[发明专利]非侵入式多功能传感器系统

权利要求书

1.一种集成多功能传感器系统，包括：

头部，该头部具有狭槽以容纳由可变形材料形成的管；

安装在所述头部中的多个传感器元件，面对所述狭槽中的管，每个所述传感器元件用于检测与管中流体相关的状态；以及

电子电路，所述多个传感器元件连接至所述电子电路从而提供由所述多个传感器元件的每个检测到的状态的测量。

2.根据权利要求1所述的集成多功能传感器系统，其中，所有的所述传感器元件执行相应的检测功能，同时位于所述狭槽中的管的壁的外部。

3.根据权利要求2所述的集成多功能传感器系统，其中，所述多个传感器包括：

一对压电元件，彼此对置地安装在所述狭槽的侧壁上从而接触所述狭槽中的管的外壁；以及

安装在所述狭槽的一个壁上的力传感器，从而接触所述狭槽中的管的外壁；以及其中，所述电子电路包括：

微处理器；

气泡和颗粒检测电路，由所述微处理器控制从而将超声波能量提供至所述压电传感器元件其中的一个，并且接收传递穿过所述管的超声波能量，并且根据所接收的能量确定流动在狭槽中的管的流体中是否存在气泡和/或颗粒；以及

由所述微处理器控制的力检测电路，从而根据所述狭槽中的管的变形的变化确定流动在管中的流体的压力的变化，其表示流体流的夹杂物。

4.根据权利要求3所述的集成多功能传感器系统，其中，所述力检测电路也用于确定所述狭槽中的管是否存在。

5.根据权利要求3所述的集成多功能传感器系统，其中，所述多个传感器元件还包括：

红外温度传感器元件，将红外能量束投射入所述狭槽中的管；以及

安装在狭槽的一个壁上的发光元件，用于将光传递入狭槽中的管的内部，以及所述狭槽的相对壁上的光接收元件，用于接收通过所述管的光；以及其中，所述电子电路还包括：

温度检测电路，响应于由所述红外温度检测元件检测到的红外能量来确定流动在所述狭槽中的管的流体的温度；以及

流体类型检测电路，响应于由所述光接收元件接收的光来确定流动在所述狭槽中的管中的流体的颜色。

6.根据权利要求5所述的集成多功能传感器系统，其中，所述流体类型检测电路也用于确定所述狭槽中是否存在管和/或管中是否存在流动的流体。

7.根据权利要求3所述的集成多功能传感器系统，其中，所述电子电路还包括由计时信号控制的多路调制器从而分离地致动所述气泡和/或颗粒检测电路和所述力检测电路其中的每个。

8.根据权利要求5所述的集成多功能传感器系统，其中，所述电子电路还包括由计时信号控制的多路调制器，用于分离地致动所述气泡和/或颗粒检测电路、所述力检测电路、所述温度检测电路和所述流体类型检测电路其中的每个。

9.一种用于集成多功能传感器系统的传感器头部，包括：

头部，具有狭槽从而容纳由可变性材料形成的管；以及

多个传感器元件，安装在所述头部从而面对所述狭槽中的管，每个所述传感器元件用于检测与管中的流体相关的状态。

10.根据权利要求9所述的传感器头部，其中，所述头部由透明塑料材料制成。

11.根据权利要求9所述的传感器头部，其中，所述多个传感器包括：

一对压电元件，彼此对置地安装在所述狭槽的侧壁上从而接触所述狭槽中的管的外壁；以及

安装在所述狭槽的一个壁上的力传感器，从而接触所述狭槽中的管的外壁。

12.根据权利要求9所述的传感器头部，其中，所述多个传感器包括：

红外温度传感器元件，将红外能量束投射入所述狭槽中的管；以及

安装在狭槽的一个壁上的发光元件，用于将光传递入狭槽中的管的内部，以及所述狭槽的相对壁上的光接收元件，用于接收通过所述管的光。

13.根据权利要求12所述的传感器头部，其中，所述多个传感器还包括：

红外温度传感器元件，将红外能量束投射入所述狭槽中的管；以及

安装在狭槽的一个壁上的发光元件，用于将光传递入狭槽中的管的内部，以及所述狭槽的相对壁上的光接收元件，用于接收通过所述管的光。