JPH0148966B2 - - Google Patents
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- JPH0148966B2 JPH0148966B2 JP59009046A JP904684A JPH0148966B2 JP H0148966 B2 JPH0148966 B2 JP H0148966B2 JP 59009046 A JP59009046 A JP 59009046A JP 904684 A JP904684 A JP 904684A JP H0148966 B2 JPH0148966 B2 JP H0148966B2
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は透析器から流出する透析排液の流量
と透析器へ流入する透析液の流量との差を限外
過量として測定する限外過量測定装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ultrafiltration measuring device that measures the difference between the flow rate of dialysis fluid flowing out from a dialyzer and the flow rate of dialysate flowing into the dialyzer as an ultrafiltration amount.
<従来技術>
透析装置は第1図に示すように液供給ライン1
1を通じて透析液が透析器12へ供給され、透析
器12からの透析排液は排液ライン13を通じて
排出される。透析器12には血液ライン14を通
じて患者の血液が供給され、透析器12内で透析
作用により老廃物が除去された血液は血液ライン
15を通じて患者に戻される。<Prior art> As shown in Fig. 1, the dialysis machine has a liquid supply line 1.
Dialysate is supplied to the dialyzer 12 through the dialyzer 1 , and the dialysate effluent from the dialyzer 12 is discharged through the drain line 13 . The patient's blood is supplied to the dialyzer 12 through a blood line 14, and the blood from which waste products have been removed by dialysis in the dialyzer 12 is returned to the patient through a blood line 15.
従来の限外過量測定装置においては液供給ラ
イン11及び排液ライン13にそれぞれ流量計1
6及び17が設けられ、透析器12に流入する透
析液の流量Fiを流量計16で測定し測定値Viを
得、透析器12から排出される透析排液の流量Fp
を流量計17で測定し測定値Vpを得、限外過
量としてVp−Viを求めていた。 In the conventional ultraviolet amount measuring device, a flowmeter 1 is installed in the liquid supply line 11 and the liquid drainage line 13, respectively.
6 and 17 are provided, the flow rate F i of the dialysate flowing into the dialyzer 12 is measured by the flow meter 16 to obtain the measured value V i , and the flow rate F p of the dialysate waste fluid discharged from the dialyzer 12 is determined.
was measured with a flowmeter 17 to obtain a measured value V p , and V p −V i was determined as an ultraviolet amount.
しかしこの従来の限外過量測定装置において
は次のような問題点がある。即ち一般に流量計に
は、測定誤差があり、流量をF、流量計の流量セ
ンサ出力信号をEとすると、E=kF+E0という
式が成立する。ここにkは流量−センサ出力信号
変換係数、E0はゼロ誤差、つまり流量Fがゼロ
の時のセンサ出力信号である。また、流量計出力
値をVとすると、VとEとの間には、V=μE+ε
が成立する。ここにμはセンサ出力信号−流量計
出力値変換係数、εはゼロ誤差、即ちセンサ出力
信号がゼロの場合に出力される流量計出力値であ
る。通常は、この流量計出力値Vを最終出力とす
る場合が殆どで、第1図に示した従来の限外過
量測定装置において、流量計16の出力値V1は、
V1=μ1E1+ε1=μ1(k1Fi+E01)+ε1
また、流量計17の出力値V2は、
V2=μ2E2+ε2=μ2(k2Fp+E02)+ε2
とそれぞれ表わせる。従つて限外過量は
V2−V1=μ2E2+ε2−(μ1E1+ε1)
=μ2(k2Fp+E02)+ε2
−μ1(k1Fi+E01)−ε1
=(μ2k2Fp−μ1k1Fi)
+(μ2E02−μ1E01)+(ε2−ε1) ……(1)
となる。流量計16,17は共に誤差が全くない
ものであるならば、μ2k2=μ1k1=1、E01=E02=
ε2=ε1=0である。しかし現実には必ず誤差が含
まれるため、(1)式を考える上では、正確な測定は
できない。誤差ゼロの場合のセンサ出力信号−流
量計出力値変換係数、流量−センサ出力信号変換
係数をそれぞれμ0、k0とすると、μ1=μ0+Δμ1、
μ2=μ0+Δμ2、k1=k0+Δk1、k2=k0+Δk2と書
くことができる。これを用いると(1)式は(2)式とな
る。 However, this conventional ultraviolet amount measuring device has the following problems. That is, a flow meter generally has a measurement error, and if the flow rate is F and the flow rate sensor output signal of the flow meter is E, then the formula E=k F +E 0 holds true. Here, k is the flow rate-sensor output signal conversion coefficient, and E 0 is the zero error, that is, the sensor output signal when the flow rate F is zero. Also, if the flowmeter output value is V, then the distance between V and E is V=μ E +ε
holds true. Here, μ is the sensor output signal-flowmeter output value conversion coefficient, and ε is the zero error, that is, the flowmeter output value output when the sensor output signal is zero. Normally, this flowmeter output value V is used as the final output in most cases, and in the conventional ultra-overflow measuring device shown in FIG. 1, the output value V 1 of the flowmeter 16 is V 1 = μ 1 E 1 +ε 1 = μ 1 (k 1 F i +E 01 ) + ε 1 Also, the output value V 2 of the flowmeter 17 is V 2 = μ 2 E 2 +ε 2 = μ 2 (k 2 F p +E 02 )+ε 2 can be expressed respectively. Therefore, the ultraviolet amount is V 2 −V 1 =μ 2 E 2 +ε 2 −(μ 1 E 1 +ε 1 ) = μ 2 (k 2 F p +E 02 )+ε 2 −μ 1 (k 1 F i +E 01 )−ε 1 =(μ 2 k 2 F p −μ 1 k 1 F i ) +(μ 2 E 02 −μ 1 E 01 )+(ε 2 −ε 1 )……(1). If both flowmeters 16 and 17 have no errors, μ 2 k 2 = μ 1 k 1 = 1, E 01 = E 02 =
ε 2 =ε 1 =0. However, since errors are always included in reality, accurate measurements cannot be made when considering equation (1). If the sensor output signal-flowmeter output value conversion coefficient and flow rate-sensor output signal conversion coefficient in the case of zero error are μ 0 and k 0 , respectively, μ 1 = μ 0 +Δμ 1 ,
It can be written as μ 2 =μ 0 +Δμ 2 , k 1 =k 0 +Δk 1 , and k 2 =k 0 +Δk 2 . Using this, equation (1) becomes equation (2).
