
  • a second fluid measuring device for solving the above problem includes an irradiation unit that irradiates light to a fluid, a light receiving unit that receives light scattered by the fluid, and a light receiving intensity indicated by a light reception signal of the light receiving unit.
  • a detection unit that detects that the amount of change is greater than or equal to a predetermined value, and a calculation unit that calculates estimated fluid information indicating the flow rate or flow velocity of the fluid based on the detection result of the detection unit and the light reception signal of the light receiving unit With.
  • the first fluid measurement device includes an irradiation unit that irradiates light to the fluid, a light receiving unit that receives light scattered by the fluid, and a light reception signal of the light receiving unit.
  • a detection unit that detects backflow; and a calculation unit that calculates estimated fluid information indicating a flow rate or a flow rate of the fluid based on a detection result of the detection unit and a light reception signal of the light receiving unit.
  • the irradiated light is, for example, laser light, and is irradiated using a Fabry-Perot (FP) laser light source or a distributed feedback (DFB) laser light source.
  • FP Fabry-Perot
  • DFB distributed feedback
  • Specific examples of the fluid include blood and the like. However, any fluid can be used as long as it flows in a state where light from the irradiation unit can be irradiated.
  • the light irradiated from the irradiation unit is scattered (transmitted or reflected) in the fluid and then received by the light receiving unit.
  • the light receiving unit is configured as a photodiode, for example, and is configured to detect the intensity of light and output a light reception signal (that is, a signal indicating the intensity of the received light).
  • the intensity of the light scattered in the fluid changes depending on the state of the fluid. Therefore, if the information contained in the light received by the light receiving unit is used, information about the fluid (for example, flow rate, flow rate, etc.) can be measured.
  • the backflow of the fluid can be detected in the detection unit.
  • “backflow” means that the fluid flows in a direction different from the original, and includes a temporary or partial flow.
  • the detection unit detects a back flow of the fluid based on the light reception signal output from the light reception unit.
  • the detection result relating to the back flow of the fluid is used for calculating estimated fluid information indicating the flow rate or flow velocity of the fluid together with the light reception signal output from the light receiving unit.
  • the calculation unit that calculates the estimated fluid information estimates the fluid flow rate or flow velocity based on, for example, whether or not a backflow has occurred in the fluid and the light power spectrum indicated by the light reception signal.
  • the estimated fluid information is calculated based on the detection result of the detection unit and the light reception signal of the light receiving unit. That is, the flow rate or flow velocity of the fluid is estimated in consideration of the occurrence of backflow. Therefore, according to the fluid measurement device according to the present embodiment, it is possible to accurately estimate the flow rate or flow velocity of the fluid.
  • the detection unit detects the back flow of the fluid when the amount of change in the received light intensity indicated by the received light signal is equal to or greater than a predetermined value.
  • the “predetermined value” is a value set corresponding to the amount of change in the received light intensity when the fluid flows backward, and is determined theoretically, experimentally, or empirically and set in advance.
  • the fluid measurement device further includes an analysis unit that outputs an average frequency signal based on the received light signal, and the calculation unit includes (i) a backflow in which a backflow of the fluid is detected. In a period other than the period, the estimated fluid information is calculated based on the average frequency signal. (Ii) In the backflow period, the estimated fluid information is calculated based on a corrected average frequency signal obtained by correcting the average frequency signal. calculate.
  • the estimated fluid information is calculated based on the average frequency signal in a period other than the backflow period, but in the backflow period, the estimated fluid is calculated based on the corrected average frequency signal obtained by correcting the average frequency signal. Information is calculated.
  • the intensity of scattered light temporarily fluctuates greatly during the backflow period, so even if the flow rate or flow velocity is estimated using the average frequency signal obtained from the received light signal as it is, the accurate value is obtained. It may not be possible.
  • the corrected average frequency signal is used in the backflow period, it is possible to suppress the influence of the fluctuation of the received light intensity caused by the backflow and to estimate the accurate flow rate or flow velocity.
  • the corrected average frequency signal may be a signal obtained by multiplying the average frequency signal by a predetermined coefficient.
  • the average frequency signal in the case where the backflow is generated has a folded waveform with a specified level (for example, zero) as a center line. For this reason, if the corrected average frequency signal is generated by multiplying the average frequency signal by a predetermined coefficient, it is possible to suppress the influence of the backflow and accurately estimate the flow rate or the flow velocity.
  • a specified level for example, zero
  • the “predetermined coefficient” is a value set to bring the average frequency signal at the time of backflow close to a true value, and is set as a value including zero of 1 or more and less than 1, for example ( ⁇ 1 ⁇ predetermined coefficient K ⁇ 1).
  • the predetermined coefficient is “ ⁇ 1”
  • the corrected average frequency signal is generated as a signal obtained by inverting the polarity of the average frequency signal.
  • the corrected average frequency signal may be an average value of the average frequency signal in the latest specified section.
  • the fluid measurement device further includes an analysis unit that outputs an average frequency signal based on the light reception signal, and the calculation unit obtains the first fluid information based on the average frequency signal. And calculating the second fluid information by correcting the first fluid information.
  • the first fluid information is calculated as the estimated fluid.
  • the second fluid information is output as the estimated fluid information.
  • the first fluid information is first calculated based on the average frequency signal obtained from the received light signal, and the second fluid information is calculated by correcting the first fluid information. That is, two types of fluid information are calculated regardless of whether or not a backflow has occurred.
  • the occurrence of backflow is detected.
  • the first fluid information that is, the fluid information calculated based on the average frequency signal
  • the second fluid information that is, fluid information obtained by correcting the first fluid information
  • the second fluid information corrected in the backflow period is output, it is possible to suppress the influence of the fluctuation of the received light intensity caused by the backflow and to output accurate estimated fluid information.
  • the second fluid information may be information obtained by inverting the polarity of the first fluid information.
  • the average frequency signal in the case where the backflow is generated has a folded waveform with a specified level (for example, zero) as a center line. Therefore, the fluid information calculated from the average frequency signal at the time of backflow is calculated with the polarity determined.
  • the corrected average frequency signal is generated by inverting the polarity of the average frequency signal, the influence of the backflow can be suppressed and the flow rate or the flow velocity can be accurately estimated.
  • the average frequency signal before correction is multiplied by a predetermined coefficient K (for example, ⁇ 1 ⁇ K ⁇ 1) including zero. If the corrected average frequency signal is generated, the influence of the backflow can be suppressed more effectively.
  • a predetermined coefficient K for example, ⁇ 1 ⁇ K ⁇ 1
  • the polarity of the average frequency signal is inverted by the predetermined coefficient K set as a negative value, it is not necessary to generate the second fluid information with the polarity inverted.
  • the past estimated fluid information is averaged to calculate an average fluid information, and the flow rate or flow velocity of the fluid indicated by the average fluid information is large.
  • it further includes a limiting unit that limits the backflow period in which the backflow of the fluid is detected.
  • the larger the flow rate or flow velocity of the fluid indicated by the average fluid information the more the error occurs in the detection accuracy of the backflow, and the backflow may be detected even when no backflow occurs. It has been found that the nature is high.
  • the larger the flow rate or flow velocity of the fluid indicated by the average fluid information the shorter the backflow period (in other words, it becomes difficult to detect the backflow). Even when the flow rate or flow velocity is large, it is possible to accurately detect the backflow.
  • the estimated fluid information in the past is averaged to calculate the average fluid information, and the flow rate or flow velocity of the fluid indicated by the average fluid information is large.
  • a change unit that changes the predetermined value higher may be further included.
  • the light receiving unit includes a first light receiving element and a second light receiving element
  • the detection unit is a first output from the first light receiving element.
  • the backflow of the fluid is detected based on a light reception signal
  • the calculation unit calculates the estimated fluid information based on a detection result of the detection unit and a second light reception signal output from the second light receiving element.
  • the first light receiving signal for detecting the backflow and the second light receiving signal for calculating the estimated fluid information are received by the different light receiving elements (the first light receiving element and the second light receiving element). Therefore, it is possible to perform suitable processing on each signal, and as a result, it is possible to improve the S / N ratio (Signal-Noise Ratio).
  • the second fluid measuring device includes an irradiation unit that irradiates light to the fluid, a light receiving unit that receives light scattered by the fluid, and a change amount of received light intensity indicated by a light reception signal of the light receiving unit.
  • a detection unit that detects that the flow rate is greater than or equal to a predetermined value, and a calculation unit that calculates estimated fluid information indicating the flow rate or flow velocity of the fluid based on a detection result of the detection unit and a light reception signal of the light receiving unit.
