用于针对光学气体测量系统来控制辐射源可变性的装置及方法制造方法及图纸

一种红外探测器包括被配置为发射电磁辐射的辐射源。所述探测器包括源监测装置，所述源监测装置被配置为生成与通过所述辐射源的电阻相关的输出信号（62）。所述输出信号被用于在由所述探测器进行的测量中考虑辐射源温度。所述输出信号可以被用于（72）对所述辐射源的电力提供，以将所述探测器的温度维持在有益水平。所述探测器被配置为监测能呼吸气体流中的气体分子种类的水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于针对光学气体测量系统来控制辐射源可变性的装置及方法
本公开涉及通过补偿和/或调整红外源来改进通过红外光谱法的气体测量的方法及装置。
技术介绍
已知基于对通过气体的红外电磁辐射的测量来执行所述气体水平的测量的系统。在这样的系统中，辐射源的发射参数可以随着所述辐射源(例如，在单一使用期内，几个期上，等等)的温度迁移而改变。发射参数的这些改变可能增加预热时间要求、降低准确度、要求现场校准和/或与其他缺陷相关联。
技术实现思路
因此，本公开的一个或多个方面涉及一种探测器，其被配置为监测能呼吸气体流中的气体分子种类的水平。在一个实施例中，所述探测器包括源、源光学器件、辐射传感器组件、源监测装置以及处理器。所述源被配置为发射电磁辐射。所述源光学器件被配置为将由所述源发射的电磁辐射定向穿过能呼吸气体流的流动路径，所述流动路径与受试者的气道连通。所述辐射传感器组件被配置为接收已被所述源发射并且已通过所述流动路径的电磁辐射。所述传感器组件还被配置为生成传达与所接收的电磁辐射的参数相关的信息的输出信号。所述源监测装置被配置为生成传达与通过所述源的电阻相关的信息的输出信号。所述处理器被配置为基于由所述辐射传感器组件生成的所述输出信号来确定所述流动路径中的所述能呼吸气体流中的气体分子种类的水平。所述处理器还被配置为使得：对所述气体分子种类的所述水平的所述确定还基于由所述源监测装置生成的所述输出信号，以考虑通过所述源的所述电阻。本公开的又另一方面涉及一种监测能呼吸气体流中的气体分子种类的水平的方法。在一些实施例中，所述方法包括：将由辐射源发射的电磁辐射定向穿过能呼吸气体流的流动路径，所述流动路径与受试者的气道连通；接收已被发射并且已通过所述流动路径的电磁辐射；生成传达与所接收的电磁辐射的参数相关的信息的输出信号；生成传达与通过所述源的电阻相关的信息的输出信号；并且基于传达与所接收的电磁辐射的所述参数的信息相关的所述输出信号来确定所述流动路径中的所述能呼吸气体流中的气体分子种类的水平，其中，所述确定还基于传达与通过源的所述电阻相关的信息的所述输出信号。本公开的再另一方面涉及一种用于监测能呼吸气体流内气体分子种类的水平的系统。在一些实施例中，所述系统包括：用于将由辐射源发射的电磁辐射定向穿过能呼吸气体流的流动路径的器件，所述流动路径与受试者的气道连通；用于接收已被发射并且已通过所述流动路径的电磁辐射的器件；用于生成传达与所接收的电磁辐射的参数相关的信息的输出信号的器件；用于生成传达与通过所述源的电阻相关的信息的输出信号的器件；以及用于基于传达与所接收的电磁辐射的所述参数相关的信息的所述输出信号来确定所述能呼吸气体流中的气体分子种类的水平的器件，其中，所述确定还基于传达与通过源的所述电阻相关的信息的所述输出信号，以考虑通过所述源的所述电阻。在参考附图考虑以下说明和权利要求书时，本专利技术的这些及其它目的、特征和特性以及操作方法和相关结构的元件功能及部件组合和制造的经济性将变得更加明显，所有附图均形成本说明书的部分，其中，在各个附图中相似的附图标记指示相应的部分。然而，应该明确理解，附图仅是出于图示和描述的目的，并且不旨在作为对本公开的限度的限制。