專利名稱：壓力感測系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及壓力感測。特別地，本發(fā)明涉及用于測量連接到供液泵的一次性靜脈注射器裝置內(nèi)的液體壓力的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
供液泵被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)及其它領(lǐng)域。例如，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，使用靜脈(IV)泵進(jìn)行液體(如藥物或營養(yǎng)液)輸入，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于醫(yī)院中。因?yàn)槟軌蛟诰_和嚴(yán)格控制條件下輸入靜脈液體，從而藥物等可以靜脈方式輸入患者，其中偏離期望的供給速度會帶來有害的后果，因而靜脈泵得到了廣泛的認(rèn)可。靜脈泵設(shè)備通常具有一個泵裝置，該泵裝置可以容納一個包含泵室的盒。該盒通常設(shè)計(jì)為只能一次性使用，并且其制造需要具有經(jīng)濟(jì)性，以降低成本。該盒通常通過泵裝置 的往復(fù)(例如，蠕動)驅(qū)動力來啟動，并且該盒具有一個液體入口，用于與通向供給容器的管相連接；以及一個液體出口，用于與將靜脈液傳輸給患者的管相連接。為了控制和監(jiān)控的目的，需要測量一次性靜脈盒內(nèi)的液體壓力。例如，液體壓力信號可用于檢測如空的供給瓶、堵塞的入口或出口路徑、瓶通路組、瓶中的液體高度、液體路徑的流阻。其中一個難點(diǎn)是提供一個既經(jīng)濟(jì)又精確的壓力感測系統(tǒng)來測量盒中的液體壓力。理想的情況是感測器可精確地測量正壓力和負(fù)壓力，負(fù)壓力的產(chǎn)生通常是由于患者的容器相對于感測元件的高度。為了上述目的，需要大約Imnfflg的高分辨率。通常，盒內(nèi)的液體壓力是通過一種接觸式測量方法進(jìn)行測量的，其中盒或附在盒上的對象與感測裝置(例如，電阻應(yīng)變式力感測器)物理接觸以在感測裝置上施加觸點(diǎn)壓力/力。在這種接觸式壓力感測系統(tǒng)中，感測裝置通常有意地預(yù)載正壓力/力(如通過變形的管壁施加)以人為地向零壓點(diǎn)施加偏壓，從而可以測量負(fù)壓力。這種對感測裝置施加正偏壓的方案的一個問題是，由于應(yīng)力松弛會導(dǎo)致相關(guān)的偏壓點(diǎn)隨時間向下偏移，預(yù)載的壓力會隨時間減小。這會導(dǎo)致對真實(shí)液體壓力的低估。

發(fā)明內(nèi)容
本文所描述的實(shí)施例通過提供非接觸式測量與供液泵(如靜脈泵)相連的盒內(nèi)的液體壓力的方法和系統(tǒng)，解決上面所討論的有關(guān)接觸式測量的問題。在一個方面，非接觸式壓力感測包括將具有非接觸式感測裝置的感測器底座與泵相連，并將一個具有感測器測量變化元件的活動組件與一次性靜脈輸液裝置內(nèi)的組件相連。感測器測量元件響應(yīng)于液體路徑內(nèi)的液體壓力的變化而移動，從而導(dǎo)致了來自感測裝置的輸出信號成比例的變化。通過表示感測到的測量變量的測量信號確定液體壓力。某些實(shí)施例提供了用于測量與供液泵相連的一次性靜脈輸液裝置內(nèi)的液體壓力的壓力感測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括一個與泵相連的感測器底座。該感測器底座可具有至少一個相對于感測器底座靜止的感測裝置。該感測裝置可用于生成基于感測測量變量的測量信號。該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括與感測裝置電連接的測量電路。該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括一個位于一次性靜脈輸液裝置內(nèi)的用于放置在感測器底座附近的元件。該一次性部件可具有一個液體入口和一個液體出口，以及一個隨著盒內(nèi)液體壓力變化而移動的活動組件?；顒咏M件的移動量可與液體壓力變化量相關(guān)聯(lián)。該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括一個與活動組件相連并通過非接觸感測場(如光或其它電磁場)隨之移動的感測器測量變化元件。從而感測器測量變化元件可在不接觸感測裝置的情況下引起感測測量變量的變化。某些實(shí)施例提供了一個用于附接至供液泵上的盒。該盒可包括一個具有液體入口和液體出口的泵室，該泵室用于通過液體入口接收來自液體存儲單元的液體。該盒可進(jìn)一步包括與泵室相連的隔膜結(jié)構(gòu)，該隔膜結(jié)構(gòu)包括一個活動組件，用于隨著泵室內(nèi)的液體壓力的變化而移動，從而在不接觸感測裝置的情況下引起感測測量變量的變化，該感測測量變量的變化是通過至少一個與供液泵相連的感測裝置感測到的，活動組件的移動量與液體壓力變化量相關(guān)聯(lián)。某些實(shí)施例提供了用于測量與供液泵相連的一次性靜脈輸液裝置內(nèi)的液體壓力的方法。該方法可包括提供至少一個與供液泵相連的感測裝置。該方法可進(jìn)一步包括提供一個具有活動組件的腔室，該腔室配置為與活動組件一起移動，作為對一次性靜脈輸液裝置內(nèi)的液體壓力的變化的響應(yīng)，從而在不接觸感測裝置的情況下引起與感測裝置相關(guān)的感 測測量變量的變化。該方法可進(jìn)一步包括生成表示感測測量變量的測量信號。該方法可進(jìn)一步包括根據(jù)測量信號確定一次性靜脈輸液裝置內(nèi)的液體壓力。某些實(shí)施例提供了用于測量與供液泵相連的一次性靜脈輸液裝置內(nèi)的液體壓力的壓力感測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括一個與泵相連的感測器底座。該感測器底座可具有至少一個相對于感測器底座靜止的感測裝置。該感測裝置可配置用于生成基于感測測量變量的測量信號。該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括與感測裝置電連接的測量電路。該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括一個位于一次性靜脈輸液裝置內(nèi)的用于放置在感測器底座附近的元件。該一次性部件可具有一個液體入口和一個液體出口，以及一個隨著盒內(nèi)液體壓力變化而移動的活動組件。活動組件的移動量可與液體壓力變化量相關(guān)聯(lián)。該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括一個與活動組件相連并通過非接觸感測場(如光或其它電磁場)隨之移動的感測器測量變化元件。從而感測器測量變化元件可在不接觸感測裝置的情況下引起感測測量變量的變化。某些實(shí)施例提供了一種用于附接至供液泵上的一次性壓力感測元件。該元件可以僅用于感測壓力，或者可以與其它部件(如具有液體入口和液體出口的泵室)結(jié)合。