氣體測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本主題涉及一種氣體測(cè)量系統(tǒng)，該氣體測(cè)量系統(tǒng)使用數(shù)碼相機(jī)來(lái)表現(xiàn)穿過(guò)該氣體測(cè)量系統(tǒng)的氣體。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體測(cè)量系統(tǒng)用于通過(guò)至少一種反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化來(lái)測(cè)量氣體混合物的氣體和/或蒸汽組分的濃度。在反應(yīng)支撐單元上具有芯片或者板，透明玻璃管被布置在該芯片上。相同或者不同的反應(yīng)物質(zhì)布置在玻璃管內(nèi)。其余氣體測(cè)量系統(tǒng)包括抽吸泵以及機(jī)械支承件，抽吸泵用于通過(guò)玻璃管傳送氣體混合物并因此將氣體混合物傳送至反應(yīng)物質(zhì)，并且機(jī)械支承件用于反應(yīng)支撐單元并且呈摩擦支承件的形式。此處，反應(yīng)支撐單元首先是作為可交換單元引入到其余氣體測(cè)量系統(tǒng)中的，然后，該反應(yīng)支撐單元通過(guò)伺服馬達(dá)移動(dòng)至預(yù)定位置。由抽吸泵通過(guò)氣體連接器將氣體混合物運(yùn)送通過(guò)氣體管，并且在存在其中反應(yīng)物質(zhì)發(fā)生顏色變化的氣態(tài)和/或蒸汽組分的情況下，反應(yīng)物質(zhì)發(fā)生顏色變化。通過(guò)光電檢測(cè)設(shè)備(即，多個(gè)，例如，6個(gè)硅(Si) 二極管)來(lái)檢測(cè)顏色變化。因此，可以檢測(cè)到玻璃管上反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化，不利地，僅可檢測(cè)六個(gè)位置處反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化。此處，評(píng)估單元可評(píng)估僅六個(gè)單獨(dú)位置處的反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化的數(shù)據(jù)。因此，通過(guò)氣體測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)的氣態(tài)和/或蒸汽組分的準(zhǔn)確性和可靠性較低。例如，這種氣體測(cè)量系統(tǒng)用于工作地點(diǎn)、在特殊的廢棄堆中或者在發(fā)生涉及化學(xué)物品的事故情況下，以便能夠在現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)未知類型和濃度的流出的有害物質(zhì)。
[0003]DE 39 02 402 Cl示出了一種設(shè)備，該設(shè)備用于使用氣體測(cè)試管的可光學(xué)檢測(cè)的反應(yīng)區(qū)來(lái)測(cè)量氣體混合物的氣態(tài)和/或蒸汽組分的濃度，該氣體測(cè)試管包含與待檢測(cè)組分發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，其中，反應(yīng)區(qū)的變化可通過(guò)直接觀察和/或通過(guò)光電掃描設(shè)備來(lái)確定。此處，多個(gè)通道布置在芯片形式的支撐件上，該支撐件可在光電掃描設(shè)備中交換并可插入到光電掃描設(shè)備中。此處，掃描設(shè)備被設(shè)計(jì)成LED陣列。
[0004]DE 43 03 858 C2示出了一種設(shè)備，該設(shè)備用于基于布置在通道中的反應(yīng)區(qū)的變色來(lái)對(duì)氣體混合物的氣態(tài)和/或蒸汽組分進(jìn)行比色檢測(cè)，其中的一種或者多種組分被施加在盤狀形式的透明支撐件上，該透明支撐件可移動(dòng)至由信號(hào)接收單元中的信號(hào)發(fā)送傳輸單元所檢測(cè)的評(píng)估位置中。作為數(shù)據(jù)字段的條形碼還被布置在支撐件上。此處，信號(hào)接收單元被設(shè)計(jì)成CCD傳感器。例如，信號(hào)接收單元可以是硅光二極管或者硅晶體管。
[0005]因此，本發(fā)明的問題在于提供用于操作呼吸和麻醉裝置的氣體測(cè)量系統(tǒng)和方法，其中，可以低技術(shù)成本檢測(cè)多個(gè)單獨(dú)的位置處的反應(yīng)物質(zhì)上的顏色變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本主題具有多種優(yōu)點(diǎn)。例如，本主題提供一種用于操作呼吸和麻醉裝置的氣體測(cè)量系統(tǒng)和方法，其中，可以低技術(shù)成本在多個(gè)單獨(dú)的位置處檢測(cè)反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化。