  • the second fluid measuring device of the present embodiment it is detected that the amount of change in the received light intensity indicated by the light reception signal of the light receiving unit is greater than or equal to a predetermined value, and the estimated fluid information is calculated based on the detection result.
  • the amount of change in the received light intensity is greater than or equal to a predetermined value, it is difficult to estimate an accurate flow rate or flow velocity based on the received light signal. For this reason, if it can detect that the variation
  • the second fluid measurement device according to the present embodiment, it is possible to accurately estimate the flow rate or flow velocity of the fluid, similarly to the above-described first fluid measurement device.
  • the second fluid measurement device according to the present embodiment can also adopt various aspects similar to the various aspects of the first fluid measurement device described above.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the fluid measuring apparatus according to the first embodiment.
  • the fluid measuring apparatus includes a laser driving unit 110, a semiconductor laser 120, a first light receiving element 131, a first IV converter 141, an LPF amplifier 151, and a BPF amplifier 152.
  • the first A / D converter 161, the second A / D converter 162, and the backflow corrected flow rate estimation unit 300 are provided.
  • the laser driver 110 generates a current for driving the semiconductor laser 120.
  • the semiconductor laser 120 is a specific example of the “irradiation unit”, and irradiates the measurement target 200 (for example, blood flow) with laser light corresponding to the drive current generated in the laser drive unit 110.
  • the first light receiving element 131 is a specific example of the “light receiving unit”, and of the laser light emitted from the semiconductor laser 120, scattered light scattered mainly by the blood 200 (mainly reflected light including backscattered light). Is received.
  • the first light receiving element 131 outputs a detection current according to the intensity of the received reflected light.
  • the first IV converter 141 converts the detection current output from the first light receiving element 131 into a voltage and outputs a detection voltage.
  • the LPF amplifier 151 removes a high-frequency component that is an unnecessary component including noise from the input detection voltage, and amplifies and outputs it as a scattered DC signal.
  • the BPF amplifier 152 removes unnecessary high frequency components and low frequency components including noise from the input detection voltage, and amplifies and outputs the result as a scattered AC signal.
  • the first A / D converter 161 quantizes the scattered DC signal and outputs it to the backflow corrected flow rate estimation unit 300 as the scattered DC light amount RDC.
  • the second A / D converter 162 quantizes the scattered AC signal and outputs the quantized scattered AC signal to the backflow corrected flow rate estimation unit 300 as the scattered AC light amount RAC.
  • the backflow correction flow rate estimation unit 300 includes a backflow detection unit 310 and a correction processing unit 320.
  • the backflow correction flow rate estimation unit 300 detects the backflow of the measurement target 200 using the time variation of the input scattered DC light amount RDC. Further, the backflow correction flow rate estimation unit 300 obtains an average frequency by performing frequency analysis on the input scattered AC light amount RAC, and estimates the flow rate of the measurement target 200 from the average frequency.
  • the estimated flow rate Q calculated by the backflow corrected flow rate estimation unit 300 is output to an external device (for example, a display).
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the first light receiving element and the first IV converter.
  • the reflected light mainly including the backscattered light from the scattered light from the measurement target 200 is detected by the first light receiving element 131.
  • the first light receiving element 131 includes a photodetector made of a semiconductor.
  • the anode of the photodetector is connected to a ground potential that is a reference potential.
  • the cathode of the photodetector is connected to the inverting terminal of the operational amplifier Amp.
  • the non-inverting terminal of the operational amplifier Amp is connected to a ground potential that is a reference potential.
  • a feedback resistor Rf is connected between the inverting terminal and the output terminal of the operational amplifier Amp.
  • the operational amplifier Amp and the feedback resistor Rf constitute a so-called transimpedance amplifier.
  • the detection current is converted into a detection voltage by the current-voltage conversion action of the transimpedance amplifier.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the backflow detecting unit according to the first embodiment.
  • the backflow detection unit 310 includes an LPF (low-pass filter) 311, a threshold generation unit 312, and a comparison unit 313.
  • the backflow detection unit 310 is a specific example of a “detection unit”.
  • the scattered DC light quantity RDC input to the backflow detection unit 31 is averaged by the LPF 311 to obtain RDCLp.
  • the RDCLp is output to the threshold generation unit 312.
  • the threshold generation unit 312 multiplies the input past scattered DC light quantity average value RDCLp by a predetermined coefficient (for example, 0.9) to generate a threshold Thld.
  • the threshold value Thld is a specific example of “predetermined value”, and is generated as a value for detecting a sudden change in the scattered DC light amount RDC.
  • the comparison unit 313 receives the scattered DC light amount RDC not passing through the LPF 311 and the threshold value Thld.
  • the comparison unit 313 detects a rapid decrease in the scattered DC light amount RDC by comparing the magnitude of the scattered DC light amount RDC with the threshold Thld.
  • the backflow detection flag RvsF which is the detection result of the backflow detection unit 310, is input to the control input of the correction processing unit 320.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating the configuration of the correction processing unit according to the first embodiment.
  • the correction processing unit 320 includes a frequency analysis unit 321, a polarity determination unit 322, a selection unit 323, an LPF 324, and a flow rate conversion unit 325.
  • the correction processing unit 320 is a specific example of “calculation unit”.
  • the scattered AC light amount RAC input to the correction processing unit 320 is subjected to frequency analysis by the frequency analysis unit 321.
  • the frequency analysis unit outputs the analysis result as an average frequency fm.
  • the average frequency fm is input to the polarity inversion unit 322 and the selection unit 333.
  • the polarity inversion unit 322 inverts the polarity of the average frequency. Specifically, the inversion average frequency fmN is output with the average frequency having the positive polarity as the negative polarity. The inverted average frequency fmN is output to the selection unit 323.
  • the selection unit selectively outputs either the average frequency fm or the polarity inverted fmN as the corrected average frequency fmC according to the reverse flow flag RvsF detected by the reverse flow detection unit.
  • the corrected average frequency fmC is input by the LPF 324 and averaged.
  • the LPF output fmLp is converted into a flow rate by the flow rate conversion unit 325 and output as an estimated flow rate Q.
  • the predetermined coefficient K can be selected within a range of ⁇ 1 ⁇ K ⁇ 1.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the frequency analysis unit.
  • the frequency analysis unit 321 includes a buffer 401, a Hanning window processing unit 402, an FFT (FastFFourier Transform) processing unit 403, a complex conjugate unit 404, a first moment accumulation unit 405, and an accumulation unit. 406 and a division unit 407 are provided.
  • the frequency analysis unit 321 is a specific example of an “average calculation unit”.
  • the scattered AC light amount RAC data is accumulated in the buffer 401.
  • the n-point data sequence stored in the buffer 401 is multiplied by a window function by the Hanning window processing unit 402, and n-point FFT is executed by the FFT processing unit 403.
  • the analysis result output by the FFT processing unit 403 is converted into a power spectrum by the complex conjugate unit 404, and a power spectrum P (f) is output.
  • the power spectrum P (f) is multiplied and multiplied by a frequency vector in a first moment accumulation unit 405, and a first moment 1stM is output. Further, the power spectrum P (f) is integrated in the integrating unit 406, and an integrated value Ps is output.
  • the primary moment 1stM is divided by the integrated value Ps in the division unit 407, and the average frequency fm is output.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the frequency f and the power spectrum P (f).
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the flow rate Q and the average frequency fm.
  • the frequency of the scattered laser light is increased by the optical Doppler shift action.
  • the flow path (for example, transparent tube) of the measurement target 200 is fixed and does not move. For this reason, the laser light scattered by the transparent tube is not subjected to Doppler shift, and the frequency is not shifted.
  • the scattered AC light amount RAC is a signal obtained by amplifying and quantizing the optical beat signal. Accordingly, by analyzing the frequency of the scattered AC light amount RAC, the power spectrum P (f) is obtained, and the flow rate corresponding to the moving speed of the measurement target 200 can be estimated from the power spectrum P (f).
  • the present embodiment constitutes a flow rate estimation device based on a so-called laser flowmetry method.
  • the power spectrum P (f) of the optical beat signal changes according to the moving speed of the measurement target 200. Specifically, the power spectrum P (f) at a low flow velocity with a low moving speed is concentrated at a lower frequency. A power spectrum P (f) at a low flow rate is indicated by a dotted line as P1 (f). On the contrary, the power spectrum at a high flow velocity with a high moving speed is concentrated at a higher frequency. A power spectrum P (f) at a high flow rate is indicated by a solid line as P2 (f).
