CN103648566A - 可控流体样品分配器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种流体样品分配器，包括：微剂量装置，用于在激活状态期间在流体样品出口处将流体样品输出到环境，其中，该微剂量装置可被放置在人的鼻子附近，使得微剂量装置的出口与人的鼻子的鼻孔之间的距离在预定范围内；以及微剂量驱动器单元，用于通过选择性地激活微剂量装置来调节在气味样品出口处输出的气味样品的剂量率。

Description

可控流体样品分配器及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种可控流体样品分配器以及使用该可控流体样品分配器以预定和精确的剂量率为人的鼻子提供流体样品。特别地，本发明涉及一种流体样品分配器，用于使用本发明的可控流体样品分配器可控地为人分配或施加气味、香气、香味样品或者医药或药剂。因此，本发明总体上涉及为人/用户的呼吸系统精确地分配或施加任何流体样品、标本或化验试剂的领域。此外，本发明涉及一种用于确定人可以检测到的流体样品的最低浓度的方法，并且进一步涉及一种用于确定流体检测装置的流体样品检测极限的方法。

背景技术

已知的气味递送系统被配置为用于为整个房间提供特定的气味。因此，对于在房间、商场、健身区、汽车内部等提供足够强度的气味感觉，已知的气味递送系统是相对笨重的。然而，这些已知系统具有在提供气味的房间中的每个人都将通过呼吸接受到气味的缺点。

发明内容

因此，本发明的目标在于提供一种概念，用于增大为人的呼吸系统精确地提供相对小量的流体样品（气味、香气或香味样品和/或医药或药剂）的效率。

该目标是通过如下实现的：根据权利要求1或34所述的可控流体样品分配器，根据权利要求25所述的对可控流体样品分配器的使用，根据权利要求26所述的用于确定人可以检测到的气味样品的最小气味浓度的方法，根据权利要求28所述的用于确定人的气味样品检测极限的方法，根据权利要求30所述的用于确定流体检测装置能检测到的流体样品的最小浓度的方法，以及根据权利要求32所述的用于确定流体检测装置的流体样品检测极限的方法。

在从属权利要求中限定了本发明的流体样品分配概念的其他方面和实施方式。

本发明基于如下发现：通过将每单位时间预定量的特定流体样品带到紧邻将被提供流体样品的人的鼻子或鼻孔（鼻腔），流体样品分配器可以非常高的可靠性且以非常高的精度，向单个人施加或分配非常小量的流体样品（诸如气味样品、香气样品、气味样品和/或医药或药剂）。

根据本发明的概念，一种流体样品分配器包括：微剂量装置，流动式地（fluidically）耦接至流体样品池和流体样品出口，该微剂量装置被配置为在激活状态期间，建立通过流体样品池的载体气体的流（例如，载体气体流），以用于将流体样品的粒子（例如，以分子、液滴或者细固体颗粒的形式）带到载体气体中，并且在流体样品出口处将具有流体样品粒子的载体气体形式的流体样品输出到环境。微剂量驱动器单元被配置为通过选择性地激活微剂量装置来调节在流体样品出口处输出的流体样品的剂量率。可选地，流体样品分配器还可包括微剂量装置，流动式地耦接至流体样品出口，其中，微剂量装置被配置为在激活状态期间，建立到流体样品出口的载体气体的流（即，载体气体流）。流体样品分配器进一步包括流动式地耦接至流体样品池的流体样品供应装置。流体样品供应装置被配置为选择性地将流体样品的粒子或分子或液滴从流体样品池提供到流向流体样品出口的载体气体中。微剂量驱动器单元被配置为通过选择性地激活微剂量装置，并且必要时，通过选择性地激活流体样品供应装置，调节在流体样品出口处输出的流体样品（以载体气体中的流体样品粒子的形式）的剂量率。流体样品供应装置可包括主动式（active，有源）流体样品元件（例如，具有提供预定冲程容积的泵室的其他微型泵）或者被动式（passive，无源）流体供应元件。

