気泡検知回路及び気泡検知器
【課題】きわめて簡単な回路で、非伝導性チューブにおける対地静電誘導電荷を検出し、その電荷の変化で非伝導性チューブ内の気泡を検知する気泡検知に関する。
【解決手段】非導電性チューブの電荷信号を増幅する信号増幅器１、大気中の電荷信号を増幅する信号増幅器２、信号増幅器１と信号増幅器２の信号を比較する信号比較器５、信号比較器５の出力端に比較結果信号端６、導電性チューブの電荷信号を増幅する信号増幅器１の入力端には非導電性チューブの電荷を検知する導電物質３、そして大気中の電荷信号を増幅する信号増幅器２の入力端に大気中の電荷を検知する導電物質４とを備えて構成されている。
【解決手段】非導電性チューブの電荷信号を増幅する信号増幅器１、大気中の電荷信号を増幅する信号増幅器２、信号増幅器１と信号増幅器２の信号を比較する信号比較器５、信号比較器５の出力端に比較結果信号端６、導電性チューブの電荷信号を増幅する信号増幅器１の入力端には非導電性チューブの電荷を検知する導電物質３、そして大気中の電荷信号を増幅する信号増幅器２の入力端に大気中の電荷を検知する導電物質４とを備えて構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、気泡検知回路及び気泡検知器に関する。詳しくは、非導電性チューブに発生する静電誘導電荷を検出し、その電荷の変化で非導電性チューブ内の気泡を検知する気泡検知に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、非導電性チューブ内の気泡を安全に、精度よく検知するひとつの方法として、超音波の利用がある。超音波を使用する場合は、送信側の超音波センサーと受信側の超音波センサーを一対として使用する手段と、送受信を１つで行う手段が主である。
【０００３】
超音波センサーを使用した場合、しばしば検知する必要のない細かな気泡問題に悩まされる。それは、超音波振動エネルギーにより、非導電性チューブ内の液に含まれる空気が発泡し、細かな気泡となって非導電性チューブ内に現れ、超音波センサーの検知面に付着することで、検出する必要がない細かな気泡を検知してしまい、検知を必要とする気泡検出の働きが妨げられてしまうことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在の超音波を利用する多く装置では、検知する必要のない細かな気泡まで検知してしまう。超音波の特性からすれば、細かな気泡が超音波センサー面に付着することは大きな気泡が存在する状態とほとんど変わらない。このため、たびたび細かな気泡を大きな気泡と検知を誤るが、検知感度を変えるにも検知精度に限界がでてくる。そのたびに細かな気泡除去のための労力が使われている。
【０００５】
また、超音波センサーとそれに付随する回路にコストをかけることにより、ある程度は大きな気泡検知精度を上げることも可能である。しかし、超音波による気泡検知は、超音波のρｃ「ρｃとは密度×物質伝播速度」が異なる面では超音波は反射するという物理現象利用に基づくため、高度な対策を施してもコストが嵩むわりには顕著な効果は得られにくい。
【０００６】
本願発明は、きわめて簡単な原理を用いて非導電性チューブ内の細かな気泡を含む、非導電性チューブ内の液を遮断する大きさの気泡を検知することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の請求項１に記載した発明は、非導電性チューブに発生する静電誘導電荷を検知し、その電荷の変化で非導電性チューブ内の気泡を検知する気泡検知回路に関するものである。
【０００８】
静電誘導現象というものがある。この現象は電荷（電灯線や電波、摩擦等による発生が主）が発生すれば、大地に接続されていない導体や誘電体、絶縁物に電荷が現れるという現象である。
【０００９】
本願発明が利用する静電誘導現象は電灯線が交流であるため、導電物質や誘電体に電荷が伝わりやすい。
【００１０】
輸液という具体的例を上げて説明すると、輸液製剤や水は半導電性・誘電物質であり、人体も同様に半導電性を持っている。輸液という行為は、薬剤バッグから輸液チューブを通して人体へ輸液をするものである。誘電物質からなる輸液バッグや輸液チューブラインに誘電された電荷は、電荷の移動がない限り保持されるが、人体針刺し接続等により電荷は移動し等電位化されやすい。この状態でも人体と輸液チューブ間の輸液ライン内の液体が気泡等で遮断されれば、輸液バッグや輸液ラインと人体に誘導された電荷は再び電位差となって現れる。
【００１１】