  • the average frequency fm increases as the flow rate Q increases.
  • the estimated flow rate Q can be calculated from the average frequency fm obtained by frequency analysis.
  • FIG. 8 is a graph showing an example of temporal variation of each signal related to the amount of light.
  • Blood that is the measurement target 200 according to the present example flows in the tube by the power of a tube pump (not shown).
  • the tube pump transfers fluid in the tube by squeezing the tube by rotation of a plurality of rollers, but pulsation is generated in synchronization with the rotation due to the structure of the pump. This pulsation may cause blood backflow.
  • the fluid repeats a reverse flow and a forward flow, and is generally transferred in the forward direction, but there is a section in which the fluid moves in the reverse direction by the reverse flow for a short time in synchronization with the rotation.
  • backflow it is considered that the dense wave at the fluid concentration caused by the pulsation of the pump changes from dense to sparse, and the amount of reflected light, which is scattered light, for example, backscattered light, rapidly decreases.
  • the scattered DC light amount RDC rapidly decreases beyond the threshold Thld, and it is considered that a backflow occurs. Therefore, in the section A, fmN obtained by inverting the polarity of the average frequency fm is output as the corrected average frequency fmC.
  • the time change of the scattered DC light amount RDC is gentle, and the flow is considered to be a stable dense state, and it is considered that no back flow occurs.
  • the average frequency fm is output as it is as the corrected average frequency fmC.
  • FIG. 9 is a graph showing the flow rate estimation error according to the comparative example.
  • FIG. 10 is a graph showing the flow rate estimation error according to the first embodiment.
  • the estimation error of the estimated flow rate Q increases due to the occurrence of the reverse flow.
  • the corrected average frequency fmC has a normal waveform even in a section where backflow occurs (see, for example, FIG. 8).
  • the flow rate Q can be accurately estimated even when a temporary backflow occurs in the fluid.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating the configuration of the correction processing unit according to the second embodiment.
  • the second embodiment is different from the first embodiment described above only in the configuration and operation of the correction processing unit, and the other parts are substantially the same as those in the first embodiment. For this reason, below, a different part from 1st Example already demonstrated is demonstrated in detail, and description shall be abbreviate
  • the correction processing unit 320b includes a frequency analysis unit 321b, a polarity inversion unit 322b, a selection unit 323b, an LPF 324b, and a flow rate conversion unit 325b.
  • the flow rate conversion unit 325b is provided upstream of the polarity inversion unit 322b and the selection unit 323b, and the average frequency fm output from the frequency analysis unit 321b is input to the flow rate conversion unit 325b.
  • the flow rate conversion unit 325b calculates the flow rate intermediate value Qc and outputs it to the polarity inversion unit 322b and the selection unit 323b.
  • the flow rate conversion unit 325b calculates the flow rate intermediate value Qc in the same manner as the flow rate conversion unit 325 of the first embodiment calculates the estimated flow rate Q.
  • the flow rate intermediate value Qc and the reverse flow rate intermediate value QcN whose polarity is reversed by the polarity reversal unit 322b are input to the selection unit 323b.
  • the backflow detection flag RvsF output from the backflow detection unit 310 is input to the selection unit 323b, and the flow rate intermediate value Qc or the flow rate intermediate value QcN is selectively output according to the backflow detection flag RvsF.
  • the flow rate intermediate value Qc or the flow rate intermediate value QcN output from the selection unit 323b is averaged in the LPF 324b, so that the discontinuity at the time of selection control is removed and the final estimated flow rate Q is output.
  • the average frequency fm is not corrected as in the first embodiment, but the estimated flow rate calculated from the average frequency fm is corrected. Even in this case, similarly to the first embodiment, the influence of the backflow can be suppressed, and the flow velocity of the measurement target 200 can be accurately estimated.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the fluid measuring apparatus according to the third embodiment.
  • the third embodiment differs from the first and second embodiments described above only in the configuration and operation of a portion around the light receiving element, and the other portions are generally different from those in the first and second embodiments. It is the same. For this reason, below, a different part from the already demonstrated 1st and 2nd Example is demonstrated in detail, and description shall be abbreviate
  • the fluid measuring apparatus includes not only the first light receiving element 131 but also the second light receiving element 132 as elements that receive the reflected light from the object to be measured. That is, the third embodiment includes two light receiving elements.
  • the detection current output from the first light receiving element 131 is converted into a detection voltage by the first IV converter 141 and input to the LPF amplifier 151.
  • the detection current output from the second light receiving element 132 is converted into a detection voltage by the second IV converter 142 and input to the BPF amplifier 152.
  • the first light receiving element 131 for obtaining the scattered DC signal and the second light receiving element 132 for obtaining the scattered AC signal are provided separately.
  • the circuit for obtaining the scattered AC signal is configured separately from the circuit for obtaining the scattered DC signal, DC components (for example, power supply noise and hum) that can be included in the scattered AC signal are configured. Signal, etc.) can be suitably removed.
  • DC components for example, power supply noise and hum
  • Signal, etc. can be suitably removed.
  • a circuit that cancels the DC component by connecting two photodiodes in opposite directions can be employed.
  • the S / N ratio can be improved as compared with the first embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the backflow detector according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a graph showing a method for limiting the time width for backflow detection.
  • the fourth embodiment differs from the first to third embodiments described above only in the configuration and operation of the backflow detection unit, and the other parts are substantially the same as those in the first to third embodiments. .
  • the other parts are substantially the same as those in the first to third embodiments. .
  • a different part from the already demonstrated 1st-3rd Example is demonstrated in detail, and description shall be abbreviate
  • the backflow detection unit 310b includes an LPF 314 and a time width limiting unit 315 in addition to the configuration of the backflow detection unit 310 according to the first embodiment (see FIG. 3). It is configured.
  • the LPF 314 is a specific example of the “average calculating unit”
  • the time width limiting unit 315 is a specific example of the “limiting unit”.
  • the output of the comparison unit 313 is not output as it is as the backflow detection flag RvsF but is input to the time width limiting unit 315.
  • an average estimated flow rate QLp obtained by averaging the past estimated flow rate Q in the LPF 314 is also input to the time width limiting unit 315.
  • the time width limiting unit 315 limits the pulse width output from the comparison unit 313 according to the average estimated flow rate QLp, and outputs it as a backflow detection flag RvsF. Specifically, when the average estimated flow rate QLp is high, it can be estimated that the rotational frequency of the pump is high and the backflow period is relatively short. Therefore, the width of the backflow period is relatively short (in other words, the limit amount is increased). ). On the contrary, when the average estimated flow rate QLp is low, it can be estimated that the rotational frequency of the pump is low and the backflow period is relatively long, so the width of the backflow period is relatively long (in other words, the limit amount is reduced).
  • the same effect can be obtained by changing the threshold Thld instead of directly limiting the width of the backflow period as described above.
  • the threshold Thld when the average estimated flow rate QLp is high, if the threshold Thld is set low, it is difficult to detect that a backflow has occurred, and as a result, the width of the backflow period is limited to be relatively short.
  • the threshold Thld when the average estimated flow rate QLp is low, if the threshold Thld is set high, it is easy to detect that a backflow has occurred, and as a result, the width of the backflow period is limited to be relatively long.
  • the waveform of the corrected average frequency fmC becomes a smooth waveform.