因此，根据本发明的流体样品分配器的两个可选方案，流体样品池中存储的流体样品粒子或分子或液滴被提供到载体气体中，其中，例如，载体气体从环境被吸入并且通过适当的过滤器元件被过滤。根据第一可选方案，通过池引导载体气体的流动，使得载体气体可以取得池中存储的流体样品的粒子。可选地，流体样品的粒子可以通过另外的（主动式或被动式）流体样品供应装置选择性地从流体样品池注入到载体气体流中。

为了以非常精确和准确的剂量率将流体样品提供到人的鼻子，例如可以通过微型泵、微型隔膜泵或微型风扇实现的微剂量装置的出口被固定到人的头部，使得微剂量装置的出口和人的鼻子的鼻孔之间的距离在预定范围内（具有0至5cm的可能延伸）。可选地，可以通过将微剂量装置的出口放置在例如管状元件上，即，通过将管状元件的出口插入人的鼻子的鼻孔，将流体样品直接提供到人的鼻子的鼻孔。

由于微隔膜泵的非常高的剂量精度当前可用，每个泵的冲程可以实现具有小的容积量（例如，诸如1nl至10μl）的流体样品的剂量精度。

通过以非常高的剂量精度和非常精确的可定义时间间隔或时段将流体样品提供到人，可以实现非常有效的流体样品分配器配置。此外，可以实现用于选择性地激活微剂量装置的微剂量驱动器，以用于接收来自远程系统控制器的控制信号，例如，来自计算机、视频游戏机（例如，互动娱乐电脑的形式）或者具有音频和/或可视化媒体播放功能的任意平台。本发明的流体样品分配器可以在头戴装置中实现或者附接到头戴装置。另外，例如，可以在连接至远程系统控制器的信号线中实现无线连接，或者可选地，微剂量驱动器单元的信号接收元件可被配置为安装到远程系统控制器的无线连接。因此，本发明的流体样品分配器可实现向单个用户的鼻子传递限定的气味量的气味剂量系统。通过呼吸这些气味分子，用户具有特定的气味印象。可选地，可以将医药或药剂非常精确地提供/施加于人的呼吸系统，以便用精确的剂量率进行医学治疗。此外，使用本发明的流体样品分配器，可以非常精确地检查（例如，通过医疗检验员）测试人员对气味、芳香、香气等的嗅觉或味觉的灵敏度。

当相比于已知的气味分配器布置（例如，房间整体气味分配器形式）时，用于单个人的气味传输的本发明的解决方案实现了许多好处和优点。使用单个人的气味分配器，每个人都可以决定用气味、芳香等进行治疗或不治疗。而该房间中的其他人不会闻到任何气味，使得所产生的本发明的流体样品分配器的用户的接受度将会非常高。

使用本发明的单个人的流体样品分配器（其以非常高的剂量精度并且在非常精确地可定义的时间间隔或时段内传输非常小量的流体样品（例如，气味等）），可以控制气味印象仅在短的间隔内出现，这是因为气味印象将会通过扩散而在几秒内立即消失。因此，在几秒之后，用户不再能够闻到旧的（先前提供的）气味。现在，可以向用户传输新的（例如，不同的）气味。此外，可以很容易地调节或调整所提供的流体样品的强度。结合音频和视频应用，本发明的流体样品分配器能实现用于游戏、学习和训练应用、移动电话、医疗诊断和应用（例如，经由呼吸系统）、车内警告气味等的新应用。

根据本发明的流体样品分配器，由于微流致动器的流率足够强，能用于将池外部的流体分子直接承载到微剂量装置的出口和用户鼻子的鼻孔，因此足够强大的微流致动器可以紧靠用户的鼻子从池（具有包括或提供气味分子的气味源）中泵送气态介质（空气和气味）。

如已经指出，根据本发明的单个人气味传输，可以向人的鼻子传输非常小并且精确限定的量的气味。基于本发明的足够强大的微流致动器的使用，本发明的流体样品分配器可以实现具有非常紧闭的外壳的气味剂量系统，其可靠地避免了故障气味并且非常耐泡沫，使得从流体池提供的任何泡沫都将不会使剂量系统故障。

