RU2070327C1 - Device for measurement of coagulation time - Google Patents

Device for measurement of coagulation time Download PDF

Info

Publication number
RU2070327C1
RU2070327C1 RU92014588A RU92014588A RU2070327C1 RU 2070327 C1 RU2070327 C1 RU 2070327C1 RU 92014588 A RU92014588 A RU 92014588A RU 92014588 A RU92014588 A RU 92014588A RU 2070327 C1 RU2070327 C1 RU 2070327C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ampoule
ball
receiving
output signal
coils
Prior art date
Application number
RU92014588A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92014588A (en
Inventor
А.В. Безруков
А.В. Дресвянников
А.Б. Косырев
Ю.К. Левин
Д.Б. Селиванов
Original Assignee
Безруков Александр Васильевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Безруков Александр Васильевич filed Critical Безруков Александр Васильевич
Priority to RU92014588A priority Critical patent/RU2070327C1/en
Publication of RU92014588A publication Critical patent/RU92014588A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2070327C1 publication Critical patent/RU2070327C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: devices for examination of blood characteristics, in particular, its coagulation. SUBSTANCE: the device for measurement of coagulation time uses a time meter, output signal analyzer, temperature controlled casing, ampoule, electromagnet pole pieces (cores), ball of ferromagnetic material, first AC generator, second DC pulse generator, transmitting and receiving inductance coils and electromagnet windings; the time meter started at the first input has its second input connected to the output signal analyzer; the temperature controlled casing accommodates the ampoule with the preparation to be examined and the system of magnet pole pieces outside the ampoule accommodating the ball of ferromagnetic material; besides, positioned in the casing under the ampoule bottom are the transmitting and receiving inductance coils, whose first leads are connected to a common bus, and the second leads - to the first AC generator and output signal analyzer, respectively, and the electromagnet windings are connected to the respective outputs of the second current pulse generator. The transmitting coil inside diameter is not less than the ampoule outside diameter, their axes are parallel to each other and perpendicular to the axis of the receiving coil, whose length does not exceed the ampoule outside diameter; the receiving coil is formed by series connection of two opposing coils wound on a thin flat coil form with a gap between them in the middle part of the frame, whose plane lies in the lateral symmetry plane of the transmitting coil. Besides, at least three electromagnets are introduced; the casing is made of non-magnetic current- conducting material and has a through slit in one of the walls; the receiving coils are turned, with the gap between them facing the slit in the casing wall, and the ball is made of soft magnetic material. EFFECT: enhanced adaptability to manufacture, sensitivity, reliability, noise immunity, functional versatility and convenience in use. 8 cl, 2 dwg

Description

Изобретение для измерения времени свертывания крови относится к области медицины, может быть использовано как измеритель времени свертывания (ИВС) крови, например для исследования характеристик крови, в частности ее свертываемости. The invention for measuring blood coagulation time relates to the field of medicine, can be used as a blood coagulation time (IVS) meter, for example, to study blood characteristics, in particular its coagulability.

Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является выбранный в качестве прототипа измеритель времени свертывания крови
US, патент N 3635678, НКИ 436 69, опубл. 23.06.72.
Closest to the claimed combination of essential features is a blood coagulation time meter selected as a prototype
US patent N 3635678, NKI 436 69, publ. 06/23/72.

Известное устройство для измерения времени свертываемости крови содержит счетчик времени, запускаемый по первому входу, вторым входом подключенный к анализатору выходного сигнала, термостатируемый корпус с углублением для размещения ампулы, содержащей исследуемый препарат, и размещенную в корпусе систему полюсных наконечников магнитов снаружи от ампулы, внутри которой помещен шар из ферромагнитного материала. A known device for measuring the coagulation time of a blood contains a time counter, which is started at the first input, connected to the output signal analyzer by a second input, a thermostatically controlled housing with a recess for accommodating the ampoule containing the test drug, and a system of pole magnet tips located outside the ampoule, inside of which a ball of ferromagnetic material is placed.

При использовании рассмотренного устройства требуемый технический результат не достигается по следующим причинам:
снижение точности обусловлено наличием возвратно-поступательного движения механической системы. Частота такого колебания не может быть достаточно большой, что потребовало бы увеличения исходного значения силы магнитного взаимодействия и привело бы к снижению чувствительности устройства. Снижение частоты колебаний ампулы приводит к тому, что дискрет отсчета времени свертываемости увеличивается и соответственно снижается точность отсчета. Кроме того, затруднено точное определение момента начала химической реакции, поскольку в ампуле с малым зазором между ее стенками и шаром перемешивание взаимодействующих реактивов и установление шара в исходное положение происходит достаточно медленно, что снижает точность отчета времени свертывания. Кроме того, образование тромба в нижней части ампулы и выпадение его в осадок на дне не фиксируется прибором, что также снижает точность измерений;
снижение надежности вызвано наличием механической колебательной системы;
снижение функциональной гибкости выражается в том, что соотношение диаметра ампулы и шара, а также сила магнитного взаимодействия однозначно определяются параметрами исследуемой жидкости. Таким образом, устройство не допускает электрического регулирования параметров для расширения классов исследуемых жидкостей;
снижение удобства эксплуатации обусловлено затруднением равномерного перемешивания реактивов и эвакуации шара из ампулы.
When using the considered device, the required technical result is not achieved for the following reasons:
the decrease in accuracy is due to the presence of reciprocating motion of the mechanical system. The frequency of such an oscillation cannot be large enough, which would require an increase in the initial value of the strength of the magnetic interaction and would lead to a decrease in the sensitivity of the device. The decrease in the frequency of oscillations of the ampoule leads to the fact that the discrete count of the coagulation time increases and, accordingly, the accuracy of the count decreases. In addition, it is difficult to accurately determine the start of a chemical reaction, since in an ampoule with a small gap between its walls and the ball, the mixing of the interacting reagents and the establishment of the ball in the initial position is rather slow, which reduces the accuracy of the report of the clotting time. In addition, the formation of a thrombus in the lower part of the ampoule and its precipitation at the bottom is not recorded by the device, which also reduces the accuracy of measurements;
a decrease in reliability is caused by the presence of a mechanical oscillatory system;
a decrease in functional flexibility is expressed in the fact that the ratio of the diameter of the ampoule and the ball, as well as the strength of the magnetic interaction are uniquely determined by the parameters of the studied fluid. Thus, the device does not allow electrical control of parameters to expand the classes of the studied liquids;
reduced ease of use due to the difficulty of uniform mixing of the reagents and the evacuation of the ball from the ampoule.