つまり、非導電性チューブ内の液を遮断する大きさの気泡があるかないかは、この輸液ラインの接続先と輸液回路に誘導されてくる電位を測定すれば判断できる。
【００１２】
本願の請求項２に記載した発明は、回路が簡単なため、その大きさを別の装置に組み込めるように安価に構成したものである。
【００１３】
本願の請求項３に記載した発明は、上記請求項１に記載した回路をより具体化したものであり、非導電性チューブに発生する電荷を検知する導電物質と、非導電性チューブに発生する電荷と大気中のに発生する電荷との変化を検知する電荷変化検知回路とを備える気泡検知回路を含んで構成される。
【００１４】
本願の請求項４に記載した発明は、大気中に発生する電荷をより正確に検知するために構成したものである。
【００１５】
本願の請求項５に記載した発明は、上記請求項３に記載した導電物質の非導電性チューブに対しての状態を具体化したものであり、より非導電性チューブの電荷を正確に検知するために構成したものである。
【００１６】
本願の請求項６に記載した発明は、検知器の構成が簡単なため、その大きさを別の装置に組み込めるように安価に構成したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本願説明の実施形態を図に基づいて具体的に説明する。
【００１８】
図１に本願説明に係る気泡検知器の第１の実施の形態に係る概略構成図を示す。
【００１９】
図１に示すように、気泡検知器は、非導電性チューブの電荷信号を増幅する信号増幅器１、大気中の電荷信号を増幅する信号増幅器２、信号増幅器１と信号増幅器２の信号を比較する信号比較器５、信号比較器５の出力端に比較結果信号端６、導電性チューブの電荷信号を増幅する信号増幅器１の入力端には非導電性チューブの電荷を検知する導電物質３、そして大気中の電荷信号を増幅する信号増幅器２の入力端に大気中の電荷を検知する導電物質４とを備えて構成されている。
【００２０】
また、信号増幅器１と信号増幅器２と信号比較器５とで電荷変化検知回路９を構成する。
【００２１】
非導電性チューブの電荷信号を増幅する信号増幅器１と大気中の電荷信号を増幅する信号増幅器２は、共に電荷を増幅するものであり、同じものにしてもよい。
【００２２】
第２図に示す第２の実施の形態では、気泡検出器の非導電性チューブの電荷を検知する導電物質３を非導電性チューブの電荷をより検知しやすくするために非導電性チューブに接触させる形とした導電物質に変更しても良い。
【００２３】
超音波式のように信号を出力してその信号変化を読みとるのではなく、この気泡検知器は、あくまでも受け身のみであり、非導電性チューブ内の液体の状態を全く変化させずに使用できる。
【００２４】
つまり、非導電性チューブ内の液体に作用することがないので薬品試験分野などに活用できる。
【００２５】
比較結果信号端６には、閾値回路を設け、気泡有り時ＬＥＤ点灯、気泡無し時ＬＥＤ消灯とすることもできる。
【００２６】
また、比較結果信号端６には、警報発生装置などに接続し、気泡警報として使用することができる。
【００２７】
気泡検知器を使用するにおいて電源が必要である。電源は直流電源、交流電源のどちらでも良い。
【発明の効果】
【００２８】
したがって、超音波式と違い、気泡の誤検知を無くし、作業者の負担を無くし、さらに非常に簡単な回路で安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本願発明の第１の実施の形態に係る気泡検知器の概略構成を示す図である。
【図２】本願発明の第２の実施の形態に係る接触させる形とした導電物質を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
７は非導電性チューブ
８は気泡検出器
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、気泡検知回路及び気泡検知器に関する。詳しくは、非導電性チューブに発生する静電誘導電荷を検出し、その電荷の変化で非導電性チューブ内の気泡を検知する気泡検知に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、非導電性チューブ内の気泡を安全に、精度よく検知するひとつの方法として、超音波の利用がある。超音波を使用する場合は、送信側の超音波センサーと受信側の超音波センサーを一対として使用する手段と、送受信を１つで行う手段が主である。
【０００３】
