关于用于呼吸气体的加湿器的改进的制作方法

关于用于呼吸气体的加湿器的改进
1.本发明涉及用于呼吸气体的加湿器，并且特别地涉及用于检测用于呼吸气体的加湿器中贮水器室的状态的方法和装置。
2.在健康的人中，呼吸功能是完全自发的。大脑感觉到血液中二氧化碳的积累，并立即要求更多的氧气。这种氧气通过自发吸气进入体内，并且二氧化碳在呼吸的被动呼气阶段被去除。健康的人产生一定量的湿气，其用于肺中以使分泌物的积累停止。
3.由于多种原因，可能丧失自发呼吸的能力。实例是作为外科手术(手术后)的结果、作为影响肺的某些肌肉疾患的结果或作为由临床医生镇静的结果。因此受影响的患者必须通过机械手段进行换气以实现氧合和二氧化碳去除。
4.当对患者进行机械换气时，必要的是将空气的湿度保持在足够高的水平。这常规地使用热湿交换器(hme)或加湿器来实现。hme保留呼出气中的水分，并且该水分在下一个吸气阶段被送回到肺。在加湿器中，吸入气体通过包含贮水器的加热的加湿室，并且在进入肺之前吸入气体获得湿气。
5.常规加湿器包括包含贮水器的加湿室，以及具有用于加热加湿室的贮水器的加热板的底座。加湿室还包括两个端口，通过这两个端口气体进入和离开加湿室，使得呼吸气体流经加热器贮水器的表面。此外，许多加湿室包括用于更换从加湿室损失的水的装置，以保持水位相对恒定。这样的装置通常采用包括用于控制液体流入到室中的阀的流体入口的形式。阀通常具有浮子致动器，在使用中，由此浮子致动器的上升和下降起打开和关闭阀的作用以保持加湿室中的水位相对恒定。
6.已知加湿器包括用于检测加湿室中何时水不足并在发生这种情况时触发警报的装置。这种情况可能发生是因为浮子
‑
阀故障，或者水的供应受阻或断开。现有的用于在加湿室中水不足时提供警报的加湿器底座具有许多缺点，包括复杂性和制造成本。
7.现在已经设计了改进的用于确定呼吸气体加湿器中加湿室的状态的传感器和方法，其克服或基本上减轻了与现有技术相关的上述和/或其他缺点。
8.根据本发明的第一方面，提供了一种用于确定呼吸气体加湿器中加湿室的状态的传感器，所述传感器包括用于发射电磁辐射信号的发射器，用于接收所述电磁辐射信号并提供输出信号的接收器，以及用于改变由所述发射器发射的所述电磁辐射信号的强度和/或所述接收器的增益设置的控制器，所述控制器具有两种传感器配置，第一配置，在所述第一配置中，所述发射器发射具有第一强度的电磁辐射信号，所述接收器具有第一增益设置，并且所述接收器提供第一输出信号，以及第二配置，在所述第二配置中，所述发射器发射具有第二强度的电磁辐射信号，所述接收器具有第二增益设置，并且所述接收器提供第二输出信号，其中所述第一强度不同于所述第二强度，和/或所述第一增益设置不同于所述第二增益设置，并且所述控制器通过将所述接收器的第一和第二输出与一个或多个阈值进行比较来确定所述加湿室的状态。
9.根据本发明的第二方面，提供了一种使用如上限定的传感器确定呼吸气体加湿器中加湿室的状态的方法，所述方法包括以下步骤：
10.(a)从所述发射器发射具有第一强度的第一电磁辐射信号，以及在具有第一增益
设置的所述接收器处接收所述第一电磁辐射信号，使得所述接收器提供第一输出信号；
11.(b)从所述发射器发射具有第二强度的第二电磁辐射信号，以及在具有第二增益设置的所述接收器处接收所述第二电磁辐射信号，使得所述接收器提供第二输出信号；以及
12.(c)将所述接收器的所述第一和第二输出信号与一个或多个阈值进行比较，从而确定所述加湿室的状态，
13.其中所述第一强度不同于所述第二强度，和/或所述第一增益设置不同于所述第二增益设置。
14.根据本发明的第三方面，提供了一种确定呼吸气体加湿器中加湿室的状态的方法，所述方法包括以下步骤：