Соответственно при осуществлении заявляемого изобретения может быть получен технический результат, состоящий в обеспечении:
высокой технологичности и низкой стоимости устройства;
высокой чувствительности, точности, надежности и помехозащищенности;
функциональной гибкости, позволяющей регистрировать время процесса увеличения вязкости жидкостей с различными и физико-химическими характеристиками;
удобства эксплуатации, в том числе облегчения перемешивания реагентов и эвакуации шара из ампулы;
малого энергопотребления и габаритов.
Accordingly, in the implementation of the claimed invention, a technical result can be obtained, consisting in providing:
high technology and low cost of the device;
high sensitivity, accuracy, reliability and noise immunity;
functional flexibility, allowing to record the time of the process of increasing the viscosity of liquids with different and physico-chemical characteristics;
ease of use, including facilitating the mixing of reagents and evacuating the ball from the ampoule;
low power consumption and dimensions.

На фиг.1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг.2 принцип формирования сигнала при различных положениях шара относительно приемной катушки. Figure 1 shows a diagram of the proposed device; figure 2 the principle of signal formation at different positions of the ball relative to the receiving coil.

Устройство, как показано на фиг. 1, содержит счетчик времени 1, анализатор 2 выходного сигнала, термостатируемый корпус 3, ампулу 4, полюсные наконечники (сердечники) 5 электромагнитов, шар 6 из ферромагнитного материала, первый генератор 7 переменного тока, второй генератор 8 импульсов постоянного тока, передающая 9 и приемная 10 катушки индуктивности и обмотки 11 электромагнитов, причем счетчик 1 времени, запускаемый по первому входу, вторым входом подключен к анализатору 2 выходного сигнала, в термостатируемом корпусе 3 размещена ампула 4 с исследуемым препаратом и система полюсных наконечников 5 магнитов снаружи от ампулы 4, внутри которой помещен шар 6 из ферромагнитного материала, кроме того, в корпусе 3 под дном ампулы 4 размещены передающая 9 и приемная 10 катушки индуктивности, подключенные первыми выводами к общей шине, а вторым соответственно к первому генератору 7 переменного тока и к анализатору 2 выходного сигнала, а обмотки 11 электромагнитов подключены к соответствующим выходам второго генератора 8 импульсов постоянного тока. Следует пояснить, что на фиг. 1 плоскости сечения проведены вертикально через центральные оси полюсных наконечников и затем развернуты во фронтальную плоскость для удобства изображения. The device as shown in FIG. 1, contains a time counter 1, an output signal analyzer 2, a thermostatically controlled housing 3, an ampoule 4, pole pieces (cores) 5 electromagnets, a ball 6 made of ferromagnetic material, a first alternator 7, a second alternator 8 pulses of direct current, transmitting 9 and receiving 10 inductors and windings of 11 electromagnets, moreover, the time counter 1, launched at the first input, is connected to the analyzer 2 of the output signal by the second input, in the thermostatic housing 3 there is an ampoule 4 with the studied drug and the floor system of the tips of the 5 magnets outside of the ampoule 4, inside of which is placed a ball 6 of ferromagnetic material, in addition, in the housing 3 under the bottom of the ampoule 4 there are a transmitting 9 and a receiving 10 inductance coils connected by the first terminals to the common bus, and the second respectively to the first generator 7 of alternating current and to the analyzer 2 of the output signal, and the windings of 11 electromagnets are connected to the corresponding outputs of the second generator 8 pulses of direct current. It should be explained that in FIG. 1, the section planes are drawn vertically through the central axes of the pole pieces and then deployed to the frontal plane for the convenience of the image.

Работа устройства основана на перемагничивании шара 6 из ферромагнитного материала магнитным переменным полем передающей катушки 9 и соответствующем индуцировании ЭДС в приемной катушке 10. Шар совершает круговое движение по дну ампулы 4 под действием вращающегося магнитного поля полюсных наконечников 5 электромагнитов. Эффект вращения поля обусловлен тем, что обмотки 11 электромагнитов запитываются импульсами постоянного тока, поочередно последовательно распределенными во времени на выходах второго генератора 8. Поэтому шар 6 притягивается к намагниченному в данный момент полюсному наконечнику 5, прокатывается мимо него по инерции. Затем генератор 8 импульсов постоянного тока подключается к следующей по ходу движения шара 6 обмотке 11 электромагнита и шар 6 перекатывается к следующему полюсному наконечнику 5, совершая в результате непрерывное движение по круглому плоскому дну ампулы 4. The operation of the device is based on the magnetization reversal of a ball 6 of ferromagnetic material by a magnetic alternating field of a transmitting coil 9 and the corresponding induction of EMF in the receiving coil 10. The ball makes a circular motion along the bottom of the ampoule 4 under the action of a rotating magnetic field of the pole pieces 5 of the electromagnets. The effect of the rotation of the field is due to the fact that the windings of 11 electromagnets are powered by DC pulses, alternately sequentially distributed in time at the outputs of the second generator 8. Therefore, the ball 6 is attracted to the currently magnetized pole tip 5, rolls past it by inertia. Then the generator 8 pulses of direct current is connected to the next along the movement of the ball 6 of the winding 11 of the electromagnet and the ball 6 is rolled to the next pole tip 5, making a continuous movement as a result on the round flat bottom of the ampoule 4.