V2−V1=(μ0+Δμ2)(k0+Δk2)Fp
−(μ0+Δμ1)(k0+Δk1)Fi+C0
=μ0k0(Fp−Fi)+μ0(Δk2Fp−Δk1Fi)
+k0(Δμ2Fp−Δμ1Fi)+(Δμ2Δk2Fp
−Δμ1Δk1Fi)+C0 ……(2)
ただしC0=μ2E02−μ1E01+ε2−ε1
ここで、μ0・k0=1であり、限外過量の真の
値は第1項のみで、他の項は誤差分である。この
誤差分はΔk1、Δk2、Δμ1、Δμ2、E01、E02、ε1、
ε2の値により決まるが、これは流量計により異
る。例えば、透析器12に流入する流量(以下入
口側流量と記す)が500ml/min、流量計16の
誤差が+1%、透析器12から流出する流量(以
下出口側流量と記す)が505ml/min、流量計1
7の誤差が−1%と仮定した場合(通常の流量計
の誤差は±1%以上であるものが多い)、流量計
16の出力値は505ml/minとなり、流量計17
の出力値は449.95ml/minとなる。従つて実際の
限外過量は5ml/minであるのに対し、測定値
は−5.05ml/minとなり、全く信じられない値と
なる。通常、限外過量の測定は、真の値の±10
%程度の誤差範囲であれば実用上問題ないが、入
口側流量500ml/min、出口側流量505ml/minの
場合、限外過量の測定誤差が±10%以内になる
ためには、(505−500)×±0.1/2=±0.25ml/
min以上の分解能を有する流量計が必要となる。
これは500ml/min程度の流量の測定に対し誤差
が±0.25/500以下、即ち±0.05%以下という高
い精度ということになり、この様な高精度の流量
計は非現実的である。V 2 −V 1 = (μ 0 +Δμ 2 ) (k 0 +Δk 2 ) F p − (μ 0 +Δμ 1 ) (k 0 +Δk 1 ) F i +C 0 = μ 0 k 0 (F p −F i )+μ 0 (Δk 2 F p −Δk 1 F i ) +k 0 (Δμ 2 F p −Δμ 1 F i )+(Δμ 2 Δk 2 F p −Δμ 1 Δk 1 F i )+C 0 ...(2) However, C 0 = μ 2 E 02 −μ 1 E 01 +ε 2 −ε 1Here , μ 0・k 0 =1, and the true value of the limit excess is only the first term, and the other terms are errors. be. These errors are Δk 1 , Δk 2 , Δμ 1 , Δμ 2 , E 01 , E 02 , ε 1 ,
It is determined by the value of ε 2 , which varies depending on the flowmeter. For example, the flow rate flowing into the dialyzer 12 (hereinafter referred to as the inlet side flow rate) is 500 ml/min, the error of the flow meter 16 is +1%, and the flow rate flowing out from the dialyzer 12 (hereinafter referred to as the outlet side flow rate) is 505 ml/min. , flow meter 1
Assuming that the error of flowmeter 7 is -1% (the error of normal flowmeters is often ±1% or more), the output value of flowmeter 16 will be 505ml/min, and the output value of flowmeter 17 will be 505ml/min.
The output value is 449.95ml/min. Therefore, while the actual ultraviolet amount is 5 ml/min, the measured value is -5.05 ml/min, which is a completely unbelievable value. Ultra-overdose measurements are typically ±10 of the true value.
There is no practical problem if the error range is about %, but if the inlet flow rate is 500 ml/min and the outlet flow rate is 505 ml/min, in order for the measurement error of the limit excess to be within ±10%, (505- 500)×±0.1/2=±0.25ml/
A flowmeter with a resolution of min or higher is required.
This means that when measuring a flow rate of about 500 ml/min, the error is less than ±0.25/500, that is, less than ±0.05%, which is a high degree of accuracy, and such a highly accurate flow meter is unrealistic.
つまり、2つの流量計16,17を用い、その
出力値の差を限外過量として計測を行う従来技
術においては前記のΔk1、Δk2、Δμ1、Δμ2、E01、
E02、ε1、ε2による誤差分が必ず生じ、正確な限
外過量の測定を行うことは不可能である。 In other words, in the conventional technology in which two flowmeters 16 and 17 are used and the difference between their output values is measured as an ultra-limit amount, the above-mentioned Δk 1 , Δk 2 , Δμ 1 , Δμ 2 , E 01 ,
Errors due to E 02 , ε 1 , and ε 2 always occur, making it impossible to accurately measure the ultraviolet amount.
<発明の概要>
この発明の目的は流出透析排液の流量と流入透
析液の流量との差から限外過量を測定する装置
において、特に高精度の流量計を用いることな
く、正確に限外過量を測定できるようにしよう
とするものである。<Summary of the Invention> The object of the present invention is to provide an apparatus for measuring the ultraviolet amount from the difference between the flow rate of the outflow dialysis fluid and the flow rate of the inflow dialysate, without using a particularly high-precision flowmeter. The idea is to make it possible to measure excess amounts.
この発明によれば、透析器を用いて透析を行い
限外過量の測定を行う測定モードと、流出透析
排液の測定を行う流量計の特性を較正する較正モ
ードとをモード切替え手段で切替えられるように
構成される。その較正モードに切替えた状態では
流入透析液の測定を行う流量計と、流出透析排液
の測定を行う流量計とに同一流量の液体を流すこ
とができるようにされ、その時のそれぞれの流量
計のセンサ出力信号と、流入透析液の測定を行う
流量計の特性値を用いて、流入透析液を測定する
流量計の特性を基準として流出透析排液の測定を
行う流量計の特性が較正される。 According to this invention, the mode switching means can switch between a measurement mode in which dialysis is performed using a dialyzer and an ultra-excess amount is measured, and a calibration mode in which the characteristics of a flowmeter are calibrated to measure outflow dialysis effluent. It is configured as follows. When switched to the calibration mode, the same flow rate of liquid is allowed to flow through the flowmeter that measures inflow dialysate and the flowmeter that measures outflow dialysate, and each flowmeter at that time Using the sensor output signal of and the characteristic value of the flowmeter that measures the inflow dialysate, the characteristics of the flowmeter that measures the outflow dialysis fluid are calibrated based on the characteristics of the flowmeter that measures the inflow dialysate. Ru.
