用于监测感兴趣的气体种类的水平的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种通过实施近红外电磁辐射源来生成参考电磁辐射由红外光谱法来增强气体测量的方法和装置。
【背景技术】
[0002]已知基于对已经通过气体的红外电磁辐射的测量执行气体水平的测量的系统。通常，在测量呼吸回路中的气体水平的这样的系统中，在中红外范围内由单个辐射源发射的电磁辐射被用于测量和参考两者以补偿光损耗(例如，散射、阻断和/或其他损失)。这些设备通常采用两个单独的传感器来测量中红外范围的强度。
【发明内容】
[0003]因此，本公开的一个或多个方面涉及一种被配置为监测在可呼吸气流内的气体分子种类的水平的检测器(10)。在一些实施例中，检测器包括第一源、第二源、源光学器件、传感器光学器件、第一辐射传感器、第二辐射传感器和处理器。第一源被配置为发射中红外电磁辐射。第二源被配置为发射近红外电磁辐射。源光学器件被配置为将由第一源发射的中红外电磁辐射和由第二源发射的近红外电磁辐射组合成同轴射束，并且引导同轴射束穿过可呼吸气流的流路径，所述流路径与对象的气道连通。传感器光学器件被配置为接收已经贯穿流路径的同轴射束中的电磁辐射，并且将接收到的电磁辐射分成第一辐射和第二辐射，其中，所述第一辐射包括中红外电磁辐射，所述第二辐射包括近红外电磁辐射。第一辐射传感器被配置为接收第一辐射，并且生成传达与第一辐射中的中红外电磁辐射的参数有关的信息的输出信号。第二辐射传感器被配置为接收第二辐射，并且生成传达与第二辐射中的近红外电磁辐射的参数有关的信息的输出信号。处理器被配置为，基于由第一辐射传感器和第二辐射传感器生成的输出信号，确定在流路径中的可呼吸气流内的气体分子种类的水平，使得由第二辐射传感器生成的输出信号被实施为补偿通过流路径的光损耗。
[0004]本公开的又另一方面涉及一种利用检测器监测可呼吸气流内的气体分子种类的水平的方法，所述检测器包括第一源、第二源、源光学器件、传感器光学器件、第一辐射传感器、第二辐射传感器和处理器。所述方法包括从第一源发射中红外电磁辐射；从第二源发射近红外电磁福射；利用源光学器件，将由第一源发射的中红外电磁福射和由第二源发射的近红外电磁辐射组合成同轴射束；利用源光学器件，引导同轴射束穿过可呼吸气流的流路径，所述流路径与对象的气道连通；利用传感器光学器件，将已经贯穿流路径的同轴射束中的电磁辐射分成第一辐射和第二辐射，其中，所述第一辐射包括中红外电磁辐射，所述第二福射包括近红外电磁福射；利用第一福射传感器，生成传达与第一福射中的中红外电磁福射的参数有关的信息的输出信号；利用第二辐射传感器，生成传达与第二辐射中的近红外电磁辐射的参数有关的信息的输出信号；以及通过处理器，基于由第一辐射传感器和第二辐射传感器生成的输出信号，确定在流路径中的可呼吸气流内的气体分子种类的水平，使得由第二辐射传感器生成的输出信号被实施为补偿通过流路径的光损耗。
[0005]本公开的又另一方面涉及一种用于监测在可呼吸气流内的气体分子种类的水平的系统。所述系统包括用于发射中红外电磁辐射的器件；用于发射近红外电磁辐射的器件；用于将发射的中红外电磁辐射和发射的近红外电磁辐射组合成同轴射束的器件；用于引导同轴射束穿过可呼吸气流的流路径的器件，所述流路径与对象的气道连通；用于将已经贯穿流路径的同轴射束中的电磁辐射分成第一辐射和第二辐射的器件，其中，所述第一辐射包括中红外电磁辐射，所述第二辐射包括近红外电磁辐射；用于生成传达与第一辐射中的中红外电磁辐射的参数有关的信息的输出信号的器件；用于生成传达与第二辐射中的近红外电磁辐射的参数有关的信息的输出信号的器件；以及用于基于由第一辐射传感器和第二辐射传感器生成的输出信号确定在流路径中的可呼吸气流内的气体分子种类的水平使得由第二辐射传感器生成的输出信号被实施为补偿通过流路径的光损耗的器件。
[0006]基于参考附图考虑以下描述和权利要求，本公开的这些和其他目的、特征和特性，以及操作方法和有关结构元件的功能和各部分的组合以及制造的经济性将变得更加显而易见，所有这些形成本说明书的一部分，其中，在多个附图中的相似的附图标记指代对应的部分。然而，应当明确理解，附图仅仅是出于图示和描述的目的，并非旨在作为对本公开限制的定义。
【附图说明】
[0007]图1图示了被配置为测量在可呼吸气流中的气体分子种类的水平的检测器；以及
[0008]图2图示了测量在可呼吸气流中的气体分子种类的水平的方法。
【具体实施方式】
[0009]如在本文中所使用的，单数形式的“一”、“一个”或“该”包括复数引用，除非上下文明确指示的。如在本文中所使用的，两个或更多部分或部件被“耦合”的表述将意味着，只要发生链接，这些部分直接地，或者间接地，即通过一个或多个中间部分或部件，接合或共同操作。如在本文中所使用的，“直接耦合”意味着两个元件直接地彼此接触。如在本文中所使用的，“固定耦合”或“固定的”意味着两个部件被耦合以便在保持相对彼此的恒定取向的情况下作为一个整体进行移动。
[0010]如在本文中所使用的，“整体”一词意味着创建为单个工件或单元的部件。亦即，包括分别创建并且之后耦合在一起作为一单元的工件的部件不是“整体”部件或实体。如在本文中所采用的，两个或更多部分或部件一个接一个“啮合”的表述意味着多个部件直接地或通过一个或多个中间部分或部件向另一个施加力。如在本文中所采用的，术语“数个”意味着一或大于一的整数(即，多个)。
[0011]在本文中所使用的方位短语，诸如，例如并不限于，顶部、底部、左侧、右侧、上部、下部、前部、后部及其衍生物，涉及附图所示的元件的取向，并不限制权利要求书，除非在文中明确地记载。
[0012]图1图示了被配置为测量在可呼吸气流中的气体分子种类的水平的检测器10。气体分子种类可以是二氧化碳、氧化亚氮、水蒸气、麻醉气体和/或其他气体分子种类。为了方便，以下对二氧化碳的测量做出具体参考。将认识到，这样的参考不是限制性的，并且在其他气体分子种类的测量中能够实践关于对二氧化碳的测量描述的原理，而不脱离本公开的范围。而且，被配置为测量在呼吸治疗情境中的气体分子种类的水平的检测器10的在本文中的描述不是限制性的。本文描述的原理同样可应用于执行在其他情境中的气体水平测量的其他系统(例如，空气质量检测器、汽车尾气排放检测器和/或其他系统)。
[0013]在一个实施例中，检测器10包括“U”形外壳29，其封装源组件12、辐射传感器组件14和/或其他部件。“U”形外壳29的两个相对的腿定义在其之间的缺口的相对侧，源组件12被放置在缺口的一侧(源侧)上的一个腿中，并且辐射传感器组件14被放置在缺口的对侧(检测器侧)上的相对的腿中。中空气道组件16能够被可移动地靠在相对的腿之间的U中。检测器10也包括被放置在外壳29内的自含电子设备(在图1中示出并且