用于测量流体的体积流速或质量流速的器具制造技术

提供用于测量流体的体积流速或质量流速的器具，该器具包括一个囊体（１２）和一个磁性力施加装置（２４），其中所述囊体（１２）适于在壳体（２２）内往复运动并且接收来自管（１８）的流体，而所述磁性力施加装置（２４）适于施加力到囊体（１２）上，所述力与囊体（１２）位置成比例。在囊体（１２）的底部开口设置有用于流体阻塞的密封件（２０），同时设置有一个当囊体（１２）向下定位时推开密封件（２０）的销（３６），以排放囊体。因此，可以连续地测量流体的体积流速或质量流速，并且可以确定体积流速。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及流体流速测量系统。更加具体地，本专利技术涉及用于测量流体的体积流速或质量流速的器具及使用该器具的方法，尤其是当流体以非连续方式流动时。
技术介绍
在许多领域中流体管理非常重要，比如家用领域、科学领域、种植以及医疗领域。特别在医疗领域中，流体管理以及流体流速测量的精确性可能是必要的。当流动为连续流动时，有许多用于测量流体流速的方法和装置，然而，当处于非连续的流动状态时，比如滴落，则明显地缺少精确的测量技术。通常地，使用收集装置或光学计数器(用于液滴)对流体的体积滴落流动或其他非连续的流动进行测量。鲍曼在1979年申请的名称为“用于测量流体的体积流速的自补偿光学液滴计数装置”的美国专利第4,314,484号中揭示了光学计数器的一个例子。该专利揭示了一种通过光学方式对经过滴落腔室的液滴的数量进行计数而对流体的体积流速进行测量的自补偿式光学液滴计数器具。将光学计数电路设计成对每一液滴仅计数一次。帕茨等人在名称为“用于低流动速率的液滴计数器”的美国专利第6,640,649号中揭示了另外一种计数器。该低流速测量装置用于测量流体量超过0.05ml的流动，在该测量装置中，第一腔室具有与第二腔室流体连通的一个入口和一个出口，第一腔室包含形成层流的元件。电子系统定位在第二腔室中，位于液滴产生器的下方，用于对每一来自所述液滴产生器的液滴的通过进行计数，此外，一个信息处理单元连接到电子系统上，用于接收和记录信息。这些流体管理的装置以及其他装置带有固有质量误差，所述误差通过积累可在测量结果中产生巨大的差错。此类进行非连续测量的流体管理系统用在许多学科上，比如如上所述的科学或医疗领域，在这些领域中，差错可能造成严重及危险的后果。
技术实现思路
本专利技术的一个目的为提供一种用于精确测量流体的体积流速或质量流速的器具和方法，尤其当流体以非连续方式流动时，例如滴落方式。本专利技术的另一个目的为提供一种器具和一种方法，用于在医疗和流体管理应用中可靠地测量流体的体积流速或质量流速，其中所述应用比如尿液测量装置、输液或输血装置。本专利技术的又一个目的为提供一种器具和方法，用于在不需要对液滴进行计数的情况下，对流体的体积流速或质量流速进行测量，以消除产生于计算单个液滴的固有误差。因此，依据本专利技术的一个方面，提供了一种用于测量流体的质量流速的器具，所述器具包括具有上部开口和底部开口的囊体；具有上端和底端的壳体，其中所述囊体适于在所述壳体内向上和向下移动；设置在预定位置上的施力装置，其中所述施力装置适于施加力到所述囊体上，所述力与所述囊体在所述壳体内的位置成比例；设置在所述壳体的所述上端中的管，其中流体经过所述管流进所述囊体内；适于测量所述力的测量装置； 适于控制所述施力装置的控制器；设置在所述底部开口上的密封件，其中所述密封件适于流体阻塞所述底部开口；设置在所述壳体的所述底端上的打开装置，其中所述打开装置适于在所述囊体向下定位时，打开所述密封件；由此，囊体在所述壳体内的位置取决于囊体中所积存的流体的质量以及施加于其上的力，随着所述囊体内流体的积存，囊体朝着所述底端向下移动，在所述底端上，由于所述打开装置打开密封件，因而流体得以排放，因此，可以测量通过器具的流体的数量及其流速。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，当所述囊体充满流体并且所述测量装置测量出一个指示所述囊体中的流体的已知质量的预定力时，所述控制器适于暂时允许所述囊体向下移动，从而通过所述底部开口排放流体，并且可以计算预定期限内囊体排放的次数，以获得流体的质量流动速率。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，流体从所述管以液滴方式滴进所述囊体内。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，流体从所述管以连续方式流到所述囊体内。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述壳体的所述上端设置有适于对积存在所述囊体中的流体进行过滤的过滤器。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述囊体设置有将所述密封件压迫在所述底部开口上的装置。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述装置为附着到所述囊体的内圆周上的弹簧。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述打开装置为一个销，所述销适于在所述囊体向下定位时，将所述密封件推向一旁。