<実施例>
第2図はこの発明による限外過量測定装置の
実施例を示し、第1図と対応する部分には同一符
号を付けてある。この発明においては制御部21
の制御により限外過量を測定する測定モード
と、流量計17を較正する較正モードとに切替え
ることができるようにされる。その較正モードに
おいては流量計16及び17に同一流量の液体を
同時に流すことができるようにされる。このため
この実施例では流量計16と透析器12との間の
液供給ライン11に切替弁22が、透析器12と
流量計17との間の排液ライン13に切替弁23
がそれぞれ挿入され、切替弁22及び23間に側
路24が連結される。<Example> FIG. 2 shows an example of the ultraviolet amount measuring device according to the present invention, and parts corresponding to those in FIG. 1 are given the same reference numerals. In this invention, the control section 21
It is possible to switch between a measurement mode for measuring the ultra-limit excess amount and a calibration mode for calibrating the flowmeter 17 by controlling the flowmeter 17. In its calibration mode, flow meters 16 and 17 are allowed to flow the same flow rate of liquid simultaneously. Therefore, in this embodiment, a switching valve 22 is provided in the liquid supply line 11 between the flow meter 16 and the dialyzer 12, and a switching valve 23 is provided in the drain line 13 between the dialyzer 12 and the flow meter 17.
are respectively inserted, and a side passage 24 is connected between the switching valves 22 and 23.
測定モードにおいては液供給ライン11の透析
液は、流量計16の流量センサ16a−切替弁2
2のポートa−b−透析器12−切替弁23のポ
ートb−a−流量計17の流量センサ17aを流
れ、排液ライン13より排出される。一方、較正
モードにおいては透析液は流量センサ16a−切
替弁22のポートa−c−側路24−切替弁23
のポートc−a−流量センサ17aを流される。 In the measurement mode, the dialysate in the liquid supply line 11 flows between the flow rate sensor 16a of the flow meter 16 and the switching valve 2.
The liquid flows through the ports a and b of No. 2, the dialyzer 12, the ports b and a of the switching valve 23, and the flow rate sensor 17a of the flow meter 17, and is discharged from the drain line 13. On the other hand, in the calibration mode, the dialysate flows from the flow rate sensor 16a to the ports a and c of the switching valve 22 to the side passage 24 to the switching valve 23.
Flowed through port ca-flow sensor 17a.
流量センサ16aについては、既に較正済みで
あり、その特性を示す係数k1、E01が既知である
が、もし未較正の場合は予め、流量Fとセンサ出
力信号Eについての較正実験で得られたデータを
基に直線回帰を行い、その回帰式を変換式とし、
これにより、求められた係数k1、E01を用いれば
よい。流量センサ16aの出力信号をE1、流量
をFとすると前記により
E1=k1F+E01 ……(3)
である。また、流量センサ16aの出力信号は通
常微少信号であるため、この出力信号E1を流量
に対応した流量計出力値V1に変換する必要があ
り、この変換は(3)式のFをV1とおいてV1につい
て解いた式で行う。この変換は流量計16の信号
処理回路16bで行うが、この信号処理回路16
bでの変換で固有の誤差が生ずるため、一般的に
は、
V1=μ1E1+ε1 ……(4)
なる関係となる。 The flow rate sensor 16a has already been calibrated, and the coefficients k 1 and E 01 indicating its characteristics are known. However, if the coefficients k 1 and E 01 are not yet calibrated, the coefficients k 1 and E 01 are known. Linear regression is performed based on the obtained data, and the regression formula is used as the conversion formula,
Thereby, the obtained coefficients k 1 and E 01 may be used. Assuming that the output signal of the flow rate sensor 16a is E 1 and the flow rate is F, E 1 =k 1 F+E 01 (3) from the above. Furthermore, since the output signal of the flow rate sensor 16a is normally a minute signal, it is necessary to convert this output signal E 1 into a flow meter output value V 1 corresponding to the flow rate. 1 and use the equation solved for V 1 . This conversion is performed by the signal processing circuit 16b of the flowmeter 16;
Since an inherent error occurs in the conversion at b, the following relationship generally holds: V 1 =μ 1 E 1 +ε 1 (4).
一方、流量センサ17aについても、未知であ
るが、固有の流量−センサ出力信号変換式があ
り、これは
E2=k2F+E02 ……(5)
と表わせる。この係数k2及びE02はセンサ固有の
ものであるため、これを補正することは不可能で
ある。しかし流量計16におけると同様、信号処
理回路17bで流量センサ17aの出力信号E2
を流量計出力値V2に変換する式は、
V2=μ2E2+ε2 ……(6)
と表わされるが、このときの変換係数μ2及びε2に
ついては補正が可能である。 On the other hand, the flow rate sensor 17a also has a unique flow rate-sensor output signal conversion formula, although this is unknown, and this can be expressed as E 2 =k 2 F+E 02 (5). Since the coefficients k 2 and E 02 are sensor-specific, it is impossible to correct them. However, as in the flowmeter 16, the output signal E 2 of the flow rate sensor 17a is processed by the signal processing circuit 17b.
The formula for converting the value into the flowmeter output value V 2 is expressed as V 2 =μ 2 E 2 +ε 2 (6), but the conversion coefficients μ 2 and ε 2 at this time can be corrected.
そこで較正モードにおいては流量計16の特性
を基準として流量計17の特性を次のようにして
較正する。 Therefore, in the calibration mode, the characteristics of the flowmeter 17 are calibrated in the following manner using the characteristics of the flowmeter 16 as a reference.
