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図面 (7)

課題

透明から光を遮断する混濁した状態まで、透明度が変化する液体の量を測定し得る液量測定装置を提供する。

解決手段

液体が流下する透明丸管10を挟んで透光型センサ14と遮光型センサ16を設ける。透光型センサ14は、透明丸管10を挟んで第1の光源受光体を配設し、第1の光源の光を直線的に第1の受光体に入射させない光阻止部材を設け、両側部分を照射するようにして透明丸管10内に存在する透明な液体による屈折で光が第1の受光体に入射するようにする。遮光型センサ16は、透明丸管10を挟んで第2の光源と受光体を配設し、第2の光源の光を直線的に第2の受光体に入射させ、透明丸管10内に存在する不透明な液体による遮断で光が第2の受光体に入射しないようにする。第1の受光体に光が入射しまたは第2の受光体に光が入射していない間の時間を測定し、その時間と透明丸管10内の断面積から液体の量を演算する。

概要

背景

病院等にあっては、入院している患者病状等の変化を知るための重要な手掛かりの1つとして、患者から排泄された尿の検査がなされる。その検査項目の1つとして尿量の測定がある。患者本人または看護士により採取された尿は、1回毎にその尿量が測定され、さらには1日の総量が演算される。これらの尿量を測定するための従来技術の一例として、採取された尿を測定容器投入し、投入された尿の液面の高さを液面レベル検出手段で検出し、検出された液面の高さと測定容器内断面積とから尿量の演算がなされる。かかる従来技術の一例が、特開平07−209287号公報に示されている。
特開平07−209287号公報

また、従来技術の別の例として、採取された尿を測定容器に投入し、この測定容器には測定管が連通されていて、投入された尿は測定管内流下する。この測定管内を尿が流下する時間を測定し、測定された時間と測定管内の断面積とから尿量の演算がなされる。かかる技術において、測定管内を尿が流下する時間の測定方法は、測定管を透明とし、測定管を挟んで光源受光体を配設し、光源の光が直線的に受光体に入射しないように光阻止部材を設けるとともに、測定管の両側部分に照射された光が測定管内に存在する尿により屈折されて受光体に入射されるように構成されていて、受光体に光が入射された時間が尿が測定管内を流下している時間として測定できる。

概要

透明から光を遮断する混濁した状態まで、透明度が変化する液体の量を測定し得る液量測定装置を提供する。液体が流下する透明丸管10を挟んで透光型センサ14と遮光型センサ16を設ける。透光型センサ14は、透明丸管10を挟んで第1の光源と受光体を配設し、第1の光源の光を直線的に第1の受光体に入射させない光阻止部材を設け、両側部分を照射するようにして透明丸管10内に存在する透明な液体による屈折で光が第1の受光体に入射するようにする。遮光型センサ16は、透明丸管10を挟んで第2の光源と受光体を配設し、第2の光源の光を直線的に第2の受光体に入射させ、透明丸管10内に存在する不透明な液体による遮断で光が第2の受光体に入射しないようにする。第1の受光体に光が入射しまたは第2の受光体に光が入射していない間の時間を測定し、その時間と透明丸管10内の断面積から液体の量を演算する。

目的

本発明は、上述のごとき事情に鑑みてなされたもので、光を透過させる状態から光を遮断する混濁した状態まで、その透明度が変化する液体の量を確実に測定し得る液量測定装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

測定管内液体が流れている時間を測定し、測定された時間と前記測定管内の断面積とから前記測定管内を流れた前記液体の量を演算する液量測定装置であって、前記測定管を透明とし、前記測定管を挟んで第1の光源と第1の受光体を配設し、前記第1の光源の光が直線的に前記第1の受光体に入射しないように光阻止部材を設けるとともに前記測定管の両側部分を照射するようにし、前記測定管内に透明な前記液体が存在すると前記液体による屈折で前記第1の光源の光が前記第1の受光体に入射するようにし、前記測定管を挟んで第2の光源と第2の受光体を配設し、前記第2の光源の光が直線的に前記第2の受光体に入射するようにし、前記測定管内に不透明な前記液体が存在すると前記液体により前記第2の光源の光が遮断されて前記第2の受光体に入射しないようにし、前記第1の受光体に光が入射している信号または前記第2の受光体に光が入射していない信号が出力されている間の時間を測定して、前記液体の量を演算するように構成したことを特徴とする液量測定装置。

