本發(fā)明更具體地涉及一種用于加壓流體瓶的閥,該閥包括本體,該本體配備有旨在安裝在瓶的孔口中的末端,該閥的本體容納了至少一個(gè)抽出回路,該至少一個(gè)抽出回路包括旨在連通加壓流體瓶的儲(chǔ)存容積的第一上游端以及旨在連接到所抽出氣體的消耗裝置上的第二下游端,所述至少第一回路包括用于打開或關(guān)閉所述抽出回路的隔離構(gòu)件,該閥包括電子裝置以用于指明與連接至該閥上的瓶中的流體含量有關(guān)的數(shù)據(jù),該電子指示裝置包括用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件以及連接至該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件上的至少一個(gè)數(shù)據(jù)顯示器,該閥還包括旨在測(cè)量連接至該閥上的流體瓶的儲(chǔ)存體積內(nèi)的壓力的壓力傳感器,該壓力傳感器被連接至用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件上以便向后者傳輸指明所測(cè)量的流體壓力的信號(hào)。
本發(fā)明涉及設(shè)有電子裝置的閥,該電子裝置用于指明尤其與加壓流體瓶中的加壓氣體的含量有關(guān)的物理數(shù)據(jù)。本發(fā)明尤其涉及被稱為電子數(shù)字壓力計(jì)裝置的裝置。例如可以參照文件FR 2868160 A1,該文件描述了此類裝置的一個(gè)實(shí)例。
這樣的裝置包括壓力傳感器以及用于計(jì)算和顯示與流體量和/或自主性(autonomie)有關(guān)的數(shù)據(jù)。
為了計(jì)算并顯示這樣的可靠的自主性信息,該裝置必須在評(píng)估由閥用戶選擇的流速之前進(jìn)行若干相繼的壓力測(cè)量。這導(dǎo)致了使之不可能立即顯示出所選的自主性或抽出流速的計(jì)算時(shí)間。例如,可能必須要三十到六十秒。此外,如果這些抽出參數(shù)改變(所選的抽出流速改變,等等),這個(gè)裝置還具有相同的反應(yīng)時(shí)間。
此外,加壓流體瓶(尤其容納氧氣)可以用于不同的應(yīng)用中(供給呼吸機(jī)或直接供給患者)。在一些情況下,已知的裝置不能有效地通知用戶。
此外,這樣的裝置不能針對(duì)某些危險(xiǎn)情形或某些故障發(fā)出信號(hào)。
本發(fā)明的目的是減少上面提到的現(xiàn)有技術(shù)中的所有或部分缺陷。
為此,根據(jù)本發(fā)明的、在其他方面也符合在上面的前序部分中給出的其一般定義的閥的實(shí)質(zhì)性特征在于,當(dāng)指明由該壓力傳感器測(cè)量到的流體壓力的信號(hào)的變化大于給定抽出閾值時(shí),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件被配置成用于檢測(cè)氣體抽出并且響應(yīng)于此來(lái)致使與所述抽出有關(guān)的至少一項(xiàng)信息被顯示在該顯示器上。
這使得能夠快速且自動(dòng)地向用戶指明:氣體正由于醫(yī)用呼吸機(jī)在被供給或者由于泄露而被抽出。
此外,本發(fā)明的實(shí)施例可以包括以下特征中的一項(xiàng)或多項(xiàng):
-當(dāng)指明由該壓力傳感器測(cè)量到的流體壓力的信號(hào)的變化大于所述抽出閾值時(shí),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件被配置成用于根據(jù)該壓力傳感器的信號(hào)來(lái)檢測(cè)由于該抽出而造成的該瓶?jī)?nèi)流體壓力變化的形式的至少一個(gè)特征,
-該瓶?jī)?nèi)流體壓力變化的形式的所述特征包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):壓力或量的變化的周期性特征、壓力或量的變化的頻率,
-該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件被配置成用于根據(jù)該瓶?jī)?nèi)流體壓力變化的形式的所述特征來(lái)檢測(cè)與醫(yī)用呼吸機(jī)的流體供應(yīng)相對(duì)應(yīng)的抽出、并且致使與醫(yī)用呼吸機(jī)的流體供應(yīng)有關(guān)的至少一個(gè)相應(yīng)信息被顯示在該顯示器上,
-該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件被配置成用于根據(jù)該瓶?jī)?nèi)流體壓力變化的形式的所述特征來(lái)檢測(cè)與醫(yī)用呼吸機(jī)的流體供應(yīng)相對(duì)應(yīng)的抽出、并且致使與醫(yī)用呼吸機(jī)的流體供應(yīng)有關(guān)的至少一個(gè)相應(yīng)信息被顯示在該顯示器上,