該感測元件可用于通過液體入口接收來自液體存儲單元的液體。該感測元件可進(jìn)一步包括隔膜結(jié)構(gòu)。該隔膜結(jié)構(gòu)可包括一個活動組件，用于隨著液體輸送路徑內(nèi)的液體壓力的變化而移動?；顒咏M件的移動量可與液體壓力變化量相關(guān)聯(lián)。該一次性壓力感測元件可進(jìn)一步設(shè)計(jì)用于將一個變化的物理參數(shù)(如位置)提供給非接觸式感測器測量變化元件。從而該傳感器測量變化元件可在不接觸感測裝置的情況下可引起至少一個與供液泵相連的感測裝置能夠感測到感測測量變量的變化。某些實(shí)施例提供了一種測量與供液泵相連的一次性壓力感測元件中或多功能一次性盒內(nèi)的液體壓力的方法。該方法可包括提供至少一個與供液泵相連的感測裝置。該方法可進(jìn)一步包括提供一個具有感測器測量變化元件并與盒相連的活動組件。該感測器測量變化元件可被連接成與活動組件一起移動，以作為對盒內(nèi)液體壓力的變化的響應(yīng)，從而在不接觸感測裝置的情況下引起與感測裝置相關(guān)聯(lián)的感測測量變量的變化。該方法可進(jìn)一步包括生成一個表示感測測量變量的測量信號。該方法可進(jìn)一步包括根據(jù)測量信號確定盒內(nèi)的液體壓力。需要理解的是，上面的發(fā)明內(nèi)容和下面的詳細(xì)描述都是示范性和解釋性的，并且意在對所要求的各實(shí)施例提供進(jìn)一步的說明。


為了對本發(fā)明提供更多的理解而包含的、并且并入說明書并構(gòu)成了說明書的一部分的附圖，示出了所公開的各實(shí)施例以及與描述部分一起用于解釋所公開的各實(shí)施例的原理。圖I為根據(jù)某些實(shí)施例的一個典型的電容型非接觸式壓力感測系統(tǒng)100的橫斷面，該系統(tǒng)100基于電容量作為感測測量變量。
圖2為圖I中的典型的電容型非接觸式壓力感測系統(tǒng)的示意圖，展示了從感測器底座分離的盒。圖3為印制電路基底的仰視圖，展示了形成于基底上的第一和第二極板。圖4為隔膜結(jié)構(gòu)的俯視圖，展示了形成于隔膜結(jié)構(gòu)的活動組件上方的導(dǎo)電層。圖5為根據(jù)某些實(shí)施例的隔膜結(jié)構(gòu)和用于將隔膜結(jié)構(gòu)連接到盒的連接器的立體首1J視圖。圖6為根據(jù)某些實(shí)施例的一個典型的光學(xué)型非接觸式壓力感測系統(tǒng)的剖視圖，該系統(tǒng)基于光強(qiáng)度作為感測測量變量。圖7為根據(jù)某些實(shí)施例的一個典型的磁力型非接觸式壓力感測系統(tǒng)的截面圖，該系統(tǒng)是基于磁場作為感測測量變量。圖8為根據(jù)某些實(shí)施例的一個典型的對盒內(nèi)的液體壓力進(jìn)行非接觸式測量的過程的流程圖。圖9為一個典型的可執(zhí)行本文所描述的系統(tǒng)和方法的某些特征的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式在下面的詳細(xì)描述中，展示了很多具體細(xì)節(jié)以提供對所披露和要求的各實(shí)施例的全面了解。但是，顯然的是，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐這些實(shí)施例。在其它例子中，已知的結(jié)構(gòu)和技術(shù)沒有詳細(xì)的展示以避免不必要的模糊本公開。這里使用的詞匯“典型的”表示“作為一個范例、例子或?qū)嵗?。這里任何以“典型的”描述的實(shí)施例或設(shè)計(jì)，都不應(yīng)理解為優(yōu)選的或比其它各實(shí)施例或設(shè)計(jì)更有優(yōu)勢。本公開的若干實(shí)施例討論和解決了與傳統(tǒng)的測試盒中液體壓力的系統(tǒng)和方法(依靠施加正偏壓來測量負(fù)液壓和正液壓)相關(guān)的問題。本公開的某些實(shí)施例提供了一種非接觸式壓力感測系統(tǒng)，用于測量與供液泵相連的盒內(nèi)的液體壓力。將具有至少一個感測裝置的感測器底座與泵相連，并將一個具有感測器測量變化元件的活動組件與盒相連。感測器測量變化元件隨著盒內(nèi)的液體壓力的變化而移動，從而在沒有接觸感測裝置的情況下引起感測測量變量(例如，電容量、光強(qiáng)度、磁場)的變化。壓力感測元件可包含于多功能一次性無菌“盒”內(nèi)或僅用于測量壓力的專用房間內(nèi)。圖I為根據(jù)某些實(shí)施例的一個典型的電容型非接觸式壓力感測系統(tǒng)100的橫斷面，該系統(tǒng)100基于電容量作為感測測量變量。該系統(tǒng)100包括與泵體110相連的感測器底座101A、和盒102A。將盒102A配置為附加或裝載到泵上，或更具體地講附加或裝載到感測器底座IOlA上。傳統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)可用于將盒102A附接至感測器底座IOlA上，如可拆搭鎖連接(releasabIe snap connection)。圖I展示了處于附加或裝載狀態(tài)的感測器底座IOlA和盒102A，而圖2展示了處于分離或卸載狀態(tài)的感測器底座IOlA和盒102A，并以箭頭201指示盒102A向感測器底座IOlA的裝載或連接。在所示的例子中，感測器底座IOlA包括彈簧承載的框架結(jié)構(gòu)130和印制電路(PC)基底140。彈簧承載的框架結(jié)構(gòu)130通過彈簧120連接到泵體110，并控制PC基底140相對于感測器底座IOlA的其它部分保持靜止。PC基底140具有第一極板103A和第二極板104A，它們面對盒102A形成(例如，淀積或圖案化)于PC基底140的底部，以及PC基底140還具有布置在PC基底140頂面上的測量電路105A。第一和第二極板103AU04A組成了電容型非接觸式壓力感測系統(tǒng)100的感測元件或裝置。圖3為PC基底140的仰視圖(例如，朝著+Z軸方向)，展示了第一和第二極 板103A、104A。在所示的例子中，第一和第二極板103A、104A為兩個半圓形狀的極板,并以一個小的(例如，0. 005英寸)絕緣間隙310相隔離。選擇性地，第一和第二極板103AU04A中的一個或二者都可以是其它的形狀，包括(但不限于)矩形、三角形、整圓、圓以及環(huán)繞該圓的環(huán)狀物?；氐綀DI，第一和第二極板103AU04A通過PC基底140中所提供的孔142電連接到測量電路105A。在某些實(shí)施例中，測量電路105A包括具有測量不同電容量能力的感測器測量集成電路(例如模擬器件AD7754等等)。選擇性地，例如，測量電路105A可包括多個分立的模擬和/或數(shù)字部件來提供信號激勵和信號調(diào)節(jié)功能。在所示的例子中，感測器底座IOlA還包括一個薄的絕緣層160，其含有絕緣材料(如聚酯薄膜或聚對二甲苯)，用以覆蓋第一和第二極板103A、104A,從而防止靜電放電損傷測量電路105A和其它電子部件。盒102A包括盒體180和連接到盒體180的隔膜結(jié)構(gòu)170。盒體180包括泵室182和泵室182的壁184。