CN102245973A - 具有湿度保护的超声设备 - Google Patents

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Abstract

提出了一种超声设备、一种包括这样的超声设备的医学装置以及一种操作超声设备的方法。所述超声设备(10)包括电源(1)、用于控制(例如)超声发生器和超声探测器中的至少其中之一的系统电子装置(2)、湿度传感器(5)和控制器(3)。所述控制器(3)适于仅在湿度传感器(5)探测到湿度低于预定阈值的情况下才将电源(1)连接至系统电子装置(2)。通过在超声设备内实现这样的湿度控制，能够阻止在有可能由于水的凝结而存在损害超声设备(10)的系统电子装置(2)的危险的湿润条件下使超声设备工作。

Description

具有湿度保护的超声设备
技术领域
本发明涉及一种超声设备、一种包括这样的超声设备的医学装置以及一种操作超声设备的方法。
背景技术
在医学应用中频繁使用超声设备检查患者的组织。由于一方面这样的超声设备可以用于各种医学应用，而另一方面这样的超声设备可能相对昂贵，因而出现了提供紧凑型超声系统的各种方案，这样的紧凑型超声系统可以容易地从一个位置转运到另一位置，甚至可以具有诸如电池的便携式电源。这样的紧凑型超声系统可以容易地在不同应用位置之间转移，并且可以在不同的环境条件下工作。
在这样的紧凑型超声系统的用户手册中，可以找到下述表述：“如果系统、换能器和外围装置处于10℃或10℃以下的环境中，那么在连接或开启其之前请使其达到室温。制造商建议留出24小时使其完全正常化”。
然而，紧凑型超声系统的一个优点应该是其应用的灵活性，以及例如从建筑物到建筑物移动的简便性。而要求其具有24小时“正常化”时间可能极大降低该优点。
发明内容
因此，可能需要一种经改进的超声设备、一种包括这样的超声设备的经改进的医学装置以及一种操作经改进的超声设备的方法。具体而言，可能需要一种经改进的超声设备，其允许在温度和/或湿度存在差别的各种环境条件下安全工作。此外，可能需要一种经改进的超声设备，其可以减少在将设备从一个环境转移到另一个环境之后用户必须经过等待直到设备能安全工作的时间。
可以通过根据独立权利要求的主题满足这些需求。在从属权利要求中描述了本发明的有利实施例。
根据本发明的第一方面，提供了一种超声设备，其包括电源、用于控制例如超声发生器和超声探测器中的至少其中之一的系统电子装置、湿度传感器和控制器。其中，所述控制器适于仅在湿度传感器探测到湿度低于预定阈值的情况下才将电源连接至所述系统电子装置。
可以认为本发明的主旨是以下述想法为基础的：已经发现，超声设备的电子装置上的凝露可能在系统加电时造成损害。此外，用户通常无从知晓在将超声设备从一个环境转移到另一个环境后，例如，在将设备从湿润的外部环境搬到空调环境内之后，何时对超声设备加电才是安全的。因此，在现有技术的超声系统中，建议等待24小时再对系统加电，以确保万无一失。
因此，本文提出将湿度传感器集成到超声设备中，其中，湿度传感器可以探测可能对超声设备的系统电子装置造成危害的湿度或凝露。控制器适于仅在湿度传感器探测到的湿度水平低于预定阈值时才从电源向系统电子装置供电。反之，如果探测到的湿度水平在阈值以上，那么控制器可以阻止启动系统电子装置或使其通电。在这种情况下，所述控制可以反复检查湿度水平，而一旦湿度降至预定阈值以下就启动电源与系统电子装置之间的电连接。
因此，湿度传感器的提供和对所述控制器的对应调整一方面可以确保即使环境发生了变化并且湿度水平升高后超声设备也能够安全工作，而另一方面可以使用户在能够安全地使用超声设备之前等待其完全正常化所需的时间缩减到最短。
在下文中将说明所提出的超声设备的实施例的可能的特性和优点。
所述超声设备的电源可以是能够对系统电子装置、以及也可以对诸如超声发生器或超声探测器的超声设备的其他电部件加电的任何种类的电源。例如，所述电源可以是市电电源电路或者是具有可以连接至电网的插头的AC/DC转换器。备选地，可以提供电池或蓄能器作为电源，所述电池或蓄能器可以集成到超声设备内或者附接至超声设备。