請求項2

請求項1記載の液量測定装置において、前記測定管内を流れる前記液体が半透明の状態で、前記第1の受光体が光を入射している信号を出力し、前記第2の受光体に光が入射していない信号を出力するように、前記第1と第2の受光体の検出感度を設定して構成したことを特徴とする液量測定装置。

請求項3

請求項1または2記載の液量測定装置において、前記測定管を透明丸管で構成したことを特徴とする液量測定装置。

請求項4

請求項1ないし3記載のいずれかの液量測定装置において、前記液体が尿であって、尿量を測定するように構成したことを特徴とする液量測定装置。

技術分野

0001

本発明は、光を透過させる状態から光を遮断する混濁した状態まで、その透明度が変化する液体の量を測定する液量測定装置に関するものである。

背景技術

0002

病院等にあっては、入院している患者病状等の変化を知るための重要な手掛かりの1つとして、患者から排泄された尿の検査がなされる。その検査項目の1つとして尿量の測定がある。患者本人または看護士により採取された尿は、1回毎にその尿量が測定され、さらには1日の総量が演算される。これらの尿量を測定するための従来技術の一例として、採取された尿を測定容器投入し、投入された尿の液面の高さを液面レベル検出手段で検出し、検出された液面の高さと測定容器内断面積とから尿量の演算がなされる。かかる従来技術の一例が、特開平07−209287号公報に示されている。
特開平07−209287号公報

0003

また、従来技術の別の例として、採取された尿を測定容器に投入し、この測定容器には測定管が連通されていて、投入された尿は測定管内流下する。この測定管内を尿が流下する時間を測定し、測定された時間と測定管内の断面積とから尿量の演算がなされる。かかる技術において、測定管内を尿が流下する時間の測定方法は、測定管を透明とし、測定管を挟んで光源受光体を配設し、光源の光が直線的に受光体に入射しないように光阻止部材を設けるとともに、測定管の両側部分に照射された光が測定管内に存在する尿により屈折されて受光体に入射されるように構成されていて、受光体に光が入射された時間が尿が測定管内を流下している時間として測定できる。

発明が解決しようとする課題

0004

上述の測定管を透明としてこの測定管を挟んで光源と受光体を配設して、測定管内を尿が流下する時間を測定する従来技術にあっては、尿が透明であれば良いが、不純物が多く混じって混濁した状態では、尿が流下しても光源からの光が遮断されて受光体に光が入射せず、測定誤りを発生させる虞がある。なお、かかる透明な状態から混濁して光を遮断する状態まで変化する虞のある液体は、尿に限られず、下水等にあっても透明な状態から汚泥を多量に含んで混濁した状態まで変化し、本発明の液量測定装置で液量を測定する対象となり得る。

0005

本発明は、上述のごとき事情に鑑みてなされたもので、光を透過させる状態から光を遮断する混濁した状態まで、その透明度が変化する液体の量を確実に測定し得る液量測定装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

かかる目的を達成するために、本発明の液量測定装置は、測定管内を液体が流れている時間を測定し、測定された時間と前記測定管内の断面積とから前記測定管内を流れた前記液体の量を演算する液量測定装置であって、前記測定管を透明とし、前記測定管を挟んで第1の光源と第1の受光体を配設し、前記第1の光源の光が直線的に前記第1の受光体に入射しないように光阻止部材を設けるとともに前記測定管の両側部分を照射するようにし、前記測定管内に透明な前記液体が存在すると前記液体による屈折で前記第1の光源の光が前記第1の受光体に入射するようにし、前記測定管を挟んで第2の光源と第2の受光体を配設し、前記第2の光源の光が直線的に前記第2の受光体に入射するようにし、前記測定管内に不透明な前記液体が存在すると前記液体により前記第2の光源の光が遮断されて前記第2の受光体に入射しないようにし、前記第1の受光体に光が入射している信号または前記第2の受光体に光が入射していない信号が出力されている間の時間を測定して、前記液体の量を演算するように構成されている。

0007

また、前記測定管内を流れる前記液体が半透明の状態で、前記第1の受光体が光を入射している信号を出力し、前記第2の受光体に光が入射していない信号を出力するように、前記第1と第2の受光体の検出感度を設定して構成しても良い。