超音波センサーを使用した場合、しばしば検知する必要のない細かな気泡問題に悩まされる。それは、超音波振動エネルギーにより、非導電性チューブ内の液に含まれる空気が発泡し、細かな気泡となって非導電性チューブ内に現れ、超音波センサーの検知面に付着することで、検出する必要がない細かな気泡を検知してしまい、検知を必要とする気泡検出の働きが妨げられてしまうことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現在の超音波を利用する多く装置では、検知する必要のない細かな気泡まで検知してしまう。超音波の特性からすれば、細かな気泡が超音波センサー面に付着することは大きな気泡が存在する状態とほとんど変わらない。このため、たびたび細かな気泡を大きな気泡と検知を誤るが、検知感度を変えるにも検知精度に限界がでてくる。そのたびに細かな気泡除去のための労力が使われている。
【０００５】
また、超音波センサーとそれに付随する回路にコストをかけることにより、ある程度は大きな気泡検知精度を上げることも可能である。しかし、超音波による気泡検知は、超音波のρｃ「ρｃとは密度×物質伝播速度」が異なる面では超音波は反射するという物理現象利用に基づくため、高度な対策を施してもコストが嵩むわりには顕著な効果は得られにくい。
【０００６】
本願発明は、きわめて簡単な原理を用いて非導電性チューブ内の細かな気泡を含む、非導電性チューブ内の液を遮断する大きさの気泡を検知することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の請求項１に記載した発明は、非導電性チューブに発生する静電誘導電荷を検知し、その電荷の変化で非導電性チューブ内の気泡を検知する気泡検知回路に関するものである。
【０００８】
静電誘導現象というものがある。この現象は電荷（電灯線や電波、摩擦等による発生が主）が発生すれば、大地に接続されていない導体や誘電体、絶縁物に電荷が現れるという現象である。
【０００９】
本願発明が利用する静電誘導現象は電灯線が交流であるため、導電物質や誘電体に電荷が伝わりやすい。
【００１０】
輸液という具体的例を上げて説明すると、輸液製剤や水は半導電性・誘電物質であり、人体も同様に半導電性を持っている。輸液という行為は、薬剤バッグから輸液チューブを通して人体へ輸液をするものである。誘電物質からなる輸液バッグや輸液チューブラインに誘電された電荷は、電荷の移動がない限り保持されるが、人体針刺し接続等により電荷は移動し等電位化されやすい。この状態でも人体と輸液チューブ間の輸液ライン内の液体が気泡等で遮断されれば、輸液バッグや輸液ラインと人体に誘導された電荷は再び電位差となって現れる。
【００１１】
つまり、非導電性チューブ内の液を遮断する大きさの気泡があるかないかは、この輸液ラインの接続先と輸液回路に誘導されてくる電位を測定すれば判断できる。
【００１２】
本願の請求項２に記載した発明は、回路が簡単なため、その大きさを別の装置に組み込めるように安価に構成したものである。
【００１３】
本願の請求項３に記載した発明は、上記請求項１に記載した回路をより具体化したものであり、非導電性チューブに発生する電荷を検知する導電物質と、非導電性チューブに発生する電荷と大気中のに発生する電荷との変化を検知する電荷変化検知回路とを備える気泡検知回路を含んで構成される。
【００１４】
本願の請求項４に記載した発明は、大気中に発生する電荷をより正確に検知するために構成したものである。
【００１５】
本願の請求項５に記載した発明は、上記請求項３に記載した導電物質の非導電性チューブに対しての状態を具体化したものであり、より非導電性チューブの電荷を正確に検知するために構成したものである。
【００１６】
本願の請求項６に記載した発明は、検知器の構成が簡単なため、その大きさを別の装置に組み込めるように安価に構成したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本願説明の実施形態を図に基づいて具体的に説明する。
【００１８】
図１に本願説明に係る気泡検知器の第１の実施の形態に係る概略構成図を示す。
【００１９】
図１に示すように、気泡検知器は、非導電性チューブの電荷信号を増幅する信号増幅器１、大気中の電荷信号を増幅する信号増幅器２、信号増幅器１と信号増幅器２の信号を比較する信号比較器５、信号比較器５の出力端に比較結果信号端６、導電性チューブの電荷信号を増幅する信号増幅器１の入力端には非導電性チューブの電荷を検知する導電物質３、そして大気中の電荷信号を増幅する信号増幅器２の入力端に大気中の電荷を検知する導電物質４とを備えて構成されている。
