專利名稱：光氣泡檢測系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種給病人輸液的系統，可以減少因不留神把空氣泡輸送給病人的危險。更具體地說，本發明涉及一種利用光學方法檢測給病人的輸液中氣泡的系統。
背景技術：
腸外和腸內輸注系統用于給病人輸液。在腸外輸注系統中，諸如平衡鹽溶液的溶液輸送到病人的循環系統。腸內輸注系統用于因某種原因自己不能進食的病人。
腸外和腸內輸注系統的一個共同關心問題是，大量空氣與溶液一起輸送是不可取的。在腸內輸注系統中，過量的空氣可能刺激病人的消化系統，并使醫療狀況復雜化。此外，空氣可以使腸內輸注泵的容量計算不準確。
在腸外輸注系統中，危險性可能大得多。雖然腸外輸注線上的空氣是不需要的，但大量空氣可能引起血管系統的嚴重問題。在極端的情況下，過量空氣甚至可以導致病人死亡。因此，在腸外輸注系統中，不把空氣輸送到病人的血管系統是十分重要的。
除了空氣進入病人身體涉及的健康問題以外，腸外或腸內輸注導管中存在空氣還意味著，沒有給病人輸送所需量的溶液。每立方厘米空氣是沒有輸送給病人的1立方厘米腸內輸注溶液，藥物等。不能檢測傳輸通過系統的空氣量，該系統就不能準確地確定已給病人輸送的實際溶液量。在一個較長的時間周期內，即使傳輸通過系統適量的空氣可能使系統需要輸送的溶液量與實際輸送量之間有很大的差異。
有多種裝置可以檢測傳輸通過導管的液體中空氣。這些裝置中的許多裝置缺乏準確性或使用復雜。雖然其他一些裝置相當準確，但需要相當大的功率。而另一些檢測器不能提供防止傳感器失效的完整性檢查，給出導管中空氣的錯誤信息。
雖然以上這些都是缺點，而用于腸內輸注泵的大多數空氣檢測器主要缺點是成本高。大多數腸內輸注泵利用超聲傳感器以檢查氣泡。然而，這種傳感器的成本超過光傳感器成本的50倍。
因此，需要一種確定是否存在氣泡的改進傳感器，它的價格較低廉，且容易操作。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種用于檢測導管中氣泡的改進傳感器；本發明的另一個目的是提供一種容易制作和方便使用的傳感器。
本發明的另一個目的是提供一種這樣的傳感器，它利用光的折射確定導管內是否存在空氣。
本發明的另一個目的是提供一種相對廉價的光傳感器。
本發明的以上和其他目的是在具體描述的利用樣品盒的光空氣/液體傳感器實施例中實現的。樣品盒有一對側壁，這對側壁以這樣的角度使光折射到導管中的液體，當導管中沒有空氣時，光沿第一方向射出樣品盒；而當導管中存在空氣時，光沿第二方向射出樣品盒。
樣品盒設置在光發射機和光檢測器之間。光從光發射機中射出，當它傳輸通過樣品盒時發生折射。樣品盒內存在空氣改變光的折射方向，從而改變光檢測器接收的光。應當知道，如在此處所使用的，術語“光”不限于人眼可見光譜中的電磁輻射。相反，本發明的一個優選實施例利用紅外輻射。
按照本發明的一方面，導管中的空氣量影響沿第二方向折射的光量。進入第一方向的折射光量與沿第二方向的折射光量之比指示導管中空氣的相對量。
按照本發明的另一方面，樣品盒配置并設置成總是允許一些光傳輸通過樣品盒并被光檢測器接收。若光檢測器沒有檢測到光，則系統容易確定該系統已失效。
按照本發明的另一方面，樣品盒處在這樣的位置，所有從光發射機發射的光沒有到達光檢測器。因此，若光檢測器指出幾乎所有從光發射機發射的光已被接收，則光傳感器系統可以容易地確定，樣品盒沒有正確地裝入到傳感器中光發射機與光檢測器之間。