  • the boundary between the backflow period and the non-backflow period is smoother than when the width of the backflow period is not limited as shown in FIG. This is considered to be a result of eliminating the overcorrection of the flow rate correction.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

流体測定装置は、流体(200)に光を照射する照射部(120)と、流体によって散乱された光を受光する受光部(131)と、受光部の受光信号に基づいて、流体の逆流を検出する検出部(310)と、検出部の検出結果と受光部の受光信号とに基づいて、流体の流量又は流速を示す推定流体情報を算出する算出部(320)とを備える。これにより、流体に一時的な逆流が発生した場合でも、流体の速度を正確に測定することが可能である。

Description

流体測定装置
 本発明は、光を照射して流体に関する情報を測定する流体測定装置の技術分野に関する。
 この種の装置として、流体に光を照射すると共に散乱光を受光して、流体の濃度や流量及び流速等を測定するものが知られている。例えば特許文献1では、人工透析装置を流れる血液に光を照射して、血液の濃度(ヘマトクリット値)や血流量を測定する技術が開示されている。
特許第5586476号公報
 人工透析装置において、患者から採取された血液はポンプの力でチューブ内を流れる。しかしながら、ポンプの特性上、チューブ内において血液が一時的に逆流してしまうことがあり、その結果、光を利用した測定が正確に行えなくなるおそれがある。
 上述した特許文献1では、血液の逆流に関して何ら記載されていない。このため、仮に血液の逆流が生じた場合、血液の濃度や血流量を正確に測定できないという技術的問題点が生ずる。
 本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、流体に関する情報を正確に測定可能な流体測定装置を提供することを課題とする。
 上記課題を解決するための第1の流体測定装置は、流体に光を照射する照射部と、前記流体によって散乱された光を受光する受光部と、前記受光部の受光信号に基づいて、前記流体の逆流を検出する検出部と、前記検出部の検出結果と前記受光部の受光信号とに基づいて、前記流体の流量又は流速を示す推定流体情報を算出する算出部とを備える。
 上記課題を解決するための第2の流体測定装置は、流体に光を照射する照射部と、前記流体によって散乱された光を受光する受光部と、前記受光部の受光信号が示す受光強度の変化量が所定値以上であることを検出する検出部と、前記検出部の検出結果と前記受光部の受光信号とに基づいて、前記流体の流量又は流速を示す推定流体情報を算出する算出部とを備える。
第1実施例に係る流体測定装置の全体構成を示す概略構成図である。 第1受光素子及び第1I-V変換器の構成を示す回路図である。 第1実施例に係る逆流検出部の構成を示すブロック図である。 第1実施例に係る補正処理部の構成を示すブロック図である。 周波数解析部の構成を示すブロック図である。 周波数fとパワースペクトルP(f)との関係を示すグラフである。 流量Qと平均周波数fmとの関係を示すグラフである。 光量に関する各信号の時間的な変動の一例を示すグラフである。 比較例に係る流量の推定誤差を示すグラフである。 第1実施例に係る流量の推定誤差を示すグラフである。 第2実施例に係る補正処理部の構成を示すブロック図である。 第3実施例に係る流体測定装置の全体構成を示す概略構成図である。 第4実施例に係る逆流検出部の構成を示すブロック図である。 逆流検出に関する時間幅の制限方法を示すグラフである。
 <1>
 本実施形態に係る第1の流体測定装置は、流体に光を照射する照射部と、前記流体によって散乱された光を受光する受光部と、前記受光部の受光信号に基づいて、前記流体の逆流を検出する検出部と、前記検出部の検出結果と前記受光部の受光信号とに基づいて、前記流体の流量又は流速を示す推定流体情報を算出する算出部とを備える。
 本実施形態に係る第1の流体測定装置の動作時には、照射部から流体に向けて光が照射される。なお、照射される光は、例えばレーザ光であり、ファブリペロー型(FP)レーザ光源や分布帰還型(DFB)レーザ光源を用いて照射される。また、流体の具体例としては血液等が挙げられるが、照射部からの光を照射可能な状態で流れているものであれば測定対象となり得る。
 照射部から照射された光は、流体において散乱(透過又は反射)された後に、受光部において受光される。受光部は、例えばフォトダイオードとして構成されており、光の強度を検出して、受光信号(即ち、受光した光の強度を示す信号)を出力可能に構成されている。
 流体において散乱された光は、流体の状態に応じて強度が変化している。よって、受光部において受光された光が有する情報を利用すれば、流体に関する情報(例えば、流量や流速等)を測定することができる。
 本実施形態では特に、検出部において流体の逆流が検出可能となっている。なお、ここでの「逆流」とは、流体が本来とは異なる方向に流れることを意味しており、一時的或いは部分的なものも含まれる。検出部は、受光部から出力される受光信号に基づいて、流体の逆流を検出する。
 流体の逆流に関する検出結果は、受光部から出力される受光信号と共に、流体の流量又は流速を示す推定流体情報を算出するために用いられる。推定流体情報を算出する算出部は、例えば流体に逆流が生じているか否か、及び受光信号が示す光のパワースペクトルに基づいて、流体の流量又は流速を推定する。
 ここで仮に、流体の逆流に関する情報が検出されていないとすると、推定流体情報を正確に算出することが難しくなる。本願発明者の研究するところによれば、流体に逆流が発生すると、流体からの散乱光の強度が一時的に大きく変動することが判明している。このため、受光信号のみに基づいて流体の流量又は流速を推定しようとすると、逆流発生時に誤った流量又は流速が推定されてしまう。
 しかるに本実施形態では、上述したように、検出部の検出結果と受光部の受光信号とに基づいて推定流体情報が算出される。即ち、流体の流量又は流速は、逆流の発生を考慮した上で推定される。従って、本実施形態に係る流体測定装置によれば、流体の流量又は流速を正確に推定することが可能である。
 <2>
 本実施形態に係る流体測定装置の一態様では、前記検出部は、前記受光信号が示す受光強度の変化量が所定値以上である場合に、前記流体の逆流を検出する。
 この態様によれば、受光強度の変化量と所定値とを比較することにより、流体の逆流を好適に検出することが可能である。なお「所定値」は、流体が逆流した場合の受光強度の変化量に対応して設定される値であり、理論的、実験的、あるいは経験的に求められ、予め設定されている。
 <3>
 本実施形態に係る流体測定装置の他の態様では、前記受光信号に基づいて、平均周波数信号を出力する解析部を更に備え、前記算出部は、(i)前記流体の逆流が検出された逆流期間以外の他の期間では、前記平均周波数信号に基づいて前記推定流体情報を算出し、(ii)前記逆流期間では、前記平均周波数信号を補正した補正平均周波数信号に基づいて前記推定流体情報を算出する。
 この態様によれば、逆流期間以外の他の期間では、平均周波数信号に基づいて推定流体情報が算出されるが、逆流期間においては、平均周波数信号を補正した補正平均周波数信号に基づいて推定流体情報が算出される。
 すでに説明したように、逆流期間においては、散乱光の強度が一時的に大きく変動するため、受光信号から求められる平均周波数信号をそのまま利用して流量又は流速を推定しても、正確な値とはならない可能性がある。これに対し、逆流期間において補正平均周波数信号を利用するようにすれば、逆流に起因した受光強度の変動の影響を抑制し、正確な流量又は流速を推定することが可能である。
 <4>
 上述した逆流期間において補正平均周波数信号を利用する態様では、前記補正平均周波数信号は、前記平均周波数信号に所定係数を乗じた信号であってもよい。
 本願発明者の研究するところによれば、逆流が発生している場合の平均周波数信号は、規定レベル(例えばゼロ)を中心線として、折り返したような波形になることが判明している。このため、平均周波数信号に所定係数を乗じて補正平均周波数信号を生成すれば、逆流の影響を抑制し、正確に流量又は流速を推定することが可能である。
 なお、ここでの「所定係数」は、逆流発生時の平均周波数信号を真の値に近づけるために設定される値であり、例えば-1以上且つ1未満のゼロを含む値として設定される(-1≦所定係数K<1)。所定係数が“-1”である場合には、補正平均周波数信号は、平均周波数信号の極性を反転させた信号として生成される。
 あるいは補正平均周波数信号は、直近の規定区間における平均周波数信号の平均値であってもよい。
 <5>
 本実施形態に係る流体測定装置の他の態様では、前記受光信号に基づいて、平均周波数信号を出力する解析部を更に備え、前記算出部は、前記平均周波数信号に基づいて第1流体情報を算出すると共に、前記第1流体情報を補正して第2流体情報を算出し、(i)前記流体の逆流が検出された逆流期間以外の他の期間では、前記第1流体情報を前記推定流体情報として出力し、(ii)前記逆流期間では、前記第2流体情報を前記推定流体情報として出力する。
 この態様によれば、まず受光信号から求められた平均周波数信号に基づいて第1流体情報を算出され、更にその第1流体情報を補正することで第2流体情報が算出される。即ち、逆流が発生しているか否かによらず、2種類の流体情報がそれぞれ算出される。
 第1流体情報及び第2流体情報が算出されると、逆流の発生が検出される。そして、逆流期間以外の他の期間では、第1流体情報(即ち、平均周波数信号に基づいて算出された流体情報)が推定流体情報として出力される。一方で、逆流期間においては、第2流体情報(即ち、第1流体情報を補正した流体情報)が推定流体情報として出力される。
