A breathing gas monitor (RGM) device includes an infrared light source (30), which emits infrared light (34) through the breathing air flow path (36), and an optical detector (40), which detects the infrared light after passing through the breathing air flow path. The absorption line band-pass filter (42) has a band-pass covering the absorption line of the target gas. The reference line band-pass filter (44) has a passband on which breathing air is transparent. The control device (62, 64, 70, 80, 90) switches the RGM device between the following states: a monitoring state, wherein the absorption line band-pass filter is in the path of the infrared light; and a calibration state, wherein the reference line band-pass filter is in the path of the infrared light and the absorption line band-pass filter is not in the path of the infrared light.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有自动和不突兀滤波器校准功能的呼吸气体监测器
以下总体涉及呼吸气体监测器(RGM)设备领域,气体检测校准单元领域和相关领域。
技术介绍
呼吸气体监测仪(RGM)设备用于测量呼吸空气中的二氧化碳(CO2)的分压或浓度,或一些其他呼吸气体,如氧气(O2)、氧化亚氮(N2O)或者施予的麻醉气体。用于测量CO2的RGM设备通常被称为二氧化碳计。可以采用各种气体组分检测技术。在采用光学探测器的某些RGM设备中,红外光源发射宽带红外光,所述红外光穿过呼吸空气流动通过的采样单元。相对的光学探测器模块包括窄带滤波器和红外探测器。调节滤波器以使被目标气体强烈吸收的波长(例如对于CO2为4.3微米)通过。在这种设计中,通过在不存在目标气体的情况下测量参考信号来校准光学探测器。这需要使来自采样单元的呼吸气流转向,并引入参考气体如空气或氮气流过采样单元。选择参考气体以具有可忽略的目标气体浓度(例如在二氧化碳计的情况下,可忽略的CO2)。因此,在具有参考气体流动的情况下,光学探测器输出的测量信号是最大值,因为目标气体的吸收可忽略。通过确定该参考信号,发射通过呼吸的气流的红外光的测量的信号对发射通过参考气流的红外光的测量的参考信号的比率提供了由于目标气体的红外吸收而导致的信号减少。以下公开了新的和改进的系统和方法。
技术实现思路
在一个公开的方面中,一种呼吸气体监测器(RGM)设备包括:呼吸空气流动路径,其用于承载呼吸空气;红外光源,其被布置为发射通过呼吸空气流动路径的红外光;以及光学探测器,其被布置为探测 ...
【技术保护点】
1.一种呼吸气体监测器(RGM)设备,包括:/n呼吸空气流动路径(36),其用于承载呼吸空气;/n红外光源(30),其被布置为发射通过所述呼吸空气流动路径的红外光(34);/n光学探测器(40),其被布置为探测在通过所述呼吸空气流动路径后的所述红外光;/n吸收线带通滤波器(42),其具有涵盖目标气体的吸收线的通带;/n参考线带通滤波器(44),其具有呼吸空气在其上透明的通带;以及/n控制设备(62、64、70、80、90),其能使所述RGM设备在以下状态之间切换:/n监测状态,其中,所述吸收线带通滤波器在所述红外光的路径中并且所述参考线带通滤波器不在所述红外光的路径中,以及/n校准状态,其中,所述参考线带通滤波器在所述红外光的路径中并且所述吸收线带通滤波器不在所述红外光的路径中。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170320 US 62/473,5141.一种呼吸气体监测器(RGM)设备,包括:
呼吸空气流动路径(36),其用于承载呼吸空气;
红外光源(30),其被布置为发射通过所述呼吸空气流动路径的红外光(34);
光学探测器(40),其被布置为探测在通过所述呼吸空气流动路径后的所述红外光;
吸收线带通滤波器(42),其具有涵盖目标气体的吸收线的通带;
参考线带通滤波器(44),其具有呼吸空气在其上透明的通带;以及
控制设备(62、64、70、80、90),其能使所述RGM设备在以下状态之间切换:
监测状态,其中,所述吸收线带通滤波器在所述红外光的路径中并且所述参考线带通滤波器不在所述红外光的路径中,以及
校准状态,其中,所述参考线带通滤波器在所述红外光的路径中并且所述吸收线带通滤波器不在所述红外光的路径中。
2.根据权利要求1所述的RGM设备,其中,所述控制设备包括:
滤波器切换器(62、64、70),其被连接以:
通过将所述吸收线带通滤波器机械地移动到所述红外光的路径中并且将所述参考线带通滤波器机械地移动到所述红外光的路径之外来切换到所述监测状态,并且
通过将所述参考线带通滤波器机械地移动到所述红外光的路径中并且将所述吸收线带通滤波器机械地移动到所述红外光的路径之外来切换到所述校准状态。
3.根据权利要求2所述的RGM设备,其中,所述滤波器切换器包括滤光轮(70)。
4.根据权利要求1所述的RGM设备,其中,所述控制设备包括:
电光束操纵设备(80),其能在以下状态操作:
第一电偏压,其通过将所述红外光操纵到穿过所述吸收线带通滤波器并且不穿过所述参考线带通滤波器的光路(P1)来实现所述监测状态,以及
第二电偏压,其通过将所述红外光操纵到穿过所述参考线带通滤波器并且不穿过所述吸收线带通滤波器的光路(P2)来实现所述校准状态。
5.根据权利要求1所述的RGM设备,其中,所述控制设备包括:
电可调谐光学带通滤波器(90),其能在以下状态操作:
第一电偏压,其通过将所述电光可调谐带通滤波器调谐到所述吸收线带通滤波器的通带来实现所述监测状态,由此所述电可调谐光学带通滤波器将所述吸收线带通滤波器(42)具现化;以及
第二电偏压,其通过将所述电光可调谐带通滤波器调谐到所述参考线带通滤波器的通带来实现所述校准状态,由此所述电可调谐光学带通滤波器将所述参考线带通滤波器(44)具现化。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的RGM设备,其中,所述参考线带通滤波器(44)具有涵盖3.6微米的通带。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的RGM设备,其中,所述目标气体是二氧化碳,并且所述吸收线带通滤波器(44)具有涵盖4.3微米二氧化碳吸收线的通带。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的电子RGM设备,还包括:
电子器件(46),其被配置为:
使用所述光学探测器(40)在所述RGM设备处于所述校准状态的情况下测量参考红外信号(50),并且
使用所述光学探测器在所述RGM设备处于所述监测状态的情况下并且还使用所述参考红外信号来测量所述呼吸空气中的所述目标气体的浓度或分压。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的RGM设备,其中,所述控制设备在操作以将所述RGM设备切换到所述校准状态时不操作为将呼吸空气流转移为通过所述呼吸空气流路径(36)。
10.一种操作呼吸气体监测器(RGM)设备的方法,所述方法包括:
使呼吸空气流动通过呼吸空气流动路径(36);
发射通过所述呼吸空气流动路径的红外光(34);
在使所述呼吸空气流动通过所述呼吸空气流动路径的同时,执行目标气体监测,包括:在吸收线带通滤波器(42)被设置在所述红外光的路径中的情况下测量红外透射信号,所述红外透射信号指示通过所述呼吸空气流动路径的发射的红外光的透射;并且根据所述红外透射信号和参考红外信号来确定所述呼吸空气中的所述目标气...
【专利技术属性】
技术研发人员:E·P·格雷蒂,
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司,
类型:发明
国别省市:荷兰;NL
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