按照本發明的另一方面，樣品盒的外形是三角形，樣品盒的形狀調節通過樣品盒的光通量，并把光引導到光檢測器，它與導管中是否存在空氣有關。
按照本發明的另一方面，提供一個外殼，外殼與樣品盒之間隔開一個空氣通道。正如樣品盒的形狀一樣，外殼有助于以所需角度引導光通過樣品盒，便于確定樣品盒的導管中是否存在空氣。
最好是，外殼是利用與樣品盒相同材料制成的，并設置成平行于樣品盒側壁的角度。這可以使光以所需要角度的折射通過樣品盒。
按照本發明的另一方面，樣品盒容器中設置通道。正確安裝柔性導管到通道中，可以使導管形成第一側壁和第二側壁，這兩個側壁設置成所需的角度，當導管中存在溶液時，光沿第一方向折射；而當導管中充滿空氣時，光沿第二方向折射，即，光傳到光信號檢測器。
在本發明的一個優選實施例中，樣品盒有兩個側壁，這兩個側壁的夾角設置在45度至100度之間，并以相同的銳角設置成相對于從光信號發射機到光信號檢測器延伸的平面。更具體地說，這兩個側壁的夾角設置為60度并以相同的銳角設置成相對于水平面或從光信號發射機傳輸通過樣品盒和光信號檢測器的其他平面。相同的夾角意味著，每個側壁與該平面形成相同的銳角，但它們是在相反的方向上。
按照本發明的另一方面，我們發現，只要樣品盒壁與光傳輸平面的夾角小于直角，則樣品盒可用于確定是否存在空氣。然而，樣品盒壁的夾角越接近直角，光傳感器的元件與樣品盒壁之間的距離就越遠。此外，可以調整光信號發射機和光信號檢測器的位置，以保證存在空氣時光被折射到光傳感器，而存在液體時光沒有折射到光傳感器，反之亦然。
參照結合附圖的以下詳細描述，本發明的以上和其他目的，特征和優點是顯而易見的，其中圖1表示按照本發明原理制作的光傳感器系統透視圖；圖2A表示圖1所示光傳感器系統的剖面圖；圖2B表示圖2A所示光傳感器系統的剖面圖，其中樣品盒的導管中充滿液體；圖2C表示圖2A所示光傳感器系統的剖面圖，其中導管內存在空氣泡；圖2D表示圖2中光傳感器系統的剖面圖，其中導管內存在不透明溶液；圖3表示腸內輸注泵中所用轉接器的底透視圖，其中設置光傳感器系統的樣品盒；圖3A表示轉接器和腸內輸注泵的頂透視分解圖；圖4表示按照本發明原理制作的另一種樣品盒結構剖面圖；圖5表示按照本發明原理制作的另一種樣品盒結構剖面圖；圖6表示按照本發明原理制作的樣品盒容器的開放位置透視圖；圖6A表示圖6中樣品盒容器的閉合位置透視圖；圖6B表示圖6和6A中有樣品盒的樣品盒容器剖面圖；圖7表示按照本發明原理的另一個實施例樣品盒透視圖；圖7A表示圖7的樣品盒剖面圖；圖8表示本發明另一個實施例的樣品盒剖面圖；和圖9表示按照本發明原理制作的另一個實施例樣品盒和光傳感器系統。
具體實施例方式
現在，參照用數字標記表示本發明各個單元的附圖并結合附圖討論本發明，以便使本領域專業人員可以制作和利用本發明。應當明白，以下的描述僅僅是本發明原理的舉例說明，而不應當看成是對所附權利要求書范圍的限制。
參照圖1，圖1表示按照本發明原理制作的光傳感器系統100的透視圖。光傳感器系統100包括光傳感器104。光傳感器104有發射光的光發射機部分108和光檢測器部分112，光檢測器部分112檢測光發射機發射的光并產生正比于接收光量的電壓。光發射機部分108和光檢測器部分112確定光在這兩個部分之間傳輸的空腔116。(本領域專業人員知道，光傳感器104可以由一對發射機和檢測器構成，或可以由兩個分離部分構成。)光傳感器104還包括多個引線120，用于發送和從腸內輸注泵接收電信號，腸內輸注泵與光傳感器相關聯。本領域專業人員知道，這種方式工作的光傳感器是廉價的且容易購得。