 このように、逆流期間において補正した第2流体情報を出力するようにすれば、逆流に起因した受光強度の変動の影響を抑制し、正確な推定流体情報を出力することが可能である。
 <6>
 上述した第1流体情報及び第2流体情報を選択的に出力する態様では、前記第2流体情報は、前記第1流体情報の極性を反転させた情報であってもよい。
 本願発明者の研究するところによれば、逆流が発生している場合の平均周波数信号は、規定レベル(例えばゼロ)を中心線として、折り返したような波形になることが判明している。よって、逆流時の平均周波数信号から算出される流体情報は、極性が判定した状態で算出されてしまう。
 これに対し、平均周波数信号の極性を反転させて補正平均周波数信号を生成すれば、逆流の影響を抑制し、正確に流量又は流速を推定することが可能である。
 また、「補正平均周波数信号<補正前の平均周波数信号」の関係を満足するべく、補正前の平均周波数信号に対して、ゼロを含む所定係数K(例えば、-1≦K<1)を乗じて補正平均周波数信号を生成すれば、より効果的に逆流の影響を抑制することが可能となる。なお、負の値として設定された所定係数Kによって平均周波数信号の極性を反転させた場合には、極性を反転させた第2流体情報を生成する必要はなくなる。
 <7>
 本実施形態に係る流体測定装置の他の態様では、過去の前記推定流体情報を平均化して、平均流体情報を算出する平均算出部と、前記平均流体情報が示す前記流体の流量又は流速が大きいほど、前記流体の逆流が検出された逆流期間を短く制限する制限部とを更に備える。
 本願発明者の研究するところによれば、平均流体情報が示す流体の流量又は流速が大きいほど、逆流の検出精度に誤差が生じ、逆流が発生していない場合にも逆流が検出されてしまう可能性が高くなることが判明している。
 この態様によれば、平均流体情報が示す流体の流量又は流速が大きいほど、逆流期間が短くなるように制限される(言い換えれば、逆流が検出され難くなる)ため、平均流体情報が示す流体の流量又は流速が大きい場合であっても、正確に逆流を検出することが可能である。
 <8>
 上述した所定値を用いて逆流を検出する態様では、過去の前記推定流体情報を平均化して、平均流体情報を算出する平均算出部と、前記平均流体情報が示す前記流体の流量又は流速が大きいほど、前記所定値を高く変更する変更部とを更に備えてもよい。
 この場合、平均流体情報が示す流体の流量又は流速が大きいほど、所定が高く変更され、逆流が検出され難くなる。従って、平均流体情報が示す流体の流量又は流速が大きい場合であっても、正確に逆流を検出することが可能である。
 <9>
 本実施形態に係る流体測定装置の他の態様では、前記受光部は、第1受光素子及び第2受光素子を有しており、前記検出部は、前記第1受光素子から出力される第1受光信号に基づいて、前記流体の逆流を検出し、前記算出部は、前記検出部の検出結果と前記第2受光素子から出力される第2受光信号とに基づいて、前記推定流体情報を算出する。
 この態様によれば、逆流を検出するための第1受光信号と、推定流体情報を算出するための第2受光信号が、互いに異なる受光素子(第1受光素子及び第2受光素子)で受光されるため、それぞれの信号に対して好適な処理を施すことができ、結果としてS/N比(Signal-Noise Ratio)を向上させることが可能である。
 <10>
 本実施形態に係る第2の流体測定装置は、流体に光を照射する照射部と、前記流体によって散乱された光を受光する受光部と、前記受光部の受光信号が示す受光強度の変化量が所定値以上であることを検出する検出部と、前記検出部の検出結果と前記受光部の受光信号とに基づいて、前記流体の流量又は流速を示す推定流体情報を算出する算出部とを備える。
 本実施形態に係る第2の流体測定装置によれば、受光部の受光信号が示す受光強度の変化量が所定値以上であることが検出され、その検出結果に基づいて推定流体情報が算出される。受光強度の変化量が所定値以上である場合、受光信号に基づいて正確な流量又は流速を推定することが難しくなる。このため、受光強度の変化量が所定値以上であることを検出できれば、流体の流量又は流速の推定精度が悪化してしまうことを抑制できる。
 従って、本実施形態に係る第2の流体測定装置によれば、上述した第1の流体測定装置と同様に、流体の流量又は流速を正確に推定することが可能である。なお、本実施形態に係る第2の流体測定装置においても、上述した第1の流体測定装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。
 本実施形態に係る流体測定装置の作用及び他の利得については、以下に示す実施例において、より詳細に説明する。
 以下では、図面を参照して流体測定装置の実施例について詳細に説明する。
 <第1実施例>
 第1実施例に係る流体測定装置について、図1から図10を参照して説明する。なお、以下では、流体測定装置が血流量を測定する装置として構成される場合を例にとり説明を進める。
 <全体構成>
 先ず、図1を参照して、本実施例に係る流体測定装置の全体構成について説明する。ここに図1は、第1実施例に係る流体測定装置の全体構成を示す概略構成図である。
 図1において、本実施例に係る流体測定装置は、レーザ駆動部110と、半導体レーザ120と、第1受光素子131と、第1I-V変換器141と、LPF増幅器151と、BPF増幅器152と、第1A/D変換器161及び第2A/D変換器162と、逆流補正流量推定部300とを備えて構成されている。
 レーザ駆動部110は、半導体レーザ120を駆動するための電流を発生する。
 半導体レーザ120は、「照射部」の一具体例であり、レーザ駆動部110において発生された駆動電流に応じたレーザ光を、被測定対象200(例えば、血流等)に対して照射する。
 第1受光素子131は、「受光部」の一具体例であり、半導体レーザ120から照射されたレーザ光のうち、血液200で散乱された散乱光(主に、後方散乱光を含む反射光)を受光する。第1受光素子131は、受光した反射光の強度に応じて検出電流を出力する。
 第1I-V変換器141は、第1受光素子131から出力された検出電流を電圧に変換して、検出電圧を出力する。
 LPF増幅器151は、入力された検出電圧からノイズを含む不要な成分である高周波数成分を除去すると共に、増幅して散乱DC信号として出力する。一方で、BPF増幅器152は、入力された検出電圧からノイズを含む不要な成分である高周波数成分と低周波成分をそれぞれ除去すると共に、増幅して散乱AC信号として出力する。
 第1A/D変換器161は、散乱DC信号を量子化し、散乱DC光量RDCとして逆流補正流量推定部300に出力する。第2A/D変換器162は、散乱AC信号を量子化し、散乱AC光量RACとして逆流補正流量推定部300に出力する。
 逆流補正流量推定部300は、逆流検出部310及び補正処理部320を備えている。逆流補正流量推定部300は、入力された散乱DC光量RDCの時間変化を利用して、被測定対象200の逆流を検出する。また、逆流補正流量推定部300は、入力された散乱AC光量RACを周波数解析することにより平均周波数を得て、平均周波数から被測定対象200の流量を推定する。逆流補正流量推定部300において算出された推定流量Qは、外部装置(例えば、ディスプレイ等)に出力される。
 <各部の構成と動作>
 次に、図2から図8を参照して、流体測定装置の各部の構成及び動作について詳細に説明する。
 <受光素子及びI-V変換器>
 図2を参照して、受光素子及びI-V変換器の構成及び動作について説明する。ここに図2は、第1受光素子及び第1I-V変換器の構成を示す回路図である。
 図2に示すように、被測定対象200からの散乱光のうち、主に後方散乱光を含む反射光は、第1受光素子131で検出される。
 第1受光素子131は、半導体によるフォトディテクタを含んで構成されている。フォトディテクタのアノードは基準電位となるグランド電位に接続される。一方、フォトディテクタのカソードは演算増幅器Ampの反転端子に接続される。演算増幅器Ampの非転端子は、基準電位となるグランド電位に接続される。
 演算増幅器Ampの反転端子と出力端子の間には、帰還抵抗Rfが接続されている。演算増幅器Ampと帰還抵抗Rfにより、所謂トランスインピーダンスアンプが構成される。トランスインピーダンスアンプの電流電圧変換作用により、検出電流は検出電圧に変換される。
 <逆流検出部>
 図3を参照して、逆流検出部の構成及び動作について説明する。ここに図3は、第1実施例に係る逆流検出部の構成を示すブロック図である。
 図3に示すように、逆流検出部310は、LPF(ローパスフィルタ)311、閾値生成部312及び比較部313を備えて構成されている。逆流検出部310は、「検出部」の一具体例である。
 逆流検出部31に入力された散乱DC光量RDCは、LPF311により平均化され、RDCLpが取得される。RDCLpは閾値生成部312に出力される。
 閾値生成部312では、入力された過去の散乱DC光量平均値RDCLpに所定の係数(例えば0.9)を乗算され、閾値Thldが生成される。閾値Thldは「所定値」の一具体例であり、散乱DC光量RDCの急激な変化を検出するための値として生成される。
 比較部313には、LPF311を通していない散乱DC光量RDCと、閾値Thldとが入力される。比較部313では、散乱DC光量RDCと閾値Thldとの大小比較により、散乱DC光量RDCの急激な低下が検出される。散乱DC光量RDCの急激な低下が検出された場合、逆流が生じていると判定され、比較部313からは逆流検出フラグRvsF=1が出力される。一方で、散乱DC光量RDCの急激な低下が検出されない場合(即ち、散乱DC光量RDCの時間変化が穏やかであり変化が少ない場合)、逆流は生じていないと判定され、比較部313からは逆流検出フラグRvsF=0が出力される。
 逆流検出部310の、検出結果である逆流検出フラグRvsFは、補正処理部320の制御入力に入力される。
 <補正処理部>
 図4を参照して、補正処理部の構成及び動作について説明する。ここに図4は、第1実施例に係る補正処理部の構成を示すブロック図である。
 図4に示すように、補正処理部320は、周波数解析部321、極性判定部322、選択部323、LPF324及び流量換算部325を備えて構成されている。補正処理部320は、「算出部」の一具体例である。