較正モードでの流量をFc、流量センサ16a及
び17aの出力信号をそれぞれEc1及びEc2、流量
計16及び17の出力値をそれぞれVc1及びVc2、
流量計17のμについての出力値変換係数をμc2
とすると、較正モードでは同一の流量Fcを流すの
で、Vc2=Vc1、つまり(4)及び(6)式より、μc2Ec2+
ε2=μ1Ec1+ε1でなければならない。そこで、μc2
Ec2=μ1Ec1、ε2=ε1と設定し、演算部25は、制
御部21の制御のもとにEc1及びEc2を直接取り込
みその値と流量計16についての既知の出力値変
換係数μ1及びε1を用いて、流量計17の出力値変
換係数μc2及びε2を次のように求める。 The flow rate in calibration mode is F c , the output signals of flow sensors 16a and 17a are E c1 and E c2 , respectively, and the output values of flow meters 16 and 17 are V c1 and V c2 , respectively.
The output value conversion coefficient for μ of the flowmeter 17 is μ c2
Then, in the calibration mode, since the same flow rate F c flows, V c2 = V c1 , that is, from equations (4) and (6), μ c2 E c2 +
It must be ε 2 = μ 1 E c1 + ε 1 . Therefore, μ c2
Setting E c2 = μ 1 E c1 and ε 2 = ε 1 , the calculation unit 25 directly takes in E c1 and E c2 under the control of the control unit 21, and calculates the values and the known output for the flowmeter 16. Using the value conversion coefficients μ 1 and ε 1 , the output value conversion coefficients μ c2 and ε 2 of the flow meter 17 are determined as follows.
μc2=μ1Ec1/Ec2 ……(7)
ε2=ε1 ……(8)
そして測定モードでの信号処理回路16b及び
17bにおけるセンサ出力信号E1及びE2から流
量計出力値V1及びV2への変換式を、
V1=μ1E1+ε1 ……(4)
に対し、
V2=μc2E2+ε1=(μ1Ec1/Ec2)E2+ε1 ……(9)
と較正する。例えば、Ec=500ml/min、k1=
0.0105、E01=0.12、μ1=95、ε1=−5.15、Ec2=
5.02の場合を例示すると、(3)、(7)及び(8)式から、
μc2=95×(0.0105×500+0.12)/5.02
=101.6235
ε2=−5.15となり、測定モードでの信号処理回
路16b及び17bにおけるセンサ出力信号から
流量計出力値への変換式は、
V1=95×E1−5.15
に対し、
V2=101.6235×E2−5.15
と較正される。 μ c2 = μ 1 E c1 /E c2 ...(7) ε 2 = ε 1 ...(8) Then, the flowmeter output value is calculated from the sensor output signals E 1 and E 2 in the signal processing circuits 16b and 17b in the measurement mode. The conversion formula to V 1 and V 2 is V 1 = μ 1 E 1 + ε 1 ...(4), V 2 = μ c2 E 2 + ε 1 = (μ 1 E c1 /E c2 ) E 2 + ε 1 ……(9) Calibrate. For example, E c =500ml/min, k 1 =
0.0105, E 01 = 0.12, μ 1 = 95, ε 1 = −5.15, E c2 =
Taking the case of 5.02 as an example, from equations (3), (7), and (8), μ c2 = 95 × (0.0105 × 500 + 0.12) / 5.02 = 101.6235 ε 2 = −5.15, and signal processing in measurement mode The conversion formula from the sensor output signal to the flowmeter output value in circuits 16b and 17b is calibrated as V 1 =95×E 1 −5.15 and V 2 =101.6235×E 2 −5.15.
以上の様に較正モードで、流量計16の特性
μ1、Ec1、ε1を基準として流量計17の特性μ2、
ε2が較正される。この後、測定モードに入る訳で
あるが、以下に測定モードにおける測定誤差につ
いて述べる。 As described above, in the calibration mode, the characteristics μ 2 , E c1 , ε 1 of the flow meter 17 are used as the reference ,
ε 2 is calibrated. After this, the measurement mode is entered, and the measurement error in the measurement mode will be described below.
測定モード時の流量センサ16aを流れる透析
液流量をFi、流量センサ17aを流れる透析排液
流量をFpとし、その時の流量センサ16a、及び
17aの出力電圧をそれぞれFi、Fp、流量計出力
値をそれぞれVi、Vpとすると、(3)及び(5)式から
Ei=k1Fi+E01、Ep=k2Fp+E02で、
信号処理回路16b及び17bにおける流量計出
力値への変換式はそれぞれ(4)及び(9)式から
Vi=μ1Ei+ε1 ……(10)
Vp=μc2Ep+ε1 ……(11)
となる。従つて限外過量の測定値Upbは以下の
様になる。 The flow rate of dialysate flowing through the flow rate sensor 16a in the measurement mode is F i , the flow rate of dialysis effluent flowing through the flow rate sensor 17a is F p , and the output voltages of the flow rate sensors 16 a and 17a at that time are F i , F p and flow rate, respectively. Letting the measured output values be V i and V p , respectively, E i =k 1 F i +E 01 and E p =k 2 F p +E 02 from equations (3) and (5), and in the signal processing circuits 16b and 17b. The conversion formula to the flowmeter output value is as follows from equations (4) and (9), respectively: V i =μ 1 E i +ε 1 ...(10) V p =μ c2 E p +ε 1 ...(11). Therefore, the measured value U pb of the ultraviolet excess is as follows.
Upb=Vp−Vi=μc2(k2FpE02)−
μ1(k1FiE01)=μc2k2Fp
−μ1k1Fi+(μc2E02−μ1E01) ……(12)
先の較正モードで述べたように、μc2Ec2=μ1Ec1
なので(3)及び(5)式から
μc2(k2FcE02)=μ1(k1FcE01)
よつてμc2E02−μ1E01=−(μc2k2Fc−μ1k1Fc)とな
り、この式を(12)式に代入すると、限外過量の測
定値Upbは次のようになる。U pb = V p − V i = μ c2 (k 2 F p E 02 ) − μ 1 (k 1 F i E 01 ) = μ c2 k 2 F p − μ 1 k 1 F i + (μ c2 E 02 −μ 1 E 01 ) ...(12) As mentioned in the previous calibration mode, μ c2 E c2 = μ 1 E c1
Therefore, from equations (3) and (5), μ c2 (k 2 F c E 02 ) = μ 1 (k 1 F c E 01 ), so μ c2 E 02 −μ 1 E 01 = −(μ c2 k 2 F c − μ 1 k 1 F c ), and by substituting this equation into equation (12), the measured value U pb of the ultraviolet excess amount becomes as follows.