由于强大的微流致动器的非常小的可实现尺寸，如在本发明的上下文中使用的，本发明的流体样品分配器可以很容易地附接或集成到头戴装置中。因此，本发明提供了可靠的微剂量系统，其足够小以致于可以布置在用户的鼻子附近，例如，在头戴装置的话筒中，并且其可以直接向用户的鼻子传输限定的小量流体样品。因此，本发明的流体样品分配器或气味剂量系统可以使用高性能微型泵，实现了高达350ml/min的空气泵送率、以及25kPa的背压能力。甚至芯片尺寸例如为7×7×1mm³的小硅微型泵实现了高达40ml/min的气体泵送率。然后，借助于蠕动驱动的塑料微型泵，可以实现高达30ml/min的泵送率。借助于此，使用新的和强大的微型泵，可以将溶解在空气中的流体样品分子经由微剂量装置的出口通过空气（例如，通过高达约10cm或更多的距离），直接传送到用户的鼻子。

然后，在分配器的出口，可以布置直径在例如5μm和100μm之间的喷嘴，以增大气味/空气样品流的流速来桥接流体样品出口和用户的鼻子之间的间隔。

与气味分子形式的流体样品的使用相对应，可以为用户的鼻子以及由此的用户的呼吸系统施加或分配例如医药或药剂形式的其他样品、标本、或化验试剂。

附图说明

以下将参照附图详细描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1a至图1c示出了根据本发明实施例的流体样品分配器的功能群组的原理说明；

图2a至图2i示出了根据本发明另一实施例的流体样品分配器的不同实现的原理说明；

图3示出了根据本发明另一实施例的蠕动泵形式的微流控剂量系统的示例性实施的示意性说明；

图4a和图4b示出了根据本发明另一实施例的用于确定人能检测到的流体样品的最小流体样品浓度的方法的流程图；以及

图5a和图5b示出了根据本发明另一实施例的用于确定流体样品传感器能检测到的流体样品的最小流体样品浓度的方法的流程图。

具体实施方式

在使用附图更详细地探讨本发明之前，需要注意的是，在附图中，相同的元件以及具有相同功能和/或相同效果的元件被提供了相同的参考标号，使得对于在不同实施例中说明的这些元件及其功能的描述可以互换，或者可以在不同实施例中应用于彼此。

接下来，将使用图1a至图1c描述用于在选择的时间间隔内以精确调节的剂量率紧邻用户的鼻子或鼻孔提供流体样品的流体样品分配器10的第一一般性实施例，以用于对其功能背景的一般性探讨。

如图1a所示，“远程”可控流体样品分配器10包括具有流体样品出口22的微剂量装置20、与微剂量装置20至少电耦接并且可选地机械耦接的微剂量驱动器单元30、以及固定元件40。作为可选的措施，图1a示出了用于微剂量装置20和微剂量驱动器单元30的共同外壳50，其中，在存在共同外壳50的情况下，固定元件被附接到共同外壳50。应该清楚的是，微剂量装置20和微剂量驱动器单元30还可被实施为单独的功能群组，并且可被容纳在不同的外壳中（图1a中未示出）。在该情况下，至少固定元件40被附接到微剂量装置20。微剂量装置20包括用于在微剂量装置20的激活状态下向环境输出流体样品24的流体样品出口22。微剂量驱动器单元30被配置为通过选择性激活微剂量装置20，调节在流体样品出口22处输出的流体样品24的剂量率。因此，微剂量驱动器单元30可以通过控制线32与微剂量装置20连接，以用于向微剂量装置20提供电控制信号。

可选地，微剂量驱动器单元30可被配置或编程为例如用于没有远程系统控制器的单独配置，以便以连续或间歇（零星）方式或者在定义的时间间隔内提供在流体样品出口22处输出的流体样品24。