0008

そして、前記測定管を透明丸管で構成することもできる。

0009

さらに、前記液体が尿であって、尿量を測定するように構成することもできる。

発明の効果

0010

請求項1記載の液量測定装置にあっては、測定管を透明とし、測定管を挟んで第1の光源と第1の受光体および第2の光源と第2の受光体を配設し、測定管内に透明な液体が存在すると液体による屈折により第1の光源の光が第1の受光体に入射するようにし、また測定管内に不透明な液体が存在すると液体により第2の光源の光が遮断されて第2の受光体に入射しないようにし、第1の受光体に光が入射している信号または第2の受光体に光が入射していない信号が出力されている間の時間を測定して、測定管内を流下する液体の量を演算するようにしたので、測定管内を流下する液体が透明な状態から混濁して不透明な状態まで変化する虞のある液体の量を確実に測定することが可能である。

0011

また、請求項2記載の液量測定装置にあっては、測定管内を流れる液体が半透明の状態で、第1の受光体が光を入射している信号を出力し、第2の受光体に光が入射していない信号を出力するように、第1と第2の受光体の検出感度を設定したので、液体が半透明な状態にあっては第1と第2の受光体がともに検出を示す信号を出力し、液体の透明状態の変化で検出を誤ることがない。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下、本発明の一実施例を、図1ないし図4を参照して説明する。図1は、本発明の液量測定装置の全体構成の一部切り欠き図である。図2は、透光型センサを示し、(a)は構造を示す横断面図であり、(b)は測定管内に透明な液体が存在しない状態で第1の光源からの光が第1の受光体に入射しないことを示す図であり、(c)は測定管内に透明な液体が存在する状態で第1の光源からの光が第1の受光体に入射することを示す図である。図3は、遮光型センサを示し、(a)は構造を示す横断面図であり、(b)は測定管内に不透明な液体が存在しない状態で第2の光源からの光が第2の受光体に入射することを示す図であり、(c)は測定管内に不透明な液体が存在する状態で第2の光源からの光が第2の受光体に入射しないことを示す図である。図4は、第1の受光体が光を入射している信号を出力しまたは第2の受光体に光が入射していない信号を出力している時間を測定し、液体の量を演算する回路図の一例である。

0013

まず、図1に示すごとく、尿等の測定対象となる液体が投入される投入容器10の下端部に透明素材からなる測定管としての透明丸管12が下側に向けて連通配設され、この透明丸管12にシリコンチューブ等の連通管58がさらに連通される。また、この連通管50にピンチバルブ52が配設されている。投入容器10には図示しない蓋が設けられており、この蓋が開けられて投入容器10内に液体が投入されて蓋が閉めらると、閉塞されていたピンチバルブ52が開いて、投入容器10内に投入された液体が透明丸管12を通過して流下する。そして、透明丸管12を囲んで透光型センサ14と遮光型センサ16が配設される。透光型センサ14は、図2(a)にその構造を示すごとく、透明丸管12を挟んで遮光性を有する樹脂等からなる第1のホルダー18が配設され、この第1のホルダー18により透明丸管12を挟んで対向する位置にLEDからなる第1の光源20とフォトセルからなる第1の受光体22が配設される。しかも、第1のホルダー18には、第1の光源20から照射された光が透明丸管12の中心部分を介して第1の受光体22に直線的に入射しないように、透明丸管12の第1の光源20と第1の受光体22に向いた側にそれぞれ第1の光阻止部材18a、18aが配設される。なお、光阻止部材18aは、第1の光源20または第1の受光体22に向いた少なくともいずれか一方の側に設けられれば良い。さらに、第1ホルダー18により、第1の光阻止部材18a、18aで遮光される中央部分以外の透明丸管12の両側部分に、第1の光源20からの光が照射されるように構成されている。また、遮光型センサ16は、図3(a)にその構造を示すごとく、透明丸管12を挟んで遮光性を有する樹脂等からなる第2のホルダー24が配設され、この第2のホルダー24により透明丸管12を挟んで対向する位置にLEDからなる第2の光源26とフォトセルからなる第2の受光体28が配設される。しかも、第2のホルダー24には、第2の光源26から照射された光が透明丸管12の中心部分のみを介して第2の受光体28に直線的に入射するように、透明丸管12の第2の光源26に向いた側の中央部に隙間または透孔を設けた第2の光阻止部材24a、24aが配設される。