雖然未在圖I所展示的部分中示出，盒體180還包括通向供應(yīng)容器的液體入口，用以接收進(jìn)入泵室182的液體；以及將液體導(dǎo)出、通向接收設(shè)備或接收者(例如，患者)的液體出口。隔膜結(jié)構(gòu)170包括一個活動組件172、可變形組件176、側(cè)壁178。在所示的例子中，活動組件172為平盤?；顒咏M件172通過可變形組件176與側(cè)壁178相連，而可變形組件176 —端與活動組件172的邊緣相連，另一端與側(cè)壁178的內(nèi)邊緣相連。隔膜結(jié)構(gòu)170還包括腔179，用于接收來自盒體180 (例如，泵室182)的液體。盒102還包括形成(例如，淀積、涂敷、附著、粘合)于盤172上方的導(dǎo)電層109A。圖4為隔膜結(jié)構(gòu)170的俯視圖(例如，朝著-Z軸方向)，展示了形成于隔膜結(jié)構(gòu)的活動組件172上方的導(dǎo)電層109A。如下將要更多討論的，導(dǎo)電層109A構(gòu)成了電容型非接觸式感測系統(tǒng)100的一個感測器測量變化元件。這里所使用的術(shù)語“感測器測量變化元件”是指一種結(jié)構(gòu)、器件、層、或特征，其可以連接到活動組件(例如，盤172)以響應(yīng)于盒內(nèi)的液體壓力變化而相對于一個或多個感測裝置(例如，第一和第二極板103A、104A)移動，從而導(dǎo)致感測測量變量的相應(yīng)變化(例如，第一和第二極板103AU03B之間的電容量)。其它感測器測量變化元件的例子包括光學(xué)型非接觸式壓力感測系統(tǒng)中所使用的光衰減器(圖6)、磁力型非接觸式壓力感測系統(tǒng)中所使用的磁體(圖7)。所示的各實(shí)施例僅作為示范，可利用其它類型的非接觸式壓力感測系統(tǒng)。圖5為根據(jù)某些實(shí)施例的隔膜結(jié)構(gòu)170和用于將隔膜結(jié)構(gòu)連接到泵體180 (圖I)的連接器500的立體剖視圖。在一些實(shí)施例中，該連接包括將感測元件置于泵內(nèi)探測器裝置附近。為了清晰起見，所展示的隔膜結(jié)構(gòu)170中未顯示出置于活動組件172上方的感測器測量變化元件(例如，導(dǎo)電層109A)?？勺冃谓M件176連接在活動組件172的外圓周和側(cè)壁178的內(nèi)圓周之間。將可變形組件176配置成響應(yīng)于盒102A內(nèi)(更具體地說，盒體180的泵室182內(nèi))的液體壓力的變化而發(fā)生變形，從而引起活動組件172向+Z軸方向移動(如果壓力增加)或向-Z軸方向移動(如果壓力減小)。在所示的例子中，可變形組件176的截面具有“S”或“S狀彎曲”的形狀，但是該截面也可是其它形狀，如矩形薄板、曲線形、“Z”形狀、或者“U”形狀。 在某些實(shí)施例中，活動組件172不可彎曲，即當(dāng)受到非零液體壓力時，活動組件不彎曲或變形。在這些實(shí)施例中，當(dāng)受到非零液體壓力時，只有可變形組件176會彎曲或變形。通過使用例如不同的原料、不同的厚度、和/或不同的截面形狀，活動組件172和可變形組件176可具有不同的彎曲性和可變形能力(例如，前者不可彎曲，后者可彎曲)。在一方面，因?yàn)閴毫y試過程中較小的凈容積變化，不可彎曲的可移動組件的使用是有益的。換言之，不可彎曲的堅(jiān)硬的運(yùn)動構(gòu)件有助于將順應(yīng)性值(compliance value)降到最小化,例如，降低到大約0. I u L/mmHg。對于壓力感測器，較低的順應(yīng)性意味著壓力測試行為對被測變量的影響更小，即液體壓力以及液體自身位移。此外，不可彎曲的活動組件可更好地保持感測器測量變化元件的結(jié)構(gòu)完整性，如附加在活動組件上的導(dǎo)電層109A。例如，涂在可彎曲的活動組件上的導(dǎo)電層可在活動組件的反復(fù)彎曲后從活動組件脫離或剝離。此外，本實(shí)施例中不可彎曲的活動組件的使用還可以產(chǎn)生更加的受控的、線性的、和可重復(fù)的靈敏度(每單位壓力變化對應(yīng)的位移變化)。在其它一些實(shí)施例中，當(dāng)受到非零液體壓力時，可變形組件176和活動組件172都是可彎曲或變形的。而在另一些實(shí)施例中，可彎曲/可變形的活動組件直接與側(cè)壁178連接，而不在中間設(shè)置可變形組件。同樣，在所示的例子中，活動組件172、可變形組件176、側(cè)壁178是在同一模具中用相同的原料加工成的，如用聚碳酸酯加工形成。選擇性地，活動組件172、可變形組件176、側(cè)壁178是由兩種或更多種原料制成，并共同注塑而成。在某些這樣的實(shí)施例中，活動組件172和側(cè)壁178是由聚碳酸酯原料制成，而可變形組件是由熱塑彈性體制成以獲得可彎曲性。在其它的一些實(shí)施例中，活動組件172是由金屬制成，并起到了導(dǎo)電層109A的作用，從而不需要單獨(dú)的導(dǎo)電層?，F(xiàn)參照圖5，連接器500配置為將隔膜結(jié)構(gòu)170以液體連通方式和機(jī)械方式耦接到或者連接到盒體180,或者更具體地說,稱接到或者連接到泵室182。在所示的例子中,連接器500包括第一外壁501和第二外壁502。第一外壁501用于在連接器500與隔膜結(jié)構(gòu)170之間形成一個密封的機(jī)械連接(例如，壓配合)。第二外壁502用于在隔膜-連接器合成結(jié)構(gòu)與盒體180 (圖I)之間形成一個密封的機(jī)械連接。在所示的實(shí)施例中，第二外壁502插入(例如，壓配合到)形成于泵室182的壁184 (圖I)中的孔中。連接器500還包括開口510，用于建立腔179與泵室182之間的液體連接，并平衡這二者之間的液體壓力。
操作時，盒102A裝載或連接到感測器底座IOlA上，如圖2中的箭頭201所示。當(dāng)盒102A與感測器底座IOlA初始配合在一起時，彈簧120處于壓縮狀態(tài)并通過框架結(jié)構(gòu)130向盒102A施加恢復(fù)力(例如，-Z軸方向上的恢復(fù)力)。該彈簧裝載的裝置避免了感測器底座IOlA和盒102A之間的相對移動所造成的絕大部分機(jī)械偏差疊層錯誤和噪聲。在此階段，腔179內(nèi)沒有凈壓力，并且沒有凈力施加在活動組件172上。因此活動組件172處于其零壓靜態(tài)點(diǎn)。在盒102A與底座IOlA聯(lián)接在一起并且將液體(例如，液體藥物)引入到盒102A的泵室182中之后，腔179通過連接器500中的開口 510(圖5)接收到一部分液體。因而腔179內(nèi)的液體壓力變成與泵室182內(nèi)的液體壓力大體相同(可能有小范圍的直流偏差)。腔179內(nèi)的液體壓力(正的或負(fù)的)向活動組件172上施加壓力(正的或負(fù)的)并引起活動組件172的移動。例如，如果為正壓力，則活動組件172從零壓靜態(tài)點(diǎn)在+Z軸方向向第一極板103A和第二極板104A移動。另一方面，如果為負(fù)壓力，則活動組件172從零壓靜態(tài)點(diǎn)在-Z軸方向上移動遠(yuǎn)離第一極板103A和第二極板104A。因此，正壓力導(dǎo)致導(dǎo)電層109A(與活動組件172相連)移動并更接近第一極板103A和第二極板104A,從而導(dǎo)致第一極板103A和第二極板104A之間的電容量增大。另一方面，負(fù)壓力導(dǎo)致導(dǎo)電層109A移動遠(yuǎn)離第一極板103A和第二極板104A,從而導(dǎo)致第一極板103A和第二極板104A之間的電容量減小。