-該閥包括第一和第二抽出回路,該第一抽出回路各自包括旨在連通加壓流體瓶的儲(chǔ)存容積的第一上游端以及旨在連接到所抽出氣體的消耗裝置上的第二下游端,該第一抽出回路包括用于調(diào)節(jié)在其上游端與下游端之間的所抽出流體的流速和/或壓力的構(gòu)件,該閥包括用于對(duì)該調(diào)節(jié)構(gòu)件進(jìn)行手動(dòng)控制的構(gòu)件,該控制構(gòu)件被安裝成能夠相對(duì)于該閥的本體移動(dòng)并且與該調(diào)節(jié)構(gòu)件協(xié)作來(lái)取決于該控制構(gòu)件相對(duì)于該本體的位置而控制被允許從該上游端循環(huán)到該下游端的流體的流速和/或壓力,該調(diào)節(jié)構(gòu)件是在該回路的至少一個(gè)打開位置與同該第一抽出回路的關(guān)閉相對(duì)應(yīng)的、被稱為“關(guān)閉”位置的位置之間可移動(dòng)的,在該調(diào)節(jié)構(gòu)件的關(guān)閉位置中,被允許從該上游端流到該下游端的流體流速為零,即該第一回路的隔離構(gòu)件包括該調(diào)節(jié)構(gòu)件,其中該閥具有用于感測(cè)該調(diào)節(jié)構(gòu)件的位置的傳感器,所述位置傳感器被連接至該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件上以便向后者傳輸指明其打開或關(guān)閉位置的信號(hào),該第二抽出回路包括繞過(guò)了該第一抽出回路的流速和/或壓力調(diào)節(jié)構(gòu)件的一部分,并且當(dāng)該調(diào)節(jié)構(gòu)件處于其關(guān)閉位置中并且該指明瓶?jī)?nèi)的流體壓力的信號(hào)的變化大于該抽出閾值時(shí),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件被配置成用于檢測(cè)經(jīng)由該第二抽出回路或經(jīng)由流體泄露的流體抽出、并且致使與這個(gè)檢測(cè)到的抽出有關(guān)的信息項(xiàng)被顯示在該顯示器上,
-該用于感測(cè)該隔離構(gòu)件的位置的傳感器測(cè)量或檢測(cè)該構(gòu)件的位置以用于手動(dòng)地控制該調(diào)節(jié)構(gòu)件,該位置傳感器被連接至該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件上以便向后者傳輸信號(hào),該信號(hào)指明根據(jù)該控制構(gòu)件的檢測(cè)到的位置由該調(diào)節(jié)構(gòu)件所設(shè)定的流體流速和/或壓力,
-響應(yīng)于由該位置傳感器測(cè)量的設(shè)定流速和/或壓力的信號(hào)以及由該壓力傳感器測(cè)量的壓力的信號(hào),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件被配置成用于計(jì)算并在該顯示器上顯示與該閥的使用模式(經(jīng)由該第一抽出回路或者經(jīng)由該第二抽出回路進(jìn)行抽出)有關(guān)的信息以及可選地與可能的泄露有關(guān)的信息,
-當(dāng)該調(diào)節(jié)構(gòu)件處于其關(guān)閉位置中并且指明由該壓力傳感器測(cè)量到的流體壓力的信號(hào)的變化低于該抽出閾值時(shí),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件被配置成用于致使與該瓶中的流體的壓力和/或量有關(guān)的固定信息顯示在該顯示器上,
-該抽出閾值對(duì)應(yīng)于5與15mbar/分鐘之間的值并且優(yōu)選地等于10mbar/分鐘(0.05l/min),
-當(dāng)該調(diào)節(jié)構(gòu)件處于其關(guān)閉位置中并且指明該流體壓力的信號(hào)的變化大于該抽出閾值時(shí),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件被配置成用于根據(jù)對(duì)初始?jí)毫π盘?hào)的測(cè)量以及由壓力傳感器輸出的此壓力信號(hào)的變化來(lái)計(jì)算與剩余流體的自主性有關(guān)的信息,并且在于,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件被配置成用于致使這個(gè)計(jì)出的自主性信息和/或與該瓶?jī)?nèi)流體的初始量或壓力有關(guān)的信息項(xiàng)被顯示在該顯示器上,
-所檢測(cè)和/或計(jì)算的信息中的全部或一些被顯示在該顯示器上和/或以有線或無(wú)線的方式通過(guò)電信號(hào)和/或音頻信號(hào)傳輸,