此外，流体样品池60可以流动式地耦接至微剂量装置20的入口26。可选的池60可以位于微剂量装置20的外部或内部。此外，流体样品池60例如可以包括弹性/韧性侧壁，使得在排空期间无负压产生，并且可选地具有隔垫和/或流入口（在图1a中未示出），以用于用流体样品或者流体样品产生材料64填充或再填充池60。此外，池60可被实施为通过过滤器元件62与环境隔开的流体通道，其中，流体通道例如包括一块流体样品产生材料，使得流体样品分子溶解在通过过滤器元件62从环境提供的气体中（例如，空气）。

池60的存储容积60a可以包括固体材料以作为流体样品载体64。基于流体样品载体64的活性面、流体样品池60中的温度T，流体样品载体64将会向流体样品池60的内部容积60a释放流体样品分子，直到气体中溶解的流体样品分子形式的流体样品24的平衡浓度c将存在于流体样品池60的内部容积中。因此，在流体样品池60的内部容积60a中，流体样品24的限定的浓度c（c=N/V，其中N是分子量，且V是内部空间60a的值）是可调节的。可以通过在加热元件（用于增大温度）或制冷元件（用于减小温度）中改变（例如，增大或减小）流体样品载体或流体样品（分别是固体样品材料）的温度，来调节（例如，增大或减小）浓度c。进一步可选地，通过安排具有液相和预定质量的流体样品载体64，可以在流体样品池60的内部容积中实现流体样品24的预定浓度。在将流体样品载体64加热之后，流体样品的所有分子将会处于用于在流体样品池60的内部容积60a中实现流体样品的具体、预定浓度c的气相。为避免流体样品在池的壁处凝结，应将池60的壁加热到超过流体样品的凝结温度的壁温度。因此，在流体样品池60的内部容积中有预定量的流体样品的分子。总之，基于流体样品载体64的量（或容积）及其有效用于向池60的内部容积60a发射或释放流体样品粒子的结果表面，可以将内部容积60a中的流体样品粒子的浓度c精确地调节到所需的预定浓度值c。

就这样，原理上可以知道或者可以检测和/或调节气味粒子、分子、或液滴的浓度c。基于可以从流体样品池传输限定的容积的精确微剂量元件（例如，具有冲程容积ΔV的微型泵），可以实现到人的鼻子的精确和准确的流体样品（例如，气味）剂量。

由于用于本发明的流体样品分配器10的微剂量装置20的极小死区容积，所以可以在接收到激活信号以后并且还以非常精确的剂量率立即（即，基本上没有延迟）将流体样品提供到环境（例如，用户的鼻子）。例如，可以如下计算并因此调节提供到环境的流体样品粒子的（大致）数量N₁：N₁=c*n*ΔV，其中，“c”是池中的流体样品粒子的浓度（并且，分别地，在流体样品出口的载体气体中），其中，“ΔV”是微剂量装置20的微型泵的冲程容积，并且其中，“n”是用于在预定方向传输载体气体的泵冲程或隔膜偏移的数量。

流体样品池60的内部容积中存在的流体样品可以包括气味样品、香气样品、气味样品和/或医药或药剂样品。因此，流体样品的产生者可以是用于向流体样品池60的内部容积提供流体样品分子的固体（固态物质）或液体材料。在流体产生材料是固体或固态材料的情况下，可以通过从或者通过含有物质的固体或固态材料的表面释放该物质的粒子或分子或液滴，实现在流体池60的内部容积中提供流体样品分子（例如，由于解吸附现象）。在液体样品产生材料64以液体材料的形式存在的情况下，可以通过加热将液体材料汽化，以在流体样品池60的内部容积中提供限定浓度的流体样品分子。此外，另一可选方案是，在流体样品池60的内部容积中，可能已经存在具有限定浓度c的气态形式的流体样品分子。因此，流体样品池60可以是（固定或可替换的）流体样品容器或匣。

在本发明的上下文中，描述了将流体样品的粒子或分子提供到载体气体，以形成在流体样品出口处被输出到环境的流体样品。应该清楚，术语“粒子”通常是指大小在从原子到分子范围内的（例如，微观）粒子或者分子的团/集群。例如，载体气体已经接纳或溶解于其中的流体样品粒子还可以称为“气雾剂”，它是气体或载体气体中的细固体粒子或液滴的悬浮物，其中，载体气体例如是从环境提供的过滤的气体。因此，在本说明书中，术语“粒子”同义地用于流体样品的液滴、分子和/或细固体粒子。

