专利名称：光气泡检测系统的制作方法
技术领域：
本发明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，本发明涉及一种利用光学方法检测给病人的输液中气泡的系统。
背景技术：
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。
发明内容
本发明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；本发明的另一个目的是提供一种容易制作和方便使用的传感器。
本发明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。
本发明的另一个目的是提供一种相对廉价的光传感器。
本发明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，本发明的一个优选实施例利用红外辐射。
按照本发明的一方面，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。
按照本发明的另一方面，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。
按照本发明的另一方面，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。
按照本发明的另一方面，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。
按照本发明的另一方面，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。
按照本发明的另一方面，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。
在本发明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。
按照本发明的另一方面，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。
参照结合附图的以下详细描述，本发明的以上和其他目的，特征和优点是显而易见的，其中图1表示按照本发明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表示按照本发明原理制作的另一种样品盒结构剖面图；图5表示按照本发明原理制作的另一种样品盒结构剖面图；图6表示按照本发明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表示按照本发明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表示本发明另一个实施例的样品盒剖面图；和图9表示按照本发明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发明各个单元的附图并结合附图讨论本发明，以便使本领域专业人员可以制作和利用本发明。应当明白，以下的描述仅仅是本发明原理的举例说明，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表示按照本发明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在三角形底端形成底座142。
外壳150设置在样品盒130邻近并沿其延伸。外壳150有沿水平方向延伸的底座部分154，向上和向外延伸的一对侧壁158，和上凸缘部分162。最好是，外壳150的两个侧壁158设置成平行于样品盒壁134的两个侧壁134a和134b。它与使用的塑料有关，侧壁134a，134b和158的夹角最好是在45度与100度之间。更好的是，这些侧壁的夹角以及与平面的夹角设置成60度，该平面是光信号发射机108与光信号检测器112之间传输不受干扰的平面。
外壳150与样品盒130之间互相隔开，并在它们之间形成空气室170。外壳150有几个功能。第一，外壳150可以防止水或其他液体流入到可能损坏光传感器104的空腔116。第二，外壳150设计成这样，即使水充满到外壳与样品盒130之间的空气室170，指出存在液体或空气的光流程是一致的。
现在参照图2A，图2A表示光传感器104中光发射机108与光检测器112之间空腔116内设置的样品盒130剖面图。外壳150设置成平行于样品盒130并与其隔开以形成空气室170。