Когда шар 6 находится у края приемной катушки 10, то создаваемый им переменный поток магнитного поля пронизывает ее в одном направлении, приводя к формированию индуцируемой ЭДС. Когда шар 6 перемещается к средней части приемной катушки 10, его магнитный поток симметрично пронизывает ее части в противоположных направлениях, что, очевидно, приводит к компенсации формируемых в ней ЭДС и обнулению результирующего сигнала приемной катушки 10. Таким образом, при движении шара 6 по дну ампулы 4 выходной сигнал непрерывно изменяется по амплитуде. С образованием сгустка (тромба) шар 6, встретив препятствие, останавливается и амплитуда выходного сигнала перестает изменяться, что фиксируется блоком 2 анализа выходного сигнала как окончание исследуемого процесса и сопровождается поступлением импульса окончания счета по входу 1 счетчика времени 1. Запуск счетчика 1 производится внешним сигналом по входу 2. When the ball 6 is located at the edge of the receiving coil 10, the alternating magnetic flux created by it penetrates it in one direction, leading to the formation of an induced EMF. When the ball 6 moves to the middle part of the receiving coil 10, its magnetic flux symmetrically penetrates its parts in opposite directions, which obviously leads to compensation of the emf formed in it and zeroing the resulting signal of the receiving coil 10. Thus, when the ball 6 moves along the bottom ampoules 4, the output signal is continuously changing in amplitude. With the formation of a clot (thrombus), ball 6, having encountered an obstacle, stops and the amplitude of the output signal ceases to change, which is recorded by the output signal analysis unit 2 as the end of the process under study and is accompanied by the arrival of an end count pulse at input 1 of time counter 1. The counter 1 is started by an external signal at the entrance 2.

Чувствительность такого устройства определяется способностью реагировать на появление достаточно малых сгустков. Она может оцениваться, например, соотношением объемов плотной (вязкой) и жидкой фазы, при котором происходит остановка шара 6 и срабатывание устройства (остановка счетчика времени 1). Отметим, что в отличие от прототипа, где успевший осесть на дно сгусток не фиксировался, в предлагаемом устройстве как раз дно ампулы 4 является зоной наибольшей чувствительности. При этом за счет частичного увлечения движением шара 6 раствор в ампуле вовлекается во вращательное движение и образовавшийся сгусток за счет центробежных сил вытесняется из центральных участков дна на окраинные, контролируемые шаром 6. При этом допускается регулировка чувствительности выбором силы тока, запитывающего обмотки 11 электромагнитов, подбором длительности этих импульсов и частоты их следования. Так, уменьшение намагниченности полюсных наконечников 5 при понижении тока обмоток 11 электромагнита уменьшает силу магнитного притяжения шара 6 и, следовательно, приведет к его остановке сгустком меньшего размера, т.е. сделает устройство более чувствительным. The sensitivity of such a device is determined by the ability to respond to the appearance of sufficiently small clots. It can be estimated, for example, by the ratio of the volumes of the dense (viscous) and liquid phases at which the ball 6 stops and the device responds (stop the time counter 1). Note that, unlike the prototype, where the clot that managed to settle to the bottom was not fixed, in the proposed device, just the bottom of the ampoule 4 is the zone of greatest sensitivity. In this case, due to partial entrainment by the movement of the ball 6, the solution in the ampoule is involved in rotational motion and the resulting clot due to centrifugal forces is displaced from the central parts of the bottom to the marginal ones controlled by ball 6. In this case, sensitivity can be adjusted by selecting the current strength supplying the windings of 11 electromagnets by selection the duration of these pulses and their repetition rate. Thus, a decrease in the magnetization of the pole pieces 5 with a decrease in the current of the windings 11 of the electromagnet reduces the force of magnetic attraction of the ball 6 and, therefore, will stop it with a bunch of a smaller size, i.e. will make the device more sensitive.

Точность устройства определяется временем его реагирования на изменение свойств исследуемой жидкости. Точность, очевидно, тем выше, чем больше частота вращения шара 6 в ампуле 4, чем чаще происходит переход шара из области, где выходной сигнал минимален, в область с его максимальным значением. Кроме того, повышение точности обеспечивается за счет повышения уровня модуляции выходного сигнала, т.е. за счет увеличения разности между максимальным и минимальными значениями выходного сигнала. Это объясняется тем, что при меньшем уровне модуляции требуется большее время, чтобы с определенной достоверностью принять решение об остановке шара 6. The accuracy of the device is determined by the time of its response to changes in the properties of the investigated fluid. The accuracy, obviously, is the higher, the higher the speed of the ball 6 in the ampoule 4, the more often the ball goes from the area where the output signal is minimal to the area with its maximum value. In addition, an increase in accuracy is ensured by increasing the modulation level of the output signal, i.e. by increasing the difference between the maximum and minimum values of the output signal. This is due to the fact that with a lower level of modulation, more time is required in order to make a decision about the stop of the ball 6 with certain reliability.

