光气泡检测系统技术方案

一种光传感器，包括：样品盒（１３０），液体流过该样品盒；由光发射机（１０８）和光检测器（１１２）构成的光传感器。样品盒和光传感器利用光的折射确定传输通过的样品盒中是否存在气泡和它的大小。还可以包括外壳（１５０），以便为了更好地控制光的折射和保护光传感器。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种给病人输液的系统，可以减少因不留神把空气泡输送给病人的危险。更具体地说，本专利技术涉及一种利用光学方法检测给病人的输液中气泡的系统。
技术介绍
肠外和肠内输注系统用于给病人输液。在肠外输注系统中，诸如平衡盐溶液的溶液输送到病人的循环系统。肠内输注系统用于因某种原因自己不能进食的病人。肠外和肠内输注系统的一个共同关心问题是，大量空气与溶液一起输送是不可取的。在肠内输注系统中，过量的空气可能刺激病人的消化系统，并使医疗状况复杂化。此外，空气可以使肠内输注泵的容量计算不准确。在肠外输注系统中，危险性可能大得多。虽然肠外输注线上的空气是不需要的，但大量空气可能引起血管系统的严重问题。在极端的情况下，过量空气甚至可以导致病人死亡。因此，在肠外输注系统中，不把空气输送到病人的血管系统是十分重要的。除了空气进入病人身体涉及的健康问题以外，肠外或肠内输注导管中存在空气还意味着，没有给病人输送所需量的溶液。每立方厘米空气是没有输送给病人的1立方厘米肠内输注溶液，药物等。不能检测传输通过系统的空气量，该系统就不能准确地确定已给病人输送的实际溶液量。在一个较长的时间周期内，即使传输通过系统适量的空气可能使系统需要输送的溶液量与实际输送量之间有很大的差异。有多种装置可以检测传输通过导管的液体中空气。这些装置中的许多装置缺乏准确性或使用复杂。虽然其他一些装置相当准确，但需要相当大的功率。而另一些检测器不能提供防止传感器失效的完整性检查，给出导管中空气的错误信息。虽然以上这些都是缺点，而用于肠内输注泵的大多数空气检测器主要缺点是成本高。大多数肠内输注泵利用超声传感器以检查气泡。然而，这种传感器的成本超过光传感器成本的50倍。因此，需要一种确定是否存在气泡的改进传感器，它的价格较低廉，且容易操作。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于检测导管中气泡的改进传感器；本专利技术的另一个目的是提供一种容易制作和方便使用的传感器。本专利技术的另一个目的是提供一种这样的传感器，它利用光的折射确定导管内是否存在空气。本专利技术的另一个目的是提供一种相对廉价的光传感器。本专利技术的以上和其他目的是在具体描述的利用样品盒的光空气/液体传感器实施例中实现的。样品盒有一对侧壁，这对侧壁以这样的角度使光折射到导管中的液体，当导管中没有空气时，光沿第一方向射出样品盒；而当导管中存在空气时，光沿第二方向射出样品盒。样品盒设置在光发射机和光检测器之间。光从光发射机中射出，当它传输通过样品盒时发生折射。样品盒内存在空气改变光的折射方向，从而改变光检测器接收的光。应当知道，如在此处所使用的，术语“光”不限于人眼可见光谱中的电磁辐射。相反，本专利技术的一个优选实施例利用红外辐射。按照本专利技术的一方面，导管中的空气量影响沿第二方向折射的光量。进入第一方向的折射光量与沿第二方向的折射光量之比指示导管中空气的相对量。按照本专利技术的另一方面，样品盒配置并设置成总是允许一些光传输通过样品盒并被光检测器接收。若光检测器没有检测到光，则系统容易确定该系统已失效。按照本专利技术的另一方面，样品盒处在这样的位置，所有从光发射机发射的光没有到达光检测器。因此，若光检测器指出几乎所有从光发射机发射的光已被接收，则光传感器系统可以容易地确定，样品盒没有正确地装入到传感器中光发射机与光检测器之间。按照本专利技术的另一方面，样品盒的外形是三角形，样品盒的形状调节通过样品盒的光通量，并把光引导到光检测器，它与导管中是否存在空气有关。按照本专利技术的另一方面，提供一个外壳，外壳与样品盒之间隔开一个空气通道。正如样品盒的形状一样，外壳有助于以所需角度引导光通过样品盒，便于确定样品盒的导管中是否存在空气。