15.(a)从发射器发射具有第一强度的第一电磁辐射信号，以及在具有第一增益设置的接收器处接收所述第一电磁辐射信号，使得所述接收器提供第一输出信号；
16.(b)从发射器发射具有第二强度的第二电磁辐射信号，以及在具有第二增益设置的接收器处接收所述第二电磁辐射信号，使得所述接收器提供第二输出信号；以及
17.(c)将所述接收器的所述第一和第二输出与一个或多个阈值进行比较，从而确定所述加湿室的状态，
18.其中所述第一强度不同于所述第二强度，和/或所述第一增益设置不同于所述第二增益设置。
19.根据本发明的第四方面，提供了一种用于确定呼吸气体加湿器中加湿室故障的传感器，所述传感器包括用于发射电磁辐射信号的发射器，用于接收所述电磁辐射信号并提供输出信号的接收器，以及用于改变由所述发射器发射的所述电磁辐射信号的强度和/或所述接收器的增益设置的控制器，所述控制器具有两种传感器配置，第一配置，在所述第一配置中，所述发射器发射具有第一强度的电磁辐射信号，所述接收器具有第一增益设置，并且所述接收器提供第一输出信号，以及第二配置，在所述第二配置中，所述发射器发射具有第二强度的电磁辐射信号，所述接收器具有第二增益设置，并且所述接收器提供第二输出信号，其中所述第一强度不同于所述第二强度，和/或所述第一增益设置不同于所述第二增益设置，并且所述控制器通过将所述接收器的所述第一和第二输出与一个或多个阈值进行比较来确定所述加湿室的状态，并且基于所确定的加湿室的状态确定是否指示所述加湿室故障。
20.根据本发明的第五方面，提供了一种确定呼吸气体加湿器中加湿室故障的方法，所述方法包括以下步骤：
21.(a)从发射器发射具有第一强度的第一电磁辐射信号，以及在具有第一增益设置的接收器处接收所述第一电磁辐射信号，使得所述接收器提供第一输出信号；
22.(b)从发射器发射具有第二强度的第二电磁辐射信号，以及在具有第二增益设置的接收器处接收所述第二电磁辐射信号，使得所述接收器提供第二输出信号；
23.(c)将所述接收器的所述第一和第二输出与一个或多个阈值进行比较，从而确定所述加湿室的状态；以及
24.(d)基于所确定的加湿室的状态确定是否指示所述加湿室故障，
25.其中所述第一强度不同于所述第二强度，和/或所述第一增益设置不同于所述第
二增益设置。
26.根据本发明的传感器和方法是有利的，主要是因为由发射器发射的电磁辐射的强度的变化和/或接收器的增益设置的变化提供了第一和第二输出信号，这可以由单一发射器
‑
接收器对提供，并且这可以使得加湿室的不同状态相对于一个或多个阈值能够被分辨。这可以进一步使得能够确定是否存在加湿室和/或加湿室的运行故障。
27.应当理解，当整数被称为第一和第二时，这并不能推断这些整数必然不同，除非明确说明。
28.根据本发明的传感器和方法可以从至少三个不同状态确定加湿室的状态。所述至少三个不同状态可以与加湿室的状态有关。例如，所述至少三个不同状态可以与加湿室的存在和/或填充水位有关。所述至少三个不同状态可以对应于(i)存在加湿室并且贮水器的水位高于阈值水位(即无故障状态)，(ii)存在加湿室并且贮水器的水位低于阈值水位(即低水故障)，以及(iii)不存在加湿室(即缺失室故障)。
29.可以直接基于所述第一输出与所述阈值之一的比较来确定所述加湿室是否处于第一状态。可以仅基于所述第一输出信号与所述阈值之一的比较来确定所述加湿室是否处于第一状态。可以基于所述第二输出与所述阈值之一的比较来确定所述加湿室是否处于第二状态或第三状态。与第一输出进行比较的阈值可以不同于与第二输出进行比较的阈值。
30.在第一输出信号与第一阈值的比较之后，可以确定加湿室处于i)第一状态，或者ii)两个另外状态之一，即第二状态和第三状态之一。这两个另外状态在这个阶段(即通过将第一输出信号与第一阈值进行比较)可能无法区分或无法分辨，或者可能至少足够接近以需要进一步验证。例如，两个另外状态可以导致具有相似强度的第一电磁辐射信号，例如在彼此的1％、5％或10％内。因此，两个另外状态可以产生具有相似强度的第一输出信号，例如在彼此的1％、5％或10％内。