所述系统电子装置可以适于控制超声发生器和超声探测器中的至少其中之一。此外，所述系统电子装置可以适于控制超声设备的其他部件，例如，附加的计算装置、显示单元等。所述系统电子装置既可以适于向这样的超声设备部件提供电能，又适于提供用于控制这样的部件的操作的电控制信号。所述系统电子装置可以通过常规的印刷电路板实现，并且可以至少分部分高度集成。
所述湿度传感器可以是能够探测特定空间或环境内的湿度或凝结水平的任意种类的传感器。有许多种测量湿度的方法，可以将湿度表示为以百分比形式引用的空气中水蒸气的比例。吸收性材料的电特性可能随湿度发生变化，并且可以测量电导率或电容的变化。当设定超声设备的最大容许工作湿度规格时应当考虑测量装置的精确度，例如：如果超声设备的最大容许工作湿度水平为80％RH，并且所选的湿度传感器具有+/-5％RH的精确度，那么要想允许超声设备接通的最大容许测量湿度应当低于75％RH。
所述超声设备的控制器应当适于根据湿度传感器探测到的湿度水平启动或中断电源与系统电子装置之间的电连接。可以为控制器设定或存储预定阈值。那么控制器就可以将湿度传感器探测到的实际值与预定阈值进行比较。假设实际测得的值低于阈值，那么控制器可以启动电源与系统电子装置之间的电连接。在对系统电子装置实施这样的通电之后，超声设备可以启动，并且这样就可以将超声设备用于预期的超声应用了。
控制器可以反复地，优选周期性地检查湿度，即从湿度传感器接收测量值，并且可以每次都判断是否可以在电源与系统电子装置之间建立连接。于是控制器能够根据系统的当前状态保持或改变电源与系统电子装置之间的连接/断开。
根据本发明的实施例，所述超声设备还包括由用户操作的用于接通超声设备的主开关。其中，控制器可以适于在操作主开关时首先检查来自湿度传感器的探测信号，并且仅在湿度传感器探测到湿度低于预定阈值的情况下才将电源连接至系统电子装置。
换言之，当超声设备最初为关闭状态时，用户可以操作主开关，从而指示将接通所述超声设备。然而，在对系统电子装置实际通电之前，控制器将向湿度传感器查询实际的当前湿度值，并且可以基于所获得的湿度值判断系统电子装置可以安全工作、还是湿度值过高从而使得空气中包含的冷凝水有可能妨碍这样的安全工作的风险。
假设控制器最初由于所探测到的湿度值高于预定阈值而阻止向系统电子装置施加电源，那么控制器可以反复从湿度传感器获取更新的湿度测量值，并检查湿度是否已经降低。一旦湿度降至预定阈值以下，就可以使系统电子装置通电，这样超声设备就可以启动并工作了。
根据本发明的另一实施例，湿度传感器适于探测紧密靠近系统电子装置位置处的湿度和冷凝水平中的至少其中之一。例如，可以将湿度传感器径直安装在系统电子装置附近，例如，安装在几厘米处，例如10cm处或更近处，或者甚至可以在用于系统电子装置的同一印刷电路板上实现所述湿度传感器。在系统电子装置设置于闭合外壳内部、并且所述外壳还任选包含超声设备的其他部件的通常情况下，可以将湿度传感器布置在这样的外壳内，以便测量所述外壳内包含的空气的湿度。
根据本发明的另一实施例，所述超声设备还包括用于使系统电子装置干燥的干燥装置。其中，所述控制器适于在湿度传感器探测到湿度高于预定阈值的情况下使所述干燥装置工作。
例如，所述干燥装置可以包括用于给所述系统电子装置提供空气的风扇。可以从包含所述系统电子装置的外壳的外部环境中抽取这样的空气，该环境空气可能比所述外壳内原本包含的空气更加干燥。因此，可以通过提供这样的干燥空气使系统电子装置的环境干燥，从而达到低于安全工作的预定阈值之下的湿度水平。备选地或此外，所述干燥装置可以包括加热器。这样的加热器可以直接加热所述电子装置，从而避免其内的水凝结或者去除其内的水凝结。备选地，所述加热器可以通过(例如)附加的风扇对从外部环境提供的空气进行加热。
根据本发明的另一实施例，所述超声设备还包括用于向用户提供指示的指示装置。其中，所述控制器适于根据来自湿度传感器的探测信号使所述指示装置工作。例如，所述控制器可以在湿度传感器探测到湿度高于预定阈值的情况下使所述指示装置工作。