-這些部件中的至少一個(gè)、并且尤其這些傳感器(位置傳感器、壓力傳感器)之一是電氣型的并且由電池和/或電感系統(tǒng)供電,所述至少一個(gè)部件能夠被不連續(xù)地供電以便節(jié)約能量,其中該用于采集、存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件能夠被配置來(lái)在進(jìn)行測(cè)量時(shí)確保此電力供應(yīng)。
本發(fā)明還涉及一種包括根據(jù)以上或以下特征中的任一特征所述的閥的瓶。
本發(fā)明還可以涉及包括上述或下述特征的任何組合的任何替代性裝置或方法。
進(jìn)一步的具體特征和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)閱讀以下參照附圖給出的說(shuō)明將變得清楚,在附圖中:
-圖1示出了示意性局部側(cè)視圖,展示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)可能的示例性實(shí)施例的安裝在加壓氣體瓶上的閥,
-圖2示意性且局部展示了來(lái)自圖1的閥的一部分的結(jié)構(gòu)和操作,
-圖3至5示意性且局部展示了根據(jù)本發(fā)明的閥的位置傳感器的三個(gè)相應(yīng)實(shí)例的結(jié)構(gòu)和操作,
-圖6示意性地示出了兩條曲線,展示了由來(lái)自圖5的一個(gè)或多個(gè)位置傳感器生成的信號(hào)的實(shí)例,
-圖7和8分別示意性且局部展示了根據(jù)本發(fā)明的閥的位置傳感器的第四實(shí)例和第五實(shí)例的結(jié)構(gòu)和操作,
-圖9示意性地示出了隨時(shí)間測(cè)量的壓力曲線的實(shí)例。
圖1示意性地示出了加壓氣體瓶2,該加壓氣體瓶配備有能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的閥1。
該閥1包括本體,該本體配備有旨在安裝在加壓流體瓶2的孔口中(例如通過(guò)旋擰)的末端。
以常規(guī)方式,該閥的本體容納了至少一個(gè)抽出回路11,該至少一個(gè)抽出回路包括旨在連通加壓流體瓶的儲(chǔ)存容積的第一上游端以及例如旨在經(jīng)由自密封出口連接閥101(即,結(jié)合有關(guān)閉閥的閥)連接到所抽出氣體的消耗裝置上的第二下游端,該閥是通過(guò)(例如,經(jīng)由齒形連接器)連接至其上的抽出連接器打開的。
被并入出口連接件101中的這個(gè)閥因此形成用于打開或關(guān)閉所述抽出回路11的隔離構(gòu)件。當(dāng)然,替代這個(gè)閥或除此之外,可以在回路11中提供單獨(dú)的隔離閥。類似地并且如圖1所示,可以在這個(gè)回路11中提供流速調(diào)節(jié)器或泄壓閥14。
這個(gè)抽出回路11例如被提供用于供應(yīng)處于(經(jīng)由釋壓閥14)經(jīng)調(diào)節(jié)的壓力下的氣體。例如,第二抽出回路11將在3至10巴左右的變化或固定的壓力供應(yīng)給用戶器具。
該閥還包括用于指明與連接至閥1的瓶中的流體含量有關(guān)的數(shù)據(jù)的電子裝置6。
該電子指示裝置6優(yōu)選地包括用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7以及連接至該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7上的至少一個(gè)數(shù)據(jù)顯示器8,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7包括例如計(jì)算機(jī)和/或微處理器或任何其他等效系統(tǒng)。當(dāng)然,這個(gè)裝置可以具有一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)接收構(gòu)件(經(jīng)由有線和/或無(wú)線連接)還以及一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)輸出構(gòu)件(經(jīng)由有線和/或無(wú)線連接)。
該閥還包括旨在測(cè)量連接至該閥1上的流體瓶2的儲(chǔ)存容積內(nèi)的壓力的壓力傳感器10(參見圖2)。
壓力傳感器10連接到該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7上以便向后者傳輸(以有線和/或無(wú)線的方式)指明尤其是實(shí)時(shí)或周期性地測(cè)量的流體壓力的信號(hào)。
根據(jù)一個(gè)有利體特征,當(dāng)指明由該壓力傳感器10測(cè)量到的流體壓力的信號(hào)的變化大于給定抽出閾值(最小閾值)時(shí),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7被配置成用于檢測(cè)氣體抽出并且響應(yīng)于此致使與所述抽出有關(guān)的至少一項(xiàng)信息被顯示在該顯示器8上。換言之,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7能夠檢測(cè)到抽出并且以相關(guān)的方式通知用戶。