【００２０】
また、信号増幅器１と信号増幅器２と信号比較器５とで電荷変化検知回路９を構成する。
【００２１】
非導電性チューブの電荷信号を増幅する信号増幅器１と大気中の電荷信号を増幅する信号増幅器２は、共に電荷を増幅するものであり、同じものにしてもよい。
【００２２】
第２図に示す第２の実施の形態では、気泡検出器の非導電性チューブの電荷を検知する導電物質３を非導電性チューブの電荷をより検知しやすくするために非導電性チューブに接触させる形とした導電物質に変更しても良い。
【００２３】
超音波式のように信号を出力してその信号変化を読みとるのではなく、この気泡検知器は、あくまでも受け身のみであり、非導電性チューブ内の液体の状態を全く変化させずに使用できる。
【００２４】
つまり、非導電性チューブ内の液体に作用することがないので薬品試験分野などに活用できる。
【００２５】
比較結果信号端６には、閾値回路を設け、気泡有り時ＬＥＤ点灯、気泡無し時ＬＥＤ消灯とすることもできる。
【００２６】
また、比較結果信号端６には、警報発生装置などに接続し、気泡警報として使用することができる。
【００２７】
気泡検知器を使用するにおいて電源が必要である。電源は直流電源、交流電源のどちらでも良い。
【発明の効果】
【００２８】
したがって、超音波式と違い、気泡の誤検知を無くし、作業者の負担を無くし、さらに非常に簡単な回路で安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本願発明の第１の実施の形態に係る気泡検知器の概略構成を示す図である。
【図２】本願発明の第２の実施の形態に係る接触させる形とした導電物質を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
７は非導電性チューブ
８は気泡検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電性チューブに発生する静電誘導電荷を検出し、その電荷の変化で非導電性チューブ内の気泡を検知する気泡検知回路。
【請求項２】
別の装置に組み込むことができる小型なものとした、請求項１に記載の気泡検知回路。
【請求項３】
非導電性チューブに発生する電荷を検知する導電物質と、
非導電性チューブに発生する電荷と大気中に発生する電荷との変化を検知する電荷変化検知回路とを備える気泡検知器。
【請求項４】
大気中に発生する電荷を検知する導電物質を備える、請求項３に記載の気泡検知器。
【請求項５】
非導電性チューブに発生する電荷を検知する導電物質を非導電性チューブと接触させた形とした、請求項３又は請求項４のいずれかに記載の気泡検知器。
【請求項６】
別の装置に組み込むことができる小型なものとした、請求項３から請求項５のいずれかに記載の気泡検知器。
【請求項１】
非導電性チューブに発生する静電誘導電荷を検出し、その電荷の変化で非導電性チューブ内の気泡を検知する気泡検知回路。
【請求項２】
別の装置に組み込むことができる小型なものとした、請求項１に記載の気泡検知回路。
【請求項３】
非導電性チューブに発生する電荷を検知する導電物質と、
非導電性チューブに発生する電荷と大気中に発生する電荷との変化を検知する電荷変化検知回路とを備える気泡検知器。
【請求項４】
大気中に発生する電荷を検知する導電物質を備える、請求項３に記載の気泡検知器。
【請求項５】
非導電性チューブに発生する電荷を検知する導電物質を非導電性チューブと接触させた形とした、請求項３又は請求項４のいずれかに記載の気泡検知器。
【請求項６】
別の装置に組み込むことができる小型なものとした、請求項３から請求項５のいずれかに記載の気泡検知器。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−３０４４４３（Ｐ２００８−３０４４４３Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７７８０３（Ｐ２００７−１７７８０３）
【出願日】平成１９年６月８日（２００７．６．８）
【出願人】（５９１１５６６１８）株式会社テクトロン (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月８日（２００７．６．８）
【出願人】（５９１１５６６１８）株式会社テクトロン (13)
【Ｆターム（参考）】
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