Кроме того, если приемная катушка 10 образована последовательным соединением двух встречно включенных, намотанных на тонком плоском каркасе катушек с промежутком между ними в средней части каркаса, причем плоскость каркаса лежит в поперечной плоскости симметрии передающей катушки 9, то минимальное значение ЭДС индуцируется при прохождении шара 6 у края системы приемных катушек 10. Действительно, магнитный поток шара 6 по-прежнему пронизывает эти катушки 10 в одном направлении, но их встречное включение приводит к противофазности формируемых в них ЭДС, что уменьшает результирующее значение ЭДС. При расположении шара 6 между приемными катушками 10 магнитный поток шара пронизывает их встречно-симметрично. С учетом встречного электрического включения катушек результирующая ЭДС максимальна. In addition, if the receiving coil 10 is formed by the serial connection of two counterclockwise coils wound on a thin flat frame with a gap between them in the middle part of the frame, and the plane of the frame lies in the transverse plane of symmetry of the transmitting coil 9, then the minimum EMF value is induced when passing the ball 6 at the edge of the system of receiving coils 10. Indeed, the magnetic flux of the ball 6 still permeates these coils 10 in one direction, but their opposite inclusion leads to antiphase form x in which the EMF that reduces the net value of the EMF. When the ball 6 is located between the receiving coils 10, the magnetic flux of the ball penetrates them counter-symmetrically. Given the oncoming electrical inclusion of the coils, the resulting EMF is maximum.

Встречное соединение приемных катушек 10 обеспечивает компенсацию внешних помех и прямого прохождения возбуждающего сигнала. Ортогонально-симметричное расположение этих катушек относительно передающей катушки 11 обеспечивает дополнительную компенсацию прямого прохождения возбуждающего сигнала, что также повышает точность, помехоустойчивость и помехозащищенность устройства. The counter connection of the receiving coils 10 provides compensation for external interference and direct passage of the exciting signal. The orthogonal-symmetrical arrangement of these coils relative to the transmitting coil 11 provides additional compensation for the direct passage of the exciting signal, which also increases the accuracy, noise immunity and noise immunity of the device.

При выполнении корпуса 3 из немагнитного электропроводящего материала обеспечивается экранировка приемных катушек 10 от внешних помех. Обмотки 11 электромагнитов вынесены за пределы корпуса 3 для уменьшения потерь за счет полей рассеяния, причем при числе электромагнитов меньшем трех, как показали испытания, не обеспечивается устойчивое вращение шара 6 по дну ампулы 4. When the housing 3 is made of non-magnetic electrically conductive material, the shielding of the receiving coils 10 from external interference is provided. The windings of 11 electromagnets are moved outside the housing 3 to reduce losses due to scattering fields, and when the number of electromagnets is less than three, as shown by tests, stable rotation of the ball 6 along the bottom of the ampoule 4 is not provided.

Разрезом стенки корпуса 3 устраняется возможность образования замкнутого контура, формирующего противодействующую ЭДС самоиндукции. Тем не менее, локальные контуры, генерирующие токи Фуко в проводящем материале, сохраняются. Они используются для дополнительного снижения ампулы наводимой ЭДС в приемных катушках 10. Действительно, выходной сигнал минимален, когда шар 6 находится у края системы приемных катушек 10, в положении "а" на фиг. 1. Расположенная вблизи шара 6 проводящая стенка корпуса 3 вносит дополнительные потери в процессе его перемагничивания и индуцирования ЭДС в приемной катушке 10. Максимальная ЭДС индуцируется, когда шар 6 находится в области промежутка между приемными катушками 10 в положении "б" на фиг. 1. Поэтому если приемные катушки 10 повернуты промежутком между ними к разрезу стенки корпуса 3, где токи Фуко не формируются, то влияние стенки не проявляется и амплитуда выходного сигнала не уменьшается. Таким образом, увеличивается уровень модуляции выходного сигнала, что повышает точность, помехоустойчивость и помехозащищенность устройства. Кроме того, шар 6 выполнен из магнитомягкого материала, что повышает эффективность формирования выходного сигнала, что позволяет снизить уровень возбуждающей мощности и соответственно синфазной помехи. The cut of the wall of the housing 3 eliminates the possibility of the formation of a closed loop, forming a counteracting EMF of self-induction. However, local circuits generating Foucault currents in the conductive material are retained. They are used to further reduce the ampoule of the induced EMF in the receiving coils 10. Indeed, the output signal is minimal when the ball 6 is at the edge of the system of receiving coils 10, in position “a” in FIG. 1. The conductive wall of the housing 3 located near the ball 6 introduces additional losses during its magnetization reversal and induction of the EMF in the receiving coil 10. The maximum EMF is induced when the ball 6 is in the gap between the receiving coils 10 in position “b” in FIG. 1. Therefore, if the receiving coils 10 are rotated by a gap between them to the section of the wall of the housing 3, where Foucault currents are not formed, then the influence of the wall does not appear and the amplitude of the output signal does not decrease. Thus, the modulation level of the output signal is increased, which increases the accuracy, noise immunity and noise immunity of the device. In addition, the ball 6 is made of soft magnetic material, which increases the efficiency of the formation of the output signal, which reduces the level of exciting power and, accordingly, in-phase noise.

