[發(fā)明專利]具有溫度補(bǔ)償?shù)牧黧w感測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080050663.4
• 申請(qǐng)日: 2010-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102597719A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A-J·德拉什;S·A·基梅爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G01F15/02
• 分類號(hào): G01F15/02;G01F15/04;G01F25/00;G01L19/04;G01F1/36
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 舒雄文;蹇煒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于流體的測(cè)量的裝置，并且，特別地涉及使用針對(duì)該裝置預(yù)校準(zhǔn)的溫度系數(shù)的流體感測(cè)裝置。

背景技術(shù)

在麻醉投藥期間、在重癥監(jiān)護(hù)環(huán)境中、以及在訓(xùn)練程序和其它醫(yī)學(xué)測(cè)試的過(guò)程之前和期間對(duì)運(yùn)動(dòng)員和其他個(gè)體的身體狀況的監(jiān)測(cè)中，呼吸流量測(cè)量為評(píng)估心肺功能和呼吸線路完整性提供有價(jià)值的信息。

諸如流量計(jì)的壓差測(cè)量裝置常規(guī)地用于獲得呼吸流量測(cè)量。壓差測(cè)量裝置的一個(gè)用途是在CPAP（連續(xù)氣道正壓通氣(continuous?positive?airway?pressure)）治療中，可以將其用于治療阻塞性睡眠呼吸暫停（OSA）。CPAP用于將人氣道中的氣壓保持在恰好略微高于大氣壓的恒定水平（在由醫(yī)生規(guī)定的精確壓力水平），使得坍縮的氣道通過(guò)增加的氣壓來(lái)用夾板張開(kāi)。不論人處于他/她的呼吸周期的哪個(gè)點(diǎn)，此壓力水平理想地保持恒定。然而，當(dāng)逆著增加的壓力呼氣時(shí)，一些病人會(huì)感覺(jué)到不適，并且從而可能完全放棄治療。對(duì)于這些病人，通過(guò)增加各種已知形式的壓力減輕中的任一種，能夠增強(qiáng)他們對(duì)于CPAP治療的低順應(yīng)性。

為了傳遞壓力減輕，壓力支持裝置應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)?shù)卮_定病人何時(shí)呼氣，并且操縱與病人的整個(gè)呼吸循環(huán)恰當(dāng)同步地傳遞至病人的氣道的氣壓量。壓力支持裝置使用壓差測(cè)量裝置來(lái)獲得流速的測(cè)量，使得能夠給病人傳遞正確的壓力減輕量。壓差測(cè)量裝置也可以用在其它機(jī)器中，諸如通風(fēng)機(jī)、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)，或任何使用流體的裝置。

在一些壓差測(cè)量裝置中，當(dāng)ΔP>=0時(shí)，根據(jù)公式Q=K*√(ΔP)來(lái)計(jì)算流速Q(mào)，而當(dāng)ΔP<0時(shí)，根據(jù)公式Q=-1*K*√(-1*ΔP)來(lái)計(jì)算流速Q(mào)，其中Q是氣流流速，ΔP是跨限流物的口的壓力下降（或壓差），并且K是適當(dāng)?shù)谋壤?shù)。通常，壓力傳感器與限制物操作地耦合來(lái)感測(cè)跨限制物的壓差。由于前面提到的等式的非線性，與流量低于預(yù)定閾值（例如，在0上或接近0）時(shí)系統(tǒng)所能夠“看見(jiàn)”或分辨的變化相比，流量高于預(yù)定閾值時(shí)系統(tǒng)能夠“看見(jiàn)”或者分辨流量中小得多的變化。即，流量信號(hào)的分辨率在流量高于預(yù)定閾值時(shí)比流量低于預(yù)定閾值時(shí)好得多。因此，當(dāng)流量低于預(yù)定閾值時(shí)，諸如接近0，可能缺少流量信號(hào)的足夠分辨率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及使用溫度系數(shù)來(lái)測(cè)量流體的裝置，所述溫度系數(shù)是針對(duì)所述裝置預(yù)校準(zhǔn)的，所述流體在所述裝置內(nèi)。所述裝置包括流徑和設(shè)置在所述流徑中并且在所述流徑內(nèi)產(chǎn)生壓差的限流部分。所述裝置還包括配置為響應(yīng)所述流徑內(nèi)的所述壓差來(lái)生成壓差信號(hào)的壓差傳感器和配置為感測(cè)所述壓差傳感器處或附近的溫度的溫度傳感器。所述裝置還包括放大來(lái)自所述壓差傳感器的壓差信號(hào)的差分放大器。所述裝置還包括接收來(lái)自所述壓差傳感器的信號(hào)的處理器，所述信號(hào)包括來(lái)自所述差分放大器的放大信號(hào)。基于預(yù)定的溫度系數(shù)來(lái)校正所述放大信號(hào)。所述處理器基于來(lái)自所述壓差傳感器的信號(hào)來(lái)計(jì)算流速。

本發(fā)明的另一方面提供了使用溫度系數(shù)來(lái)測(cè)量流體的裝置，所述溫度系數(shù)是針對(duì)所述裝置預(yù)校準(zhǔn)的，所述流體在所述裝置內(nèi)。所述裝置包括流徑和設(shè)置在所述流徑中并且在所述流徑內(nèi)產(chǎn)生壓差的限流部分。所述裝置中的壓差傳感器配置為基于所述流徑內(nèi)的所述壓差來(lái)生成壓差信號(hào)。所述裝置中的溫度傳感器配置為感測(cè)所述壓差傳感器處或附近的環(huán)境溫度。所述裝置還包括配置為生成脈寬調(diào)制信號(hào)的處理器。

所述脈寬調(diào)制信號(hào)具有基于所述預(yù)定的溫度系數(shù)、來(lái)自所述壓差傳感器的感測(cè)的第一壓差、來(lái)自所述溫度傳感器的感測(cè)的第一溫度、和來(lái)自所述溫度傳感器的感測(cè)的第二溫度而變化的占空比。在生成通過(guò)所述裝置的流體之前感測(cè)所述第一壓差和所述第一溫度。所述裝置還包括接收來(lái)自所述壓差傳感器的反映感測(cè)的第二壓差的第二壓差信號(hào)并且還接收所述脈寬調(diào)制信號(hào)的差分放大器，其中所述差分放大器基于所述第二壓差信號(hào)與所述脈寬調(diào)制信號(hào)之間的放大的差來(lái)輸出差信號(hào)，并且其中在感測(cè)了所述第一溫度和所述第一壓差信號(hào)之后感測(cè)所述第二壓差和所述第二溫度。所述裝置還包括用于接收來(lái)自所述差分放大器布置的所述放大的差信號(hào)和所述第二壓差信號(hào)并且數(shù)字化用于傳輸至所述處理器的所述放大的差和所述第二壓差信號(hào)的A-D轉(zhuǎn)換器。所述處理器使用來(lái)自所述A-D轉(zhuǎn)換器的所數(shù)字化的放大的差信號(hào)和/或所數(shù)字化的第二壓差信號(hào)來(lái)計(jì)算流速。