31.在确定加湿室处于i)第一状态的情况下，该方法可以结束，即该方法可以不进展到将第二输出信号与第二阈值进行比较。在确定加湿室处于ii)两个另外状态之一的情况下，可以将第二输出信号与第二阈值进行比较以确定加湿是处于第二状态还是第三状态。例如，确定加湿室的状态可以包括第一比较阶段，在第一比较阶段中，将第一输出信号与第一阈值进行比较，以及第一输出阶段，在第一输出阶段中，取决于第一比较阶段，输出的是加湿室i)处于第一状态或者ii)加湿室不处于第一状态并且需要第二比较阶段和第二输出阶段以确定加湿室处于第二状态和第三状态中的哪一个。
32.取决于第一输出阶段的输出，确定加湿室的状态因此可以进一步包括第二比较阶段，在第二比较阶段中，将第二输出信号与第二阈值进行比较，以及第二输出阶段，在第二输出阶段中，取决于第二比较阶段，输出的是加湿室iii)处于第二状态或iv)处于第三状态。
33.第二阈值可以不同于第一阈值。这三个状态中的每一个都可以是不同状态。
34.当该方法是确定加湿室故障的方法，或者当该传感器是用于确定加湿室故障的传感器时，确定是否指示加湿室故障可以基于第一输出与阈值之一的比较和/或第二输出与阈值之一的比较。
35.可以获得第一输出信号以及然后与第一阈值进行比较，之后获得第二输出信号以及然后与第二阈值进行比较。替代地，可以获得第一和第二输出信号以及然后与第一和第
二阈值进行比较。上面限定的方法步骤可以以一定间隔重复，使得获得加湿室的状态的定时确定。
36.第二强度和/或第二增益设置可以相对于第一强度和/或第一增益设置减小。在该实例中，响应于第一输出信号低于第一阈值，可以确定加湿室处于第一状态。第一状态可以是不存在加湿室故障，即加湿室包含水。响应于第一输出信号高于第一阈值，可以将第二输出信号与第二阈值进行比较。响应于第二输出信号低于第二阈值，可以确定加湿室处于第二状态。第二状态可以是加湿室是空的或接近空的。响应于第二输出信号高于第二阈值，可以确定加湿室处于第三状态。第三状态可以是不存在加湿室。
37.替代地，第二增益设置和/或第二强度可以相对于第一增益设置和/或第一强度增加，即第二增益设置可以高于第一增益设置和/或第二强度可以高于第一强度。在该实例中，响应于第一输出信号高于第一阈值，可以确定加湿室处于第一状态。第一状态可以是不存在加湿室。响应于第一输出信号低于第一阈值，可以将第二输出与第二阈值进行比较。响应于第二输出低于第二阈值，可以确定加湿室处于第二状态。第二状态可以是不存在加湿室故障，即加湿室包含水。响应于第二输出高于第二阈值，可以确定加湿室处于第三状态。第三状态可以是加湿室是空的或接近空的。
38.传感器和方法的这些特征是进一步有利的，因为多个输出信号与多个阈值的比较允许可靠地区分加湿室的不同状态，否则加湿室的这些不同状态在接收器处产生类似的输出信号。
39.响应于确定加湿室是空的或接近空的，可以启动警报信号。警报信号可以是视觉信号。警报信号可以是音频信号。警报信号可以是音频信号和视觉信号的组合。警报信号可以在加湿室附近启动和/或警报信号可以在远程位置处启动。
40.替代地，响应于确定加湿室是空的或接近空的，可以启动加湿室的自动再填充。
41.响应于确定不存在加湿室，可以启动警报信号。警报信号可以是视觉信号。警报信号可以是音频信号。警报信号可以是音频信号和视觉信号的组合。警报信号可以在加湿室附近启动和/或警报信号可以在远程位置处启动。
42.替代地，响应于确定不存在加湿室，可以启动加湿室的自动更换。