Увеличение числа электромагнитов повышает точность отсчета времени и достоверность результатов. Это объясняется тем, что остановленный сгустком шар 6 может еще перемещаться близлежащим полюсным наконечником 5 с амплитудой, пропорциональной намагниченности последнего. Это движение может фиксироваться устройством как вращение шара 5. При увеличении числа электромагнитов намагниченность отдельного наконечника 5 может быть, очевидно, уменьшена, что снизит амплитуду паразитных колебаний шара 6 и возможность ложных срабатываний устройства. An increase in the number of electromagnets increases the accuracy of the timing and the reliability of the results. This is because the ball 6 stopped by the bunch can still be moved by the nearby pole piece 5 with an amplitude proportional to the magnetization of the latter. This movement can be detected by the device as the rotation of the ball 5. With an increase in the number of electromagnets, the magnetization of an individual tip 5 can obviously be reduced, which will reduce the amplitude of spurious oscillations of the ball 6 and the possibility of false alarms of the device.

При наклоне оси ампулы так, чтобы шар занимал исходное положение перед тем полюсным наконечником (по ходу вращения), который первым приводится в намагниченное состояние при включении устройства, шар сразу вовлекается в устойчивое движение по кругу в нужную сторону, т.е. в направлении, соответствующем вращению магнитного поля. В противном случае, т.е. при начале вращения в противоположную сторону, движение будет неустойчивым и шар может самопроизвольно остановиться перед изменением направления вращения. Это привело бы к ложным срабатываниям и понижению помехоустойчивости устройства и достоверности полученных результатов. By tilting the axis of the ampoule so that the ball takes its initial position in front of the pole piece (in the direction of rotation), which is first magnetized when the device is turned on, the ball is immediately involved in stable movement in a circle in the right direction, i.e. in the direction corresponding to the rotation of the magnetic field. Otherwise, i.e. when the rotation starts in the opposite direction, the movement will be unstable and the ball may spontaneously stop before changing the direction of rotation. This would lead to false alarms and lower noise immunity of the device and the reliability of the results.

Отметим, что тот же результат, как и при наклоне ампулы 4, может быть получен за счет введения постоянного подмагничивания "первого" (в выше поясненном смысле) полюсного наконечника 5 в паузах работы устройства. При этом шар 6 будет за счет сил магнитного притяжения перед началом работы устройства установлен в нужном исходном положении. Note that the same result as when tilting the ampoule 4 can be obtained by introducing permanent magnetization of the "first" (in the above-explained sense) pole tip 5 in pauses of the device. When this ball 6 will be due to the forces of magnetic attraction before starting the device is installed in the desired initial position.

Сужение на конце полюсных наконечников 5 при выполнении корпуса 3 из немагнитного материала способствует повышению неоднородности поля и увеличению силы притяжения шара 6, что позволяет уменьшить ток питания электромагнитов, повысить экономичность устройства. Эксцентричность (асимметричность) концов наконечников 5 позволяет вращением оптимизировать их высоту над дном ампулы 4 и соответственно направление вектора тянущей силы применительно к заданной чувствительности, диаметру шара 6 и свойствам исследуемой жидкости. Так, наличие восходящей компоненты тянущей силы электромагнита уменьшает чувствительность устройства, поскольку облегчает перекатывание шара 6 через препятствие. Это может быть использовано для задания порога срабатывания, повышения помехоустойчивости и надежности устройства, достоверности результатов. Следует также отметить, что эксцентричность (асимметричность) концов полюсных наконечников 5 повышает устойчивость вращения шара 6 в нужную сторону за счет создания асимметричности тянущего магнитного поля, согласованной с направлением его вращения в ампуле 5. При симметричной картине поля у наконечника 5 шар 6 может вовлечься в движение в направлении, противоположном вращению магнитного поля, при неблагоприятном начальном положении шара 6. Для повышения устойчивости начального запуска шара 6 ось ампулы 4 имеет такой наклон, чтобы шар 6 занимал исходное положение перед тем полюсным наконечником 5 (по ходу вращения), который первым приводится в намагниченное состояние при включении устройства. Возможность более широкого изменения ориентации полюсных наконечников 5, очевидно, обеспечивает достижение потенциально возможных параметров устройства в части надежности, чувствительности, точности и других связанных с этим параметров. The narrowing at the end of the pole pieces 5 when the housing 3 is made of non-magnetic material increases the field heterogeneity and increases the attractive force of the ball 6, which reduces the power supply current of the electromagnets and improves the efficiency of the device. The eccentricity (asymmetry) of the ends of the tips 5 allows the rotation to optimize their height above the bottom of the ampoule 4 and, accordingly, the direction of the vector of the pulling force with respect to the given sensitivity, the diameter of the ball 6 and the properties of the investigated fluid. So, the presence of the ascending component of the pulling force of the electromagnet reduces the sensitivity of the device, since it facilitates the rolling of the ball 6 through the obstacle. This can be used to set the threshold, increase the noise immunity and reliability of the device, the reliability of the results. It should also be noted that the eccentricity (asymmetry) of the ends of the pole pieces 5 increases the stability of rotation of the ball 6 in the right direction by creating the asymmetry of the pulling magnetic field, consistent with the direction of rotation in the ampoule 5. With a symmetrical picture of the field at the tip 5, the ball 6 can be involved in movement in the direction opposite to the rotation of the magnetic field, with an unfavorable initial position of the ball 6. To increase the stability of the initial launch of the ball 6, the axis of the ampoule 4 has such an inclination that the ball 6 is occupied had the initial position in front of the pole piece 5 (in the direction of rotation), which is first magnetized when the device is turned on. The possibility of a wider change in the orientation of the pole pieces 5, obviously, ensures the achievement of the potential device parameters in terms of reliability, sensitivity, accuracy and other related parameters.

