气体测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本主题涉及一种气体测量系统，该气体测量系统使用数码相机来表现穿过该气体测量系统的气体。
【背景技术】
[0002]气体测量系统用于通过至少一种反应物质的颜色变化来测量气体混合物的气体和/或蒸汽组分的浓度。在反应支撑单元上具有芯片或者板，透明玻璃管被布置在该芯片上。相同或者不同的反应物质布置在玻璃管内。其余气体测量系统包括抽吸泵以及机械支承件，抽吸泵用于通过玻璃管传送气体混合物并因此将气体混合物传送至反应物质，并且机械支承件用于反应支撑单元并且呈摩擦支承件的形式。此处，反应支撑单元首先是作为可交换单元引入到其余气体测量系统中的，然后，该反应支撑单元通过伺服马达移动至预定位置。由抽吸泵通过气体连接器将气体混合物运送通过气体管，并且在存在其中反应物质发生颜色变化的气态和/或蒸汽组分的情况下，反应物质发生颜色变化。通过光电检测设备(即，多个，例如，6个硅(Si) 二极管)来检测颜色变化。因此，可以检测到玻璃管上反应物质的颜色变化，不利地，仅可检测六个位置处反应物质的颜色变化。此处，评估单元可评估仅六个单独位置处的反应物质的颜色变化的数据。因此，通过气体测量系统检测的气态和/或蒸汽组分的准确性和可靠性较低。例如，这种气体测量系统用于工作地点、在特殊的废弃堆中或者在发生涉及化学物品的事故情况下，以便能够在现场快速检测未知类型和浓度的流出的有害物质。
[0003]DE 39 02 402 Cl示出了一种设备，该设备用于使用气体测试管的可光学检测的反应区来测量气体混合物的气态和/或蒸汽组分的浓度，该气体测试管包含与待检测组分发生反应的物质，其中，反应区的变化可通过直接观察和/或通过光电扫描设备来确定。此处，多个通道布置在芯片形式的支撑件上，该支撑件可在光电扫描设备中交换并可插入到光电扫描设备中。此处，扫描设备被设计成LED阵列。
[0004]DE 43 03 858 C2示出了一种设备，该设备用于基于布置在通道中的反应区的变色来对气体混合物的气态和/或蒸汽组分进行比色检测，其中的一种或者多种组分被施加在盘状形式的透明支撑件上，该透明支撑件可移动至由信号接收单元中的信号发送传输单元所检测的评估位置中。作为数据字段的条形码还被布置在支撑件上。此处，信号接收单元被设计成CCD传感器。例如，信号接收单元可以是硅光二极管或者硅晶体管。
[0005]因此，本发明的问题在于提供用于操作呼吸和麻醉装置的气体测量系统和方法，其中，可以低技术成本检测多个单独的位置处的反应物质上的颜色变化。
【发明内容】
[0006]本主题具有多种优点。例如，本主题提供一种用于操作呼吸和麻醉装置的气体测量系统和方法，其中，可以低技术成本在多个单独的位置处检测反应物质的颜色变化。
[0007]可由通过反应支撑单元上的至少一种反应物质的颜色变化来测量气体混合物的气态和/或蒸汽组分的浓度的气体测量系统或者由气体测量装置来提供这些优点，其中，在反应支撑单元上，至少一种反应物质被单独布置在至少两个透光的通道内，气体测量系统包括:气体运送设备，气体运送设备用于通过通道运送气体混合物并将气体混合物运送至至少一种反应物质；机械支承件，具体地为摩擦支承件，机械支承件用于反应支撑单元；例如，马达，马达用于移动反应支撑单元或者另一部件，以便气体混合物可通过该至少两个通道中的一个通道被独立运送；光电检测设备，光电检测设备用于在通过通道运送气体混合物的过程中和/或之后检测至少一种反应物质的颜色变化，其中，在气体混合物通过通道的流动方向上，可在至少两个单独的位置处检测颜色变化；评估设备，评估设备用于评估由光电检测单元所获取的数据；以及光学和/或声学显示设备，光学和/或声学显示设备用于显示由评估单元进行评估的数据，其中，所述光电检测设备设计为具有电子图像转换器或者图像传感器以及成像光学系统(例如，透镜系统等)的数码相机。