43.传感器和方法的这些特征是进一步有利的，因为警报信号的发出或自动再填充确保了加湿室故障被尽快解决或修复。
44.控制器可以具有第三传感器配置，在第三传感器配置中，发射器发射具有第三强度的参考电磁辐射信号，接收器具有第三增益设置，并且接收器提供第三输出信号。第三强度可以是最小强度并且第三增益设置可以是最小增益设置。
45.根据本发明的第二方面和/或本发明的第三方面的方法可以进一步包括以下步骤：从发射器发射具有第三强度的第三参考电磁辐射信号，以及在具有第三增益设置的接收器处接收第三参考电磁辐射信号，使得接收器提供第三输出信号。从发射器发射第三参考电磁辐射信号以及在接收器处接收第三参考电磁辐射信号的步骤可以发生在第一输出信号和/或第二输出信号与一个或多个阈值的比较之前。第三增益设置可以是最小增益。第三强度可以是最小强度。
46.第三输出信号可以解释成作为环境辐射和/或环境条件的结果在接收器处接收的辐射。可以从第二输出信号中减去第三输出信号以产生校准的第二输出信号。这可以发生
在将第二输出信号与第二阈值进行比较之前。因此，将第二输出信号与第二阈值进行比较可以包括将校准的第二输出信号与第二阈值进行比较。
47.类似地，可以从第一输出信号中减去第三输出信号以产生校准的第一输出信号。这可以发生在将第一输出信号与第一阈值进行比较之前。因此，将第一输出信号与第一阈值进行比较可以包括将校准的第一输出信号与第一阈值进行比较。
48.第一阈值可以由表示针对第一、第二和第三状态中的每一个的先前接收的值的特征数据确定。第二阈值可以由表示针对第一、第二和第三状态中的每一个的先前接收的值的特征数据确定。
49.根据本发明的第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当由计算机执行时，这些指令使计算机进行根据本发明的第二和/或第三和/或第五方面的方法。
50.根据本发明的第七方面，提供了一种用于进行根据本发明的第二或第五方面的方法的加湿器。加湿器包括加湿室和根据本发明第一或第四方面的传感器。发射器和接收器可以被定位在加湿室的相对的壁处。加湿器可以具有单一发射器
‑
接收器对。
51.加湿器可以进一步包括加热器，用于在使用中加热储存在加湿室内的水。加热器可以包括在使用中加湿室位于其上的板。加湿器可以进一步包括用于实施根据本发明的第二和/或第三方面的方法的控制器。加湿器可以进一步包括用于发射警报信号的警报器。
52.加湿室可以包括用于向加湿室的内部供应气流的入口。加湿室可以包括用于将加热和/或加湿的气流从加湿室供应到呼吸系统的其他部件诸如呼吸管的出口。入口和/或出口可以是用于呼吸管的物理连接的常规形状和尺寸。
53.加湿室可以与加湿器底座可移除地接合，并且在使用中可以被定位在加湿器底座上。加湿室可以包括用于调节到加湿室中的水流的阀，例如以在使用中保持基本上恒定的水位，并且该阀可以包括在使用中被定位在加湿室中的贮水器内的浮子。发射器和接收器可以被定位在加湿室的相对的壁处。发射器和接收器可以安装到加湿器底座，并且被布置使得它们之间的理论直线路径同与加湿器底座接合的加湿室内的贮水器相交。发射器与接收器之间的路径可以偏离与加湿器底座接合的加湿室的中心，并且可以在加湿室中的任何阀或浮子的侧面。发射器和接收器可以被定位在加湿器底座上的任何位置，前提是不同室状态产生在接收器处接收的电磁辐射信号的可测量的变化，这些室状态对应于(i)存在加湿室并且贮水器的水位高于阈值水位(即无故障状态)，(ii)存在加湿室并且贮水器的水位低于阈值水位(即低水故障)，以及(iii)不存在加湿室(即缺失室故障)。