如图2A所示，最好是，样品盒130是由确定三角形导管138的三部分样品盒壁134构成。更好的是，导管横截面是倒置的等边三角形。在这种结构中，样品盒壁134的两个侧壁134a和134b的夹角为60度。这两个侧壁与水平面2A-2A之间也形成60度夹角。水平面2A-2A代表这样的平面，光沿该平面直接从光信号发射机108传输到光信号检测器112。
我们发现，这种角度安排提供一个光流动模式，便于确定样品盒130中是否存在空气和空气的相对量。如以下更详细说明的，使两个侧壁的夹角设置成47度至70度，最好是60度，若导管中有液体，则可以使光沿一个方向折射；若导管中充满空气，则光沿第二方向折射，并返回到平面2A-2A。
样品盒130的底部是沿水平方向(即，平行于平面2A-2A)延伸一段短距离的底座部分142，而不是形成类似于倒置等边三角形的尖端。底座部分142可以使一定量光传输通过样品盒130，并被光检测器112接收，它与样品盒的导管138中是否有空气或水无关。这构成固有的完整性检查，因为没有检测的信号意味着光发射机108不工作，必须替换光传感器104。
外壳150的位置是使光传感器104免遭水损伤并有助于光传输通过样品盒130。如图2B所示，来自光发射机108的光在进入外壳150和从外壳150中输出之后发生折射。在光传输进入样品盒壁134a之后再发生折射。
若导管138中有水或一些其他的半透明溶液。则当光从样品盒壁134a传输进入溶液时，水的折射有非常小的角度。这是因为构成样品盒壁134的塑料折射率与液体折射率非常一致。
由于折射率相同，大部分的光以近似直线路径传输通过样品盒130，所以，不再回到光检测器112。当然，少量的光传输通过底座部分142，并被光检测器112检测。
现在参照图2C，图2C表示类似于图2A所示的剖面图，但导管138中有大的空气泡。光传输通过底座142的路径是相同的，即，沿平面2A-2A。在到达导管138之前，其余光的路径与图2A中相同。因为空气和塑料有很不同的折射率，使光以大致水平方向折射通过导管138。当光入射到样品盒壁134b的相对部分时，使该光向下折射。当它进入和离开空气室170和外壳150时，光再次发生折射，并被引向光检测器112。光检测器112接收的光量大致正比于导管138中气泡的大小。因此，小的气泡产生小的电压增加，而大的气泡产生大的电压增加。通过监测光传感器104产生的电压，可以确定气泡的大致尺寸。然而，在肠内输注系统的实际应用中，在给定时间内产生的有空气信号数目一般更合适。因此，例如，10个有空气信号指出，溶液已干涸或有非常多的空气泡数目。
利用所示的结构，电压读数为0表示传感器已失效，因为一些光应当传输通过样品盒130的底座部分142。1V电压读数表示样品盒中充满液体，泵正在输送指定的容积。
与此对比，3-4V电压读数表示远远大于比预期的光量正在返回，从而指出存在气泡。在电压下降到这个范围内时指出气泡的尺寸。5V电压读数表示样品盒式30和外壳150没有正确地安装到光传感器104中，并发出报警声响。
通过监测给定时间内空气泡信号数目，传感器使用的泵可以调节以保证输送给病人的溶液量是准确的。若空气泡信号数目太大，则泵可能关闭并产生报警信号，指出溶液已干涸或没有正确地装入。
现在参照图2D，图2D表示导管138中有不透明溶液的样品盒130剖面图。因为溶液是不透明的，来自光信号发射机108的光被导管138中溶液所阻挡，妨碍光传向光信号检测器112。基本上，只有确实到达光信号检测器112的光传输通过底座部分142。因此，光信号检测器112接收相同的信号，它与样品盒130中充满透明溶液或不透明溶液无关。若大的气泡取代溶液，不管是透明溶液或不透明溶液，则气泡使光检测器112检测到更多的光，从而表示存在气泡。
现在参照图3和3A，图3和3A分别表示转接器180和输注泵190与转接器180结合的底透视图。转接器180包括光传感器系统104的样品盒130。如图3所示，样品盒130的底座部分142设置在样品盒的底部，以便使一些光传输到光检测器，它与样品盒中的内容无关。
转接器180能使样品盒130方便地安装到肠内输注泵190上。如在美国专利申请序列号No.09/836,851(标识为Attorney Docketno.1462pt，全文合并在此)中更详细说明的，输注泵通常包括一对通道192和194，这两个通道容纳转接器的两个侧边180a和180b以及输液器的工作部分196，它的相对两端连接到第一连接器184和第二连接器188。
样品盒130形成在第一连接器中，并配置成装入肠内输注泵190的一个通道192内。外壳150(图1至2D)通常作为样品盒130相关的通道192侧壁。光发射机108和光检测器112(图3A中看不见)通常设置在通道192的相对两侧，其功能与以上讨论的相同。