樣品盒130放置在光傳感器104中的空腔116內。樣品盒130包括確定導管138的樣品盒壁134。在一個優選實施例中，樣品盒壁134確定三角形導管。最好是，樣品盒壁134形成的導管橫截面是倒置的等邊三角形。更好的是，樣品盒壁134在三角形底端形成底座142。
外殼150設置在樣品盒130鄰近并沿其延伸。外殼150有沿水平方向延伸的底座部分154，向上和向外延伸的一對側壁158，和上凸緣部分162。最好是，外殼150的兩個側壁158設置成平行于樣品盒壁134的兩個側壁134a和134b。它與使用的塑料有關，側壁134a，134b和158的夾角最好是在45度與100度之間。更好的是，這些側壁的夾角以及與平面的夾角設置成60度，該平面是光信號發射機108與光信號檢測器112之間傳輸不受干擾的平面。
外殼150與樣品盒130之間互相隔開，并在它們之間形成空氣室170。外殼150有幾個功能。第一，外殼150可以防止水或其他液體流入到可能損壞光傳感器104的空腔116。第二，外殼150設計成這樣，即使水充滿到外殼與樣品盒130之間的空氣室170，指出存在液體或空氣的光流程是一致的。
現在參照圖2A，圖2A表示光傳感器104中光發射機108與光檢測器112之間空腔116內設置的樣品盒130剖面圖。外殼150設置成平行于樣品盒130并與其隔開以形成空氣室170。
如圖2A所示，最好是，樣品盒130是由確定三角形導管138的三部分樣品盒壁134構成。更好的是，導管橫截面是倒置的等邊三角形。在這種結構中，樣品盒壁134的兩個側壁134a和134b的夾角為60度。這兩個側壁與水平面2A-2A之間也形成60度夾角。水平面2A-2A代表這樣的平面，光沿該平面直接從光信號發射機108傳輸到光信號檢測器112。
我們發現，這種角度安排提供一個光流動模式，便于確定樣品盒130中是否存在空氣和空氣的相對量。如以下更詳細說明的，使兩個側壁的夾角設置成47度至70度，最好是60度，若導管中有液體，則可以使光沿一個方向折射；若導管中充滿空氣，則光沿第二方向折射，并返回到平面2A-2A。
樣品盒130的底部是沿水平方向(即，平行于平面2A-2A)延伸一段短距離的底座部分142，而不是形成類似于倒置等邊三角形的尖端。底座部分142可以使一定量光傳輸通過樣品盒130，并被光檢測器112接收，它與樣品盒的導管138中是否有空氣或水無關。這構成固有的完整性檢查，因為沒有檢測的信號意味著光發射機108不工作，必須替換光傳感器104。
外殼150的位置是使光傳感器104免遭水損傷并有助于光傳輸通過樣品盒130。如圖2B所示，來自光發射機108的光在進入外殼150和從外殼150中輸出之后發生折射。在光傳輸進入樣品盒壁134a之后再發生折射。
若導管138中有水或一些其他的半透明溶液。則當光從樣品盒壁134a傳輸進入溶液時，水的折射有非常小的角度。這是因為構成樣品盒壁134的塑料折射率與液體折射率非常一致。
由于折射率相同，大部分的光以近似直線路徑傳輸通過樣品盒130，所以，不再回到光檢測器112。當然，少量的光傳輸通過底座部分142，并被光檢測器112檢測。