54.发射器可以具有多于两个强度设置，并且接收器可以具有多于两个增益设置，其中需要进一步区别以分辨更大数目的参数。发射器可以具有三个、四个、五个、六个或七个强度设置。接收器可以具有三个、四个、五个、六个或七个增益设置。在实施更多强度或增益设置的情况下，可能需要更多控制，使得强度和增益设置的每个组合被顺序地测试。
55.发射器可以是可见或红外辐射源，并且可以是红外辐射源。第一和第二电磁辐射信号可以具有相同的波长，并且可以具有在400nm至15μm的范围内或者优选地在400
‑
1000nm的范围内的波长。发射器可以是led。
56.接收器可以是光电二极管，并且可以包括应用增益设置的放大器。
57.现在将参考附图描述本发明的可用实施方式，在附图中：
58.图1是加湿器底座的平面图；
59.图2是示出当电磁辐射以低强度发射并以低增益设置接收时，针对各种加湿室状态，系统对在加湿器底座的接收器处接收的电磁辐射的响应的图；
60.图3是示出当电磁辐射以比图2的强度更高的强度发射和/或以比图2的增益设置更高的增益设置接收时，针对各种加湿室状态，系统对在加湿器底座的接收器处接收的电磁辐射的响应的图；
61.图4是说明确定图1的加湿器底座的加湿室的状态的第一方法的流程图；以及
62.图5是说明确定图1的加湿器底座的加湿室的状态的第二方法的流程图。
63.图1图示了具有加湿室10的加湿器5。加湿室10填充有水15并且浮子20位于水15内。浮子20形成浮子
‑
阀(未示出)的一部分，其与供水管配合以将水供应到加湿室10并将加湿室10中的水位保持在基本上恒定的水平。发射器25和接收器30位于加湿室10的相对的壁处的加湿器底座(未示出)上。发射器25是电磁辐射源，诸如光源，即led。接收器30被配置为检测由发射器25发射的特定电磁辐射。发射器25和接收器30被定位在加湿室10的相对侧，使得它们之间的理论路径35避免与浮子20接触。
64.图2图示了当发射器25以低强度发射电磁辐射并且接收器30以低增益设置接收电磁辐射时，系统对在接收器30处检测的辐射的响应。在低增益设置和低强度下，可以看出，当室缺失时系统对在接收器30处接收的电磁辐射的响应与当室是满的或当室是空的时系统对在接收器30处接收的电磁辐射的响应显著不同。然而，当室是空的时系统对在接收器30处接收的电磁辐射的响应与当室是满的时系统对在接收器30处接收的电磁辐射的响应没有显著不同，并且因此难以区分这些室状态。
65.因此，如果最初实施关于图2解释的发射器
‑
接收器配置，为了区分室何时是空的与室何时是满的，有必要改变发射器25以以相对于图2的实例中的强度更高的强度发射电磁辐射和/或改变接收器30以以相对于图2的实例更高的增益设置接收。作为由发射器25发射的电磁辐射的增益设置和/或强度增加的结果，当室是空的时系统对在接收器30处接收的电磁辐射的响应与当室是满的时系统对在接收器30处接收的电磁辐射的响应显著不同。这允许区分这些室状态。
66.这种差异由图3所示。图3图示了当发射器25以高强度发射电磁辐射并且接收器30以高增益设置接收电磁辐射时，系统对在接收器30处接收的辐射的响应。在高增益设置和高强度下，可以看出，当室是满的时系统对在接收器30处接收的电磁辐射的响应与当室缺失时或当室是空的时系统对在接收器30处接收的电磁辐射的响应显著不同。然而，当室是空的时系统对在接收器30处接收的电磁辐射的响应与当室缺失时系统对在接收器30处接收的电磁辐射的响应没有显著不同，并且因此难以区分这些室状态。
67.因此，如果最初实施关于图3解释的发射体
‑
接收器配置，为了区分室何时是空的与室何时缺失，有必要改变发射器25以以相对于图3的实例中的强度更低的强度发射电磁辐射和/或改变接收器30以以相对于图3的实例中的增益设置更低的增益设置接收电磁辐射(即朝向图2所示的系统响应恢复，尽管不一定是如关于图2描述的低强度和低增益设置两者)。作为由发射器25发射的电磁辐射的增益设置和/或强度减小的结果，当室是空的时系统对在接收器30处接收的电磁辐射的响应与当室缺失时系统对在接收器30处接收的电磁辐射的响应显著不同。这允许区分这些室状态。
