Berührungsloser Ultraschall-Durchflusssensor für die Medizintechnik

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Morgan Advanced Materials hat einen berührungslos arbeitenden Ultraschallsensor zur Durchflussmessung entwickelt. Die Sensoren arbeiten mit einer reproduzierbaren Genauigkeit von +/-5% bei Durchflussraten bis herab zu 2ml/min. Sie eignen sich für eine Vielzahl an Flüssigkeiten wie Blut, Salzlösungen und Pufferlösungen und erlauben auch bei hohen Durchflussmengen von bis zu 500 ml/min sehr genaue Messungen. Damit können sie zum Beispiel in der Dialyse und der Blutwäsche (Apherese) eingesetzt werden.



An jedem Ende eines Einweg-Strömungsrohrs ist ein Ultraschallwandler installiert. Gemessen wird nach dem Laufzeitverfahren (time of flight; TOF). Die Sensoren wurden mit dem Ziel entwickelt, dass sie einen sehr geringen Zero-Offset aufweisen. Deshalb müssen sie nur einmal ab Werk kalibriert werden.


Das Strömungsrohr wurde dahingehend optimiert, dass beim Durchströmen nur minimale Turbulenzen entstehen, und die Sensoren kommen nicht mit dem Medium in Berührung. Deshalb eignen sie sich bestens für Applikationen, in denen sehr genaue Messungen und eine Sterilisation des Equipments erwünscht bzw. erforderlich sind. Ein Beispiel dafür ist die Dialyse. Hier kann eine sehr genaue Erfassung des Blutstroms dazu führen, dass der Behandlungsplan optimiert und die Verweildauer des Patienten in der Klinik verkürzt wird.



Die Laufzeit-Durchflussmessung ...

beruht auf dem Prinzip, dass zwei Ultraschallwandler jeweils als Sender und Empfänger von Ultraschallwellen aktiv sind. Der Zeitunterschied, den die Schallwellen benötigen, um im Medium die Strecke zwischen den beiden Sensoren zurückzulegen, steht in direkter Relation zur Fließgeschwindigkeit im Einweg-Strömungsrohr.


Das Erfassen dieser Zeit ermöglicht somit die genaue Messung der Durchflussrate. Der Sensor erfasst die Durchflussmenge bis zu neun Mal pro Sekunde. Das schafft die Voraussetzung für eine schnelle Reaktion auf jegliche Veränderung des Wertes.

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