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，如果囊体发生阻塞，流体以溢流方式流经壳体。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述力可以是任何力，例如磁性力、弹性力、电气力。依据本专利技术的又一个优选实施例，进一步提供了一种用于测量流体的体积流速的器具，包括具有上部开口和底部开口的囊体；具有上端和底端的壳体，其中所述囊体适于在所述壳体内向上和向下移动；设置成相对而言靠近所述上端的磁性装置，所述磁性装置适于施加磁性力到所述囊体上，其中所述力与所述囊体在所述壳体内的位置成比例，并且当所述囊体接近所述磁性装置时，所述力处于最小状态；设置在所述壳体的所述上端中的管，其中流体经过所述管流进所述囊体内；适于测量所述磁性力的测量装置；适于控制所述磁性装置的控制器；设置在所述底部开口上的密封件，其中所述密封件适于流体阻塞所述底部开口；设置在所述壳体的所述底端上的销，其中所述销适于在所述囊体向下定位时，将所述密封件推向一旁；由此，囊体在所述壳体内的位置取决于囊体中所积存的流体的质量，随着囊体内流体的积存，囊体朝着所述底端向下移动，在所述底端上，由于所述打开装置将密封件推向一旁，因而流体得以排放，因此，可以测量通过器具的流体的数量及其流速。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，当所述囊体充满流体并且所述测量装置测量出一个指示所述囊体中的流体的已知体积的预定磁性力时，所述控制器适于暂时断开所述磁性装置，以允许所述囊体向下移动，从而通过所述底部开口排放流体，并且可以计算预定时间内囊体排放的次数，以获得流体的体积流动速率。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述磁性装置为DC线圈而所述测量装置为差接变压器。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述差接变压器包括一个AC输入线圈和一个AC输出线圈。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述DC线圈和所述差接变压器外接于所述壳体。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述壳体设置有第二磁性装置，其中所述第二磁性装置被定位成大体上接近所述底部开口。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述流体以液滴方式从所述管滴进所述囊体。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，流体以连续方式从所述管流动到所述囊体。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述壳体的所述上端设置有适于对所述囊体中所积存的流体进行过滤的过滤器。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述囊体设置有将所述密封件压迫在所述底部开口上的装置。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述装置为附着到所述囊体的内圆周上的弹簧。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述控制器设置有所述囊体的校准基准，并且其中所述校准基准将所述囊体的位置与施加在所述囊体上的所述磁性力联系起来。此外，依据本专利技术的另一个优选实施例，所述控制器适于在达不到所述囊体的初始位置时，对所述校准基准进行重新校准。另外，依据本专利技术的另一个优选实施例，还提供了一种用于测量流体的体积流速的方法，包括提供具有上部开口和底部开口的囊体；提供具有上端和底端的壳体，其中所述囊体适于在所述壳体内向上和向下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量流体的质量流速的器具，所述器具包括：具有上部开口和底部开口的囊体；具有上端和底端的壳体，其中，所述囊体适于在所述壳体内向上和向下移动；设置在预定位置上的施力装置，所述施力装置适于将力施加在所述囊体上，所述 力与所述壳体内所述囊体的位置成比例；设置在所述壳体的所述上端中的管，流体经过所述管流进所述囊体内；适于测量所述力的测量装置；适于控制所述施力装置的控制器；设置在所述底部开口上的密封件，所述密封件适于流体阻塞所 述底部开口；设置在所述壳体的所述底端上的打开装置，所述打开装置适于在所述囊体向下定位时，打开所述密封件；由此，所述壳体内的囊体的位置取决于囊体中所积存的流体的质量以及施加于其上的力，随着流体在所述囊体内的积存，囊体朝着所述底 端向下移动，在所述底端上，由于所述打开装置打开密封件，因而流体得以排放，因此，可以测量通过器具的流体的数量及其流速。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿维雷姆罗能，叶切尔魏因施泰因，
申请(专利权)人：AL哈达斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]