68.值得注意的是，图2和图3的图不一定按比例，也不表示在不同设置之间系统的精
确运动，但为了便于解释，它们以这种方式产生。也就是说，增加图2中系统的强度和/或增益设置不会产生图3的精确图。相反，当你增加图2中的强度和/或增益设置时，所有三个室状态线都将上升，使得
‘
室满’和
‘
室空’线将出现，如它们在图3中的表现，但是
‘
室缺失’线将不在图表中。类似地，降低图3中系统的强度和/或增益设置不会产生图2的精确图。相反，当你减小图3中的强度和/或增益设置时，所有三个室状态都将降低，使得
‘
室空’和
‘
室缺失’线将出现，如它们在图2中的表现，但是
‘
室满’线将从图表上掉下来。
69.在强度和增益设置被称为低的情况下，术语低旨在意指低于在强度和增益设置被称为高的时，但总是足够高以在接收器30处接收可检测的信号。也就是说，当强度和增益设置被称为低时，这不意指它们处于最小。
70.理论上，可以增加/减小强度或增益以在图2和图3的配置之间运动，然而如果强度设置太低，则可能无法在接收器30处实现可行的信号，因为由于环境光而在接收器30处接收的电磁辐射的量超过了由于发射器25而接收的电磁辐射。
71.因此，优选的是增加强度以能够确立室是否是满的，并且优选的是降低增益以区分室是空的和室缺失。
72.被提及的与图2和图3相关的系统响应在以下图4和图5中所示的方法的描述中被称为输出信号。
73.图4图示了第一方法，通过第一方法确定上述三个加湿室状态中的任何一个。该方法由控制器实施。控制器可以是加湿器5的组成部分或位于加湿器5的远处用于由远程用户控制。
74.在步骤100，该方法由发射器25以高强度发射电磁辐射启动。在步骤110，接收器30以高增益设置接收在步骤100发射的电磁辐射中的至少一些。在步骤110接收的电磁辐射的精确量取决于加湿室10的状态。接收的电磁辐射被转化成第一输出信号。在步骤120，将在步骤110产生的第一输出信号与第一预定阈值进行比较。第一预定阈值由针对室状态中的每一个的先前接收的值的特征数据确定。如果第一输出信号小于第一预定阈值，则在步骤130确定不存在加湿室故障，即存在水并且加湿室照常运行。
75.如果确定不存在加湿室故障，则该方法在步骤130结束。如果第一输出信号大于第一预定阈值，则确定存在加湿室故障，即加湿室排空了水或根本不存在加湿室，并且该方法继续。
76.在步骤140，发射器25发射最小强度的辐射，并且在步骤150，接收器30以最小增益设置接收在步骤140发射的电磁辐射中的至少一些。接收的电磁辐射被转化成第二输出信号。第二输出信号充当参考点，指示由于环境光诸如阳光和/或室内照明而在接收器30处接收的电磁辐射的量。此处，术语
‘
最小强度’和
‘
最小增益设置’是指在环境条件可由接收器检测到下的强度和增益设置。
77.在步骤160，发射器25发射高强度的辐射。在步骤170，接收器30以最小增益设置接收在步骤160发射的电磁辐射中的至少一些并将接收的电磁辐射转化成第三输出信号。在步骤170接收的电磁辐射的精确量将取决于加湿室是空的还是缺失。
78.然后在步骤180将在步骤150和170产生的第二和第三输出信号进行比较，并且将输出信号之间的差与第二预定阈值进行比较。第二预定阈值由针对室状态中的每一个的先前接收的值的特征数据确定。如果第二和第三输出信号之间的差(即由于发射器25和任何
环境光条件而接收的总辐射减去由于环境光条件而接收的辐射)小于第二预定阈值，则在步骤190确定室是空的。响应于该确定，产生室需要再填充的警报信号。
