流量传感器的制造方法
【专利说明】流量传感器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请涉及共同待决的申请(代理人档案号:080625-0424 ;名称:“模块化流体匣盒”)、(代理人档案号:080625-0425 ;名称:“通气机呼气流量阀”)以及(代理人档案号:080625-0427:名称:“流体入口转接器”)。
技术领域
[0003]本发明整体涉及对气体流量的测量，并且具体地说，涉及对多种气体的流量的精确测量。
【背景技术】
[0004]可以向具有诸如慢性呼吸衰竭等呼吸系统损伤的病人提供呼吸器以辅助他们的呼吸，或者在严重的情况下，完全接管呼吸功能。呼吸器通常在吸气间隔期间提供具有升高压力的空气流或者其他呼吸气体，接着在呼气间隔里使加压的空气转向，从而病人的肺里的空气能够被自然地排出。
[0005]常规的呼吸器可配置为从外部气源接收一种或更多种呼吸气体，例如“纯氧气”或“氦氧混合气80/20”(80%氦气与20%氧气的混合物)。然而，向病人输送的确切的气体混合物可能是各种呼吸气体的混合物，这是由于特定病人所需的各种呼吸气体的具体比例可能不是市售的而必须在呼吸器中进行混合定制。
[0006]重要的是向病人精确地提供指定流量的气体，尤其是对于新生儿病人来说需要如此，他们的肺很小并且容易因过量膨胀而受到伤害。
【发明内容】
[0007]有利的是在一定的温度和流量范围内提供对多种气体和气体混合物的精确的流量测量。
[0008]在某些实施例中，公开了一种流量传感器，所述流量传感器包括:流量限制件，其设置在通道内，使得穿过所述通道的流体必须穿过所述流量限制件；上游压力传感器，其在所述流量限制件的上游的位置与所述通道联接，并且配置为测量和提供所述通道内的流体的上游压力；下游压力传感器，其在所述流量限制件的下游的位置与所述通道联接，并且配置为测量和提供所述通道内的流体的下游压力；温度传感器，其与所述通道联接，并且配置为测量和提供所述通道内的流体的温度；以及流量传感器处理器，其与所述上游压力传感器、所述下游压力传感器和所述温度传感器联接，并且配置为接收来自所述上游压力传感器、所述下游压力传感器和所述温度传感器的测量值并至少部分地基于所测量的上游压力、下游压力和温度来计算补偿流量。
[0009]在某些实施例中，公开了一种方法，所述方法包括以下步骤:识别穿过流量限制件的流体；测量跨过所述流量限制件的压降；检索补偿参数，所述补偿参数包括与所识别的穿过所述流量限制件的流体的特性相关的信息；以及用处理器计算补偿流量。
[0010]在某些实施例中，公开了一种通气机，所述通气机包括:输出流体通路，其配置为与供应支管配合连接；输入流体通路，其配置为接收来自气源的气体；以及流量传感器，其具有:流量限制件，其设置在联接于所述输入流体通路与所述输出流体通路之间的通道内，使得穿过所述通道的气体必须穿过所述流量限制件；上游压力传感器，其在所述流量限制件的上游的位置与所述通道联接，并且配置为测量和提供所述通道内的气体的上游压力；下游压力传感器，其在所述流量限制件的下游的位置与所述通道联接，并且配置为测量和提供所述通道内的气体的下游压力。所述流量传感器还具有:温度传感器，其与所述通道联接，并且配置为测量和提供所述通道内的气体的温度；以及流量传感器处理器，其与所述上游压力传感器、所述下游压力传感器和所述温度传感器联接，并且配置为接收来自所述上游压力传感器、所述下游压力传感器和所述温度传感器的测量值并至少部分地基于所测量的上游压力、下游压力和温度来计算补偿流量。
【附图说明】
[0011]为提供对本发明的进一步理解，本发明包含并入说明书且构成说明书的一部分的附图，附图示出本发明所公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释所公开的实施例的原理。在附图中:
[0012]图1示出了使用根据本发明的某些方面的示例性通气机的病人。
[0013]图2A和图2B是根据本发明的某些方面的示例性通气机的前视图和后视图。
[0014]图3是根据本发明的某些方面的示例性流量传感器的框图。
[0015]图4A示出了根据本发明的某些方面的示例性流体匣盒。
[0016]图4B是根据本发明的某些方面的图4A的流体匣盒的剖视图。
[0017]图4C是图4B的一部分的放大图，其中示出了根据本发明的某些方面的示例性流量传感器。
[0018]图5是根据本发明的某些方面的示例性流量测量过程的流程图。
【具体实施方式】
[0019]有利的是在一定的温度和流量范围内提供对多种气体和气体混合物的精确的流量测量。
[0020]与常规通气机中的流量测量相比，所公开的对流量进行测量以及对气体或气体混合物的成分乃至所测量的气体的温度进行补偿的系统和方法提供了更高的精确性。
[0021]在下述详细说明中，列举了许多具体的细节以提供对本发明的全面理解。然而，对于本领域普通技术人员来说，显然可以在没有这些具体细节中的一部分的情况下实施本发明的实施例。在其它情况下，即使没有详细示出公知的结构和方法，也不会造成本发明的不清楚。在附图中，带有相仿附图标记的元件是相同的或是基本类似的。附图标记可附有字母，以表示同一元件的不同实例，同时，以没有附字母的附图标记对元件进行统称。
[0022]虽然本文中的说明涉及用于医院中的通气机，然而本发明所公开的构思和方法可应用于诸如家庭或长期护理设施等环境中，以及诸如深海潜水等将从不同气体混合物的精确流量测量中获益的其他领域中。本领域技术人员将认识到，同样的特征和方面还可应用于对除医用气体以外的其他流体的流量的感测。
[0023]在本文中，术语“气体”应被理解为表示两种含义:气态的单一材料，例如氧气；以及两种或更多种气体的混合物，例如空气或氦氧混合气。气体可包括具有蒸汽或悬浮液滴形式的水或者其他液体。气体还可以包括悬浮在气体中的固体颗粒。
[0024]在本文中，当与气体相关地使用术语“纯”时，该术语表示气体满足被普遍接受的用于纯度和含量的医学标准。
[0025]在本文中，术语“氦氧混合气”表示纯氧气和纯氦气的混合物。该混合物可包含指定百分比的每种气体，例如，“氦氧混合气70/30”含有大致70%的氦气和30%的氧气。氦氧混合气可含有微量的其他气体。
[0026]在本文中，术语“温度传感器”表示配置为测量温度并且提供与所测量的温度有关的信号的装置。温度传感器可包括提供驱动电流或驱动电压和/或对电流或电压进行测量的电子器件。该电子器件还可以包括调理和转换电路和/或处理器，以便将测量值转换为信号，该信号可具有模拟或数字形式。
[0027]在本文中，术语“压力传感器”表示配置为测量气体压力并提供与所测量的压力有关的信号的装置。压力传感器可包括提供驱动电流或驱动电压和/或对电流或电压进行测量的电子器件。该电子器件还可以包括调理和转换电路和/或处理器，以便将测量值转换为信号，该信号可具有模拟或数字形式。压力可按绝对值或“表压”的方式给出，即，相对于环境大气压的压力。
[0028]在本文中，术语“霍尔效应传感器”表示配置为不进行物理接触(非接触)地检测磁体或其他磁性元件的存在的装置。温度传感器可包括提供驱动电流或驱动电压