附图说明图1为被配置为测量能呼吸气体流中的分子气体种类的水平的系统；图2为示出多个辐射源的电阻与温度之间的相关性的图；图3为示出被用于发射电磁辐射的脉冲的辐射源中温度对时间的图；并且图4图示了测量能呼吸气体流中的分子气体种类的水平的方法。具体实施方式本文中使用的单数形式的“一”、“一个”以及“该”包括多个指代物，除非上下文中明确地另行规定。本文中所用的两个或多个零件或部件被“耦合”的表述将意味着所述零件直接或间接地(即，通过一个或多个中间零件或部件，只要发生连接)被结合到一起或一起工作。本文中所用的“直接耦合”意指两个元件彼此直接接触。本文中所用的“固定耦合”或“固定”意指两个部件被耦合以作为一体移动，同时维持相对于彼此的固定取向。本文中所用的词语“一体的”意指部件被创建为单件或单个单元。亦即，包括单独创建并然后被耦合到一起成为单元的多件的部件不是“一体的”部件或体。本文中采用的两个或多个零件或部件相互“接合”的表述将意味着所述零件直接地或通过一个或多个中间零件或部件而相互施加力。本文中采用的术语“数目”将意味着一或大于一的整数(即，多个)。本文中使用的方向短语，例如但不限于，顶部、底部、左、右、上、下、前、后以及它们的派生词涉及附图中所示的元件的取向，并且不对权利要求构成限制，除非在权利要求中明确记载。图1图示了被配置为测量能呼吸气体流中的气体分子种类的水平的探测器10。所述气体分子种类可以为二氧化碳和/或其他气体分子种类。为了方便，以下特别参考二氧化碳的测量。将认识到，这样的参考并非限制性的，并且关于二氧化碳的测量所描述的原理可以在其他气体分子种类的测量中得以实践，而不偏离本公开的范例。此外，本文在呼吸治疗的背景下对被配置为测量气体分子种类的水平的探测器10的描述并非限制性的。本文描述的原理同样可用于在其他背景下执行气体水平测量的其他系统(例如，空气质量探测器、汽车排放探测器和/或其他系统)。在一个实施例中，探测器10包括装有源组件12、中空气道组件14、辐射传感器组件16和/或其他部件的“U”形外壳28。“U”形外壳28的两个相对的腿限定它们之间的间隙的相对两侧，源组件12被设置在所述间隙的一侧(源侧)上的一个腿中，并且辐射传感器组件16被设置在所述间隙的相对侧(探测器侧)上的相对的腿中。探测器10也包括被设置在外壳28内的自含电子器件(其中的一些在图1中示出并在下文描述)。气道组件14构成针对能呼吸气体流的流动路径，所述流动路径与受试者的气道连通。气道组件14具有被设置在相对两侧上的窗口28，使得经由气道组件14的一侧上的窗口28进入所述流动路径的红外辐射通过气道组件14中的所述能呼吸气体流(患者呼吸)，并经由相对侧上的窗口28离开。气道组件14可以为可拆卸地夹住所述“U”形外壳的所述间隙中的一次性单元或可重复使用单元，其中源组件12和辐射传感器组件16大体上被配置为使得源自所述源组件的红外辐射被定向穿过所述间隙通过气道组件14中的气体样品，以冲击在辐射传感器组件16上。气道窗口28可以由塑料膜(一次性的)、蓝宝石(可重复使用的)和/或其他材料构成。源组件12包括辐射源18、光学器件20、电源22、源监测装置24、处理器26，和/或其他部件。辐射源18产生宽带辐射，包括“MWIR”(中波长红外)带。红外辐射一般是指占据光谱中0.7μm至300μm波长带的辐射。“MWIR”一般是指红外辐射带中3μm至8μm的中波长子集。由辐射源18发射的MWIR辐射包括参考波长和二氧化碳波长(分别为λ参考和λCO2)。辐射源18可以针对所述光谱的至少部分(例如0.7μm至300μm)，基本上作为黑体操作。光学器件20被配置为将由辐射源18发射的电磁辐射定向穿过由气道组件14形成的所述流动路径。光学器件20可以包括透镜30、窗口32和/或其他部件。透镜30可以为蓝宝石半球透镜，其收集并准直所发射的辐射，将其定向穿过所述间隙并通过气道组件14经由窗口32朝向辐射传感器组件16。