79.如果第二和第三输出信号之间的差大于第二预定阈值，则在步骤200确定室缺失。响应于该确定，产生警报信号以发信号通知在继续使用之前室需要更换。
80.图5图示了第二方法，通过第二方法确定上述三个加湿室状态中的任何一个。该方法由控制器实施。控制器可以是加湿器5的组成部分或位于加湿器5的远处用于由远程用户控制。
81.在步骤300，该方法由发射器25以低强度发射电磁辐射启动。在步骤310，接收器30以低增益设置接收在步骤300发射的电磁辐射中的至少一些。在步骤310接收的电磁辐射的精确量取决于加湿室10的状态。接收的电磁辐射被转化成第一输出信号。在步骤320，将在步骤310产生的第一输出信号与第一预定阈值进行比较。第一预定阈值由针对室状态中的每一个的先前接收的值的特征数据确定。如果第一输出信号大于第一预定阈值，则在步骤330确定加湿室缺失，即存在运行故障。响应于该确定，产生警报信号以发信号通知在继续使用之前室需要更换。
82.如果确定加湿室缺失，则该方法在步骤330结束。如果第一电信号小于第一预定阈值，则该方法继续到步骤340。
83.在步骤340，发射器25发射最小强度的辐射，并且在步骤350，接收器30以最小增益设置接收在步骤340发射的电磁辐射中的至少一些。接收的电磁辐射被转化成第二输出信号。第二输出信号充当参考点，指示由于环境光诸如阳光和/或室内照明而在接收器30处接收的电磁辐射的量。
84.在步骤360，发射器25发射高强度的辐射。在步骤370，接收器30以低增益设置接收在步骤360发射的电磁辐射中的至少一些并将接收的电磁辐射转化成第三输出信号。在步骤370接收的电磁辐射的精确量将取决于加湿室是空的还是满的。
85.然后在步骤380将在步骤350和370产生的第二和第三输出信号进行比较，并且将输出信号之间的差与第二预定阈值进行比较。第二预定阈值由针对室状态中的每一个的先前接收的值的特征数据确定。如果第二和第三输出信号之间的差(即由于发射器25和任何环境光条件而接收的总辐射减去由于环境光条件而接收的辐射)小于第二预定阈值，则在步骤390确定室是满的，即不存在运行故障。
86.如果第二和第三输出信号之间的差大于第二预定阈值，则在步骤400确定室是空的，即存在运行故障。响应于该确定，产生警报信号以发信号通知室需要再填充。
87.理论上，在上述任一方法中，在步骤160、360，发射器25可以发射低强度的电磁辐射，并且在步骤170、370，接收器30可以以高增益设置接收电磁辐射。也就是说，如关于图2和图3描述的，假如接收器30的增益设置和由发射器25发射的电磁辐射的强度中的至少一个在步骤100、300和160、360以及步骤110、310和170、370之间增加或减少，该方法将能够区分所讨论的三个室状态中的每一个。然而，在步骤140、340由发射器25发射的电磁辐射的强度和在步骤150、350接收器的增益设置两者都必须被设置为最小，以提供参考点以解释环境光条件。然而，在实践中，这是较不优选的，因为强度设置低于增益设置可能导致由于环境光而在接收器30处接收的电磁辐射的量超过由于发射器25而接收的电磁辐射。
88.替代地，在上述任一方法中，发射器25可以具有多于两个强度设置并且接收器30
可以具有多于两个增益设置。也就是说，尽管上述特定方法分辨了该应用的不同加湿室状态，但其中需要进一步区分以分辨更大数目的参数，发射器25可以具有三个、四个或五个强度设置，和/或接收器30可以具有三个、四个或五个增益设置。当然，预期在实施更多强度或增益设置的情况下，需要更多控制，使得强度和增益设置的每个组合被顺序地测试。
89.在替代实施方式中，关于图1描述的发射器25和接收器30可以位于加湿器底座上的任何位置，前提是加湿室10的不同状态产生在接收器30处接收的信号的可测量的变化。