Выполнение переменного тока, формируемого первым генератором в виде коротких импульсов, обеспечивает возможность увеличения пиковой мощности возбуждающего излучения для повышения амплитуды выходного сигнала и помехозащищенности устройства. Одновременно это позволяет повысить его надежность, уменьшив число витков приемных катушек 10 и, увеличив сечение намоточного провода, не изменяя геометрических параметров приемно-передающей системы, к которым критично устройство. Для обоснования указанной критичности отметим, что эффективная связь магнитного поля рассеяния шара 6 с приемными катушками 10 осуществляется на расстоянии меньшем радиуса шара 6, поэтому целесообразно уменьшать это расстояние, придвигая приемные катушки 10 вплотную к дну ампулы 4. При этом в условиях резкого уменьшения поля с удалением шара 6 от приемных катушек 10 оказывается, что эффективно работают лишь ближние к шару 6 слои обмоток, что ставит определенные ограничения на толщину приемных катушек. Отметим также, что при возбуждении коротким импульсов сигнал приемных катушек 10 имеет вид затухающего радиоимпульса. Таким образом, при достаточно большой амплитуде процесс такого перемагничивания шара 6 сопровождается его размагничиванием, что повышает устойчивость кругового движения шара 6 (замечено, что намагниченный шар 6 сцепляется с полюсным наконечником 5 и выбивается из циклического вращения). Этим повышается надежность работы устройства. The implementation of the alternating current generated by the first generator in the form of short pulses makes it possible to increase the peak power of the exciting radiation to increase the amplitude of the output signal and the noise immunity of the device. At the same time, this improves its reliability by reducing the number of turns of receiving coils 10 and increasing the cross section of the winding wire without changing the geometric parameters of the receiving and transmitting system, to which the device is critical. To justify the indicated criticality, we note that the effective coupling of the scattering magnetic field of the ball 6 with the receiving coils 10 is carried out at a distance smaller than the radius of the ball 6, so it is advisable to reduce this distance by moving the receiving coils 10 close to the bottom of the ampoule 4. Moreover, under conditions of a sharp decrease in the field with By removing the ball 6 from the receiving coils 10, it turns out that only the layers of the windings closest to the ball 6 work effectively, which puts certain restrictions on the thickness of the receiving coils. We also note that when short pulses are excited, the signal of the receiving coils 10 has the form of a damped radio pulse. Thus, with a sufficiently large amplitude, the process of such magnetization reversal of the ball 6 is accompanied by its demagnetization, which increases the stability of the circular motion of the ball 6 (it is noted that the magnetized ball 6 engages with the pole tip 5 and is knocked out of cyclic rotation). This increases the reliability of the device.

Приведем обоснование зависимости достигаемого технического результата заявляемого устройства от его существенных признаков. Как отмечалось выше, геометрия предложенного устройства обеспечивает возможность быстрого реагирования на достаточно малые образования с повышенной вязкостью, что повышает его чувствительность и точность. Предложенное расположения приемной 10 и передающей 9 катушек относительно ампулы 4, соотношение их размеров обеспечивает эффективное взаимодействие элементов устройства: передающей катушки 9 с шаром 6 и шара 6 с приемной катушкой 10. Выполнение корпуса 3 из электропроводного немагнитного материала, встречное включение приемных катушек 10, их ортогонально-симметричное расположение относительно передающей катушки 9, разрез стенки корпуса 3 в области промежутка между приемными катушками 10 все это обеспечивает повышение точности, помехоустойчивости, помехозащищенности и надежности работы предлагаемого устройства. Этот же результат обеспечивается выполнением шара 6 из магнитомягкого материала и выбором формы тока, формируемого первым генератором в виде коротких импульсов. Повышение точности и достоверности полученных отсчетов времени обеспечивается также увеличением числа электромагнитов. Here is the rationale for the achieved technical result of the claimed device from its essential features. As noted above, the geometry of the proposed device provides the ability to quickly respond to fairly small formations with high viscosity, which increases its sensitivity and accuracy. The proposed location of the receiving 10 and transmitting 9 coils relative to the ampoule 4, the ratio of their sizes ensures the effective interaction of the device elements: the transmitting coil 9 with the ball 6 and the ball 6 with the receiving coil 10. The housing 3 is made of an electrically conductive non-magnetic material, the counter-inclusion of the receiving coils 10, their an orthogonally-symmetric arrangement relative to the transmitting coil 9, a section of the wall of the housing 3 in the region of the gap between the receiving coils 10 all this provides an increase in accuracy, noise-immunity bility, noise immunity and reliability of the device. The same result is ensured by the implementation of the ball 6 of soft magnetic material and the choice of the shape of the current generated by the first generator in the form of short pulses. Improving the accuracy and reliability of the obtained time samples is also provided by an increase in the number of electromagnets.

Дополнительное повышение надежности обусловлено отсутствием элементов с механическим приводом. An additional increase in reliability is due to the absence of elements with a mechanical drive.

Кроме того, размер шара 6 может варьироваться в широких пределах от близкого к диаметру ампулы 4 до в несколько раз меньшего. Последнее облегчает эвакуацию шара 6 из ампулы 4, упрощает перемешивание реагентов в ампуле 4, что повышает удобство эксплуатации устройства, в том числе его стерилизацию. In addition, the size of the ball 6 can vary widely from close to the diameter of the ampoule 4 to several times smaller. The latter facilitates the evacuation of the ball 6 from the ampoule 4, simplifies the mixing of the reagents in the ampoule 4, which increases the usability of the device, including its sterilization.