優(yōu)選地,當(dāng)指明由該壓力傳感器10測(cè)量的流體壓力的信號(hào)的變化大于所述抽出閾值時(shí),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7被配置成用于根據(jù)該壓力傳感器10的信號(hào)來(lái)檢測(cè)由于該抽出而造成的該瓶?jī)?nèi)流體壓力變化的形式的至少一個(gè)特征。
該瓶?jī)?nèi)流體壓力變化的形式的至少一個(gè)特征包括例如以下各項(xiàng)中的一項(xiàng):壓力或量的變化的周期性特征、壓力或量的變化的頻率(參見圖9,該圖展示了壓力P隨時(shí)間變化的實(shí)例)。
換言之,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成用于根據(jù)該瓶?jī)?nèi)流體壓力變化的形式的所述特征來(lái)檢測(cè)與醫(yī)用呼吸機(jī)的流體供應(yīng)相對(duì)應(yīng)的抽出、并且致使與醫(yī)用呼吸機(jī)的流體供應(yīng)有關(guān)的至少一個(gè)相應(yīng)信息項(xiàng)被顯示在顯示器8上。這能夠尤其通過(guò)向用戶指明該瓶正在供給應(yīng)醫(yī)用呼吸機(jī)來(lái)通知他。該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以提供與這個(gè)用途有關(guān)的相關(guān)信息。
如圖1所示,閥1的本體可以容納另一個(gè)抽出回路3(是與前一個(gè)回路11至少部分地分開的),該抽出回路包括與瓶2的儲(chǔ)存容積連通的第一上游端13。這一抽出回路3可以包括旨在連接到所抽出氣體的消耗裝置(例如在氧氣或某種其他醫(yī)用氣體的情況下,為患者)上的第二下游端23。
這個(gè)抽出回路3優(yōu)選地包括用于調(diào)節(jié)在上游端13與下游端23之間的所抽出流體的流速和/或壓力的構(gòu)件4。這個(gè)調(diào)節(jié)構(gòu)件4例如是具有多個(gè)經(jīng)校準(zhǔn)孔口16的流速調(diào)節(jié)器,從而使得能夠選擇抽出氣體流速(參見圖3中的示意性描繪)。當(dāng)然,任何其他的調(diào)節(jié)構(gòu)件都是可想到的。
閥1包括用于對(duì)調(diào)節(jié)構(gòu)件4進(jìn)行手動(dòng)控制的構(gòu)件5。該控制構(gòu)件5被安裝成能夠相對(duì)于閥1的本體移動(dòng)并且與該調(diào)節(jié)構(gòu)件4協(xié)作來(lái)取決于該控制構(gòu)件5相對(duì)于該閥的本體的位置而控制被允許循環(huán)的流體的流速和/或壓力??刂茦?gòu)件5包括例如旋轉(zhuǎn)手輪。當(dāng)然,任何適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)都是可想到的(樞轉(zhuǎn)杠桿、數(shù)字控制、經(jīng)由遠(yuǎn)程控制的無(wú)線控制,等等)。例如,控制構(gòu)件5取決于其在多個(gè)分開的穩(wěn)定位置或連續(xù)移動(dòng)的多個(gè)位置之中的位置來(lái)選擇經(jīng)校準(zhǔn)的孔口和/或控制流速限制閥。
閥1可以有利地具有用于感測(cè)該用于對(duì)該調(diào)節(jié)構(gòu)件4進(jìn)行手動(dòng)控制的構(gòu)件5的位置的傳感器9。該位置傳感器9連接至該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7上以便向后者傳輸信號(hào),該信號(hào)指明由該調(diào)節(jié)構(gòu)件4所設(shè)定的流體流速和/或壓力。例如,用于感測(cè)該控制構(gòu)件5的位置的傳感器9包括用于將該控制構(gòu)件的機(jī)械移動(dòng)轉(zhuǎn)換成該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可利用的電氣信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。
該檢測(cè)器例如固定至該閥的固定部分上、或者相應(yīng)地該控制構(gòu)件上,該檢測(cè)器69、79輸出取決于控制構(gòu)件5的位置所確定的電氣或數(shù)字信號(hào)。這個(gè)信號(hào)能以有線和/或無(wú)線的方式被輸出。
用于感測(cè)該控制構(gòu)件5的位置的傳感器9可以包括例如以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):電容傳感器、磁傳感器、機(jī)械傳感器。