电源22可以被配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被配置为监测能呼吸气体流中的气体分子种类的水平的探测器（10），所述探测器包括：源（18），其被配置为发射电磁辐射；源光学器件（20），其被配置为将由所述源发射的电磁辐射定向穿过能呼吸气体流的流动路径，所述流动路径与受试者的气道连通；辐射传感器组件（16），其被配置为接收已由所述源发射并且已通过所述流动路径的电磁辐射，所述传感器组件被还配置为生成输出信号，所述输出信号传达与所接收的电磁辐射的参数相关的信息；源监测装置（24），其被配置为生成输出信号，所述输出信号传达与通过所述源的电阻相关的信息；以及处理器（26），其被配置为：基于由所述辐射传感器组件生成的所述输出信号来确定所述流动路径中的所述能呼吸气体流中的气体分子种类的水平，其中，所述处理器还被配置为使得对所述气体分子种类的所述水平的所述确定还基于由所述源监测装置生成的所述输出信号，以考虑通过所述源的所述电阻。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.26 US 61/479,1321.一种被配置为监测能呼吸气体流中的气体分子种类的水平的探测器(10)，所述探测器包括：辐射源(18)，其被配置为发射电磁辐射；源光学器件(20)，其被配置为将由所述源发射的电磁辐射定向穿过能呼吸气体流的流动路径，所述流动路径与受试者的气道连通；辐射传感器组件(16)，其被配置为接收已由所述源发射并且已通过所述流动路径的电磁辐射，所述传感器组件还被配置为生成传达与所接收的电磁辐射的参数相关的信息的输出信号；源监测装置(24)，其被配置为生成传达与通过所述源的电阻相关的信息的输出信号；以及处理器(26)，其被配置为：(i)基于由所述辐射传感器组件生成的所述输出信号，并且(ii)还基于由所述源监测装置生成的所述输出信号以考虑通过所述源的所述电阻，来确定所述流动路径中的所述能呼吸气体流中的气体分子种类的水平，其中，所述处理器还被配置为：基于由所述源监测装置生成的所述输出信号来估计辐射源的辐照度，基于由所述辐射传感器组件生成的所述输出信号来确定在所述辐射传感器组件处接收的所测量的辐照度，并且将所估计的辐照度与所测量的辐照度进行比较以确定差异，再其中，响应于确定所估计的辐照度与所测量的辐照度之间的所述差异突破阈值，所述处理器生成启动对所述辐射传感器组件的校准的通知。2.如权利要求1所述的探测器，其中，基于由所述源监测装置生成的所述输出信号对所述气体分子种类的所述水平的确定有效地针对所述源的温度调节水平确定。3.如权利要求1所述的探测器，其中，所述处理器还被配置为基于通过所述源的所述电阻来动态地控制对所述源的电力提供。4.如权利要求1所述的探测器，其中，所述处理器还被配置为在确定气体分子种类的所述水平的过程中采用所估计的辐照度作为参考辐照度。5.一种监测能呼吸气体流中的气体分子种类的水平的方法，所述方法包括：将由辐射源发射的电磁辐射定向穿过能呼吸气体流的流动路径，所述流动路径与受试者的气道连通；接收已被发射并且已通过所述流动路径的电磁辐射；生成传达与所接收的电磁辐射的参数相关的信息的输出信号；生成传达与通过所述源的电阻相关的信息的输出信号；以及(i)基于传达与所接收的电磁辐射的所述参数相关的信息的所述输出信号，并且(ii)还基于传达与通过所述源的所述电阻相关的信息的所述输出信号，来确定所述流动路径中的所述能呼吸气体流中的气体分子种类的水平，所述方法还包括：基于与通过所述源的所述电阻相关的所述输出信号来估计所述辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：ZX·江，A·皮埃里，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
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