最好是，外壳是利用与样品盒相同材料制成的，并设置成平行于样品盒侧壁的角度。这可以使光以所需要角度的折射通过样品盒。按照本专利技术的另一方面，样品盒容器中设置通道。正确安装柔性导管到通道中，可以使导管形成第一侧壁和第二侧壁，这两个侧壁设置成所需的角度，当导管中存在溶液时，光沿第一方向折射；而当导管中充满空气时，光沿第二方向折射，即，光传到光信号检测器。在本专利技术的一个优选实施例中，样品盒有两个侧壁，这两个侧壁的夹角设置在45度至100度之间，并以相同的锐角设置成相对于从光信号发射机到光信号检测器延伸的平面。更具体地说，这两个侧壁的夹角设置为60度并以相同的锐角设置成相对于水平面或从光信号发射机传输通过样品盒和光信号检测器的其他平面。相同的夹角意味着，每个侧壁与该平面形成相同的锐角，但它们是在相反的方向上。按照本专利技术的另一方面，我们发现，只要样品盒壁与光传输平面的夹角小于直角，则样品盒可用于确定是否存在空气。然而，样品盒壁的夹角越接近直角，光传感器的元件与样品盒壁之间的距离就越远。此外，可以调整光信号发射机和光信号检测器的位置，以保证存在空气时光被折射到光传感器，而存在液体时光没有折射到光传感器，反之亦然。附图说明参照结合附图的以下详细描述，本专利技术的以上和其他目的，特征和优点是显而易见的，其中图1表示按照本专利技术原理制作的光传感器系统透视图；图2A表示图1所示光传感器系统的剖面图；图2B表示图2A所示光传感器系统的剖面图，其中样品盒的导管中充满液体；图2C表示图2A所示光传感器系统的剖面图，其中导管内存在空气泡；图2D表示图2中光传感器系统的剖面图，其中导管内存在不透明溶液；图3表示肠内输注泵中所用转接器的底透视图，其中设置光传感器系统的样品盒；图3A表示转接器和肠内输注泵的顶透视分解图；图4表示按照本专利技术原理制作的另一种样品盒结构剖面图；图5表示按照本专利技术原理制作的另一种样品盒结构剖面图；图6表示按照本专利技术原理制作的样品盒容器的开放位置透视图；图6A表示图6中样品盒容器的闭合位置透视图；图6B表示图6和6A中有样品盒的样品盒容器剖面图；图7表示按照本专利技术原理的另一个实施例样品盒透视图；图7A表示图7的样品盒剖面图；图8表示本专利技术另一个实施例的样品盒剖面图；和图9表示按照本专利技术原理制作的另一个实施例样品盒和光传感器系统。具体实施例方式现在，参照用数字标记表示本专利技术各个单元的附图并结合附图讨论本专利技术，以便使本领域专业人员可以制作和利用本专利技术。应当明白，以下的描述仅仅是本专利技术原理的举例说明，而不应当看成是对所附权利要求书范围的限制。参照图1，图1表示按照本专利技术原理制作的光传感器系统100的透视图。光传感器系统100包括光传感器104。光传感器104有发射光的光发射机部分108和光检测器部分112，光检测器部分112检测光发射机发射的光并产生正比于接收光量的电压。光发射机部分108和光检测器部分112确定光在这两个部分之间传输的空腔116。(本领域专业人员知道，光传感器104可以由一对发射机和检测器构成，或可以由两个分离部分构成。)光传感器104还包括多个引线120，用于发送和从肠内输注泵接收电信号，肠内输注泵与光传感器相关联。本领域专业人员知道，这种方式工作的光传感器是廉价的且容易购得。样品盒130放置在光传感器104中的空腔116内。样品盒130包括确定导管138的样品盒壁134。在一个优选实施例中，样品盒壁134确定三角形导管。最好是，样品盒壁134形成的导管横截面是倒置的等边三角形。更好的是，样品盒壁134在三角形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测液体流动的样品盒，该样品盒包括：确定导管范围的样品盒壁，导管的横截面为三角形。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯A玛尔斯特罗姆，肯特F贝科，斯科特D迈尔斯，
申请(专利权)人：泽维克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]