現在參照圖2C，圖2C表示類似于圖2A所示的剖面圖，但導管138中有大的空氣泡。光傳輸通過底座142的路徑是相同的，即，沿平面2A-2A。在到達導管138之前，其余光的路徑與圖2A中相同。因為空氣和塑料有很不同的折射率，使光以大致水平方向折射通過導管138。當光入射到樣品盒壁134b的相對部分時，使該光向下折射。當它進入和離開空氣室170和外殼150時，光再次發生折射，并被引向光檢測器112。光檢測器112接收的光量大致正比于導管138中氣泡的大小。因此，小的氣泡產生小的電壓增加，而大的氣泡產生大的電壓增加。通過監測光傳感器104產生的電壓，可以確定氣泡的大致尺寸。然而，在腸內輸注系統的實際應用中，在給定時間內產生的有空氣信號數目一般更合適。因此，例如，10個有空氣信號指出，溶液已干涸或有非常多的空氣泡數目。
利用所示的結構，電壓讀數為0表示傳感器已失效，因為一些光應當傳輸通過樣品盒130的底座部分142。1V電壓讀數表示樣品盒中充滿液體，泵正在輸送指定的容積。
與此對比，3-4V電壓讀數表示遠遠大于比預期的光量正在返回，從而指出存在氣泡。在電壓下降到這個范圍內時指出氣泡的尺寸。5V電壓讀數表示樣品盒式30和外殼150沒有正確地安裝到光傳感器104中，并發出報警聲響。
通過監測給定時間內空氣泡信號數目，傳感器使用的泵可以調節以保證輸送給病人的溶液量是準確的。若空氣泡信號數目太大，則泵可能關閉并產生報警信號，指出溶液已干涸或沒有正確地裝入。
現在參照圖2D，圖2D表示導管138中有不透明溶液的樣品盒130剖面圖。因為溶液是不透明的，來自光信號發射機108的光被導管138中溶液所阻擋，妨礙光傳向光信號檢測器112。基本上，只有確實到達光信號檢測器112的光傳輸通過底座部分142。因此，光信號檢測器112接收相同的信號，它與樣品盒130中充滿透明溶液或不透明溶液無關。若大的氣泡取代溶液，不管是透明溶液或不透明溶液，則氣泡使光檢測器112檢測到更多的光，從而表示存在氣泡。
現在參照圖3和3A，圖3和3A分別表示轉接器180和輸注泵190與轉接器180結合的底透視圖。轉接器180包括光傳感器系統104的樣品盒130。如圖3所示，樣品盒130的底座部分142設置在樣品盒的底部，以便使一些光傳輸到光檢測器，它與樣品盒中的內容無關。
轉接器180能使樣品盒130方便地安裝到腸內輸注泵190上。如在美國專利申請序列號No.09/836,851(標識為Attorney Docketno.1462pt，全文合并在此)中更詳細說明的，輸注泵通常包括一對通道192和194，這兩個通道容納轉接器的兩個側邊180a和180b以及輸液器的工作部分196，它的相對兩端連接到第一連接器184和第二連接器188。
樣品盒130形成在第一連接器中，并配置成裝入腸內輸注泵190的一個通道192內。外殼150(圖1至2D)通常作為樣品盒130相關的通道192側壁。光發射機108和光檢測器112(圖3A中看不見)通常設置在通道192的相對兩側，其功能與以上討論的相同。
轉接器180還包括防自流裝置212，配置在泵190的其他通道194位置。通常，樣品盒130和外殼150設置在上游，而防自流裝置212通常設置在轉子204的下游，利用緊壓輸液器工作部分196的多個輥子206，轉子204嚙合輸液器的工作部分，和推動液體流過樣品盒130并經過防自流裝置212，使轉接器180推入到合適位置，于是，樣品盒130自動定位在泵190中裝入的光信號發射機108與信號光檢測器112之間。若輸注泵190本身構成外殼150，則樣品盒130最好充分遠離通道以形成空氣室。