[0008]作为其余气体测量系统的气体测量系统或者气体测量装置包括气体运送设备、机械支承件(例如，马达等)、数码相机、评估设备以及光学和/或声学显示设备。反应支撑单元可作为可交换单元被引入到其余气体测量系统或者气体测量装置中。此处，气体测量系统或者其余气体测量系统具有用于检测位于玻璃管内的一种反应物质或者多种反应物质的颜色变化的数码相机。因此，可以低技术成本检测玻璃管内的反应物质的多个单独的位置处的颜色变化，随后，通过评估设备进行评估。这允许对气态和/或蒸汽组分的浓度进行特别精确和可靠的检测。数码相机具有大像素数，以便通过使用评估设备上适当的光学软件或者光学评估软件来评估由数码相机所检测的数据，可在大量的检测反应物质上的颜色变化。由于反应物质的单独的位置处的这些颜色变化，具体地，颜色变化的时间过程，可确定气态和/或蒸汽组分的类型和/或浓度。此处，通常，首先通过数码相机检测多个单独的位置处颜色变化的时间相关性并且将其存储在数据存储设备中，并且仅在由于气体混合物通过而产生的颜色变化完全终止之后，进行评估设备的评估。
[0009]具体地，数码相机设计为照相机芯片，具体地，CMOS相机芯片。相机芯片特别简单并且制造得成本有效，并且其在气体测量系统或者其余气体测量系统或者气体测量装置中需要非常小的安装空间。
[0010]在另一实施方式中，气体测量系统包括传输设备，例如，LED，以用于发射电磁福射，以便利用电磁辐射，可以辐射穿过和/或辐射至至少一种反应物质，和/或气体测量系统包括壳体，并且此外，壳体可形成用于反应支撑单元的摩擦支承件。通过传输设备可将辐射施加到反应物质上或者穿过反应物质，因此，可通过数码相机特别精确地检测反应物质上所产生的颜色变化。
[0011]在其他实施方式中，气体运送设备设计为泵，具体地，抽吸泵，和/或气体测量系统包括可在两个位置之间移动并且流体连接至气体运送设备的气体连接器，以便在气体连接器的第一位置处，在气体连接器与通道之间不存在流体连接，并且在气体连接器的第二位置处，在气体连接器与通道之间存在流体连接。
[0012]马达可设计成电动马达，具体地，伺服马达，并且马达可通过驱动辊形成与反应支撑单元的有效机械连接，和/或评估设备包括处理器(例如，微控制器)和数据存储设备，和/或显示设备包括监控器和/或光发射器(例如，灯或者LED)和/或音频信号发生器(signal tone generator)。
[0013]在变型中，除其余气体测量系统之外，气体测量系统或者其余气体测量系统包括反应支撑单元，并且反应支撑单元可包括芯片或者板、以及布置在芯片或者板上并界定通道的管(例如，玻璃管等)，并且至少一种反应物质被布置在管内。反应支撑单元布置在气体测量装置或者其余气体测量系统上，并且其余气体测量系统或者气体测量装置与反应支撑单元共同形成气体测量系统。
[0014]有利地，反应支撑单元包括编码，例如，可光学读出的编码，具体地为矩阵编码或者RFID芯片，和/或反应支撑单元包含可在两个位置之间移动的至少两个指示器销，并且一个指示器销与各个管相关联，以便在指示器销的第一位置中，可显示在相关联的管内尚未暴露于气体混合物的反应物质，并且在指示器销的第二位置中，可显示在相关联管内已暴露于气体混合物的反应物质，和/或数码相机布置在距由数码相机进行检测的管在2_与50mm之间的距离处，具体地，在15mm与20mm之间。具体地，编码包括与反应支撑单元上的管的数目和/或反应物质有关的数据。根据存储在编码上或者RFID芯片中关于反应物质的这些数据，对于管中具有不同反应物质的不同反应支撑单元，通过评估设备执行对由数码相机所获取的数据的评估。
[0015]在另一实施方式中，可通过气体测量系统来执行本专利申请中所描述的方法。
[0016]用于操作气体测量系统(具体地，本专利申请中所描述的气体测量系统)的方法，可包括:使用马达移动反应支撑单元或者另一部件；由气体运送设备通过具有反应物质的(具体地，仅一个)通道运送气体混合物；在通过通道运送气体混合物的过程中和/或之后由光电检测设备检测至少一种反应物质的颜色变化，其中，在气体混合物通过通道的流动方向上在至少两个单独的位置中检测颜色变化；通过评估设备评估由光电检测设备所获取的有关颜色变化的数据；通过显示设备光学和/或声学显示由评估设备进行评估的数据，其中，使用数码相机检测颜色变化。
[0017]具体地，数码相机特别地排他性地获取红色、绿色以及蓝色，和/或数码相机(具体地，仅一个数码相机)