[0007]可由通過(guò)反應(yīng)支撐單元上的至少一種反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化來(lái)測(cè)量氣體混合物的氣態(tài)和/或蒸汽組分的濃度的氣體測(cè)量系統(tǒng)或者由氣體測(cè)量裝置來(lái)提供這些優(yōu)點(diǎn)，其中，在反應(yīng)支撐單元上，至少一種反應(yīng)物質(zhì)被單獨(dú)布置在至少兩個(gè)透光的通道內(nèi)，氣體測(cè)量系統(tǒng)包括:氣體運(yùn)送設(shè)備，氣體運(yùn)送設(shè)備用于通過(guò)通道運(yùn)送氣體混合物并將氣體混合物運(yùn)送至至少一種反應(yīng)物質(zhì)；機(jī)械支承件，具體地為摩擦支承件，機(jī)械支承件用于反應(yīng)支撐單元；例如，馬達(dá)，馬達(dá)用于移動(dòng)反應(yīng)支撐單元或者另一部件，以便氣體混合物可通過(guò)該至少兩個(gè)通道中的一個(gè)通道被獨(dú)立運(yùn)送；光電檢測(cè)設(shè)備，光電檢測(cè)設(shè)備用于在通過(guò)通道運(yùn)送氣體混合物的過(guò)程中和/或之后檢測(cè)至少一種反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化，其中，在氣體混合物通過(guò)通道的流動(dòng)方向上，可在至少兩個(gè)單獨(dú)的位置處檢測(cè)顏色變化；評(píng)估設(shè)備，評(píng)估設(shè)備用于評(píng)估由光電檢測(cè)單元所獲取的數(shù)據(jù)；以及光學(xué)和/或聲學(xué)顯示設(shè)備，光學(xué)和/或聲學(xué)顯示設(shè)備用于顯示由評(píng)估單元進(jìn)行評(píng)估的數(shù)據(jù)，其中，所述光電檢測(cè)設(shè)備設(shè)計(jì)為具有電子圖像轉(zhuǎn)換器或者圖像傳感器以及成像光學(xué)系統(tǒng)(例如，透鏡系統(tǒng)等)的數(shù)碼相機(jī)。
[0008]作為其余氣體測(cè)量系統(tǒng)的氣體測(cè)量系統(tǒng)或者氣體測(cè)量裝置包括氣體運(yùn)送設(shè)備、機(jī)械支承件(例如，馬達(dá)等)、數(shù)碼相機(jī)、評(píng)估設(shè)備以及光學(xué)和/或聲學(xué)顯示設(shè)備。反應(yīng)支撐單元可作為可交換單元被引入到其余氣體測(cè)量系統(tǒng)或者氣體測(cè)量裝置中。此處，氣體測(cè)量系統(tǒng)或者其余氣體測(cè)量系統(tǒng)具有用于檢測(cè)位于玻璃管內(nèi)的一種反應(yīng)物質(zhì)或者多種反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化的數(shù)碼相機(jī)。因此，可以低技術(shù)成本檢測(cè)玻璃管內(nèi)的反應(yīng)物質(zhì)的多個(gè)單獨(dú)的位置處的顏色變化，隨后，通過(guò)評(píng)估設(shè)備進(jìn)行評(píng)估。這允許對(duì)氣態(tài)和/或蒸汽組分的濃度進(jìn)行特別精確和可靠的檢測(cè)。數(shù)碼相機(jī)具有大像素?cái)?shù)，以便通過(guò)使用評(píng)估設(shè)備上適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)軟件或者光學(xué)評(píng)估軟件來(lái)評(píng)估由數(shù)碼相機(jī)所檢測(cè)的數(shù)據(jù)，可在大量的檢測(cè)反應(yīng)物質(zhì)上的顏色變化。由于反應(yīng)物質(zhì)的單獨(dú)的位置處的這些顏色變化，具體地，顏色變化的時(shí)間過(guò)程，可確定氣態(tài)和/或蒸汽組分的類型和/或濃度。此處，通常，首先通過(guò)數(shù)碼相機(jī)檢測(cè)多個(gè)單獨(dú)的位置處顏色變化的時(shí)間相關(guān)性并且將其存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中，并且僅在由于氣體混合物通過(guò)而產(chǎn)生的顏色變化完全終止之后，進(jìn)行評(píng)估設(shè)備的評(píng)估。
[0009]具體地，數(shù)碼相機(jī)設(shè)計(jì)為照相機(jī)芯片，具體地，CMOS相機(jī)芯片。相機(jī)芯片特別簡(jiǎn)單并且制造得成本有效，并且其在氣體測(cè)量系統(tǒng)或者其余氣體測(cè)量系統(tǒng)或者氣體測(cè)量裝置中需要非常小的安裝空間。
[0010]在另一實(shí)施方式中，氣體測(cè)量系統(tǒng)包括傳輸設(shè)備，例如，LED，以用于發(fā)射電磁福射，以便利用電磁輻射，可以輻射穿過(guò)和/或輻射至至少一種反應(yīng)物質(zhì)，和/或氣體測(cè)量系統(tǒng)包括殼體，并且此外，殼體可形成用于反應(yīng)支撐單元的摩擦支承件。通過(guò)傳輸設(shè)備可將輻射施加到反應(yīng)物質(zhì)上或者穿過(guò)反應(yīng)物質(zhì)，因此，可通過(guò)數(shù)碼相機(jī)特別精確地檢測(cè)反應(yīng)物質(zhì)上所產(chǎn)生的顏色變化。
