Medizintechnik Ultraschallsensor erkennt Luftblasen in Flüssigkeiten

Autor / Redakteur: Monika Zwettler / Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Von der Infusionslösung über Klebstoffe bis hin zu Lacken: Gasblasen in Flüssigkeiten können die Dosierung stören und in der Medizintechnik sogar lebensbedrohlich sein. Für die Detektion von Blasen in Schläuchen werden Ultraschall-Sensoren eingesetzt, die auch als Nass-Trocken-Melder dienen.

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Bild 1: Der berührungslos messende Luftblasen-Sensor arbeitet auf Basis von Ultraschallwellen. Er kann sowohl in medizintechnischen Geräten als auch in Dosier- und Mischanlagen zum Einsatz kommen.
Bild 1: Der berührungslos messende Luftblasen-Sensor arbeitet auf Basis von Ultraschallwellen. Er kann sowohl in medizintechnischen Geräten als auch in Dosier- und Mischanlagen zum Einsatz kommen.
( Archiv: Vogel Business Media )

Ultraschall-Luftblasendetektoren arbeiten berührungslos und kommen überall dort zum Einsatz, wo Luft- oder Gasblasen in flexiblen Schlauchleitungen oder Messkammern detektiert werden müssen. Typische Anwendungen der Sensoren sind medizinische Geräte wie Infusions-, Dialyse-, Transfusions-Systeme oder Herz-Lungen-Maschinen sowie Dosier- und Pipettieranlagen aus der Pharmazie und Industrie.

Sensoren zur Gasdetektion dienen auch als Nass-Trocken-Melder

Das Unternehmen Sonotec, Anbieter von Ultraschall-Messtechnik, hat Sensoren für die Gasdetektion entwickelt, die auch als Nass-Trocken-Melder dienen (Bild 1). So können die Sensoren ABD (für Air Bubble Detector, Luftblasensensor) auch als Leermelder in der Getränkeindustrie, zur blasenfreien Ätzung oder in der Leiterplattenlithografie bei Halbleiterherstellern oder für den blasenfreien Lackauftrag in Kfz-Lackieranlagen zum Einsatz kommen.

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Die Luftblasendetektoren arbeiten kontaminationsfrei – sie messen von außen an flexiblen Schläuchen oder an starren Leitungen und Messkammern und haben somit keinen Kontakt zu dem Medium. Sie können sowohl Einzelblasen als auch Schaum erkennen.

Wie das Unternehmen mitteilt, wurde der Sensor als Komponente zur Integration in Maschinen und Systeme ausgelegt: Er soll sich sowohl mechanisch als auch elektrisch einfach in automatisierte Maschinen und Systeme einfügen.

Reflektierter Schallimpuls gibt Auskunft über Blasengröße

Für die Prüfung kommt ein Ultraschallverfahren zum Einsatz, das kurze und hochfrequente Impulse durch die Schlauchwand in die zu messende Flüssigkeit sendet; der Messzyklus liegt bei etwa 200 μs. Anschließend wird die Reflektion der Wellen gemessen.

Trifft der Schallimpuls auf eine Blase im Messweg oder ist der Schlauch leer, verändert sich der empfangene Ultraschallimpuls entsprechend. Die Amplitude jedes empfangenen Ultraschallimpulses dient als Maß der Blasengröße und wird ausgewertet.

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