測量電路105A配置為用于測量第一極板103A和第二極板104A之間的電容量,并提供表示電容量的測量信號。這可以以眾多已知電容測量方法中的一種方法來實(shí)現(xiàn)，其中包括包含一個或多個固定的基準(zhǔn)電容器的差分電容測量。市面上售有多種針對這種差分電容測量而設(shè)計(jì)的集成電路(1C)，一個例子是模擬器件AD7754。一些這樣的專用集成電路可輸出指示所測量的電容量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。選擇性地，為電容測試而設(shè)計(jì)的IC或多個分立的模擬/數(shù)字部件組合可輸出模擬測量信號，并隨后可通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，供處理器使用。隨后，處理器可以接收表示電容量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且根據(jù)這兩個量之間的已知關(guān)系確定盒內(nèi)的液體壓力，或者根據(jù)說明電容量與液體壓力響應(yīng)的非線性關(guān)系的公式或者查找表。公式和查找表還可說明泵室182內(nèi)的液體壓力與腔179內(nèi)的液體壓力之間的預(yù)先設(shè)定的直流壓力偏差。該結(jié)果是準(zhǔn)確的并且可重復(fù)的盒(例如，泵室182)內(nèi)的正的和負(fù)的液體壓力的非接觸測量，而不需預(yù)先裝載感測裝置及相關(guān)的偏置零壓點(diǎn)。盡管上面集中討論了電容量作為感測測量變量，但是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，通過參考本公開，可在不脫離本公開的范圍的情況下應(yīng)用若干可替換的實(shí)施例。例如，圖6為根據(jù)某些實(shí)施例的一個典型的光學(xué)型非接觸式壓力感測系統(tǒng)600的剖視圖，該系統(tǒng)基于光強(qiáng)度作為感測測量變量。圖6所示的光學(xué)型非接觸式壓力感測系統(tǒng)600共有圖I所示的電容型非接觸式壓力感測系統(tǒng)100的多個結(jié)構(gòu)組件，對于這些共有的組件，不再進(jìn)行重復(fù)描述。取而代之，下面的描述致力于兩種壓力感測系統(tǒng)的比較和對比。在圖6所示的例子中，光學(xué)型非接觸式壓力感測系統(tǒng)600利用光源103B和光探測器104B作為感測裝置，并利用光衰減器109B作為感測測量變化元件。光源103B可以是激光或非激光光源，如LED。光探測器104B可包括一個或多個光敏元件，如光電二極管或光敏電阻器，例如，它們能夠以電流或電阻變化的形式提供對光強(qiáng)度的指示。在所示的例子中，光探測器104B包括一個光敏元件垂直陣列610，其目的是對所收到的光強(qiáng)度提供整體上的噪音平均。但是，在一些選擇性的實(shí)施例中，光探測器104B只包括一個光敏元件，而噪音平均是通過反復(fù)測量完成的。如同電容型非接觸式壓力感測系統(tǒng)100中的導(dǎo)電層109A，光衰減器109B連接(例如，附著、粘合、固定、集成)到活動組件172，從而盒102B內(nèi)的液體壓力變化時，光衰減器109B與活動組件172 —致地移動。光衰減器109B可包含吸光度值相對較高的光吸收材料(例如，可通過添加著色劑做成不透明的結(jié)構(gòu)塑料，如聚碳酸酯、isoplast、丙烯酸塑料等等)。 在操作中，光衰減器109B接收由光源103B射出的入射光束602并使衰減光束604通過。根據(jù)感測裝置和光衰減器109B的相對位置，在一定壓力下，入射光束602的上部分甚至可能無法通過光衰減器109B。光感測元件垂直陣列610接收衰減光束604 (或者可能是入射光束602的未衰減部分)并提供測量信號。測量電路105B接收來自各個光敏元件的測量信號，并將這些測量信號在模擬領(lǐng)域或數(shù)字領(lǐng)域中匯總。選擇性地，測量信號(例如，光電流)的匯總過程在光探測器104B中物理執(zhí)行以提供匯總的測量信號，從而測量電路105B接收并處理匯總的測量信號。不管機(jī)械裝置的選擇，來自多個光敏元件610的測量信號的匯總都為所收到的光強(qiáng)度提供了一個整體上的噪音平均，其中每個接收到的光強(qiáng)度都存在與固有熱噪聲和外部因素(如光裳減器109B的震動)相關(guān)噪聲相關(guān)的過量噪聲分量，從而提高了液體壓力測量的精確性和可重復(fù)性。
在圖6所示的例子中，在光傳導(dǎo)方向上的光衰減器109B的厚度(例如，X軸方向的厚度)隨著活動組件172的移動方向(例如，Z軸方向)而變化。相應(yīng)地，活動組件向+Z軸方向移動越多(相當(dāng)于盒內(nèi)的液體壓力增大)，經(jīng)光衰減器109B的入射光束602的凈衰減量越多，從而光探測器104B所接收到的光強(qiáng)度越小。相反地，活動組件向+Z軸方向移動越少(相當(dāng)于盒內(nèi)的液體壓力降低)，經(jīng)光衰減器109B的入射光束602的凈衰減量越少，從而光探測器104B所接收到的光強(qiáng)度越大。相應(yīng)地，在所示出的特定裝置中，感測測量變量-所接收到的光強(qiáng)度與盒102B內(nèi)的液體壓力具有負(fù)相關(guān)或逆相關(guān)的關(guān)系。但是，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員鑒于本公開應(yīng)當(dāng)理解的是，所提供的特定裝置及由其產(chǎn)生的相反關(guān)系只是作為參考目的提供的，而其它裝置或其它關(guān)系可能并不違背本公開的范圍。例如，光衰減器109B可以是較短邊附在活動組件172上的反向的梯形，在這種情況下，所接收到的光強(qiáng)度與盒102B內(nèi)的液體壓力將會具有直接線性或正線性的關(guān)系。在所示的例子中，通過光衰減器109B產(chǎn)生的沿著Z軸方向的衰減量變化，是通過提供一個自始至終具有均勻吸光度值的光衰減器來完成的，該光衰減器中X軸方向厚度沿Z軸方向變化。選擇性地，衰減量變化可通過提供一個具有均勻的X軸方向厚度的光衰減器來完成的，該光衰減器中吸光度值沿Z軸方向變化。這可通過例如改變Z軸方向的材料的成分、雜質(zhì)、涂層來完成，從而使得光衰減器產(chǎn)生從一端透明到另一端不透明的變化。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員鑒于本公開應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解的是，所使用的特定感測裝置，即光源103B和光探測器104B沿著X軸方向排列以射出和接收通過光衰減器109B的光，是多種光學(xué)測量活動組件172相對移動的方法之一，可在不違背本公開范圍的情況下使用其它裝置。例如，在一個可選擇的光學(xué)型非接觸式壓力感測系統(tǒng)中，壓力感測是基于從與活動組件172相連的反射面所反射出的光量。在這種系統(tǒng)中，光源可以一個射入角(例如，-30° )射出入射光束，而光探測器接收以一個反射角(例如，+30° )行進(jìn)的反射光束。光探測器接收到的光量根據(jù)光探測器與反射面的相對位置而變化(例如，在感測系統(tǒng)的最大范圍處光量最大)。該變化可與盒內(nèi)的液體壓力存在對應(yīng)關(guān)系。在各種光學(xué)實(shí)施例中，光控元件(例如，光衰減器或反射面)與活動組件相連接，該活動組件為一次性盒的一部分。