 補正処理部320に入力された散乱AC光量RACは、周波数解析部321により周波数解析される。周波数解析部は、解析結果を平均周波数fmとして出力する。平均周波数fmは極性反転部322及び選択部333に入力される。
 極性反転部322は、平均周波数の極性を反転する。具体的には、正極性である平均周波数を負極性として、反転平均周波数fmNを出力する。反転平均周波数fmNは選択部323に出力される。
 選択部は、逆流検出部で検出された逆流フラグRvsFに応じて、平均周波数fm又は極性反転したfmNのいずれかを補正平均周波数fmCとして選択出力する。
 具体的には、逆流フラグRvsF=1の場合、逆流が生じているとして、極性反転したfmNを選択出力する。一方、逆流フラグRvsF=0の場合、逆流が生じていないとして、極性反転していないfmを選択出力する。
 補正平均周波数fmCは、LPF324により入力され平均化される。LPFの出力であるfmLpは、流量換算部325にて流量に換算され、推定流量Qとして出力される。
 なお、極性判定部322は、単に平均周波数fmに“-1”を乗じて極性を反転させるだけの処理を行っているが、このような処理に代えて、平均周波数fmに所定係数Kを乗ずる処理を行ってもよい。即ち、fmN=K×fmであってもよい。ここでの所定係数Kは、-1≦K<1の範囲で選択可能である。
 <周波数解析部>
 図5を参照して、周波数解析部の構成及び動作について説明する。ここに図5は、周波数解析部の構成を示すブロック図である。
 図5に示すように、周波数解析部321は、バッファ401、ハニング窓処理部402、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)処理部403、複素共役部404、1次モーメント積算部405、積算部406、除算部407を備えて構成されている。周波数解析部321は、「平均算出部」の一具体例である。
 散乱AC光量RACデータは、バッファ401により蓄積される。バッファ401に蓄積されたnポイントのデータ列は、ハニング窓処理部402により窓関数が乗算され、FFT処理部403によりnポイントのFFTが実行される。
 FFT処理部403が出力した解析結果は、複素共役部404にてパワースペクトル化され、パワースペクトルP(f)が出力される。パワースペクトルP(f)は、1次モーメント積算部405において、周波数ベクトルが乗算されると共に積算され、1次モーメント1stMが出力される。また、パワースペクトルP(f)は、積算部406において積算され、積算値Psが出力される。1次モーメント1stMは、除算部407において積算値Psにより除算され、平均周波数fmが出力される。
 <流量算出方法>
 ここで図6及び図7を参照して、推定流量Qを算出する方法について、より具体的に説明する。ここに図6は、周波数fとパワースペクトルP(f)との関係を示すグラフである。また図7は、流量Qと平均周波数fmとの関係を示すグラフである。
 被測定対象200の移動速度である流速が高い場合、散乱したレーザ光の周波数は光ドップラシフト作用により高くなる。一方、被測定対象200の流路(例えば、透明チューブ)は固定されており、移動していない。このため、透明チューブにより散乱されたレーザ光はドップラシフト受けず、周波数はシフトしない。
 これらの両散乱光は、レーザ光の可干渉性により第1受光素子131上で干渉する。その結果、第1受光素子131は、被測定対象200の移動速度である流速に応じた光ビート信号を受光する。散乱AC光量RACは、この光ビート信号を増幅し、量子化した信号である。従って、散乱AC光量RACを周波数解析することにより、パワースペクトルP(f)を得て、パワースペクトルP(f)から被測定対象200の移動速度に応じた流量が推定できる。本実施例は、いわゆるレーザフローメトリ法による流量推定装置を構成している。
 図6に示すように、光ビート信号のパワースペクトルP(f)は、被測定対象200の移動速度に応じて変化する。具体的には、移動速度の遅い低流速時のパワースペクトルP(f)は、より低い周波数に集中する。低流速時のパワースペクトルP(f)を、P1(f)として点線で示す。逆に、移動速度の速い高流速時のパワースペクトルは、より高い周波数に集中する。高流速時のパワースペクトルP(f)を、P2(f)として実線で示す。
 図を見ても分かるように、低周波領域ではP1(f)>P2(f)となり、高周波領域ではP2(f)>P2(f)となる。周波数解析により、低流速時のパワ-スペクトルP1(f)の平均周波数fm1と、高流速時のパワ-スペクトルP2(f)の平均周波数fm2とを演算して比較すると、fm1<fm2が成立している。
 図7に示すように、流量Qが増加すると平均周波数fmは高くなる。この関係を利用すれば、周波数解析によって求めた平均周波数fmから、推定流量Qを算出することができる。
 <逆流検出と補正処理の具体例>
 次に、図8を参照して、逆流検出部310による逆流検出と、補正処理部320による補正処理について、より具体的に説明する。ここに図8は、光量に関する各信号の時間的な変動の一例を示すグラフである。
 本実施例に係る被測定対象200である血液は、チューブポンプ(図示せず)の動力によってチューブ内を流れている。チューブポンプは、複数のローラが回転によりチューブをしごくことで、チューブ内の流体を移送するが、ポンプの構造上、回転に同期して脈動が生じる。この脈動により、血液の逆流が生じる場合がある。具体的には、流体は逆流と順流を繰り返し、総合的には順方向に移送されるが、回転に同期して、短時間ではあるが逆流により逆方向に移動している区間がある。逆流が生じている場合、ポンプの脈動により生じた流体濃度における粗密波が、密から疎に変化して、散乱光、例えば後方散乱光である反射光量が急激に低下すると考えられる。
 図8において、区間Aでは、散乱DC光量RDCが閾値Thldを超えて急激に低下しており、逆流が生じていると考えられる。このため、区間Aでは、平均周波数fmの極性を反転させたfmNが、補正平均周波数fmCとして出力されている。
 一方、区間Bでは、散乱DC光量RDCの時間変化は穏やかであり、流れは安定した密状態であると考えられ、逆流は生じていないと考えられる。このため、区間Bでは、平均周波数fmが、そのまま補正平均周波数fmCとして出力されている。
 図を見ても分かるように、区間Aにおいて反転平均周波数fmNを出力することで、逆流に起因する影響を解消することができる。
 <第1実施例の効果>
 次に、図9及び図10を参照して、第1実施例に係る流体測定装置によって得られる技術的効果について説明する。ここに図9は、比較例に係る流量の推定誤差を示すグラフである。また図10は、第1実施例に係る流量の推定誤差を示すグラフである。
 既に説明したように、被測定対象200に逆流が生じた場合、推定流量Qに誤差が生じてしまうおそれがある。特に、人工透析装置においては、脱血用の針径が細く、ポンプの回転数が高く、設定流量が高い場合、逆流量が増加し、推定誤差がより拡大することを実験により確認している。
 図9に示すように、本実施例のように逆流を検出して平均周波数fmの補正を行わないとすると、逆流の発生に起因して推定流量Qの推定誤差が大きくなってしまう。
 これに対し本実施例では、逆流を検出した場合に、平均周波数fmを反転平均周波数fmNに置き換える処理を実行している。この結果、補正平均周波数fmCは、逆流が生じている区間においても、波形が正常となる(例えば、図8等を参照)。
 図10に示すように、逆流を検出して平均周波数fmの補正を実施した場合、流量推定の推定誤差は小さくなり良好な特性を示す。
 以上説明したように、第1実施例に係る流体測定装置によれば、流体に一時的な逆流が発生した場合でも、流量Qを正確に推定することが可能である。
 <第2実施例>
 次に、第2実施例に係る流体測定装置について、図11を参照して説明する。ここに図11は、第2実施例に係る補正処理部の構成を示すブロック図である。
 なお、第2実施例は、上述した第1実施例と比べて補正処理部の構成及び動作が異なるのみであり、その他の部分については第1実施例と概ね同様である。このため、以下では、既に説明した第1実施例と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
 図11に示すように、第2実施例に係る補正処理部320bは、周波数解析部321b、極性反転部322b、選択部323b、LPF324b、及び流量換算部325bを備えて構成されている。第2実施例では特に、流量換算部325bが極性反転部322bや選択部323bよりも前段に設けられており、周波数解析部321bから出力される平均周波数fmは流量換算部325bに入力される。
 流量換算部325bは、流量中間値Qcを算出し、極性反転部322b及び選択部323bにそれぞれ出力する。なお、流量換算部325bは、第1実施例の流量換算部325が推定流量Qを算出するのと同様の方法で、流量中間値Qcを算出する。
 選択部323bには、流量中間値Qcと、極性反転部322bで極性が反転された反転流量中間値QcNとがそれぞれ入力される。また選択部323bには、逆流検出部310から出力された逆流検出フラグRvsFが入力されており、この逆流検出フラグRvsFに応じて、流量中間値Qc又は流量中間値QcNを選択的に出力する。
 具体的には、選択部323bは、逆流フラグRvsF=1が入力される逆流期間では流量中間値QcNを出力する。一方で、選択部323bは、逆流フラグRvsF=0が入力される逆流が発生していない期間では流量中間値Qcを出力する。
 選択部323bから出力された流量中間値Qc又は流量中間値QcNは、LPF324bにおいて平均化されることで、選択制御時の不連続性が除去され、最終推定流量Qとして出力される。
 以上説明したように、第2実施例に係る流体測定装置では、第1実施例のように平均周波数fmを補正するのではなく、平均周波数fmから算出された推定流量に対する補正が実行される。この場合でも、第1実施例と同様に、逆流の発生による影響を抑制でき、被測定対象200の流速を正確に推定することが可能である。
 <第3実施例>