0014

かかる構成の透光型センサ14にあっては、透明丸管12内に透明な液体が存在していない状態では、図2(b)に示すごとく、第1の光源20からの光が第1の光阻止部材18a、18aにより阻止されて透明丸管12の中央部分に照射されずに通過が阻止され、しかも透明丸管12の両側部分に照射された光は透明丸管12を通過するが、光軸がずれているために第1の受光体22には入射されない。そして、透明丸管12内に透明な液体が存在して流下する状態では、図2(c)に示すごとく、透明丸管12の両側部分に照射された第1の光源20の光が、液体により屈折されて少し光軸が曲げられて液体内を通過し、さらに透明丸管12から出る際にも液体により再び屈折されてさらに少し光軸が曲げられ、第1の受光体22に入射される。もって、第1の受光体22は、透明丸管12内に透明な液体が存在して流下する状態では、受光できて高い電圧の「H」信号を出力し、透明な液体が存在しない状態では、受光できずに低い電圧の「L」信号を出力する。

0015

また、遮光型センサ16にあっては、透明丸管12内に光を遮断するような不透明な液体が存在していない状態では、図3(b)に示すごとく、第2の光源26からの光が透明丸管12の中央部分に照射されてこれを通過し、その通過した光が第2の受光体28に入射される。そして、透明丸管12内に不透明な液体が存在して流下する状態では、図3(c)に示すごとく、透明丸管12の中央部分に照射された第2の光源26の光が、液体により遮断され、第2の受光体28に入射されない。もって、第2の受光体28は、透明丸管12内に不透明な液体が存在して流下する状態では、受光きずに低い電圧の「L」信号を出力し、液体が存在しない状態では、受光できて高い電圧の「H」信号を出力する。

0016

次に、透光型センサ14の第1の受光体22から出力される信号と遮光型センサ16の第2の受光体28から出力される信号とから、液体の量を演算する回路図の一例を図4を参照して説明する。まず、透光型センサ14の第1の受光体22から出力される信号が第1のアンプ30で増幅されて第1のコンパレーター32のプラス端子に入力される。この第1のコンパレーター32のマイナス端子には、第1の比較電圧設定手段34から適宜に設定された第1の比較電圧が入力される。そこで、第1のコンパレーター32は、第1のアンプ30の出力電圧が第1の比較電圧よりも高いときに「H」信号を出力して、この「H」信号がOR回路36の一方の端子に入力される。また、遮光型センサ16の第2の受光体28から出力される信号が第2のアンプ38で増幅されて第2のコンパレーター40のマイナス端子に入力される。この第2のコンパレーター40のプラス端子には、第2の比較電圧設定手段42から適宜に設定された第2の比較電圧が入力される。そこで、第2のコンパレーター40は、第2のアンプ38の出力電圧が第2の比較電圧よりも低いときに「H」信号を出力し、この「H」信号がOR回路36の他方の端子に入力される。したがって、透光型センサ14の第1の受光体22に光が照射されているとき、すなわち透明丸管12内を透明な液体が流下している間、または遮光型センサ16の第2の受光体28に光が照射されていないとき、すなわち透明丸管12内を不透明な液体が流下している間に、OR回路36からは「H」信号が出力される。そして、OR回路36の出力信号タイマー44に与えられて、適宜に0R回路36から「H」信号が出力されている間の時間が測定される。さらに、タイマー44で測定された時間に応じたデジタル信号演算装置46に与えられ、演算装置46内で予め記憶保存された透明丸管12内の断面積と演算されて、液体の量が算出される。そして、透光型センサ14および遮光型センサ16からピンチバルブ52の間の透明丸管12および連通管50に溜まる液量を、予め測定しておき、この量を算出された液量に加算すればより正確な液量の測定ができる。ここで、液体が半透明な状態で、透光型センサ14の第1の受光体22に光が照射されている状態の信号が出力されるように、第1の比較電圧設定手段34により第1の比較電圧が設定されるとともに、遮光型センサ16の第2の受光体28に光が照射されていない状態の信号が出力されるように、第2の比較電圧設定手段42により第2の比較電圧が設定される。すると、液体が透明な状態から不透明で光を遮断する状態までのいずれの状態にあっても、液体が透明丸管12内を流下している間は、第1と第2の受光体22、28のいずれか一方または双方が、液体が流下していることを示す信号を出力することになる。

