[发明专利]气泡检测传感器

说明书

一种气泡检测传感器(100)，包括具有发射表面(132)的发射器(130)和位于流体导管(300)的与发射器(130)相对的一侧的接收器(150)。接收器(150)具有接收表面(152)，其适于接收由发射器(130)发射的经过流体导管(300)的流体(310)的信号。正交于发射表面(132)和接收表面(152)延伸的传感器轴线(S)相对于正交于流体导管(300)的纵向导管轴线(L)延伸的平面(P)以旋转偏移角度(A)设置。旋转偏移角度(A)设置为优化由接收器(150)接收到的信号的灵敏度与由接收器(150)接收到的信号的效率的比率。

技术领域

本发明涉及传感器，更具体地，涉及用于检测流体中的气泡的气泡检测传感器。

背景技术

用于检测流体中的气泡的气泡检测传感器具有在承载流体的管子的相对侧的发射器和接收器。信号通过流体从发射器传送到接收器，并且被分析以确定流体中是否存在气泡。在许多应用中，检测流体中气泡的存在至关重要。例如，在医疗领域，检测传输给患者进行静脉输注或透析的流体中的气泡，以避免潜在危险的空气栓塞。当前的应用需要提高气泡检测传感器的灵敏度，以便更可靠地检测较小的气泡。

美国专利申请No.2009/0293588公开了一种气泡检测传感器，包括彼此侧向偏移的发射器和接收器。发射器和接收器的侧向偏移增加了气泡检测传感器的灵敏度，以允许检测较小的气泡。然而，由于侧向偏移，更少从发射器发射的信号被接收器接收到，从而降低了气泡检测传感器的效率。提高这种布置的效率需要昂贵的附加信号放大或更好的信号处理。

通常，在流体检测传感器中，例如在Fundamentals of Ultrasonic Flow Meters(Conrad等人)中公开的，发射器和接收器可以旋转以解决信号通过流体介质的折射。选择发射器和接收器的旋转角度只是为了优化信号的效率；确保发射器发射的信号由于折射而尽可能多地被接收器接收。旋转角度不解决信号对散射体(例如气泡)的灵敏度。

发明内容

一种气泡检测传感器，包括具有发射表面的发射器和位于流体导管的与发射器相对的一侧的接收器。接收器具有接收表面，其适于接收由发射器发射经过流体导管的流体的信号。正交于发射表面和接收表面延伸的传感器轴线相对于正交于流体导管的纵向导管轴线延伸的平面以旋转偏移角度设置。旋转偏移角度设定为优化接收器接收到的信号的灵敏度与接收器接收到的信号的效率的比率。

附图说明

现在将参照附图以举例的方式描述本发明，在附图中：

图1是根据实施例的气泡检测系统的正视图；

图2是气泡检测系统的后视图；

图3是气泡检测系统的气泡检测传感器的透视图；

图4是根据另一实施例的气泡检测传感器的后视图；

图5是根据另一实施例的气泡检测传感器的后视图；

图6是根据另一实施例的气泡检测传感器的后视图；

图7是在存在和不存在气泡的情况下的气泡检测系统的输出电压的曲线图；以及

图8是在旋转偏移角度的范围内的气泡检测系统的效率、灵敏度和品质因数的曲线图。

具体实施方式

在下文中将参考附图详细描述本公开的示例性实施例，其中，相同的附图标记指代相同的元件。然而，本公开可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本公开将本公开的概念传达给本领域技术人员。另外，在下面的详细描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对所公开的实施例的透彻理解。然而，显而易见的是，在没有这些具体细节的情况下也可以实现一个或多个实施例。