转接器180还包括防自流装置212，配置在泵190的其他通道194位置。通常，样品盒130和外壳150设置在上游，而防自流装置212通常设置在转子204的下游，利用紧压输液器工作部分196的多个辊子206，转子204啮合输液器的工作部分，和推动液体流过样品盒130并经过防自流装置212，使转接器180推入到合适位置，于是，样品盒130自动定位在泵190中装入的光信号发射机108与信号光检测器112之间。若输注泵190本身构成外壳150，则样品盒130最好充分远离通道以形成空气室。
若转接器180没有正确地装入到输注泵190中，则光信号检测器112接收的光量超出预定的范围。一般地说，光信号检测器112比正常情况接收多得多的光，表示样品盒130不是在正确的位置。
现在参照图4，图4表示按照本发明原理制作的样品盒230剖面图。虽然形成倒置等边三角形横截面导管的样品盒130是优选的，但这种结构不是本发明工作正常所必需的。因此，如图4所示，导管238的横截面是菱形。由于两个侧壁234a和234b的夹角是在45度至100度之间，最好是60度，且与光传输平面形成相同的锐角，光的传输路径与以上图2B和2C中的相同，使样品盒230可用于以上讨论的相同外壳150和传感器104的配置。因此，如图4所示，导管238中的空气泡使光折射到光信号传感器112。
图4所示结构的一个优点是，样品盒230因其尺寸的增大可以使更多的溶液量流过导管。然而，这种结构可以使部分充满的导管传输未被检测到空气的似然性增大。
图5表示按照本发明原理的另一个实施例样品盒250剖面图。在保持侧壁254a和254b的夹角设置成45度至100度的同时，最好是约60度夹角，样品盒250有圆形顶壁254，允许有更多的溶液量流过导管258，当存在空气时，可以提供所需的光折射。
因为样品盒的最重要特征是两个侧壁的相切结构以及与光传输平面之间形成锐角，本领域专业人员知道，可以利用多种其他结构以形成导管。例如，导管的横截面可以是等腰三角形，或可以是五边形或一些其他的形状。然而，为了使光正确地折射回到光发射机，两个侧壁分开的夹角是在约45度至100度之间，且相对于光传输平面应当有相同的锐角。
现在参照图6，图6表示按照本发明原理制作的另一个实施例样品盒容器300透视图。样品盒容器300有互相啮合的上半部分304和下半部分308。下半部分308有用于容纳柔性导管的通道312。最好是，通道312有容纳导管底部的底座部分316和由两个相对倾斜侧壁形成的中央部分320，这两个侧壁最好向下和向内倾斜到底座部分，其倾角是在45度至100度之间并有相同的锐角，即，每个侧壁相对于水平面有相同的夹角，因此，这两个侧壁最终相交，且夹角在45度至100度之间，最好是约60度。
通道312还有顶部322，顶部322配置成容纳上半部分304上设置的凸台330。当上半部分304闭合时，如图6A所示，凸台330向下延伸到通道312，迫使其中的柔性导管与中央部分320和底座部分316接触。这就使柔性导管与通道的形状一致并形成与图1-2D所示样品盒130中导管形状类似的导管。
现在参照图6B，图6B表示包含柔性导管340的样品盒容器300剖面图。凸台330迫使柔性导管340向下，其中该导管的形状与通道312基本一致，并有底座部分342，有两个侧壁346a和346b的中央部分，这两个侧壁设置成与水平面有相同但相反方向的夹角，和大致水平的顶部346c。按照这种方式，柔性导管340形成样品盒，该样品盒确定近似三角形的导管。当样品盒设置在光发射机与光检测器之间时，柔性导管340构成的样品盒功能基本上与参照图1-2D中所讨论的样品盒130功能相同。
本领域专业人员知道，这种结构是理想的结构，因为它允许肠内输注泵中普通输液器适合于形成按照本发明原理的样品盒，无须切割导管或添加有样品盒的转接器。此外，在替换输液器时，样品盒容器300可以重复使用，从而使成本保持最低水平。
现在参照图7和7A，图7和7A表示本发明另一个实施例的样品盒透视图。样品盒350形成有矩形横截面的外壳354和穿过其中的三角形导管。与以上的实施例相同，导管358的横截面最好是倒置的等边三角形，虽然也可以是其他的形状，例如，等腰三角形，菱形，馅饼形，或其他形状，只要光的折射设置成光折射方向取决于导管中所含的物质。
本领域专业人员知道，图7和7A的配置是有利的，它们可用作肠内输注泵中普通输液器的连接器，可以用最低的成本提供光气泡检测。
以上讨论的实施例有设置成45度至100度之间的两个倾斜侧壁，具体地说是60度，虽然这是实施本发明的优选配置，但是我们发现，这个夹角范围可以宽得多，仍能获得本发明的一些优点。如图8所示，图8表示样品盒400的剖面图。样品盒400的构成是有第一侧壁404a和第二侧壁404b的样品盒壁404。