若轉接器180沒有正確地裝入到輸注泵190中，則光信號檢測器112接收的光量超出預定的范圍。一般地說，光信號檢測器112比正常情況接收多得多的光，表示樣品盒130不是在正確的位置。
現在參照圖4，圖4表示按照本發明原理制作的樣品盒230剖面圖。雖然形成倒置等邊三角形橫截面導管的樣品盒130是優選的，但這種結構不是本發明工作正常所必需的。因此，如圖4所示，導管238的橫截面是菱形。由于兩個側壁234a和234b的夾角是在45度至100度之間，最好是60度，且與光傳輸平面形成相同的銳角，光的傳輸路徑與以上圖2B和2C中的相同，使樣品盒230可用于以上討論的相同外殼150和傳感器104的配置。因此，如圖4所示，導管238中的空氣泡使光折射到光信號傳感器112。
圖4所示結構的一個優點是，樣品盒230因其尺寸的增大可以使更多的溶液量流過導管。然而，這種結構可以使部分充滿的導管傳輸未被檢測到空氣的似然性增大。
圖5表示按照本發明原理的另一個實施例樣品盒250剖面圖。在保持側壁254a和254b的夾角設置成45度至100度的同時，最好是約60度夾角，樣品盒250有圓形頂壁254，允許有更多的溶液量流過導管258，當存在空氣時，可以提供所需的光折射。
因為樣品盒的最重要特征是兩個側壁的相切結構以及與光傳輸平面之間形成銳角，本領域專業人員知道，可以利用多種其他結構以形成導管。例如，導管的橫截面可以是等腰三角形，或可以是五邊形或一些其他的形狀。然而，為了使光正確地折射回到光發射機，兩個側壁分開的夾角是在約45度至100度之間，且相對于光傳輸平面應當有相同的銳角。
現在參照圖6，圖6表示按照本發明原理制作的另一個實施例樣品盒容器300透視圖。樣品盒容器300有互相嚙合的上半部分304和下半部分308。下半部分308有用于容納柔性導管的通道312。最好是，通道312有容納導管底部的底座部分316和由兩個相對傾斜側壁形成的中央部分320，這兩個側壁最好向下和向內傾斜到底座部分，其傾角是在45度至100度之間并有相同的銳角，即，每個側壁相對于水平面有相同的夾角，因此，這兩個側壁最終相交，且夾角在45度至100度之間，最好是約60度。
通道312還有頂部322，頂部322配置成容納上半部分304上設置的凸臺330。當上半部分304閉合時，如圖6A所示，凸臺330向下延伸到通道312，迫使其中的柔性導管與中央部分320和底座部分316接觸。這就使柔性導管與通道的形狀一致并形成與圖1-2D所示樣品盒130中導管形狀類似的導管。
現在參照圖6B，圖6B表示包含柔性導管340的樣品盒容器300剖面圖。凸臺330迫使柔性導管340向下，其中該導管的形狀與通道312基本一致，并有底座部分342，有兩個側壁346a和346b的中央部分，這兩個側壁設置成與水平面有相同但相反方向的夾角，和大致水平的頂部346c。按照這種方式，柔性導管340形成樣品盒，該樣品盒確定近似三角形的導管。當樣品盒設置在光發射機與光檢測器之間時，柔性導管340構成的樣品盒功能基本上與參照圖1-2D中所討論的樣品盒130功能相同。
本領域專業人員知道，這種結構是理想的結構，因為它允許腸內輸注泵中普通輸液器適合于形成按照本發明原理的樣品盒，無須切割導管或添加有樣品盒的轉接器。此外，在替換輸液器時，樣品盒容器300可以重復使用，從而使成本保持最低水平。
現在參照圖7和7A，圖7和7A表示本發明另一個實施例的樣品盒透視圖。樣品盒350形成有矩形橫截面的外殼354和穿過其中的三角形導管。與以上的實施例相同，導管358的橫截面最好是倒置的等邊三角形，雖然也可以是其他的形狀，例如，等腰三角形，菱形，餡餅形，或其他形狀，只要光的折射設置成光折射方向取決于導管中所含的物質。