圖7為根據(jù)某些實(shí)施例的一個典型的磁力型非接觸式壓力感測系統(tǒng)700的截面圖，該系統(tǒng)是基于磁場作為感測測量變量。如同圖6中的光學(xué)型非接觸式壓力感測系統(tǒng)600，所示的磁力型非接觸式壓力感測系統(tǒng)700共有圖I所示的電容型非接觸式壓力感測系統(tǒng)100的許多結(jié)構(gòu)組件，對于這些共有組件不再重復(fù)進(jìn)行描述。圖7中所示的例子中，磁力型非接觸式壓力感測系統(tǒng)700使用磁場傳感器104C作為感測裝置，并使用磁體109C作為感測測量變化元件。磁場傳感器104C可以是任何能夠提供磁場示值的設(shè)備，其非限制性的例子包括霍爾效應(yīng)傳感器、磁阻(MR)傳感器(例如，巨磁阻傳感器)、磁通門磁力計(jì)。磁體109C可以是包括任何可磁化材料的任何永磁體，可磁化材料包括(但不局限于)鐵、鎳、鈷、一些稀土金屬，以及這些材料的一些合金(例如，鋁鎳鈷合金)。磁場傳感器104C (例如，霍爾效應(yīng)傳感器)置于PC基底140上，位于磁體109C的正上方，以主要測量磁體109C所產(chǎn)生的Z軸磁場分量。在操作中，磁場702由磁體109C產(chǎn)聲并填充周圍區(qū)域，如圖7中所示。磁場傳感器104C感測到局部磁場704并提供一個指示局部磁場704的測量信號。測量信號通過測 量電路105C測量并處理，測量電路105C同樣設(shè)置在PC基底140上。在某些實(shí)施例中，磁場傳感器104C的磁感功能和測量電路105C的測量/處理功能被組合到一個集成磁傳感器/測量IC中。沿著軸的條形磁鐵的磁場702的Z軸分量強(qiáng)度與到磁體的距離的平方呈反比。相應(yīng)地，磁場傳感器104C所感測到的局部磁場704的Z軸分量根據(jù)活動組件172的移動而變化?；顒咏M件172向+Z軸方向移動越多(對應(yīng)于盒內(nèi)的液體壓力的增加)，磁體109C與磁場傳感器104C之間的距離越小，因此磁場傳感器104C所感測到的局部磁場704的Z軸分量強(qiáng)度越大。相反地，活動組件172向+Z軸方向移動越少(對應(yīng)于盒內(nèi)的液體壓力的減小)，磁體109C與磁場傳感器104C之間的距離越大，因此磁場傳感器104C所感測到的局部磁場704的Z軸分量強(qiáng)度越小。相應(yīng)地，對于所示出的特定裝置，感測測量變量一局部磁場704的強(qiáng)度相對于盒102B內(nèi)的液體壓力具有直接正相關(guān)的關(guān)系。但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，通過參考本公開，在不脫離本公開的范圍的情況下可存在一些其它的裝置和關(guān)系。例如，在一些選擇性的實(shí)施例中，條形磁體109C可水平地置于(例如，使其軸沿著X軸方向)活動組件172上,而不是所示的垂直放置。在這樣的可選擇的實(shí)施例中，磁場傳感器104C可用于測量局部磁場704的X軸分量強(qiáng)度。圖8根據(jù)某些實(shí)施例，示出了一個典型的對盒內(nèi)的液體壓力進(jìn)行非接觸式測量的過程的流程圖。過程800開始于狀態(tài)810，其中提供了一個或多個與泵連接的感測裝置。上面討論的一個或多個感測裝置的例子包括第一極板103A和第二極板104A(圖I)、光源103B和光探測器104B(圖6)、磁場傳感器104C(圖7)。這些感測裝置都安裝在框架組件130內(nèi)部并在泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中保持與傳感器底座101A、101B、101C、泵體110靜止。泵可以是任何用于接受盒的液體供給泵，包括用于為患者輸入液體藥物及營養(yǎng)素的靜脈泵。過程800進(jìn)入狀態(tài)820，其中提供了一個與盒連接的活動組件。盒可以是永久性的、半永久性的、一次性的。在某些實(shí)施例中，盒為一次性靜脈盒?；顒咏M件用于根據(jù)液體壓力增加或減小，朝向或遠(yuǎn)離感測裝置移動(例如，向+/-Z軸方向移動-參見圖1、6、7)?；顒咏M件還配置為從其零壓靜態(tài)點(diǎn)向遠(yuǎn)離感測裝置的方向移動。在某些實(shí)施例中，活動組件為不可彎曲的盤，其在受到非零壓液體壓力時不會彎曲或變形。該盤可以是隔膜結(jié)構(gòu)的一部分，該隔膜結(jié)構(gòu)還包括一個在其周邊與所述盤連接的可變形部分。這種隔膜結(jié)構(gòu)的一個例子為上面關(guān)于圖5所進(jìn)行的詳細(xì)描述。感測器測量變化元件被連接為響應(yīng)于盒內(nèi)的液體壓力變化而與活動組件一起移動。感測器測量變化元件的具體選擇取決于感測測量變量的選擇。感測器測量變化元件的例子包括(圓括號中為感測測量變量)導(dǎo)電層109A (電容)、光衰減器109B (透射光強(qiáng)度)、反光層(反射光強(qiáng)度)、磁體109C (局部磁場強(qiáng)度)。過程800進(jìn)入狀態(tài)830，其中通過一個或多個感測裝置生成表示感測測量變量的測量信號，并通過與一個或多個感測裝置電連接的測量電路對其進(jìn)行接收和處理。過程800進(jìn)入狀態(tài)840，其中根據(jù)測量信號確定盒內(nèi)的液體壓力。在某些實(shí)施例中，液體壓力的確定是通過配置(編程)為接收表示感測測量變量(例如，電容、光強(qiáng)度、局部磁場強(qiáng)度)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的處理器或計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)直接來自一個或多個感測裝置或測量電路，或者來自接收模擬相連信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。通過使用能夠說明感測測量變量與液體壓力響應(yīng)的非線性關(guān)系的公式或查找表，處理器可確定盒內(nèi)的液體壓力。公式或查找表格還可說明泵室中的液體壓力與腔中的液體壓力之間的任何直流偏差。