光传感器系统408包括光发射机412和光检测器416。光发射机412沿平面8A发射光(即，电磁辐射)。光信号发射机412和样品盒400是这样安排的，侧壁404a与平面8A的夹角设置成小于直角。因此，当光入射到侧壁404a的外侧时，该侧壁使光发生折射。
若样品盒400中有清澈的液体，则当光从侧壁404a射出，通过液体424，再通过相对的侧壁404b，如平面8A′所示，光发生很小的折射。因此，光没有到达光信号检测器416。当然，若样品盒400中的液体是不透明的，则该液体阻挡光的传输，并防止它被被光信号检测器416接收，它给出与清澈液体相同的结果。
若样品盒400中有空气泡424′，则沿平面8A传输的光在射入和射出第一侧壁404a时发生折射，通常与射入和射出第二侧壁404b时的情况相同，所以，光沿平面8A″传输，并到达光信号检测器416。因此，即使利用样品盒壁404中相对小的夹角，当存在空气时，可以引导光到达光信号传感器；而当样品盒中充满液体时，光就不能到达光信号传感器。
虽然图8中所示样品盒400有小于直角的侧壁404a和基本垂直于平面8A的另一个侧壁，应当知道，通过移动光信号发射机412和/或光信号检测器，可以利用各种不同的侧壁配置，包括两个小于直角的侧壁。
现在参照图9，图9表示另一个实施例的样品盒450视图。样品盒450有一对侧壁450a和450b，这对侧壁与平面9A的夹角设置成约90度。侧壁450a和450b按照类似于以上讨论的方式使光折射。然而，因为与垂直角的偏差(即，小于90度)是如此之小，光信号发射机462和光信号检测器466离样品盒450更远。
当沿平面9A传输的光入射到侧壁450a时，它发生折射。若相对清澈的液体放置在样品盒450中，则光沿基本直线的平面9A′传输，但不到达光信号检测器466。然而，若样品盒450中存在预定量空气，则光折射回到光信号检测器466，在光从第一侧壁450传输进入样品盒中导管458，从导管传输进入第二侧壁454b，和从第二侧壁返回到样品盒与光信号检测器之间的空气时。通过使光沿折射平面传输更长的距离，光信号发射机462和光信号检测器466与样品盒450的距离可以放大光折射量。
因此，我们公开一种改进的光气泡检测器。本领域专业人员知道，在不偏离本发明精神和范围的条件下，可以对以上讨论的实施例和方法作各种改动。所附的权利要求书试图覆盖这些改动。
权利要求
1.一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。
2.按照权利要求1用于监测液体流动的样品盒，其中导管的横截面形状为倒置的等边三角形。
3.按照权利要求1用于监测液体流动的样品盒，其中样品盒壁有大致三角形的外表。
4.按照权利要求3用于监测液体流动的样品盒，其中样品盒壁形成倒置的等边三角形。
5.按照权利要求4用于监测液体流动的样品盒，其中样品盒壁还确定放置在倒置等边三角形底部的底座部分。
6.按照权利要求5用于监测液体流动的样品盒，其中导管在底座部分之上终止。
7.一种用于监测液体的装置，包括按照权利要求1的样品盒，而且还包括在样品盒邻近设置的外壳。
8.按照权利要求7的装置，其中样品盒有设置成相切的一对侧壁，且其中外壳有设置成平行于样品盒侧壁的一对侧壁。
9.按照权利要求8的装置，其中样品盒侧壁和外壳侧壁的夹角设置在47度至70度之间。
10.按照权利要求9的装置，其中样品盒的两个侧壁形成约60度的夹角。
11.按照权利要求8的装置，其中样品盒侧壁和外壳侧壁与水平面的夹角设置为约60度。
12.按照权利要求7的装置，其中外壳与样品盒之间间隔确定空气室范围。
13.按照权利要求7的装置，其中外壳还包括上凸缘部分。
14.按照权利要求7的装置，其中外壳还包括大致水平的底座部分。
15.按照权利要求14的装置，其中外壳作为肠内输注泵的通道壁。
16.按照权利要求7的装置，其中该装置还包括防自流机构。
17.按照权利要求7的装置，其中该装置还包括有与导管连接的药筒。
18.按照权利要求7的装置，还包括光发射机和光检测器。
19.按照权利要求18的装置，其中样品盒有底座部分和外壳有底座部分，且其中样品盒底座部分和外壳底座部分中至少一个设置成在光发射机与光检测器之间传输光。
20.按照权利要求18的装置，其中样品盒和外壳各自有两个侧壁，这两个侧壁相对于光发射机和光检测器之间延伸的平面设置成约60度夹角。
21.一种气泡检测系统，包括按照权利要求1的样品盒，而且还包括光信号发射机和光信号检测器。
22.按照权利要求21的装置，其中样品盒有底座部分，且其中样品盒底座部分设置成在光发射机与光检测器之间传输光。
23.一种用于监测输液器中空气泡的样品盒，该样品盒包括第一侧壁和第二侧壁，设置成相切的夹角在45度至100度之间。
24.按照权利要求23的样品盒，还包括在第一侧壁和第二侧壁邻近设置的底座部分，该底座配置成使光以最小的折射沿大致水平方向传输通过。