Кроме того, обеспечение функциональной гибкости, позволяющей регистрировать время процесса увеличения вязкости жидкостей с различными физико-химическими характеристиками, достигается регулировкой амплитуды импульсов постоянного тока, подаваемых с выходов второго генератора на обмотки электромагнитов, а также чистотой следования и длительностью этих импульсов. Отметим также, что предложенное устройство позволяет исследовать жидкости с небольшой прозрачностью, что недоступно прототипу. Чувствительность устройства регулируется как поворотом полюсных наконечников 5 вокруг своей оси в корпусе 3, так и изменением амплитуды, длительности и частоты следования импульсов постоянного тока, запитывающих обмотки 11 электромагнитов, что также говорит о повышении функциональной гибкости устройства. In addition, providing functional flexibility to record the time of the process of increasing the viscosity of liquids with various physicochemical characteristics is achieved by adjusting the amplitude of the DC pulses supplied from the outputs of the second generator to the electromagnet windings, as well as by the purity of follow and the duration of these pulses. We also note that the proposed device allows the study of liquids with low transparency, which is not available to the prototype. The sensitivity of the device is regulated both by turning the pole pieces 5 around its axis in the housing 3, and by changing the amplitude, duration and repetition rate of the DC pulses supplying the windings 11 of the electromagnets, which also indicates an increase in the functional flexibility of the device.

При изготовлении устройства используется простая традиционная технология намотки катушек, все его элементы достаточно компактны, что позволяет обеспечить приемлемые габариты устройства. In the manufacture of the device uses a simple traditional technology of winding coils, all of its elements are quite compact, which allows for acceptable dimensions of the device.

Импульсное возбуждение передающей катушки 9 обеспечивает малое энергопотребление. Pulse excitation of the transmitting coil 9 provides low power consumption.

Claims (8)

1. Устройство для измерения времени свертывания крови, содержащее счетчик времени, первый вход которого является входом запуска, а второй вход подключен к анализатору выходного сигнала, термостатируемый корпус с углублением для размещения ампулы, содержащей исследуемый препарат, и размещенную в корпусе систему полюсных наконечников электромагнитов снаружи от ампулы, внутри которой помещен шар из ферромагнитного материала, отличающееся тем, что в него введены генератор переменного тока, генератор импульсов постоянного тока и размещенные в корпусе под дном ампулы передающая и приемная катушки индуктивности, подключенные первыми выводами соответственно к генератору переменного тока и к анализатору выходного сигнала, а вторыми к общей шине, причем обмотки электромагнитов подключены к соответствующим выходам генератора импульсов постоянного тока. 1. A device for measuring blood coagulation time, containing a time counter, the first input of which is the start input, and the second input is connected to the output signal analyzer, a thermostatically controlled housing with a recess for accommodating the ampoule containing the test drug, and an electromagnet pole piece system located outside the housing from an ampoule inside which a ball of ferromagnetic material is placed, characterized in that an alternating current generator, a direct current pulse generator and transmitting and receiving inductors in the case under the bottom of the ampoule, connected by the first terminals to the alternator and the analyzer of the output signal, respectively, and the second to the common bus, and the windings of the electromagnets are connected to the corresponding outputs of the DC pulse generator. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что передающая катушка имеет внутренний диаметр на меньше наружного диаметра ампулы, их оси параллельны друг другу и перпендикулярны оси приемной катушки, длина которой не больше наружного диаметра ампулы. 2. The device according to p. 1, characterized in that the transmitting coil has an inner diameter smaller than the outer diameter of the ampoule, their axes are parallel to each other and perpendicular to the axis of the receiving coil, the length of which is not greater than the outer diameter of the ampoule. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приемная катушка образована последовательным соединением двух встречно включенных, намотанных на тонком плоском каркасе катушек с промежутком между ними в средней части каркаса. 3. The device according to p. 1, characterized in that the receiving coil is formed by the serial connection of two counter-connected, wound on a thin flat frame of the coils with a gap between them in the middle part of the frame. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что плоскость каркаса приемных катушек лежит в поперечной плоскости симметрии передающей катушки. 4. The device according to p. 1, characterized in that the plane of the frame of the receiving coils lies in the transverse plane of symmetry of the transmitting coil. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит не менее трех электромагнитов, причем корпус изготовлен из немагнитного электропроводящего материала и имеет сквозной разрез в одной из стенок, причем приемные катушки повернуты промежутком между ними к разрезу стенки корпуса, а шар выполнен из магнитомягкого материала. 5. The device according to p. 1, characterized in that it contains at least three electromagnets, and the housing is made of non-magnetic electrically conductive material and has a through cut in one of the walls, and the receiving coils are rotated by the gap between them to the cut of the housing wall, and the ball is made from soft magnetic material. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ось ампулы имеет наклон по отношению к оси электромагнита. 6. The device according to p. 1, characterized in that the axis of the ampoule has an inclination with respect to the axis of the electromagnet. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что полюсные наконечники выполнены с возможностью изменения их ориентации в корпусе и имеют эксцентричное асимметричное сужение на концах, примыкающих к стенке ампулы. 7. The device according to p. 1, characterized in that the pole pieces are configured to change their orientation in the housing and have an eccentric asymmetric narrowing at the ends adjacent to the ampoule wall. 8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что генератор переменного тока выполнен в виде генератора коротких импульсов. 8. The device according to p. 1, characterized in that the alternator is made in the form of a short pulse generator.
RU92014588A 1992-12-25 1992-12-25 Device for measurement of coagulation time RU2070327C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92014588A RU2070327C1 (en) 1992-12-25 1992-12-25 Device for measurement of coagulation time