Upb=μc2k2Fp−μ1k1Fi−(μc2k2Fc−μ1k1Fc)
……(13)
さて、限外過量の真の値をUreとすると、
Ureは透析排液流量Fpから透析液流量Fiを引いた
もので次のようになる。U pb =μ c2 k 2 F p −μ 1 k 1 F i −(μ c2 k 2 F c −μ 1 k 1 F c )
...(13) Now, if the true value of the ultraviolet amount is U re , then
U re is the dialysis fluid flow rate F i subtracted from the dialysis fluid flow rate F p , and is calculated as follows.
Ure=Fp−Fi ……(14)
よつて、限外過量の測定誤差δは、(13)式
から(14)式を引いて、
δ=Upb−Ure=μc2k2Fp−μ1k1Fi
−(μc2k2Fc−μ1k1Fc)−(Fp−Fi)
=μc2k2(Fp−Fc)
−μ1k1(Fi−Fc)−(Fp−Fi)
となり、従つてその誤差率Δは次のようになる。 U re =F p −F i ...(14) Therefore, the measurement error δ of the ultraviolet amount is obtained by subtracting equation (14) from equation (13), δ=U pb −U re = μ c2 k 2 F p −μ 1 k 1 F i −(μ c2 k 2 F c −μ 1 k 1 F c )−(F p −F i ) =μ c2 k 2 (F p −F c ) −μ 1 k 1 (F i −F c )−(F p −F i ), and therefore the error rate Δ is as follows.
Δ=δ/Ure=(Upb−Ure)/Ure
={μc2k2(Fp−Fc)−μ1k1(Fi−Fc)
−(Fp−Fi)}/(Fp−Fi) ……(15)
さて、較正モードにおける流量Fcに対して、測
定モードにおける入口流量Fiを考えると、実際の
透析においては、透析液流量を変更することは殆
どない。またもし、流量変動があつたとしても、
数時間以上という長い透析時間を考えると、これ
は中心値Fiのまわりで変動し、平均値はFiであ
る。従つて、Fi=Fcと考えて実用上はさしつかえ
ない。従つて(15)式は、
Δ=μc2k2−1 ……(16)
となる。Δ=δ/U re = (U pb − U re )/U re = {μ c2 k 2 (F p − F c ) − μ 1 k 1 (F i − F c ) − (F p − F i ) }/(F p − F i ) ...(15) Now, considering the inlet flow rate F i in the measurement mode with respect to the flow rate F c in the calibration mode, it is difficult to change the dialysate flow rate in actual dialysis. There are almost no Also, even if there is a fluctuation in flow rate,
Considering long dialysis times of several hours or more, it fluctuates around a central value F i and the average value is F i . Therefore, there is no problem in practical terms considering that F i =F c . Therefore, equation (15) becomes Δ=μ c2 k 2 −1 (16).
ところで(7)式及び(5)式より、
μc2=μ1Ec1/Ec2、k2=Ec2−E02/Fc
なのでこれらを(16)式に代入すると次のように
なる。 By the way, from equations (7) and (5), μ c2 = μ 1 E c1 /E c2 and k 2 = E c2 −E 02 /F c , so by substituting these into equation (16), we get the following.
Δ=μ1Ec1/Ec2・Ec2−E02/Fc−1
=μ1Ec1・(1−E02/EC2)/Fc−1
また(4)式よりμ1Ec1=Vc1−ε1なので、結局限外
過量の測定誤差は次のようになる。Δ=μ 1 E c1 /E c2・E c2 −E 02 /F c −1 = μ 1 E c1・(1−E 02 /E C2 )/F c −1 Also, from equation (4), μ 1 E c1 = V c1 −ε 1 , so the measurement error of the ultraviolet amount is as follows.
Δ=Vc1/Fc(Vc1−ε1)(1−E02/EC2)/Vc1−1
=Vc1/Fc(1−ε1/Vc1)(1−E02/Ec2)−1
=(1+α)(1−β)(1−γ)−1 ……(17)
ここに、1+α=Vc1/Fc、β=ε1/Vc1、γ=
E02/Ec2で、α、β及びγはそれぞれ較正時の流
量を流したときの流量計16の誤差、流量計16
の出力値に対するそのゼロ誤差率及び流量センサ
17aの出力信号に対するそのゼロ誤差率であ
る。Δ=V c1 /F c (V c1 -ε 1 ) (1-E 02 /E C2 )/V c1 -1 = V c1 /F c (1-ε 1 /V c1 ) (1-E 02 /E c2 )−1 = (1+α)(1−β)(1−γ)−1 ...(17) Here, 1+α=V c1 /F c , β=ε 1 /V c1 , γ=
E 02 /E c2 , α, β, and γ are the errors of the flowmeter 16 when the flow rate at the time of calibration was applied, and the flowmeter 16
and its zero error rate for the output signal of the flow rate sensor 17a.
すなわち限外過量の測定誤差は、流量計17
については、そのセンサ出力信号に対するゼロ誤
差率のみに依存する。 In other words, the measurement error of the ultra-limit excess amount is due to the flow meter 17
depends only on the zero error rate for that sensor output signal.
ここで、先の例の場合について説明すると、(3)
及び(4)式からVc1=95×(0.0105×500+0.12)−
5.15=505、ε1=5.15なのでβ=−5.15/505=−
0.0102、Ec2=5.02で、Ec2は、流量をゼロにした
場合の流量センサ17aの出力値を実測してE02
=0.24なのでγ=0.24/5.02=0.0478、従つて較正済み
の流量計16の誤差が例えば+5%としても、α
=0.05なので、これらの数値を(17)式に代入し
て
Δ=(1+0.05)×(1+0.0102)(1−0.0478)−
1=0.01となり、限外過量の測定誤差は+1%
にすぎない。 Now, to explain the case of the previous example, (3)
From equation (4), V c1 = 95×(0.0105×500+0.12)−
5.15 = 505, ε 1 = 5.15, so β = -5.15/505 = - 0.0102, E c2 = 5.02, and E c2 is E 02 by actually measuring the output value of the flow rate sensor 17a when the flow rate is set to zero.