根據(jù)某些實(shí)施例，這里所描述的盒內(nèi)液體壓力的測量的某些方面是通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)900響應(yīng)于處理器904執(zhí)行包含在存儲器906中的一個或多個指令的一個或多個序列來完成的。例如，通過執(zhí)行涉及能夠說明感測測量變量與液體壓力響應(yīng)的非線性關(guān)系的公式或查找表的指令，處理器904可根據(jù)表示感測測量變量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)確定盒內(nèi)的液體壓力。處理器904可以是能夠執(zhí)行計(jì)算機(jī)指令的微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)。這些指令可由另一機(jī)器可讀介質(zhì)(如數(shù)據(jù)存儲設(shè)備910)讀入存儲器906。執(zhí)行包含在主存儲器906中的指令序列將會導(dǎo)致處理器904執(zhí)行這里所描述的處理步驟。還可以利用多處理布置中的一個或多個處理器來執(zhí)行包含在存儲器906中的指令序列。在一些可選的實(shí)施例中，可使用硬件電路代替或結(jié)合軟件指令來實(shí)施各實(shí)施例。因此，各實(shí)施例并不局限于任何硬件電路與軟件的特定組配。這里使用的術(shù)語“機(jī)器可讀介質(zhì)”是指任何參與為處理器904提供指令以執(zhí)行或存儲計(jì)算(例如，用于根據(jù)感測測量變量確定盒內(nèi)液體壓力)結(jié)果或參數(shù)(例如，變量或常量)的介質(zhì)。這樣的介質(zhì)可采用多種形式，包括(但不局限于)非易失性介質(zhì)、易失性介質(zhì)、傳輸介質(zhì)。非易失性介質(zhì)包括例如光盤或磁盤(如數(shù)據(jù)存儲設(shè)備910)。易失性介質(zhì)包括動態(tài)存儲器(如存儲器906)。傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、銅線、和光纖，其中包括構(gòu)成總線902的線纜。傳輸介質(zhì)還可采用如射頻和紅外線數(shù)據(jù)通信過程中所產(chǎn)生的聲波或光波的形式。通常的機(jī)器可讀介質(zhì)的形式包括如軟盤、軟磁盤、硬盤、磁帶、任何其它磁介質(zhì)、CD-ROM、DVD、任何其它光介質(zhì)、穿孔卡片、紙帶、任何其它具有穿孔圖案的物理介質(zhì)、RAM、PROM、EPROM、FLASH EPROM、任何其它存儲芯片或盒式磁帶存儲器、載波、任何其它計(jì)算機(jī)可讀取的介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，處理器904通過程序確定盒內(nèi)液體壓力后，壓力值可存儲在機(jī)器可讀介質(zhì)(未展示)中，或傳送給另一個由同一處理器或不同處理器執(zhí)行的程序或子程序進(jìn)行進(jìn)一步處理。例如，另一個程序或子程序可利用盒內(nèi)的液體壓力來控制靜脈泵內(nèi)的藥物的流速，或用來探測阻塞或空的供給容器。提供了上面的描述來使得本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本文所描述的各實(shí)施例。盡管上面的實(shí)施例具體參照了各附圖和實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，這些僅是作為示例的目的，而不應(yīng)被理解為限定本發(fā)明的范圍。
在不脫離本公開范圍的情況下，可能有很多其它方式來實(shí)施本發(fā)明。例如，本文所描述的某些實(shí)施例可實(shí)施為“差分”測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)中具有只“查看”一次性容器的固定部分的移動的第二檢測通道或元件。這種差分測量系統(tǒng)允許將可能由泵裝置引起的一次性容器的移動從目標(biāo)對象的壓力相關(guān)的移動中減去。上面針對圖6所描述的光學(xué)壓力感測裝置可使用線性封裝的光敏傳感器陣列。一些光敏傳感器可布置為檢測一次性容器“框架”的移動。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，這里所描述的各種功能和元件的劃分可與所展示的(功能和元件)不同。對這些實(shí)施例的各種修改對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員是顯而易見的，因此本文限定的一般原理也適用于其他實(shí)施例。因此，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對本發(fā)明進(jìn)行許多變化和修改。除非特別指出，以單數(shù)形式對元件的引用并不是想要表達(dá)“一個且僅僅一個”的意思，而是“一個或多個”。術(shù)語“一些”是指一個或多個。加了下劃線和/或斜體字的標(biāo)題和副標(biāo)題只是用于方便起見，并不限制本發(fā)明，與本發(fā)明的說明書的描述無關(guān)。貫穿本公開所 描述的本發(fā)明的各種實(shí)施例的要素的對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言已知的或者將要已知的結(jié)構(gòu)上和功能上的所有等價物都通過引用明確地并入本文，并意在包含在本發(fā)明內(nèi)。此夕卜，無論是否在上述描述中明確地列舉，本文的任何公開都不是意在獻(xiàn)給公眾。優(yōu)選地包括本文所描述的任何元件、部件、和步驟。應(yīng)當(dāng)理解的是，這些元件、部件、步驟中的任何一個都可用其它元件、部件、和步驟代替或者全部刪除，這對所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員是顯而易見的。大體上，本文公開了測量連接到供液泵的一次性靜脈注射器裝置中的液體壓力的系統(tǒng)和方法。提供了至少一個與供液泵相連的感測裝置。提供了一個具有活動組件的腔，活動組件配置為響應(yīng)于一次性靜脈注射器裝置內(nèi)的液體壓力的變化而移動，從而在不接觸感測裝置的情況下引起與感測裝置相關(guān)的感測測量變量的變化。生成表示感測測量變量的測量信號。根據(jù)測量信號確定一次性靜脈注射器中裝置內(nèi)的液體壓力。本文至少公開了下面的構(gòu)思。構(gòu)思I. 一種使用包含于隔離的液體路徑內(nèi)部并與供液泵連接的腔室來測量隔離的液體路徑內(nèi)的正或負(fù)液體壓力的非接觸式壓力感測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括感測器底座，其與泵相連并且具有至少一個相對于感測器底座保持靜止的感測裝置，該感測裝置用于生成表示感測測量變量的測量信號；與感測裝置電連接的測量電路，用于接收測量信號；腔室或殼體，構(gòu)造為附接至感測器底座上，該腔室具有液體入口和液體出口，及活動組件，用于隨著腔室內(nèi)的液體壓力變化而移動，從而在不接觸感測裝置的情況下引起感測測量變量的變化，活動組件的移動量與液體壓力變化量相關(guān)聯(lián)。構(gòu)思2.