該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成用于響應(yīng)于接收到由傳感器10遞送的壓力信號(hào)來(lái)計(jì)算并在顯示器8上顯示與剩余的流體的自主性或含量有關(guān)的信息。
優(yōu)選地,該用于對(duì)該調(diào)節(jié)構(gòu)件4進(jìn)行手動(dòng)控制的構(gòu)件5可移動(dòng)到與所討論的抽出回路3的關(guān)閉相對(duì)應(yīng)的、被稱為“關(guān)閉”位置的位置中。換言之,被允許從上游端13流到下游端23的流體的流速為零。當(dāng)手動(dòng)控制構(gòu)件5處于其關(guān)閉位置中并且指明瓶2內(nèi)的流體壓力的信號(hào)的變化低于給定的變化閾值(例如相當(dāng)于由壓力傳感器10測(cè)量的10mbar/分鐘的壓降(0.05l/min))時(shí),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7優(yōu)選地被配置成用于致使與瓶2內(nèi)的流體的壓力和/或量有關(guān)的固定信息被顯示在顯示器8上。
換言之,該裝置檢測(cè)瓶12不是正在被排空并且例如顯示與其含量有關(guān)的信息。
當(dāng)調(diào)節(jié)構(gòu)件4不為這兩個(gè)抽出回路3、11所共有時(shí),即使這個(gè)調(diào)節(jié)構(gòu)件4處于該關(guān)閉位置中,經(jīng)由這些回路之一11進(jìn)行抽出仍是可能的。
抽出回路11可以獨(dú)立于設(shè)有調(diào)節(jié)構(gòu)件4的抽出回路3而例如從瓶2中抽出氣體。
因此,當(dāng)手動(dòng)控制構(gòu)件5處于其關(guān)閉位置并且指明瓶2內(nèi)的流體壓力(由壓力傳感器10測(cè)量的)的信號(hào)的變化大于給定的變化閾值(例如25mbar/分鐘)時(shí),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以檢測(cè)經(jīng)由第二抽出回路11的抽出、或者如果這個(gè)第二抽出回路11未被使用,則檢測(cè)可能的流體泄露的信號(hào)。
該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7在需要時(shí)可以致使與經(jīng)由抽出回路11的抽出有關(guān)的和/或與泄露(警報(bào)信號(hào))有關(guān)的信息項(xiàng)被顯示在顯示器8上或被輸出(無(wú)線地、以有線方式或音頻地)。
因此,當(dāng)手動(dòng)控制構(gòu)件5處于其被稱為關(guān)閉位置的位置中并且指明瓶?jī)?nèi)的流體壓力的信號(hào)的變化大于給定的變化閾值(例如25mbar/分鐘)時(shí),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7被配置成用于檢測(cè)由于經(jīng)由所討論的抽出回路11的抽出而造成的瓶?jī)?nèi)流體壓力變化的形式的至少一個(gè)特征(如之前所描述的)。
如圖9中示意性所示,這使得能夠在兩到三次壓力振蕩結(jié)束時(shí)檢測(cè)例如與向呼吸機(jī)的氣體供應(yīng)相對(duì)應(yīng)的周期性抽出。確切地,即使抽出的氣體沒有穿過(guò)流速調(diào)節(jié)器4,流速將被呼吸機(jī)直接調(diào)節(jié)并且將取決于患者的呼吸。如此遞送的流速不是恒定的而是隨時(shí)間振蕩(取決于患者的呼吸)。
該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成用于使用以下原理檢測(cè)(識(shí)別)表征換氣的壓降:
-以閉合的周期性模式(例如每0.1至兩秒,尤其每秒)測(cè)量該壓力信號(hào),
-鑒別具有五至二十五方波(呼吸次數(shù))/分鐘的頻率的方波型信號(hào)。
為了根據(jù)這個(gè)信號(hào)來(lái)計(jì)算剩余氣體自主性,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成用于測(cè)量在該最佳條件上的壓降以便由其推導(dǎo)出等效的減小速率(參見圖9的參考號(hào)15)。替代地或另外,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成用于算出在相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間(幾分鐘,例如十分鐘)上的平均壓降,從而消除圖像的不準(zhǔn)確。
在這個(gè)壓力信號(hào)與換氣信號(hào)不對(duì)應(yīng)(例如連續(xù)減小的變化)的事件中,則該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以確定存在泄漏或氣體的不正確使用、并且可以以相同方式傳達(dá)此事。