= 0.24, so γ = 0.24/5.02 = 0.0478, so even if the error of the calibrated flowmeter 16 is +5%, for example, α
= 0.05, so substitute these values into equation (17) and get Δ=(1+0.05)×(1+0.0102)(1−0.0478)−
1 = 0.01, and the measurement error of the ultraviolet amount is +1%.
It's nothing more than that.
ところで(17)式におけるβおよびγは、通常
の流量計では、±3%以内と考えられる。従つて、
誤差±5%の流量計16を用いてα=±0.05の場
合でも、(17)式から
(1−0.05)(1−0.03)(1−0.03)
−1≦Δ≦(1+0.05)(1+0.03)(1
+0.03)−1
すなわち、−0.11≦Δ≦0.11で、最悪の場合でも
±11%の測定誤差に留まる。 By the way, β and γ in equation (17) are considered to be within ±3% in a normal flowmeter. Therefore,
Even when α=±0.05 using the flowmeter 16 with an error of ±5%, from equation (17), (1-0.05) (1-0.03) (1-0.03) -1≦∆≦(1+0.05) ( 1 + 0.03) (1 + 0.03) -1 That is, -0.11≦∆≦0.11, and even in the worst case, the measurement error remains at ±11%.
この程度の誤差は、限外過量の様な微少流量
の測定においては、実用上問題はない。以上の様
に較正モードで、流量計16の特性を基準として
流量計17の特性を較正し、その後に測定モード
とすることにより、実質的にほぼ同一の特性をも
つ流量計を2つ使用して限外過量を測定する場
合と等価になり、流量計の特性の相違による誤差
を大幅に抑えることができる。 This degree of error does not pose a practical problem when measuring a minute flow rate such as an ultraviolet flow rate. As described above, by calibrating the characteristics of the flowmeter 17 using the characteristics of the flowmeter 16 as a reference in the calibration mode, and then switching to the measurement mode, two flowmeters having substantially the same characteristics can be used. This is equivalent to measuring the ultra-limit excess amount using the same method, and errors due to differences in flowmeter characteristics can be greatly suppressed.
なお測定モードでは透析液流量としてViを、透
析排液流量としてVpをそれぞれ(10)および(11)
式で算出し、更に演算部25でVp−Viを演算し
てその結果を限外過量として表示部26に表示
する。 In the measurement mode, V i is the dialysate flow rate and V p is the dialysate waste flow rate (10) and (11), respectively.
The calculation unit 25 calculates V p −V i and displays the result on the display unit 26 as the ultra-limit excess amount.
この発明による限外過量測定装置を透析装置
に内蔵し、もしくは併置し、透析装置としての準
備モードに入つた場合に、前述した較正モードも
自動的に行われ、その後透析モードに移り、透析
モードでは測定モードのみが行われるようにして
も良いし、透析モードにおいて、周期的に較正モ
ードが自動的に行われるようにしても良い。また
必要に応じて手動で較正モードに設定して前述し
た較正を行い、その後、測定モードに手動で切替
えてもよい。透析モードでは測定モードのみが行
われるようにした場合、通常、透析時間は数時間
程度なので、この程度の透析時間では、流量セン
サ17aが透析排液により、汚れ等が付着し、セ
ンサの変換係数k2、E02が変化することはまず考
えられない。しかし、1回の透析から次の透析ま
での期間が長い場合は、水あか等の付着が考えら
れる。従つて、準備モードと同時に、または、定
期点検時に較正モードを設けることにより、流量
センサ17aを清浄な透析液で洗浄する。 When the ultraoverload measurement device according to the present invention is built into or placed alongside a dialysis machine and enters the preparation mode as a dialysis machine, the above-mentioned calibration mode is also automatically performed, and then the dialysis mode is entered. In this case, only the measurement mode may be performed, or the calibration mode may be automatically performed periodically during the dialysis mode. Alternatively, if necessary, the calibration mode may be manually set to perform the above-described calibration, and then the measurement mode may be manually switched. When only the measurement mode is performed in the dialysis mode, the dialysis time is usually about several hours, so during the dialysis time of this length, the flow rate sensor 17a gets dirty due to the dialysis effluent, and the conversion coefficient of the sensor decreases. It is highly unlikely that k 2 and E 02 change. However, if the period between one dialysis and the next dialysis is long, water scale and the like may be attached. Therefore, by providing a calibration mode at the same time as the preparation mode or during periodic inspection, the flow rate sensor 17a is washed with clean dialysate.
第3図はマイクロコンピユータを用いたこの発
明の実施例を示し、第2図と対応する部分には同
一符号を付けてある。マイクロコンピユータ27
の中央処理装置(以下CPUと記す)28は読出
し専用メモリ(以下ROMと記す)29内に記憶
されているプログラムを解読実行することにより
各種処理を行い、その処理に必要とするデータ、
処理途中のデータを必要に応じて読み書き可能な
メモリ(以下RAMと記す)31内に記憶する。
CPU28は入出力部32を介して、弁制御信号
を弁制御回路33へ与え、弁制御回路33の出力
により切替弁22,23を切替え制御し、また、
入出力部32を通じて流量計16,17の流量計
出力値V1、V2および較正モードでの流量センサ
16a及び17aの出力信号を取込むことがで
き、更にV2−V1を演算し、表示部26の表示回
路26aにその結果を供給し、これを表示器26
bに表示する。流量計16については予め行つて
ある較正により、そのセンサ出力信号E1と流量
Fとの間の変換式E1=k1F+E01(サンプル点の流
量とセンサ出力信号との間で直線回帰を行い、回
帰直線を変換式とする)及びセンサ出力信号E1
と流量計出力値V1との変換式V1=μ1E1+ε1が既
知であつて、これらの係数k1、E01、μ1、ε1の値
がROM29内に格納されている。 FIG. 3 shows an embodiment of the invention using a microcomputer, and parts corresponding to those in FIG. 2 are given the same reference numerals. microcomputer 27
The central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 28 performs various processes by decoding and executing programs stored in read-only memory (hereinafter referred to as ROM) 29, and stores the data necessary for the processing,
The data being processed is stored in a readable/writable memory (hereinafter referred to as RAM) 31 as necessary.