所述指示装置可以是任何可以发射能够为用户所识别的信号的装置。例如，这样的信号可以是可见或可听的信号。例如，所述指示装置可以是诸如LED的发光装置，或者诸如扬声器的发声装置。尽管控制器在探测到过高的湿度水平时不会实施对系统电子装置的通电，但是控制器却可以使所述指示装置工作，以便向例如先前操作了主开关的用户指示由于湿度水平过高，此时不能开启超声设备，同时将对湿度水平进行连续监测，一旦湿度水平充分降低就将开动超声设备。
根据本发明的另一实施例，所述超声设备的控制器适于在湿度水平高于预定阈值的环境内安全工作。换言之，可以通过一种方式设计所述控制器或者对其实施保护，从而使其能够在有可能对系统电子装置造成危害的湿润环境条件下工作。尽管保护整个系统电子装置不受湿度影响会很复杂或者不可能，并且成本高昂，但是有可能容易地对控制器进行保护，从而使多余的湿度无法抵达控制器，或者通过一种鲁棒的方式设计所述控制器，从而使湿度水平不会对其操作造成负面影响。
根据本发明的另一实施例，通过保形涂层保护具有所述控制的电子电路不受湿度影响。这样的保形涂层可以密封受控电子电路使其不受湿度影响。
保形涂层可以是以通常厚度为几微米或零点几毫米的薄层的形式涂覆到印刷电路或其他电子衬底上的材料。它们可以提供环境和机械保护，从而例如显著延长部件和电路的寿命。通常通过浸渍、喷射或简单的流涂来涂覆保形涂层，但越来越多地通过选择涂覆或机器人撒布来实施涂覆。
保形涂层可以保护电子印刷电路板不受湿气和污染物的影响，避免导体和焊接接头的短路和腐蚀。它们还可以使导体之间的枝晶生长和电迁移最小化。此外，保形涂层的使用可以保护电路和部件不受磨损和溶剂影响。还可以提供应力释放以及对电路板的绝缘电阻的保护。
根据本发明的另一实施例，将超声设备的电源实现为电池。可以将这样的电池集成到超声设备内，或者使这样的电池附接至所述超声设备。所述电池可以足够小，使得可以容易地转运超声设备。然而，所述电池可以为超声设备的正常运行提供足够的电能。因此，这样的电池可以使超声设备不依赖于任何电网。所述电池优选是可再充电的。
根据本发明的另一方面，提出了一种包括上述超声设备的医学装置。这样的医学装置可以是任何适于使用超声波对患者进行检查或治疗的装置。例如，所述医学装置可以是紧凑型的、以及因而便携的超声心动描记仪或心血管超声系统。
根据本发明的另一方面，提出了一种操作超声设备的方法。其中，所述超声设备包括电源和用于控制超声发生器和超声探测器中的至少其中之一的系统电子装置。此外，其包括用于接通超声设备和湿度传感器的主开关。所述方法包括以下步骤：在操作主开关时，首先检查来自湿度传感器的探测信号，然后仅在湿度传感器探测到湿度低于预定阈值的情况下才将电源连接至系统电子装置。
换言之，可以将本发明的特征及其实施例总结如下：所提出的超声设备可以自动探测可能对系统电子装置造成危害的湿度/凝露的状况，并且可以阻止系统启动，直到所述状况得到校正为止，即，直到获得完全正常化为止。此外，所提出的超声设备可以使设备的部分，诸如使风扇或加热器启动，从而加速环境的正常化，并且最后，所提出的超声设备可以通过例如某种简单的可见指示的形式，例如，通过闪烁LED的形式为用户提供防止系统启动的反馈。
必须指出，已经相对于本发明的不同实施例说明了本发明的特征和优点。具体而言，一些特征是相对于超声设备说明的，而其他特征则是相对于操作超声设备的方法说明的。然而，本领域技术人员将从上文和下文的描述中认识到，应当认为本申请除了公开了属于一个实施例的任何组合或特征之外，还公开了与不同实施例相关或者与制造方法相关的特征之间的任意组合。
附图说明
将相对于如相应附图所示的具体实施例描述本发明的特征和优点，但本发明不受其限制。
图1示出了根据本发明实施例的超声设备的示意性表示。
具体实施方式
图1所示的示范性超声设备10包括电源1、系统电子装置2和控制器3，所述电源1可以包括电池。控制器3控制将电源1连接至系统电子装置2的开关4。控制器3还连接至湿度传感器5。湿度传感器5包含在封入了系统电子装置2以及超声设备10的其他可能部件的外壳(未示出)内。