[0011]在其他實(shí)施方式中，氣體運(yùn)送設(shè)備設(shè)計(jì)為泵，具體地，抽吸泵，和/或氣體測(cè)量系統(tǒng)包括可在兩個(gè)位置之間移動(dòng)并且流體連接至氣體運(yùn)送設(shè)備的氣體連接器，以便在氣體連接器的第一位置處，在氣體連接器與通道之間不存在流體連接，并且在氣體連接器的第二位置處，在氣體連接器與通道之間存在流體連接。
[0012]馬達(dá)可設(shè)計(jì)成電動(dòng)馬達(dá)，具體地，伺服馬達(dá)，并且馬達(dá)可通過(guò)驅(qū)動(dòng)輥形成與反應(yīng)支撐單元的有效機(jī)械連接，和/或評(píng)估設(shè)備包括處理器(例如，微控制器)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，和/或顯示設(shè)備包括監(jiān)控器和/或光發(fā)射器(例如，燈或者LED)和/或音頻信號(hào)發(fā)生器(signal tone generator)。
[0013]在變型中，除其余氣體測(cè)量系統(tǒng)之外，氣體測(cè)量系統(tǒng)或者其余氣體測(cè)量系統(tǒng)包括反應(yīng)支撐單元，并且反應(yīng)支撐單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)，并且至少一種反應(yīng)物質(zhì)被布置在管內(nèi)。反應(yīng)支撐單元布置在氣體測(cè)量裝置或者其余氣體測(cè)量系統(tǒng)上，并且其余氣體測(cè)量系統(tǒng)或者氣體測(cè)量裝置與反應(yīng)支撐單元共同形成氣體測(cè)量系統(tǒng)。
[0014]有利地，反應(yīng)支撐單元包括編碼，例如，可光學(xué)讀出的編碼，具體地為矩陣編碼或者RFID芯片，和/或反應(yīng)支撐單元包含可在兩個(gè)位置之間移動(dòng)的至少兩個(gè)指示器銷，并且一個(gè)指示器銷與各個(gè)管相關(guān)聯(lián)，以便在指示器銷的第一位置中，可顯示在相關(guān)聯(lián)的管內(nèi)尚未暴露于氣體混合物的反應(yīng)物質(zhì)，并且在指示器銷的第二位置中，可顯示在相關(guān)聯(lián)管內(nèi)已暴露于氣體混合物的反應(yīng)物質(zhì)，和/或數(shù)碼相機(jī)布置在距由數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行檢測(cè)的管在2_與50mm之間的距離處，具體地，在15mm與20mm之間。具體地，編碼包括與反應(yīng)支撐單元上的管的數(shù)目和/或反應(yīng)物質(zhì)有關(guān)的數(shù)據(jù)。根據(jù)存儲(chǔ)在編碼上或者RFID芯片中關(guān)于反應(yīng)物質(zhì)的這些數(shù)據(jù)，對(duì)于管中具有不同反應(yīng)物質(zhì)的不同反應(yīng)支撐單元，通過(guò)評(píng)估設(shè)備執(zhí)行對(duì)由數(shù)碼相機(jī)所獲取的數(shù)據(jù)的評(píng)估。
[0015]在另一實(shí)施方式中，可通過(guò)氣體測(cè)量系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行本專利申請(qǐng)中所描述的方法。
[0016]用于操作氣體測(cè)量系統(tǒng)(具體地，本專利申請(qǐng)中所描述的氣體測(cè)量系統(tǒng))的方法，可包括:使用馬達(dá)移動(dòng)反應(yīng)支撐單元或者另一部件；由氣體運(yùn)送設(shè)備通過(guò)具有反應(yīng)物質(zhì)的(具體地，僅一個(gè))通道運(yùn)送氣體混合物；在通過(guò)通道運(yùn)送氣體混合物的過(guò)程中和/或之后由光電檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)至少一種反應(yīng)物質(zhì)的顏色變化，其中，在氣體混合物通過(guò)通道的流動(dòng)方向上在至少兩個(gè)單獨(dú)的位置中檢測(cè)顏色變化；通過(guò)評(píng)估設(shè)備評(píng)估由光電檢測(cè)設(shè)備所獲取的有關(guān)顏色變化的數(shù)據(jù)；通過(guò)顯示設(shè)備光學(xué)和/或聲學(xué)顯示由評(píng)估設(shè)備進(jìn)行評(píng)估的數(shù)據(jù)，其中，使用數(shù)碼相機(jī)檢測(cè)顏色變化。
[0017]具體地，數(shù)碼相機(jī)特別地排他性地獲取紅色、綠色以及藍(lán)色，和/或數(shù)碼相機(jī)(具體地，僅一個(gè)數(shù)碼相機(jī))