The CPU 28 provides a valve control signal to the valve control circuit 33 via the input/output section 32, controls switching of the switching valves 22 and 23 based on the output of the valve control circuit 33, and
Through the input/output unit 32, the flow meter output values V 1 and V 2 of the flow meters 16 and 17 and the output signals of the flow sensors 16a and 17a in the calibration mode can be taken in, and further V 2 −V 1 is calculated, The result is supplied to the display circuit 26a of the display unit 26, and the result is displayed on the display 26.
Display on b. The flow meter 16 is calibrated in advance, and the conversion formula between its sensor output signal E 1 and the flow rate F is E 1 = k 1 F + E 01 (linear regression is performed between the flow rate at the sample point and the sensor output signal). ) and the sensor output signal E 1
The conversion formula V 1 = μ 1 E 1 + ε 1 between and the flowmeter output value V 1 is known, and the values of these coefficients k 1 , E 01 , μ 1 , and ε 1 are stored in the ROM 29. .
この実施例においては、起動されるとROM2
9内に固定されたプログラムにより、切替弁2
2,23は共にポートa及びc間が連結されるよ
うに制御され、供給装置(図示せず)からの透析
液は流量センサ16aを通つた後、透析器12を
通ることなく、側路24を通つて流量センサ17
aに流される。つまり較正モードとされる。較正
モードでは流量計16の特性を基準として流量計
17の特性を次のようにして較正する。 In this embodiment, when booted, ROM2
According to the program fixed in 9, the switching valve 2
Both ports 2 and 23 are controlled so that ports a and c are connected, and after the dialysate from the supply device (not shown) passes through the flow rate sensor 16a, it is transferred to the side path 24 without passing through the dialyzer 12. through the flow sensor 17
be swept away by a. In other words, it is set to calibration mode. In the calibration mode, the characteristics of the flowmeter 17 are calibrated in the following manner using the characteristics of the flowmeter 16 as a reference.
先例におけると同様、較正モードでの流量セン
サ16a及び17aの出力信号をそれぞれEc1及
びEc2、流量計17のμについての出力値変換係
数をμc2とすると、第4図のフローチヤートに示
すように、ステツプS1でまずCPU28がEc1、Ec2
ならびに基準となる流量計16の出力値変換係数
μ1及びε1の各値を取り込む。次にステツプS2で
μc2=μ1Ec1/Ec2よりμc2を求める。そしてステツ
プS3で、流量計17の測定モードにおける出力値
変換係数μ2及びε2として、それぞれμ2=μc2ε2=ε
1
の較正値をRAM31に格納する。 As in the previous example, assuming that the output signals of the flow rate sensors 16a and 17a in the calibration mode are E c1 and E c2 , respectively, and the output value conversion coefficient for μ of the flow meter 17 is μ c2 , the flowchart of FIG. 4 shows. As shown, in step S1 , the CPU 28 first outputs E c1 and E c2.
In addition, the values of the output value conversion coefficients μ 1 and ε 1 of the flowmeter 16 as a reference are taken in. Next, in step S2 , μ c2 is calculated from μ c2 = μ 1 E c1 /E c2 . Then, in step S3 , the output value conversion coefficients μ 2 and ε 2 in the measurement mode of the flowmeter 17 are determined as μ 2 =μ c2 ε 2 =ε, respectively.
1
The calibration value of is stored in the RAM 31.
この較正モードの処理を行つた後CPU28は
ROM29内のプログラムにより、切替弁22,
23を共にポートa−bをそれぞれ連結するよう
に切替えて測定モードに入る。測定モードでは、
流量計16及び17のセンサ出力信号Ei及びEpは
それぞれ信号処理回路16b及び17bで、先の
実施例におけると同様、較正モードで求めた出力
値変換係数を用いた(10)及び(11)式によりそれぞれ流
量計出力値Vi及びVpに変換され、入出力部32
を通じてCPU28に取り込まれる。そしてこれ
から更にVp−Viが演算され、その結果が限外
過量として表示回路26aを介して表示器26b
に表示される。 After processing this calibration mode, the CPU 28
By the program in the ROM 29, the switching valve 22,
23 to connect ports a and b, respectively, and enter the measurement mode. In measurement mode,
The sensor output signals E i and E p of the flow meters 16 and 17 are processed by signal processing circuits 16 b and 17 b, respectively, using the output value conversion coefficients (10) and (11) obtained in the calibration mode, as in the previous embodiment. ) are converted into flowmeter output values V i and V p, respectively, and the input/output section 32
The data is taken into the CPU 28 through. From this, V p -V i is further calculated, and the result is displayed as the limit excess amount on the display 26b via the display circuit 26a.
will be displayed.
以上のようにこの発明によれば、流量計16の
誤差αおよびその出力値に対するゼロ誤差率βが
それぞれ±5%および±3%以内で、流量計17
のセンサ出力信号に対するゼロ誤差率γが±3%
以内であれば、流量計16及び17は同種のもの
でなくても良く、例えば16を電磁式流量計、1
7を超音波式流量計という具合に別種のものでも
良い。 As described above, according to the present invention, the error α of the flowmeter 16 and the zero error rate β with respect to its output value are within ±5% and ±3%, respectively, and the flowmeter 17
The zero error rate γ for the sensor output signal is ±3%
As long as the flowmeters 16 and 17 are of the same type, for example, 16 may be an electromagnetic flowmeter, 1
7 may be of a different type, such as an ultrasonic flow meter.
また、基準となる流量計16に例えば測定誤差
αと出力値に対するゼロ誤差率βがそれぞれ±1
%以内という高精度のものを用いた場合、限外
過量の測定誤差の許容範囲を例えば±5%として
も、|α|≦0.01、|β|≦0.01、|Δ|≦0.05で、
(17)式から流量計17についてのγの許容範囲
は
−0.029≦γ≦0.031
となるので、通常の流量計で間に合う。つまり流
量計17にとくに高精度のものを用いなくても、
±5%の誤差で限外過量を測定できる。流量計
16の精度は、マイクロコンピユータ等を用いた
リニアライズ手段により向上させることが可能な
ので、このようにすれば、流量計17の誤差の許
容範囲を一層広くすることができる。 In addition, the reference flowmeter 16 has, for example, a measurement error α and a zero error rate β for the output value of ±1, respectively.