0017

なお、透光型センサ14の第1の受光体22から出力される信号と遮光型センサ16の第2の受光体28から出力される信号とから、液体の量を演算する回路は、図4に示したものに限られない。例えば、第2のアンプ38の信号をインバータを介して第2のコンパレーター40のプラス端子に入力し、この第2のコンパレーター40のマイナス端子に第2の比較電圧設定手段42から第2の比較電圧が入力されるようにしても良い。

0018

さらに、透光型センサ14の第1の受光体22から出力される信号と遮光型センサ16の第2の受光体28から出力される信号を、ソフト的に処理して時間を測定することも可能である。図5は、第1の受光体が光を入射している信号を出力しまたは第2の受光体に光が入射していない信号を出力している時間をソフト的に処理して測定し、液体の量を演算する他の回路図の一例である。図6は、図5の回路においてソフト的に処理するフローチャートの一例である。図5において、図4と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略する。

0019

図5において、第1のコンパレーター32と第2のコンパレーター40の出力が、CPU54の入力端子1と入力端子2にそれぞれ与えられる。そして、図6に示すごとく、ソフト的な処理が開始されると、まずCPU54の入力端子1に入力する信号を判別し(ステップ1)、「H」信号が与えられたと判別すると、CPU54内部のタイマーのカウントを開始させる(ステップ2)。また、同時に、CPU54の入力端子2に入力する信号を判別し(ステップ3)、「H」信号が与えられたと判別すると、CPU54内部のタイマーのカウントを開始させる(ステップ2)。すなわち、入力端子1と入力端子2の少なくともいずれか一方に「H」信号が入力されると、CPU54内部のタイマーのカウントが開始される。そして、このタイマーのカウントが開始された後は、入力端子1に入力された信号を監視し(ステップ4)、入力端子1の信号が「L」となると、次に入力端子2に入力された信号を監視し(ステップ5)、入力端子2の信号が「L」となると、CPU54内部のタイマーのカウントを停止させる(ステップ6)。そして、タイマーでカウントされた値から液量の演算がなされて(ステップ7)、ソフト的な処理が終了する。なお、ステップ4とステップ5が行われる順番は逆であっても良い。図5に示す他の回路図の一例にあっては、タイマーでカウントされた値から液量を演算をするのに必要なCPU54に組み込まれたタイマーを用いることができ、経済的である。

0020

なお、上記実施例において、測定管としての透明丸管12に透光型センサ14と遮光型センサ16が配設されるが、測定管は丸管に限られず、透明管の両側部分に第1の光源20から照射された光が透明管内の透明な液体により屈折されてその光軸が第1の受光体22に入射されれば、楕円形略四角形など如何なる断面形状であっても良い。また、第1と第2の光源20、26がLEDに限られないことは勿論である。また、第1と第2の受光体22、28がフォトセルに限られないことも勿論である。

図面の簡単な説明

0021

本発明の液量測定装置の全体構成の一部切り欠き図である。
透光型センサを示し、(a)は構造を示す横断面図であり、(b)は測定管内に透明な液体が存在しない状態で第1の光源からの光が第1の受光体に入射しないことを示す図であり、(c)は測定管内に透明な液体が存在する状態で第1の光源からの光が第1の受光体に入射することを示す図である。
遮光型センサを示し、(a)は構造を示す横断面図であり、(b)は測定管内に不透明な液体が存在しない状態で第2の光源からの光が第2の受光体に入射することを示す図であり、(c)は測定管内に不透明な液体が存在する状態で第2の光源からの光が第2の受光体に入射しないことを示す図である。
第1の受光体が光を入射している信号を出力しまたは第2の受光体に光が入射していない信号を出力している時間を測定し、液体の量を演算する回路図の一例である。
第1の受光体が光を入射している信号を出力しまたは第2の受光体に光が入射していない信号を出力している時間をソフト的に処理して測定し、液体の量を演算する他の回路図の一例である。
図5の回路においてソフト的に処理するフローチャートの一例である。

符号の説明

0022

10投入容器
12 透明丸管
14透光型センサ
16遮光型センサ
18 第1のホルダー
18a 第1の光阻止部材
20 第1の光源
22 第1の受光体
24 第2のホルダー
24a 第2の光阻止部材
26 第2の光源
28 第2の受光体
30 第1のアンプ
32 第1のコンパレーター
34 第1の比較電圧設定手段
36OR回路
38 第2のアンプ
40 第2のコンパレーター
42 第2の比較電圧設定手段
44タイマー
46演算装置
50連通管
52ピンチバルブ
54 CPU

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