超声设备10还包括具有向系统电子装置2提供干燥空气的风扇的形式的干燥装置8。此外，超声设备10包括具有LED形式的指示装置7。所述指示装置7连接至控制器3并受其控制。
最后，所述超声设备10还包括主开关6，其起着连接至控制器3的开启/关闭按钮6的作用。
使用电池的紧凑型超声设备10一般从不完全关闭。存在备用电路监测开启/关闭主开关6，并协调加电顺序。由于包含在控制器3中的这样的备用电路含有监测超声设备10的外壳内的湿度/冷凝水平的能力，因而其能够判断何时通过对系统电子装置2通电而开启设备是安全的，而不会存在凝露损害的风险。此外，控制器3能够触发在接通其余电路之前降低系统内湿度的步骤。例如，可以使干燥装置8中包含的风扇和/或加热器。最后，控制器3通过使指示装置7中的那些LED闪烁而启动系统正处于干燥周期内的用户反馈，从而使用户了解到系统为什么没有接通。
假设用户尝试通过操作主开关6接通设备，控制器3将检查湿度/冷凝传感器5，以了解其状况是否适于接通。如果不行，控制器3启动干燥装置8，并开始使LED闪烁，从而指示当前存在过大的湿度。之后，控制器3持续从湿度/冷凝探测器获取信息，直到所述电子装置的环境完全正常化为止，之后将电源1加到系统电子装置2的其余部分上。
所提出的超声设备10可以用于在不同的设施之间频繁移动，有可能遇到不同环境条件的医学装置。
最后，应当指出，“包括”、“包含”等词语不排除其他元件或步骤，单数冠词不排除多个元件。而且，可以使结合不同实施例描述的元件结合起来。还应当指出，不应将权利要求中的附图标记推断为对权利要求的范围构成限制。

Claims (10)

1.一种超声设备(10)，包括：
电源(1)；
系统电子装置(2)；
湿度传感器(5)；
控制器(3)；
其中，所述控制器(3)适于仅在所述湿度传感器(5)探测到湿度低于预定阈值的情况下才将所述电源(1)连接至所述系统电子装置(2)。
2.根据权利要求1所述的超声设备(10)，
还包括由用户操作用于开启所述超声设备(10)的主开关(6)；
其中，所述控制器(3)适于在操作所述主开关(6)时首先检查来自所述湿度传感器(5)的探测信号，并且仅在所述湿度传感器(5)探测到湿度低于预定阈值的情况下才将所述电源(1)连接至所述系统电子装置(2)。
3.根据权利要求1或2所述的超声设备(10)，
其中，所述湿度传感器(5)适于探测紧密靠近所述系统电子装置(2)的位置处的湿度和凝结水平中的至少其中之一。
4.根据权利要求1到3中的一项所述的超声设备(10)，
还包括用于使所述系统电子装置(2)干燥的干燥装置(8)；
其中，所述控制器(3)适于在所述湿度传感器(5)探测到湿度高于所述预定阈值的情况下才使所述干燥装置(8)工作。
5.根据权利要求1到4中的一项所述的超声设备(10)，
还包括用于向用户提供指示的指示装置(7)；
其中，所述控制器(3)适于根据来自所述湿度传感器(5)的探测信号使所述指示装置(7)工作。
6.根据权利要求1到5中的一项所述的超声设备(10)，
其中，所述控制器(3)适于在湿度水平高于所述预定阈值的环境内安全工作。
7.根据权利要求1到6中的一项所述的超声设备(10)，
其中，通过保形涂层保护所述控制器(3)的电子电路不受湿度影响。
8.根据权利要求1到7中的一项所述的超声设备(10)，
其中，采用电池实现所述电源(1)。
9.一种包括根据权利要求1到8中的一项所述的超声设备(10)的医学装置。
10.一种超声设备(10)的操作方法，
其中，所述超声设备(10)包括：
电源(1)；
系统电子装置(2)；
湿度传感器(5)；
用于开启所述超声设备(10)的主开关(6)；
其中，所述方法包括：
在操作所述主开关(6)时首先检查来自所述湿度传感器(5)的探测信号，并且仅在所述湿度传感器(5)探测到湿度低于预定阈值的情况下才将所述电源(1)连接至所述系统电子装置(2)。
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