構(gòu)思I所述的系統(tǒng)，其中的活動組件受到非零液體壓力時不彎曲。構(gòu)思3.構(gòu)思I所述的系統(tǒng)，其中的供液泵為靜脈(IV)泵。構(gòu)思4.構(gòu)思I所述的系統(tǒng)，其中的腔室為用于接收靜脈液和用于測量靜脈液壓力的殼體。構(gòu)思5.構(gòu)思I所述的系統(tǒng)，其中的腔室為用于容納將要為患者分配的靜脈液的盒。構(gòu)思6.構(gòu)思5所述的系統(tǒng)，其中的盒為一次性靜脈液盒。構(gòu)思7.構(gòu)思I所述的系統(tǒng)，其中的活動組件在液體壓力增加時向接近感測裝置移動，而當(dāng)液體壓力降低時向遠(yuǎn)離感測裝置移動。構(gòu)思8.構(gòu)思I所述的系統(tǒng)，其中的活動組件用于響應(yīng)盒內(nèi)的未進(jìn)行預(yù)載的正和負(fù)的液體壓力。構(gòu)思9.構(gòu)思5所述的系統(tǒng)，其中的感測器底座通過至少一個彈簧與泵相連，從而使得當(dāng)盒與底座聯(lián)接時，感測器底座會向盒施加壓力。構(gòu)思10.構(gòu)思I所述的系統(tǒng)，還包括與活動組件相連的感測測量變化元件，用于引起感測測量變量的變化。構(gòu)思11.構(gòu)思10所述的系統(tǒng)，其中感測裝置包括與感測器底座相連的第一極板和第二極板；感測測量變化元件包括導(dǎo)電層；并且感測測量變量包括第一和第二極板之間的電容量。構(gòu)思12.構(gòu)思8所述的系統(tǒng)，還包括印制電路基底，其中第一和第二極板及測量電路置于印制電路基底上。構(gòu)思13.構(gòu)思10所述的系統(tǒng)，其中感測裝置包括與感測器底座相連的光源和光探測器；感測測量變化元件包括光衰減器；并且感測測量變量包括光探測器所接收到的光的強(qiáng)度。構(gòu)思14.構(gòu)思13所述的系統(tǒng)，其中的光衰減器在光傳導(dǎo)方向上具有厚度，其中該厚度隨著光衰減器的移動方向而變化。構(gòu)思15.構(gòu)思10所述的系統(tǒng)，其中感測裝置包括與感測器底座相連的磁場感測器；感測測量變化元件包括磁體；并且感測測量變量包括磁場感測器上的磁場強(qiáng)度。構(gòu)思16.構(gòu)思15所述的系統(tǒng)，其中的磁場感測器為霍爾效應(yīng)傳感器、磁阻傳感器、磁通門磁力計(jì)。構(gòu)思17.用于附接至供液泵上的盒，該盒包括具有液體入口和液體出口的泵室,用于通過液體入口接收來自液體存儲單元的液體，及與泵室相連的隔膜結(jié)構(gòu)，該隔膜結(jié)構(gòu)包括活動組件，用于隨著泵室內(nèi)的液體壓力的變化而移動，從而在不接觸感測裝置的情況下引起感測測量變量的變化，該感測測量變量的變化是通過至少一個與供液泵相連的感測裝置感測到的，活動組件的移動量與液體壓力變化量相關(guān)聯(lián)。構(gòu)思18.構(gòu)思17所述的盒，其中的隔膜結(jié)構(gòu)包括與活動組件周圍相連的可變形組件，其構(gòu)造為響應(yīng)于泵室內(nèi)的液體壓力的變化而發(fā)生變形。

構(gòu)思19.構(gòu)思18所述的盒，其中的可變形組件具有S形橫截面。構(gòu)思20.構(gòu)思18所述的盒，其中的活動組件在受到非零液體壓力是不發(fā)生變形。
構(gòu)思21.構(gòu)思18所述的盒，其中的活動組件和可變形組件包括相同的材料并形成
于同一模具中。構(gòu)思22.構(gòu)思21所述的盒，其中的“相同的材料”包括聚碳酸酯。構(gòu)思23.構(gòu)思18所述的盒，其中的活動組件和可變形組件包括不同的材料并共同
注塑而成。構(gòu)思24.構(gòu)思23所述的盒，其中的可變形組件包括熱塑彈性體。構(gòu)思25.構(gòu)思18所述的盒，其中的隔膜結(jié)構(gòu)包括置于泵室和活動組件之間的腔，該腔與泵室內(nèi)的液體保持流體連通。
構(gòu)思26.構(gòu)思17所述的盒，還包括與活動組件相連的感測器測量變化元件，其中的感測器測量變化元件包括導(dǎo)電層，感測測量變量包括兩個極板之間的電容量。構(gòu)思27.構(gòu)思17所述的盒，還包括與活動組件相連的感測器測量變化元件，其中的感測器測量變化元件包括光衰減器，感測測量變量包括通過光探測器測量的光強(qiáng)度。構(gòu)思28.構(gòu)思17所述的盒，還包括與活動組件相連的感測器測量變化元件，其中的感測器測量變化元件包括磁體，感測測量變量包括通過磁場感測器測量的磁場強(qiáng)度。構(gòu)思29. —種測量連接到供液泵的一次性靜脈注射器裝置中的液體壓力的方法，該方法包括提供至少一個與供液泵相連的感測裝置；提供一個具有活動組件的腔室，該腔室響應(yīng)一次性靜脈注射器裝置內(nèi)的液體壓力的變化而隨活動組件一起移動，從而在不接觸感測裝置的情況下引起與感測裝置相關(guān)的感測測量變量的變化；生成表示感測測量變量的測量信號；并且根據(jù)測量信號確定一次性靜脈注射器裝置內(nèi)的液體壓力。構(gòu)思30.構(gòu)思29所述的方法，還包括測量一次性靜脈注射器裝置內(nèi)的負(fù)壓，而不需要對感測裝置正偏置。構(gòu)思31.構(gòu)思29所述的方法，還包括提供一個與活動組件相連的感測器測量變化元件。構(gòu)思32.構(gòu)思31所述的方法，其中感測裝置包括第一極板和第二極板；感測測量變化元件包括導(dǎo)電層；并且感測測量變量包括第一和第二極板之間的電容量。構(gòu)思33.構(gòu)思31所述的方法，其中感測裝置包括光源和光探測器；感測測量變化元件包括光衰減器；并且感測測量變量包括光探測器所接收到的光強(qiáng)度。構(gòu)思34.構(gòu)思31所述的方法，其中感測裝置包括磁場感測器；感測測量變化元件包括磁體；并且感測測量變量包括磁場感測器上的磁場強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種使用包含于隔離的液體路徑內(nèi)部并與供液泵連接的腔室來測量隔離的液體路徑內(nèi)的正或負(fù)液體壓力的非接觸式壓力感測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 感測器底座，其與泵相連并且具有至少一個相對于感測器底座保持靜止的感測裝置，該感測裝置構(gòu)造為生成表示感測測量變量的測量信號； 與感測裝置電連接的測量電路，用于接收測量信號； 腔室或殼體，構(gòu)造為附接至感測器底座上，該腔室具有 液體入口和液體出口，及 活動組件，構(gòu)造為隨著腔室內(nèi)的液體壓力變化而移動，從而在不接觸感測裝置的情況下引起感測測量變量的變化，活動組件的移動量與液體壓力變化量相關(guān)聯(lián)。
2.權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，活動組件受到非零液體壓力時不彎曲。
3.權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，供液泵為靜脈(IV)泵。