When using a high-accuracy device within %, even if the allowable range of measurement error for the ultraviolet amount is, for example, ±5%, |α|≦0.01, |β|≦0.01, |Δ|≦0.05,
From equation (17), the allowable range of γ for the flowmeter 17 is -0.029≦γ≦0.031, so a normal flowmeter will suffice. In other words, even if you do not use a particularly high-precision flowmeter 17,
It is possible to measure the ultraviolet amount with an error of ±5%. The accuracy of the flowmeter 16 can be improved by linearizing means using a microcomputer or the like, so by doing so, the permissible error range of the flowmeter 17 can be further widened.
なお切替弁22,23、側路24を省略して、
較正モードにおいて透析器12を通じて同一流量
の透析液を流量計16,17に通すようにしても
よい。この場合は較正モード時に透析器12の血
液流路側圧力と透析液流路側圧力とを等しくし、
双方から水分の移動がないように制御する。また
較正モードにおいて透析液でなく、他の液体を流
量計16,17へ通して行つてもよい。 Note that the switching valves 22, 23 and the side passage 24 are omitted,
The same flow rate of dialysate may be passed through the dialyzer 12 to the flowmeters 16 and 17 in the calibration mode. In this case, in the calibration mode, the pressure on the blood flow path side of the dialyzer 12 and the pressure on the dialysate flow path are made equal,
Control so that there is no movement of moisture from both sides. Further, in the calibration mode, other liquids may be passed through the flowmeters 16 and 17 instead of the dialysate.
<効果>
以上の様に、この発明によれば限外過量の測
定において、通常の測定モードに加えて、較正モ
ードを設けることにより、流量計のばらつきによ
る誤差を最少に抑え、とくに高精度の流量計を用
いることなく高精度の測定が可能になると共に、
透析排液にさらされている流量センサ17aの流
路を清浄な透析液にて洗浄することができる。加
えて、流量計出力値の較正については、入口側流
量測定用の流量計16のみで済み、調整の手間を
著しく減少させることが可能である。<Effects> As described above, according to the present invention, in the measurement of ultraviolet excess, by providing a calibration mode in addition to the normal measurement mode, errors caused by variations in flowmeters can be minimized, and in particular, high precision Highly accurate measurement is possible without using a flowmeter, and
The flow path of the flow rate sensor 17a exposed to the dialysis fluid can be cleaned with clean dialysis fluid. In addition, regarding the calibration of the flowmeter output value, only the flowmeter 16 for measuring the flow rate on the inlet side is required, and the effort for adjustment can be significantly reduced.
第1図はこの従来の限外過量測定装置を示す
概略図、第2図はこの発明による限外過量測定
装置の一例を示すブロツク図、第3図はマイクロ
コンピユータを用いた場合のこの発明の限外過
量測定装置の例を示すブロツク図、第4図は第3
図に示した装置の較正モード時の動作例を示す流
れ図である。
11:液供給ライン、12:透析器、13:排
液ライン、16,17:流量計、21:制御部、
22,23:切替弁、24:側路、25:演算
部、27:マイクロコンピユータ。
Fig. 1 is a schematic diagram showing this conventional ultraviolet amount measuring device, Fig. 2 is a block diagram showing an example of the ultraviolet amount measuring device according to the present invention, and Fig. 3 is a schematic diagram showing an example of the ultraviolet amount measuring device according to the invention. A block diagram showing an example of an ultra-limit excess measuring device, FIG.
3 is a flowchart illustrating an example of the operation of the illustrated apparatus in a calibration mode. 11: Liquid supply line, 12: Dialyzer, 13: Drainage line, 16, 17: Flow meter, 21: Control unit,
22, 23: switching valve, 24: side path, 25: calculation section, 27: microcomputer.
Claims (1)
で測定し、上記透析器から流出する透析排液の流
量を第2流量計で測定し、これら透析排液の流量
と透析液の流量との差を限外過量として測定す
る限外過量測定装置において、上記透析器を用
いて透析を行い限外過量の測定を行う測定モー
ドと、上記第2流量計の特性を較正する較正モー
ドとに切替えるモード切替え手段と、上記較正モ
ードにおいて上記第1流量計及び第2流量計に同
一流量の液体を流し、その時得られたそれぞれの
流量計の出力信号と上記第1流量計の特性値を用
い、上記第1流量計の特性を基準として上記第2
流量計の特性を、較正する較正手段とを具備する
限外過量測定装置。1. The flow rate of the dialysate flowing into the dialyzer is measured with a first flow meter, the flow rate of the dialysis fluid flowing out from the dialyzer is measured with a second flow meter, and the flow rate of these dialysis fluid and the flow rate of the dialysate are measured. In the ultraviolet measuring device that measures the difference between a mode switching means for switching to a mode switching means, and a mode switching means for causing the same flow rate of liquid to flow through the first flowmeter and the second flowmeter in the calibration mode, and output signals of the respective flowmeters obtained at that time and characteristic values of the first flowmeter. the second flowmeter based on the characteristics of the first flowmeter.
An ultra-overflow measuring device comprising a calibration means for calibrating the characteristics of a flowmeter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59009046A JPS60152916A (en) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | Apparatus for measuring amount of ultrafiltration |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP59009046A JPS60152916A (en) | 1984-01-20 | 1984-01-20 | Apparatus for measuring amount of ultrafiltration |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS60152916A JPS60152916A (en) | 1985-08-12 |
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Family
ID=11709697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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|---|---|
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Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPS60209118A (en) * | 1984-03-31 | 1985-10-21 | Sanyo Denki Seisakusho:Kk | Device for measuring ultrafiltration rate |
| FR2597753B1 (en) * | 1986-04-25 | 1990-09-28 | Hospal Ind | ARTIFICIAL KIDNEY WITH DEVICE FOR CONTROLLING THE QUANTITIES OF LIQUID FLOWING IN THE DIALYSIS LIQUID CIRCUIT |
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Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5937455B2 (en) * | 1975-07-28 | 1984-09-10 | 株式会社横河電機製作所 | Flow rate difference detection system |
| JPS5910227B2 (en) * | 1979-07-10 | 1984-03-07 | テルモ株式会社 | Ultra-filtration measuring device |
-
1984
- 1984-01-20 JP JP59009046A patent/JPS60152916A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60152916A (en) | 1985-08-12 |
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