本領域專業人員知道，圖7和7A的配置是有利的，它們可用作腸內輸注泵中普通輸液器的連接器，可以用最低的成本提供光氣泡檢測。
以上討論的實施例有設置成45度至100度之間的兩個傾斜側壁，具體地說是60度，雖然這是實施本發明的優選配置，但是我們發現，這個夾角范圍可以寬得多，仍能獲得本發明的一些優點。如圖8所示，圖8表示樣品盒400的剖面圖。樣品盒400的構成是有第一側壁404a和第二側壁404b的樣品盒壁404。
光傳感器系統408包括光發射機412和光檢測器416。光發射機412沿平面8A發射光(即，電磁輻射)。光信號發射機412和樣品盒400是這樣安排的，側壁404a與平面8A的夾角設置成小于直角。因此，當光入射到側壁404a的外側時，該側壁使光發生折射。
若樣品盒400中有清澈的液體，則當光從側壁404a射出，通過液體424，再通過相對的側壁404b，如平面8A′所示，光發生很小的折射。因此，光沒有到達光信號檢測器416。當然，若樣品盒400中的液體是不透明的，則該液體阻擋光的傳輸，并防止它被被光信號檢測器416接收，它給出與清澈液體相同的結果。
若樣品盒400中有空氣泡424′，則沿平面8A傳輸的光在射入和射出第一側壁404a時發生折射，通常與射入和射出第二側壁404b時的情況相同，所以，光沿平面8A″傳輸，并到達光信號檢測器416。因此，即使利用樣品盒壁404中相對小的夾角，當存在空氣時，可以引導光到達光信號傳感器；而當樣品盒中充滿液體時，光就不能到達光信號傳感器。
雖然圖8中所示樣品盒400有小于直角的側壁404a和基本垂直于平面8A的另一個側壁，應當知道，通過移動光信號發射機412和/或光信號檢測器，可以利用各種不同的側壁配置，包括兩個小于直角的側壁。
現在參照圖9，圖9表示另一個實施例的樣品盒450視圖。樣品盒450有一對側壁450a和450b，這對側壁與平面9A的夾角設置成約90度。側壁450a和450b按照類似于以上討論的方式使光折射。然而，因為與垂直角的偏差(即，小于90度)是如此之小，光信號發射機462和光信號檢測器466離樣品盒450更遠。
當沿平面9A傳輸的光入射到側壁450a時，它發生折射。若相對清澈的液體放置在樣品盒450中，則光沿基本直線的平面9A′傳輸，但不到達光信號檢測器466。然而，若樣品盒450中存在預定量空氣，則光折射回到光信號檢測器466，在光從第一側壁450傳輸進入樣品盒中導管458，從導管傳輸進入第二側壁454b，和從第二側壁返回到樣品盒與光信號檢測器之間的空氣時。通過使光沿折射平面傳輸更長的距離，光信號發射機462和光信號檢測器466與樣品盒450的距離可以放大光折射量。
因此，我們公開一種改進的光氣泡檢測器。本領域專業人員知道，在不偏離本發明精神和范圍的條件下，可以對以上討論的實施例和方法作各種改動。所附的權利要求書試圖覆蓋這些改動。
權利要求
1.一種用于監測液體流動的樣品盒，該樣品盒包括確定導管范圍的樣品盒壁，導管的橫截面為三角形。
2.按照權利要求1用于監測液體流動的樣品盒，其中導管的橫截面形狀為倒置的等邊三角形。
3.按照權利要求1用于監測液體流動的樣品盒，其中樣品盒壁有大致三角形的外表。
4.按照權利要求3用于監測液體流動的樣品盒，其中樣品盒壁形成倒置的等邊三角形。