因此,在此情況下,通過(guò)同時(shí)在位置檢測(cè)器5處檢測(cè)關(guān)閉位置(例如,刻度“0”=“零”)和壓降,于是就能夠立即且自動(dòng)地檢測(cè)瓶2的使用模式。適合于這種抽出方式的自主性計(jì)算算法可以是通過(guò)該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7來(lái)實(shí)施的。
這種基于壓力測(cè)量10的自主性計(jì)算算法接著可以自動(dòng)地開始。
此外,當(dāng)手動(dòng)控制構(gòu)件5處于其關(guān)閉位置中并且該指明瓶2內(nèi)的流體壓力的信號(hào)的變化大于給定變化閾值時(shí),用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成用于根據(jù)對(duì)初始?jí)毫π盘?hào)的測(cè)量以及由壓力傳感器10提供的此壓力信號(hào)的變化來(lái)計(jì)算與剩余流體的自主性有關(guān)的信息。該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7尤其可以被配置成致使這個(gè)計(jì)算的自主性信息和/或與瓶2內(nèi)的流體的初始量或壓力有關(guān)的信息被顯示在顯示器8上。
壓力傳感器10可以例如位于第一抽出回路3的上游端處和/或第二抽出回路11處。
此外,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成響應(yīng)于接收到這個(gè)設(shè)定流速和/或壓力信號(hào)而致使與由該調(diào)節(jié)構(gòu)件4設(shè)定的流體流速和/或壓力有關(guān)的信息項(xiàng)被顯示在顯示器8上。
如圖3所示,用于感測(cè)該控制構(gòu)件5的位置的傳感器9可以包括例如與控制構(gòu)件5嚙合的機(jī)構(gòu)19(嚙合和/或齒口系統(tǒng))以及電位計(jì)39。該機(jī)構(gòu)具有形成了電位計(jì)39的游標(biāo)的移動(dòng)部分29(例如,輪或桿或齒條)。以此方式,位置傳感器9提供取決于控制構(gòu)件5的位置而確定的電壓和/或電阻值。
在圖4的實(shí)例中,用于感測(cè)該控制構(gòu)件5的位置的傳感器9包括與控制構(gòu)件5嚙合的機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)包括光學(xué)的和/或數(shù)字的編碼器49,例如有線編碼器(火線和地線)。編碼器49供應(yīng)取決于控制構(gòu)件5的位置而確定的數(shù)字信號(hào)。取決于該機(jī)構(gòu)的位置,一根或多根電線是帶電或短路的,從而形成用于表征不同位置的多個(gè)單獨(dú)信號(hào)(例如對(duì)應(yīng)具有n根電線的系統(tǒng),為2n-1)。
如圖5所示,用于感測(cè)該控制構(gòu)件5的位置的傳感器9可以包括磁性系統(tǒng),該磁性系統(tǒng)具有固定至控制構(gòu)件5上的至少一個(gè)磁體59以及用于檢測(cè)該至少一個(gè)磁體59的磁場(chǎng)的至少一個(gè)檢測(cè)器69、79。例如,三個(gè)磁體59被固定至控制構(gòu)件5上。如果控制構(gòu)件5移動(dòng)(例如通過(guò)旋轉(zhuǎn)),則一個(gè)檢測(cè)器69檢測(cè)例如依賴于這種移動(dòng)D的磁場(chǎng)E,該移動(dòng)進(jìn)行振蕩并且使得能夠表征多個(gè)位置。當(dāng)該裝置包括第二編碼器79(或更多)時(shí),可以同時(shí)利用若干分開的信號(hào)以改進(jìn)對(duì)這些分開的位置的檢查。
如圖7和8所示,所述用于感測(cè)該控制構(gòu)件5的位置的傳感器9可以包括電容性系統(tǒng)109,該電容性系統(tǒng)測(cè)量固定的磁性參照物89與連接至控制構(gòu)件5上的移動(dòng)部分99之間的電容。
所有這些系統(tǒng)都具有檢測(cè)可靠而不需要提供與該機(jī)構(gòu)的移動(dòng)部分相連的電線的優(yōu)點(diǎn)。
該電位計(jì)系統(tǒng)、并且更廣義地每個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)都可以在生產(chǎn)過(guò)程中容易地校準(zhǔn)。