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92014588A RU2070327C1 (en) 1992-12-25 1992-12-25 Device for measurement of coagulation time

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92014588A RU92014588A (en) 1995-12-10
RU2070327C1 true RU2070327C1 (en) 1996-12-10

Family

ID=20134332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92014588A RU2070327C1 (en) 1992-12-25 1992-12-25 Device for measurement of coagulation time

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2070327C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6101449A (en) * 1995-06-07 2000-08-08 Akzo Nobel N.V. Method for predicting the presence of congenital and therapeutic conditions from coagulation screening assays
US6321164B1 (en) 1995-06-07 2001-11-20 Akzo Nobel N.V. Method and apparatus for predicting the presence of an abnormal level of one or more proteins in the clotting cascade
US6429017B1 (en) 1999-02-04 2002-08-06 Biomerieux Method for predicting the presence of haemostatic dysfunction in a patient sample
US6502040B2 (en) 1997-12-31 2002-12-31 Biomerieux, Inc. Method for presenting thrombosis and hemostasis assay data
US6898532B1 (en) 1995-06-07 2005-05-24 Biomerieux, Inc. Method and apparatus for predicting the presence of haemostatic dysfunction in a patient sample
US7179612B2 (en) 2000-06-09 2007-02-20 Biomerieux, Inc. Method for detecting a lipoprotein-acute phase protein complex and predicting an increased risk of system failure or mortality
US7211438B2 (en) 1999-02-04 2007-05-01 Biomerieux, Inc. Method and apparatus for predicting the presence of haemostatic dysfunction in a patient sample
RU2528608C2 (en) * 2012-12-25 2014-09-20 Игорь Анатольевич Ефремов Method to demagnetise volume of magnetised body
CN111912972A (en) * 2020-08-25 2020-11-10 重庆南方数控设备股份有限公司 Magnetic bead oscillation position detection system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 3635678, кл. 436-69, 1972. *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6101449A (en) * 1995-06-07 2000-08-08 Akzo Nobel N.V. Method for predicting the presence of congenital and therapeutic conditions from coagulation screening assays
US6269313B1 (en) 1995-06-07 2001-07-31 Akzo Nobel N.V. Method for predicting the presence of congenital and therapeutic conditions from coagulation screening assays
US6321164B1 (en) 1995-06-07 2001-11-20 Akzo Nobel N.V. Method and apparatus for predicting the presence of an abnormal level of one or more proteins in the clotting cascade
US6564153B2 (en) 1995-06-07 2003-05-13 Biomerieux Method and apparatus for predicting the presence of an abnormal level of one or more proteins in the clotting cascade
US6898532B1 (en) 1995-06-07 2005-05-24 Biomerieux, Inc. Method and apparatus for predicting the presence of haemostatic dysfunction in a patient sample
US6502040B2 (en) 1997-12-31 2002-12-31 Biomerieux, Inc. Method for presenting thrombosis and hemostasis assay data
US6429017B1 (en) 1999-02-04 2002-08-06 Biomerieux Method for predicting the presence of haemostatic dysfunction in a patient sample
US7211438B2 (en) 1999-02-04 2007-05-01 Biomerieux, Inc. Method and apparatus for predicting the presence of haemostatic dysfunction in a patient sample
US7179612B2 (en) 2000-06-09 2007-02-20 Biomerieux, Inc. Method for detecting a lipoprotein-acute phase protein complex and predicting an increased risk of system failure or mortality
RU2528608C2 (en) * 2012-12-25 2014-09-20 Игорь Анатольевич Ефремов Method to demagnetise volume of magnetised body
CN111912972A (en) * 2020-08-25 2020-11-10 重庆南方数控设备股份有限公司 Magnetic bead oscillation position detection system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2070327C1 (en) Device for measurement of coagulation time
US4737711A (en) Nuclear magnetic resonance separation
US5837885A (en) Method and device for measuring the characteristics of an oscillating system
US4777833A (en) Ferromagnetic drive and velocity sensors for a coriolis mass flow rate meter
JP2006313154A (en) Coriolis type mass flowmeter
US3995835A (en) Magnetic mixer
GB1461077A (en) Nuclear magnetic resonance techniques
JP2005181321A (en) Method and device for determining viscosity, and use of method and device
JP2003004829A (en) Apparatus for measuring magnetic flux
US3742344A (en) Apparatus for measuring the differences in magnetic susceptibilities of gases
US4891983A (en) Inductively coupled force balance instrument
JP4251595B2 (en) Vibrating tube density sensor
US4365197A (en) Identification of pipe material in wells
JPS585614A (en) Flowmeter
JPH032543A (en) Density and viscosity meter
JP2000338257A (en) Magnetic metal sensor
SU1408391A1 (en) Probe for meausuring the magnetic field of solid resonators
SU977936A1 (en) Method of measuring electroconductive article thickness
SU1417027A1 (en) Electromagnetically excited tuning fork
SU725052A1 (en) Device for measuring magnetic flux of permanent magnets
JP2801849B2 (en) Coriolis flow meter
RU2006861C1 (en) Method of mixing liquid in optic measuring device cuvette
SU1755227A1 (en) Method of measuring magnetic induction of permanent magnets
SU1760442A1 (en) Electromagnetic-acoustic converter for current conducting materials
SU851292A1 (en) Device for measuring magnetic field parameters