5.按照權利要求4用于監測液體流動的樣品盒，其中樣品盒壁還確定放置在倒置等邊三角形底部的底座部分。
6.按照權利要求5用于監測液體流動的樣品盒，其中導管在底座部分之上終止。
7.一種用于監測液體的裝置，包括按照權利要求1的樣品盒，而且還包括在樣品盒鄰近設置的外殼。
8.按照權利要求7的裝置，其中樣品盒有設置成相切的一對側壁，且其中外殼有設置成平行于樣品盒側壁的一對側壁。
9.按照權利要求8的裝置，其中樣品盒側壁和外殼側壁的夾角設置在47度至70度之間。
10.按照權利要求9的裝置，其中樣品盒的兩個側壁形成約60度的夾角。
11.按照權利要求8的裝置，其中樣品盒側壁和外殼側壁與水平面的夾角設置為約60度。
12.按照權利要求7的裝置，其中外殼與樣品盒之間間隔確定空氣室范圍。
13.按照權利要求7的裝置，其中外殼還包括上凸緣部分。
14.按照權利要求7的裝置，其中外殼還包括大致水平的底座部分。
15.按照權利要求14的裝置，其中外殼作為腸內輸注泵的通道壁。
16.按照權利要求7的裝置，其中該裝置還包括防自流機構。
17.按照權利要求7的裝置，其中該裝置還包括有與導管連接的藥筒。
18.按照權利要求7的裝置，還包括光發射機和光檢測器。
19.按照權利要求18的裝置，其中樣品盒有底座部分和外殼有底座部分，且其中樣品盒底座部分和外殼底座部分中至少一個設置成在光發射機與光檢測器之間傳輸光。
20.按照權利要求18的裝置，其中樣品盒和外殼各自有兩個側壁，這兩個側壁相對于光發射機和光檢測器之間延伸的平面設置成約60度夾角。
21.一種氣泡檢測系統，包括按照權利要求1的樣品盒，而且還包括光信號發射機和光信號檢測器。
22.按照權利要求21的裝置，其中樣品盒有底座部分，且其中樣品盒底座部分設置成在光發射機與光檢測器之間傳輸光。
23.一種用于監測輸液器中空氣泡的樣品盒，該樣品盒包括第一側壁和第二側壁，設置成相切的夾角在45度至100度之間。
24.按照權利要求23的樣品盒，還包括在第一側壁和第二側壁鄰近設置的底座部分，該底座配置成使光以最小的折射沿大致水平方向傳輸通過。
25.一種空氣泡傳感器系統，包括按照權利要求23的樣品盒，還包括光信號發射機和光信號檢測器。
26.按照權利要求25的空氣泡傳感器系統，其中光信號發射機設置在第一側壁鄰近，而其中光信號檢測器設置在第二側壁鄰近。
27.按照權利要求26的空氣泡傳感器系統，其中光傳輸平面是從光信號發射機延伸到光信號檢測器，且其中每個側壁與光傳輸平面形成銳角，該銳角與另一個側壁與光傳輸平面之間的銳角基本相同。
28.按照權利要求27的空氣泡傳感器系統，其中第一側壁和第二側壁與光傳輸平面的夾角設置成60度。
29.按照權利要求25的空氣泡傳感器系統，還包括設置在樣品盒鄰近的外殼。
30.按照權利要求29的空氣泡傳感器系統，其中外殼設置在樣品盒與光信號傳感器的光信號發射機之間。
31.按照權利要求29的空氣泡傳感器系統，其中外殼有第一側壁和第二側壁，外殼的第一側壁設置成大致平行于樣品盒的第一側壁，而外殼的第二側壁設置成大致平行于樣品盒的第二側壁。
32.按照權利要求23的樣品盒，其中樣品盒確定導管的范圍，該導管的橫截面為三角形。
33.按照權利要求23的樣品盒，其中樣品盒確定導管的范圍，且其中該導管的橫截面為菱形。
34.一種用于監測輸液器中空氣泡的方法，該方法包括選取有第一側壁和第二側壁的樣品盒，第一側壁和第二側壁的夾角設置成約45度至100度之間，且在其中形成導管；從光信號發射機向光信號檢測器發射光并進入樣品盒，若導管中存在空氣，則折射大量的光到光信號檢測器。