25.一种空气泡传感器系统，包括按照权利要求23的样品盒，还包括光信号发射机和光信号检测器。
26.按照权利要求25的空气泡传感器系统，其中光信号发射机设置在第一侧壁邻近，而其中光信号检测器设置在第二侧壁邻近。
27.按照权利要求26的空气泡传感器系统，其中光传输平面是从光信号发射机延伸到光信号检测器，且其中每个侧壁与光传输平面形成锐角，该锐角与另一个侧壁与光传输平面之间的锐角基本相同。
28.按照权利要求27的空气泡传感器系统，其中第一侧壁和第二侧壁与光传输平面的夹角设置成60度。
29.按照权利要求25的空气泡传感器系统，还包括设置在样品盒邻近的外壳。
30.按照权利要求29的空气泡传感器系统，其中外壳设置在样品盒与光信号传感器的光信号发射机之间。
31.按照权利要求29的空气泡传感器系统，其中外壳有第一侧壁和第二侧壁，外壳的第一侧壁设置成大致平行于样品盒的第一侧壁，而外壳的第二侧壁设置成大致平行于样品盒的第二侧壁。
32.按照权利要求23的样品盒，其中样品盒确定导管的范围，该导管的横截面为三角形。
33.按照权利要求23的样品盒，其中样品盒确定导管的范围，且其中该导管的横截面为菱形。
34.一种用于监测输液器中空气泡的方法，该方法包括选取有第一侧壁和第二侧壁的样品盒，第一侧壁和第二侧壁的夹角设置成约45度至100度之间，且在其中形成导管；从光信号发射机向光信号检测器发射光并进入样品盒，若导管中存在空气，则折射大量的光到光信号检测器。
35.按照权利要求34的方法，其中该方法包括具体地说，选取有两个侧壁的样品盒，这两个侧壁之间的夹角约为60度。
36.按照权利要求34的方法，其中该方法包括从光信号发射机传输一些光通过样品盒并到达光信号检测器，但没有传输通过导管。
37.按照权利要求34的方法，其中该方法还包括外壳设置在使光折射的样品盒邻近。
38.一种用于检测样品盒中气泡的方法，该方法包括把有导管的样品盒放置在光信号发射机与光信号检测器之间；和若导管中充满空气，则使光折射到光信号检测器；若导管中充满液体，则光不折射到光信号检测器。
39.按照权利要求38的方法，其中该方法包括沿平面传输光并利用样品盒壁使光折射，样品盒壁与该平面的夹角设置成小于直角。
40.按照权利要求38的方法，其中该方法包括利用样品盒中不透明液体阻挡光的传输。
41.按照权利要求38的方法，其中该方法包括当样品盒中充满液体时，沿第一方向引导光；而当样品盒中有空气泡时，沿第二方向引导光。
42.一种利用柔性导管制成样品盒的方法，该方法包括选取其中有通道的样品盒容器，该通道确定一对互相倾斜的侧壁，且这对侧壁的夹角设置在45度至100度之间；和利用这对侧壁啮合柔性导管使其发生形变，因此，柔性导管的侧壁设置成大致平行于样品盒容器的一对侧壁。
43.按照权利要求42制成样品盒的方法，其中样品盒容器的通道还包括底座部分。
44.一种由一段柔性导管形成样品盒的样品盒容器，该样品盒容器包括其中有通道的下半部分，该通道有一对向内倾斜的侧壁，这对侧壁的夹角设置在约45度至100度之间相切。
45.按照权利要求44制成样品盒的样品盒容器，还包括有凸台的上半部分，用于把通道嵌入到下半部分。
46.一种用于测定样品盒中空气压力的方法，该方法包括选取有侧壁的样品盒；把来自光发射机的光沿平面引向样品盒，样品盒侧壁与该平面的夹角小于直角；和有选择地折射该光通过样品盒，当样品盒中充满空气时，引导光到光检测器。
47.按照权利要求46的方法，其中样品盒有光传输通过的一对侧壁，且其中这对侧壁的夹角是在45度至110度之间。
48.按照权利要求46的方法，其中该方法包括光传感器放置成使折射光检测最大。
49.一种用于监测气泡的方法，该方法包括选取有第一侧壁和第二侧壁的样品盒，第一侧壁和第二侧壁在导管的相对两侧；和折射光通过第一侧壁，导管和第二侧壁，当样品盒中有空气泡时，使光到达光信号检测器；而当样品盒中充满液体时，传输通过导管的光基本上没有到达光检测器。
50.按照权利要求49的方法，其中该方法包括沿平面发射光，且第一侧壁与该平面的夹角设置成小于直角。
51.按照权利要求49的方法，其中该方法包括选取有第一侧壁和第二侧壁的样品盒，第一侧壁与第二侧壁的夹角设置在45度至100度之间。
全文摘要
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。
文档编号G01N15/00GK1494653SQ01823139
公开日2004年5月5日 申请日期2001年12月11日 优先权日2001年4月16日
发明者詹姆斯·A·玛尔斯特罗姆, 肯特·F·贝科, 斯科特·D·迈尔斯, D 迈尔斯, F 贝科, 詹姆斯 A 玛尔斯特罗姆 申请人:泽维克斯公司