 次に、第3実施例に係る流体測定装置について、図12を参照して説明する。ここに図12は、第3実施例に係る流体測定装置の全体構成を示す概略構成図である。
 なお、第3実施例は、上述した第1及び第2実施例と比べて受光素子周辺の一部の構成及び動作が異なるのみであり、その他の部分については第1及び第2実施例と概ね同様である。このため、以下では、既に説明した第1及び第2実施例と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
 図12に示すように、第3実施例に係る流体測定装置では、被測定対象からの反射光を受光する素子として、第1受光素子131だけでなく第2受光素子132が備えられている。即ち、第3実施例は2つの受光素子を備えている。
 第1受光素子131から出力される検出電流は、第1I-V変換器141で検出電圧に変換され、LPF増幅器151に入力される。一方で、第2受光素子132から出力される検出電流は、第2I-V変換器142で検出電圧に変換され、BPF増幅器152に入力される。このように、第3実施例では、散乱DC信号を得るための第1受光素子131と、散乱AC信号を得るための第2受光素子132が別々に設けられている。
 第3実施例では、散乱AC信号を得るための回路が、散乱DC信号を得るための回路とは別に構成されることになるため、散乱AC信号に含まれ得るDC成分(例えば電源ノイズやハム信号等)を好適に除去することが可能となる。なお、DC成分を除去するには、例えば2つのフォトダイオードを逆向きに接続してDC成分を相殺するような回路を採用することができる。
 以上説明したように、第3実施例に係る流体測定装置では、散乱AC信号から好適にDC成分を除去できるため、第1実施例と比べてS/N比を向上させることが可能である。
 <第4実施例>
 次に、第4実施例に係る流体測定装置について、図13及び図14を参照して説明する。ここに図13は第4実施例に係る逆流検出部の構成を示すブロック図である。また図14は、逆流検出に関する時間幅の制限方法を示すグラフである。
 なお、第4実施例は、上述した第1から第3実施例と比べて逆流検出部の構成及び動作が異なるのみであり、その他の部分については第1から第3実施例と概ね同様である。このため、以下では、既に説明した第1から第3実施例と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
 図13に示すように、第4実施例に係る逆流検出部310bは、第1実施例に係る逆流検出部310の構成(図3参照)に加えて、LPF314及び時間幅制限部315を備えて構成されている。なお、LPF314は、「平均算出部」の一具体例であり、時間幅制限部315は、「制限部」の一具体例である。
 第4実施例に係る逆流検出部310bでは、比較部313の出力がそのまま逆流検出フラグRvsFとしては出力されず、時間幅制限部315に入力される。また、時間幅制限部315には、LPF314において過去の推定流量Qが平均化された平均推定流量QLpも入力される。
 時間幅制限部315は、平均推定流量QLpに応じて比較部313から出力されるパルス幅を制限し、逆流検出フラグRvsFとして出力している。具体的には、平均推定流量QLpが高い場合、ポンプの回転周波数が高く逆流期間は比較的短時間になると推測できるため、逆流期間の幅を比較的短くする(言い換えれば、制限量を大きくする)。逆に、平均推定流量QLpが低い場合、ポンプの回転周波数が低く逆流期間は比較的長時間になると推測できるため、逆流期間の幅を比較的長くする(言い換えれば、制限量を小さくする)。
 なお、上述したように逆流期間の幅を直接制限することに代えて、閾値Thldを変更することでも同様の効果が得られる。具体的には、平均推定流量QLpが高い場合、閾値Thldを低く設定すれば、逆流が生じていると検出され難くなり、結果として逆流期間の幅が比較的短くなるように制限される。一方、平均推定流量QLpが低い場合、閾値Thldを高く設定すれば、逆流が生じていると検出され易くなり、結果として逆流期間の幅は比較的長くなるように制限される。
 図14に示すように、逆流期間の幅を制限することで、補正平均周波数fmCの波形がスムースな波形となる。具体的には、図8に示したような逆流期間の幅の制限をしない場合と比較して、逆流期間と、逆流していない期間との境界がより滑らかになっている。これは、流量補正の過補正が解消された結果であると考えられる。
 なお、図に示す例では、逆流期間の後ろ側だけを短く制限しているが、逆流期間の前側を短く制限するようにしてもよい。ただし、本願発明者の研究するところによれば、逆流期間の後ろ側を制限する方が、前側を制限するよりも効果が高いことが判明している。
 以上説明したように、第4実施例に係る流体測定装置では、過去の推定流量Qに応じて逆流期間の幅を制限することで、より正確に流量を推定することが可能である。
 本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う流体測定装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
 110 レーザ駆動部
 120 半導体レーザ
 131 第1受光素子
 132 第2受光素子
 141 第1I-V変換器
 142 第2I-V変換器
 151 LPF増幅器
 152 BPF増幅器
 161 第1A/D変換器
 162 第2A/D変換器
 200 被測定対象
 300 逆流補正流量推定部
 310 逆流検出部
 320 補正処理部

Claims (10)

  1.  流体に光を照射する照射部と、
     前記流体によって散乱された光を受光する受光部と、
     前記受光部の受光信号に基づいて、前記流体の逆流を検出する検出部と、
     前記検出部の検出結果と前記受光部の受光信号とに基づいて、前記流体の流量又は流速を示す推定流体情報を算出する算出部と
     を備えることを特徴とする流体測定装置。
  2.  前記検出部は、前記受光信号が示す受光強度の変化量が所定値以上である場合に、前記流体の逆流を検出することを特徴とする請求項1に記載の流体測定装置。
  3.  前記受光信号に基づいて、平均周波数信号を出力する解析部を更に備え、
     前記算出部は、(i)前記流体の逆流が検出された逆流期間以外の他の期間では、前記平均周波数信号に基づいて前記推定流体情報を算出し、(ii)前記逆流期間では、前記平均周波数信号を補正した補正平均周波数信号に基づいて前記推定流体情報を算出する
     ことを特徴とする請求項1又は2に記載の流体測定装置。
  4.  前記補正平均周波数信号は、前記平均周波数信号に所定係数を乗じた信号であることを特徴とする請求項3に記載の流体測定装置。
  5.  前記受光信号に基づいて、平均周波数信号を出力する解析部を更に備え、
     前記算出部は、前記平均周波数信号に基づいて第1流体情報を算出すると共に、前記第1流体情報を補正して第2流体情報を算出し、(i)前記流体の逆流が検出された逆流期間以外の他の期間では、前記第1流体情報を前記推定流体情報として出力し、(ii)前記逆流期間では、前記第2流体情報を前記推定流体情報として出力する
     ことを特徴とする請求項1又は2に記載の流体測定装置。
  6.  前記第2流体情報は、前記第1流体情報の極性を反転させた情報であることを特徴とする請求項5に記載の流体測定装置。
  7.  過去の前記推定流体情報を平均化して、平均流体情報を算出する平均算出部と、
     前記平均流体情報が示す前記流体の流量又は流速が大きいほど、前記流体の逆流が検出された逆流期間を短く制限する制限部と
     を更に備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の流体測定装置。
  8.  過去の前記推定流体情報を平均化して、平均流体情報を算出する平均算出部と、
     前記平均流体情報が示す前記流体の流量又は流速が大きいほど、前記所定値を高く変更する変更部と
     を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の流体測定装置。
  9.  前記受光部は、第1受光素子及び第2受光素子を有しており、
     前記検出部は、前記第1受光素子から出力される第1受光信号に基づいて、前記流体の逆流を検出し、
     前記算出部は、前記検出部の検出結果と前記第2受光素子から出力される第2受光信号とに基づいて、前記推定流体情報を算出する
     ことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の流体測定装置。
  10.  流体に光を照射する照射部と、
     前記流体によって散乱された光を受光する受光部と、
     前記受光部の受光信号が示す受光強度の変化量が所定値以上であることを検出する検出部と、
     前記検出部の検出結果と前記受光部の受光信号とに基づいて、前記流体の流量又は流速を示す推定流体情報を算出する算出部と
     を備えることを特徴とする流体測定装置。
PCT/JP2016/081625 2016-10-25 2016-10-25 流体測定装置 WO2018078728A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/345,065 US11486892B2 (en) 2016-10-25 2016-10-25 Fluid measuring device
CN201680090330.1A CN109863372B (zh) 2016-10-25 2016-10-25 流体测量设备
JP2018546976A JP6777756B2 (ja) 2016-10-25 2016-10-25 流体測定装置
EP16920227.2A EP3534122B1 (en) 2016-10-25 2016-10-25 Fluid measuring device