例如,用于感測(cè)控制構(gòu)件5的位置的傳感器9的電位計(jì)39或檢測(cè)器可以通過(guò)測(cè)量其所供應(yīng)的、并且與所述關(guān)閉位置(流速為零)相對(duì)應(yīng)的電壓或電阻值(或磁場(chǎng)和電容值)來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。接下來(lái),能夠測(cè)量由電位計(jì)39供應(yīng)的、與控制構(gòu)件5的相對(duì)于該關(guān)閉位置的極限位置相對(duì)應(yīng)的電壓或電阻值(例如,15升/分鐘)。由電位計(jì)39供應(yīng)的中間電壓或電阻值相應(yīng)地屬于控制構(gòu)件5在該關(guān)閉位置與該極限位置之間的中間位置。(對(duì)檢測(cè)某個(gè)其他物理變量、磁場(chǎng)、電容等也是如此,其中,信號(hào)的中間位置可以相應(yīng)地指派給控制構(gòu)件5的中間位置)。
替代地或另外,用于感測(cè)控制構(gòu)件5的位置的傳感器9的電位計(jì)39可以通過(guò)測(cè)量其所供應(yīng)的、與控制構(gòu)件5的位置相對(duì)應(yīng)的電壓或電阻值來(lái)校準(zhǔn),在該位置中持續(xù)給定的時(shí)間(例如一至三分鐘),壓力傳感器10沒有測(cè)量到壓力變化。這個(gè)位置(信號(hào)的這個(gè)值)被定義為該回路的關(guān)閉位置(流速為零)。這種限定關(guān)閉位置的方式可以應(yīng)用于其他實(shí)例(磁場(chǎng)、電容等)。
該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7因此可以被配置成用于接收由該壓力傳感器10測(cè)量的壓力P的信號(hào)以及由該位置傳感器9供應(yīng)的流速和/或壓力D信號(hào)二者。該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7因此可以被編程來(lái)根據(jù)這兩項(xiàng)信息計(jì)算與剩余流體的自主性有關(guān)的信息項(xiàng),該剩余流體的自主性是通過(guò)根據(jù)所測(cè)量的初始?jí)毫τ?jì)算由該調(diào)節(jié)構(gòu)件4設(shè)定的抽出流速和/或壓力D所產(chǎn)生的氣體的壓力和/或量隨時(shí)間的理論減小量而確定的。
此外,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成用于:
-計(jì)算由壓力傳感器10測(cè)量的流體量或壓力的實(shí)際變化,
-計(jì)算由調(diào)節(jié)構(gòu)件4設(shè)定的流體量或壓力的理論變化,
-將由壓力傳感器10測(cè)量的量或壓力的該實(shí)際變化與由該調(diào)節(jié)構(gòu)件4設(shè)定的量或壓力的該理論變化進(jìn)行比較,并且
-如果該理論變化和實(shí)際變化偏離到大于給定安全閾值的程度(例如偏離了15%至30%、且尤其25%)則生成報(bào)警信號(hào)。
與瓶2中的剩余流體的自主性或含量有關(guān)的信息可以被表示為剩余時(shí)間(或相應(yīng)地,剩余量),是例如按以下類型的公式將由該壓力傳感器10測(cè)量的初始?jí)毫?或,相應(yīng)地流動(dòng)氣體量)除以由該調(diào)節(jié)構(gòu)件4設(shè)定的壓力理論變化(或,相應(yīng)地由該調(diào)節(jié)構(gòu)件(4)設(shè)定的量變化)得到的:剩余時(shí)間=初始?jí)毫?設(shè)定的壓力變化(或相應(yīng)地,剩余時(shí)間=剩余流體含量/設(shè)定的量變化)。
量或壓力的理論變化可以例如通過(guò)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT或?qū)嶋H氣體狀態(tài)方程PV=ZnRT(國(guó)際單位)來(lái)計(jì)算,其中P是測(cè)量的壓力,V是已知的瓶容積,n是量,R是理想氣體常數(shù),并且T是測(cè)量的溫度或近似為測(cè)量的環(huán)境溫度,Z是(從表格或通過(guò)計(jì)算)假定已知的壓縮因子。類似地,壓力與量之間的轉(zhuǎn)換可以通過(guò)理想氣體狀態(tài)方程或任何其他等效的公式來(lái)計(jì)算,其中瓶2的容積是已知的并且被輸入該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7中,并且溫度可以通過(guò)該瓶?jī)?nèi)的傳感器或環(huán)境外部傳感器來(lái)測(cè)量或者被計(jì)算或輸入或近似。
該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成用于根據(jù)由壓力傳感器10測(cè)量的壓力信號(hào)來(lái)計(jì)算在十五秒與十分鐘之間、且優(yōu)選在三十秒與五分鐘之間的給定時(shí)間段上的與流體的自主性或含量有關(guān)的信息項(xiàng)。該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7還可以被配置成將基于測(cè)量的壓力P信號(hào)所計(jì)算出的這個(gè)自主性信息與根據(jù)由調(diào)節(jié)構(gòu)件4設(shè)定的量或壓力的變化所計(jì)算的理論自主性信息進(jìn)行比較。