35.按照權利要求34的方法，其中該方法包括具體地說，選取有兩個側壁的樣品盒，這兩個側壁之間的夾角約為60度。
36.按照權利要求34的方法，其中該方法包括從光信號發射機傳輸一些光通過樣品盒并到達光信號檢測器，但沒有傳輸通過導管。
37.按照權利要求34的方法，其中該方法還包括外殼設置在使光折射的樣品盒鄰近。
38.一種用于檢測樣品盒中氣泡的方法，該方法包括把有導管的樣品盒放置在光信號發射機與光信號檢測器之間；和若導管中充滿空氣，則使光折射到光信號檢測器；若導管中充滿液體，則光不折射到光信號檢測器。
39.按照權利要求38的方法，其中該方法包括沿平面傳輸光并利用樣品盒壁使光折射，樣品盒壁與該平面的夾角設置成小于直角。
40.按照權利要求38的方法，其中該方法包括利用樣品盒中不透明液體阻擋光的傳輸。
41.按照權利要求38的方法，其中該方法包括當樣品盒中充滿液體時，沿第一方向引導光；而當樣品盒中有空氣泡時，沿第二方向引導光。
42.一種利用柔性導管制成樣品盒的方法，該方法包括選取其中有通道的樣品盒容器，該通道確定一對互相傾斜的側壁，且這對側壁的夾角設置在45度至100度之間；和利用這對側壁嚙合柔性導管使其發生形變，因此，柔性導管的側壁設置成大致平行于樣品盒容器的一對側壁。
43.按照權利要求42制成樣品盒的方法，其中樣品盒容器的通道還包括底座部分。
44.一種由一段柔性導管形成樣品盒的樣品盒容器，該樣品盒容器包括其中有通道的下半部分，該通道有一對向內傾斜的側壁，這對側壁的夾角設置在約45度至100度之間相切。
45.按照權利要求44制成樣品盒的樣品盒容器，還包括有凸臺的上半部分，用于把通道嵌入到下半部分。
46.一種用于測定樣品盒中空氣壓力的方法，該方法包括選取有側壁的樣品盒；把來自光發射機的光沿平面引向樣品盒，樣品盒側壁與該平面的夾角小于直角；和有選擇地折射該光通過樣品盒，當樣品盒中充滿空氣時，引導光到光檢測器。
47.按照權利要求46的方法，其中樣品盒有光傳輸通過的一對側壁，且其中這對側壁的夾角是在45度至110度之間。
48.按照權利要求46的方法，其中該方法包括光傳感器放置成使折射光檢測最大。
49.一種用于監測氣泡的方法，該方法包括選取有第一側壁和第二側壁的樣品盒，第一側壁和第二側壁在導管的相對兩側；和折射光通過第一側壁，導管和第二側壁，當樣品盒中有空氣泡時，使光到達光信號檢測器；而當樣品盒中充滿液體時，傳輸通過導管的光基本上沒有到達光檢測器。
50.按照權利要求49的方法，其中該方法包括沿平面發射光，且第一側壁與該平面的夾角設置成小于直角。
51.按照權利要求49的方法，其中該方法包括選取有第一側壁和第二側壁的樣品盒，第一側壁與第二側壁的夾角設置在45度至100度之間。
全文摘要
一種光傳感器，包括樣品盒(130)，液體流過該樣品盒；由光發射機(108)和光檢測器(112)構成的光傳感器。樣品盒和光傳感器利用光的折射確定傳輸通過的樣品盒中是否存在氣泡和它的大小。還可以包括外殼(150)，以便為了更好地控制光的折射和保護光傳感器。
文檔編號G01N15/00GK1494653SQ01823139
公開日2004年5月5日 申請日期2001年12月11日 優先權日2001年4月16日
發明者詹姆斯·A·瑪爾斯特羅姆, 肯特·F·貝科, 斯科特·D·邁爾斯, D 邁爾斯, F 貝科, 詹姆斯 A 瑪爾斯特羅姆 申請人:澤維克斯公司