4.權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述腔室是構(gòu)造為接收靜脈液以測量靜脈液壓力的殼體。
5.權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述腔室是構(gòu)造為容納將要為患者分配的靜脈液的盒。
6.權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述盒為一次性靜脈液盒。
7.權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，活動組件在液體壓力增加時向接近感測裝置移動，而當(dāng)液體壓力降低時向遠(yuǎn)離感測裝置移動。
8.權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，活動組件構(gòu)造為不進(jìn)行預(yù)載而響應(yīng)盒內(nèi)的正和負(fù)的液體壓力。
9.權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，感測器底座通過至少一個彈簧與泵相連，從而使得當(dāng)盒與底座聯(lián)接時，感測器底座會向盒施加壓力。
10.權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，還包括與活動組件相連并且構(gòu)造為引起感測測量變量的變化的感測測量變化元件。
11.權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中 感測裝置包括與感測器底座相連的第一極板和第二極板； 感測測量變化元件包括導(dǎo)電層；并且 感測測量變量包括第一和第二極板之間的電容量。
12.權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括印制電路基底，其中第一和第二極板及測量電路置于印制電路基底上。
13.權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中 感測裝置包括與感測器底座相連的光源和光探測器； 感測測量變化元件包括光衰減器；并且 感測測量變量包括光探測器所接收到的光的強(qiáng)度。
14.權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，光衰減器在光傳導(dǎo)方向上具有厚度，其中該厚度隨著光衰減器的移動方向而變化。
15.權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中 感測裝置包括與感測器底座相連的磁場感測器； 感測測量變化元件包括磁體；并且感測測量變量包括磁場感測器上的磁場強(qiáng)度。
16.權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，磁場感測器為霍爾效應(yīng)傳感器、磁阻傳感器、或磁通門磁力計(jì)。
17.構(gòu)造為附接至供液泵上的盒，該盒包括 具有液體入口和液體出口的泵室，其構(gòu)造為通過液體入口接收來自液體存儲單元的液體，以及 與泵室相連的隔膜結(jié)構(gòu)，該隔膜結(jié)構(gòu)包括活動組件，該活動組件隨著泵室內(nèi)的液體壓力的變化而移動，從而在不接觸感測裝置的情況下引起感測測量變量的變化，該感測測量變量是通過至少一個與供液泵相連的感測裝置感測到的，活動組件的移動量與液體壓力變化量相關(guān)聯(lián)。
18.權(quán)利要求17所述的盒，其中，隔膜結(jié)構(gòu)包括與活動組件周圍相連的可變形組件，其響應(yīng)于泵室內(nèi)的液體壓力的變化而發(fā)生變形。
19.權(quán)利要求18所述的盒，其中，可變形組件具有S形橫截面。
20.權(quán)利要求18所述的盒，其中，活動組件在受到非零液體壓力時不發(fā)生變形。
21.權(quán)利要求18所述的盒，其中，活動組件和可變形組件包括相同的材料并形成于同一模具中。
22.權(quán)利要求21所述的盒，其中所述相同的材料包括聚碳酸酯。
23.權(quán)利要求18所述的盒，其中，活動組件和可變形組件包括不同的材料并共同注塑rfu 。
24.權(quán)利要求23所述的盒，其中，可變形組件包括熱塑彈性體。
25.權(quán)利要求18所述的盒，其中，隔膜結(jié)構(gòu)包括置于泵室和活動組件之間的腔，該腔與泵室內(nèi)的液體保持流體連通。
26.權(quán)利要求17所述的盒，還包括與活動組件相連的感測器測量變化元件，其中的感測器測量變化元件包括導(dǎo)電層，感測測量變量包括兩個極板之間的電容量。
27.權(quán)利要求17所述的盒，還包括與活動組件相連的感測器測量變化元件，其中的感測器測量變化元件包括光衰減器，感測測量變量包括通過光探測器測量的光強(qiáng)度。
28.權(quán)利要求17所述的盒，還包括感測器測量變化元件，其中的感測器測量變化元件包括磁體，感測測量變量包括通過磁場感測器測量的磁場強(qiáng)度。
29.一種測量連接到供液泵的一次性靜脈注射器裝置中的液體壓力的方法，該方法包括 提供至少一個與供液泵相連的感測裝置； 提供一個具有活動組件的腔室，該腔室響應(yīng)于一次性靜脈注射器裝置內(nèi)的液體壓力的變化而隨活動組件一起移動，從而在不接觸感測裝置的情況下引起與感測裝置相關(guān)的感測測量變量的變化； 生成表示感測測量變量的測量信號；并且 根據(jù)測量信號確定一次性靜脈注射器裝置內(nèi)的液體壓力。
30.權(quán)利要求29所述的方法，還包括測量一次性靜脈注射器裝置內(nèi)的負(fù)壓，而不需要對感測裝置施加正偏壓。
31.權(quán)利要求29所述的方法，還包括提供一個與活動組件相連的感測器測量變化元件。
32.權(quán)利要求31所述的方法，其中 感測裝置包括第一極板和第二極板； 感測測量變化元件包括導(dǎo)電層；并且 感測測量變量包括第一和第二極板之間的電容量。
33.權(quán)利要求31所述的方法，其中 感測裝置包括光源和光探測器； 感測測量變化元件包括光衰減器；并且 感測測量變量包括光探測器所接收到的光強(qiáng)度。
34.權(quán)利要求31所述的方法，其中 感測裝置包括磁場感測器； 感測測量變化元件包括磁體；并且 感測測量變量包括磁場感測器上的磁場強(qiáng)度。
全文摘要
公開了測量連接到供液泵的一次性靜脈注射器裝置中的液體壓力的系統(tǒng)和方法。提供了至少一個與供液泵相連的感測裝置。提供了一個具有活動組件的腔，活動組件響應(yīng)于一次性靜脈注射器裝置內(nèi)的液體壓力的變化而移動，從而在不接觸感測裝置的情況下引起與感測裝置相關(guān)的感測測量變量的變化。生成表示感測測量變量的測量信號。根據(jù)測量信號確定一次性靜脈注射器裝置內(nèi)的液體壓力。
文檔編號G01L9/12GK102803914SQ201180014260
公開日2012年11月28日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者羅伯特·D·巴特菲爾德 申請人:康爾福盛303公司