這種動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量可以使得能夠更準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)所顯示的有效抽出流速和/或自主性,如果必要的話。
類似地,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成用于在從位置傳感器9接收到指明由調(diào)節(jié)構(gòu)件4經(jīng)由控制構(gòu)件5設(shè)定的流體流速和/或壓力的變化的信號(hào)時(shí),重新計(jì)算并可選地自動(dòng)顯示與流體的自主性、或含量有關(guān)的信息的更新。
手動(dòng)控制構(gòu)件5和/或調(diào)節(jié)構(gòu)件4可能能夠移動(dòng)到與被允許從上游端13流到下游端的流體的相應(yīng)流速和/或壓力值相對(duì)應(yīng)的多個(gè)分開的位置(這些位置是或不是機(jī)械穩(wěn)定的)中。根據(jù)一個(gè)可能有利的具體特征,當(dāng)手動(dòng)控制構(gòu)件5被置于被允許從上游端13流到下游端23的兩個(gè)相應(yīng)相鄰流體流速和/或壓力值之間的中間位置時(shí),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7被配置成用于選擇并在顯示器8上顯示這些相鄰值之一或二者、并且優(yōu)選地對(duì)于用戶而言最關(guān)鍵的或最不利的值。
替代地,在這種情形下,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成在顯示器8上顯示由這些相鄰的值界定的取值范圍或抑制這些值的全部或部分顯示。
這使得能夠通過(guò)顯示相關(guān)的但不利的信息來(lái)工效學(xué)地警告用戶存在不正確的操作,從而迫使其改正其選擇(或者通過(guò)抑制這個(gè)顯示)。
例如,當(dāng)手動(dòng)控制構(gòu)件5被置于兩個(gè)相應(yīng)相鄰流量值之間的中間位置時(shí),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7被配置成用于基于這兩個(gè)相鄰值中的較高值來(lái)計(jì)算并在顯示器8上顯示與瓶?jī)?nèi)剩余的流體的自主性或含量有關(guān)的信息。
因此,例如如果用戶將控制構(gòu)件5定位在n升/分鐘與n+1升/分鐘(n是整數(shù))之間的位置,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成用于基于n+1升/分鐘的抽出流速值來(lái)計(jì)算自主性(比如果用n升/分鐘的值計(jì)算的自主性更小)。
類似地,當(dāng)手動(dòng)控制構(gòu)件5被置于兩個(gè)相應(yīng)相鄰流量值之間的中間位置時(shí),該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成用于在顯示器8上顯示與由該調(diào)節(jié)構(gòu)件4設(shè)定的、對(duì)應(yīng)于這兩個(gè)相鄰值中的較低值的抽出流速有關(guān)的信息。因此,例如如果用戶將控制構(gòu)件5定位在n升/分鐘與n+1升/分鐘(n是整數(shù))之間的位置,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成用于在顯示器8上顯示基于n升/分鐘(較低流速,例如可以小于醫(yī)用處方)的抽出流速值的信息。這將使用戶作出反應(yīng)從而改正流速選擇。
該裝置可以被配置成在此情況下遞送與這兩個(gè)相鄰值之一、尤其與該顯示值相對(duì)應(yīng)的流體流速。
此外,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以被配置成具有指明瓶2在被填充之后尚未被使用的保障密封功能。因此,在第一次抽出之前,該用于采集、存儲(chǔ)并處理數(shù)據(jù)的構(gòu)件7可以致使與該瓶2內(nèi)的流體含量有關(guān)的固定信息項(xiàng)(和/或“瓶充滿”類型信息項(xiàng))被顯示在該顯示器8上,直到該位置傳感器9傳輸信號(hào),該信號(hào)指明持續(xù)給定時(shí)間地從該儲(chǔ)器2中抽出的流體的流速和/或壓力和/或?qū)?yīng)于給定量的流體(例如20升的抽出氣體)。這種檢測(cè)可以是通過(guò)由壓力傳感器10提供的信息來(lái)執(zhí)行或完成的。
雖然本發(fā)明相對(duì)簡(jiǎn)單且便宜,但很容易看到本發(fā)明使得能夠更快速地顯示流速和自主性信息。
本發(fā)明有利地應(yīng)用于加壓氣體瓶、尤其是含有加壓氧氣的瓶。