PCT/JP2016/081625 WO2018078728A1 (ja) 2016-10-25 2016-10-25 流体測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/081625 WO2018078728A1 (ja) 2016-10-25 2016-10-25 流体測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018078728A1 true WO2018078728A1 (ja) 2018-05-03

Family

ID=62024160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/081625 WO2018078728A1 (ja) 2016-10-25 2016-10-25 流体測定装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11486892B2 (ja)
EP (1) EP3534122B1 (ja)
JP (1) JP6777756B2 (ja)
CN (1) CN109863372B (ja)
WO (1) WO2018078728A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07311215A (ja) * 1994-03-22 1995-11-28 Toyota Central Res & Dev Lab Inc レーザドップラ流速計
JP2007212271A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Gunma Univ 流体速度計測方法およびその装置
JP2012521003A (ja) * 2009-03-18 2012-09-10 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 流体の流れ特性を決定するための装置
JP5586476B2 (ja) 2008-01-09 2014-09-10 フレゼニウス メディカル ケア ドイチュランド ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング フィステル再循環および心肺再循環の全再循環に対するフィステル内の再循環および/または心肺再循環の比率を求める方法
WO2015033469A1 (ja) * 2013-09-09 2015-03-12 パイオニア株式会社 流速検出装置及び流速検出方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9411280D0 (en) * 1994-06-06 1994-07-27 Isis Innovation Fluid velocity measurement apparatus
US6354147B1 (en) * 1998-06-26 2002-03-12 Cidra Corporation Fluid parameter measurement in pipes using acoustic pressures
US7152003B2 (en) * 2003-12-11 2006-12-19 Cidra Corporation Method and apparatus for determining a quality metric of a measurement of a fluid parameter
US8611977B2 (en) * 2004-03-08 2013-12-17 Covidien Lp Method and apparatus for optical detection of mixed venous and arterial blood pulsation in tissue
JP2009204586A (ja) * 2008-02-29 2009-09-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 流体計測装置、流体計測方法
CN201438122U (zh) * 2009-08-05 2010-04-14 寿焕根 原油液量、含水率自动计量装置
CN201476826U (zh) * 2009-08-14 2010-05-19 蔡军 电磁流量单体水表
CN101694399B (zh) * 2009-11-03 2011-03-02 北京航天计量测试技术研究所 一种钟罩容积反行程标定装置及方法
JP5523908B2 (ja) * 2010-04-13 2014-06-18 三菱重工業株式会社 流量測定装置及び流速測定装置
US8874374B2 (en) * 2010-09-28 2014-10-28 Darek J. Bogucki Optical turbulence sensor
WO2012051218A2 (en) * 2010-10-11 2012-04-19 Mbio Diagnostics, Inc. Fluidic assay cartridge with controlled passive flow
WO2013140583A1 (ja) * 2012-03-22 2013-09-26 パイオニア株式会社 流体評価装置及び方法
US8943901B2 (en) * 2013-03-15 2015-02-03 Ecolab Usa Inc. Fluid flow meter
WO2015198470A1 (ja) * 2014-06-27 2015-12-30 パイオニア株式会社 測定装置及び測定方法
JPWO2016046905A1 (ja) * 2014-09-24 2017-08-10 パイオニア株式会社 測定装置及び測定方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07311215A (ja) * 1994-03-22 1995-11-28 Toyota Central Res & Dev Lab Inc レーザドップラ流速計
JP2007212271A (ja) * 2006-02-09 2007-08-23 Gunma Univ 流体速度計測方法およびその装置
JP5586476B2 (ja) 2008-01-09 2014-09-10 フレゼニウス メディカル ケア ドイチュランド ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング フィステル再循環および心肺再循環の全再循環に対するフィステル内の再循環および/または心肺再循環の比率を求める方法
JP2012521003A (ja) * 2009-03-18 2012-09-10 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 流体の流れ特性を決定するための装置
WO2015033469A1 (ja) * 2013-09-09 2015-03-12 パイオニア株式会社 流速検出装置及び流速検出方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3534122A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP3534122A1 (en) 2019-09-04
EP3534122A4 (en) 2020-06-17
US20190277875A1 (en) 2019-09-12
US11486892B2 (en) 2022-11-01
CN109863372B (zh) 2021-02-26
JPWO2018078728A1 (ja) 2019-09-05
EP3534122B1 (en) 2023-11-29
CN109863372A (zh) 2019-06-07
JP6777756B2 (ja) 2020-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013153664A1 (ja) 流体評価装置及び方法
US9237856B2 (en) Light detecting apparatus and fluid measuring apparatus
JP5897812B2 (ja) 光検出装置及び流体計測装置
WO2015033469A1 (ja) 流速検出装置及び流速検出方法
JP6614608B2 (ja) 流体評価装置及び方法、コンピュータプログラム並びに記録媒体
JP6291557B2 (ja) 流体評価装置及び方法
WO2015198470A1 (ja) 測定装置及び測定方法
WO2018078728A1 (ja) 流体測定装置
JP2016027337A (ja) 流体評価装置及び方法
WO2016046905A1 (ja) 測定装置及び測定方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体
JP6739541B2 (ja) 流体測定装置
JP2018163163A (ja) 気泡検出器
JP4516329B2 (ja) 超音波流速計
JP2019168465A (ja) 流体評価装置及び方法
JP2018105879A (ja) 流体評価装置及び方法
CN111213037B (zh) 光学测量装置、光学测量方法、计算机程序和记录介质
JP7001849B2 (ja) 測定装置、測定方法、及びコンピュータプログラム
JP2021067696A (ja) 流体評価装置及び方法
JP6605621B2 (ja) 流体評価装置及び方法、コンピュータプログラム並びに記録媒体
US11529078B2 (en) Fluid evaluation apparatus and method, computer program, and recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16920227

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018546976

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016920227

Country of ref document: EP

Effective date: 20190527