此外，图1a示出了填充有流体样品24的池60的内部容积60a的一些示例性说明。

过滤器元件62可以是活性碳过滤器。过滤器元件62可以从环境过滤掉潜在的污染物或其他不需要的物质，并且还可以防止流体样品24的分子从池60的内部容积泄漏到环境。为了避免气味样品通过微剂量装置20从池60不受控制地流动到出口22，可以在流体样品池60的流体通道下游布置所谓的自由流动保护元件（在图1a至图1c中未示出）。例如，自由流动保护元件可被实施为例如以预张紧隔膜形式的止回阀。总之，流体样品池60可被配置为以溶解在过滤的气体中的流体样品分子的形式并以特定的流体样品浓度将流体样品24提供到微剂量装置20。

此外，流体样品池可包括用于存储不同流体样品的多个分离的容积（在图1a至图1c中未示出）。通过激活用于将多个分离的容积中的一个与微剂量装置20连接的开关元件（未示出），可以选择性地将不同的流体样品提供到微剂量装置。可选地，微剂量装置可以包括微型风扇的多个微型泵（未示出），其中，多个微型泵或微型风扇中的每个都与流体样品池的多个分离的容积中的不同容积相关。此外，微剂量驱动单元30可被配置为选择性地和/或可选地激活各自都与流体样品池60的多个分离的容积中的不同容积相关的多个微型泵或微型风扇中的每一个。

如图1a所示，在流体样品24的（所需的）流动方向上，流体样品池被布置在微剂量装置20的上游，其中，微剂量装置20的入口26流动式地耦接至流体样品池60的出口。流体样品池60可以可拆卸地连接至微剂量装置20。可选地，流体样品池60可以永久地附接到微剂量装置20，使得微剂量装置20和流体样品池60可以被布置在同一外壳（或衬底）50中。

此外，流体样品池60的入口、流体样品池60的出口、微剂量装置20的入口和微剂量装置20的出口中的至少一个可以包括例如止回阀形式的自由流动保护元件，以用于防止流体样品在与流体样品24的预期流动方向相反的流动方向上的不希望的流动。如上面已经概述，微剂量装置20可以包括具有提供冲程容积ΔV的泵室的微型泵21。在微膜或微型隔膜泵中，通过预定的或可调节的泵冲程或隔膜偏移来驱动膜或隔膜（微膜或微膜片），以用于在预定方向上传送流体样品。例如，可以被电启用的压电元件可被示例性地用作微剂量装置20的微型泵或微型隔膜泵。根据电激励，示例性地可在从1nl至10μl（或更多）每泵送冲程的范围内生成微膜或微型隔膜泵的冲程容积。

当紧邻用户的鼻子提供流体样品24时，为了实现流体样品24的高剂量精度，所谓的微型泵的死区容积应当尽可能小。微型泵的死区容积在泵室21的出口和微型泵20的出口22之间延伸。因此，为了实现高精度，微剂量装置20的微型泵的死区容积应当例如小于冲程容积的20或10倍。冲程容积和死区容积的比例可被称为微型泵的压缩比。

在微剂量装置20包括导管元件28以作为用于紧邻用户的鼻子提供流体样品24的流体样品出口22的情况下，导管元件28应当尽可能短，使得导管元件28的容积例如小于冲程容积的5或3倍。

以下的评估涉及微剂量装置20的所谓的死区容积。根据本发明，微型泵21的出口和用户的鼻子之间的死区容积应当尽可能小。考虑到微型泵21可以例如用0.25μl的示例性冲程容积非常精确地传送很少的量，因此，包括流体样品分子（例如，气味样品）的气体量应当立即被传送到鼻子。以下的估计示出了微剂量装置的可能死区容积：

表1    *内部直径

由于死区容积的以上尺寸和约7.6μl的总死区容积，微剂量装置必须泵送将近30泵冲程，直到第一气味出现在用户鼻子的鼻孔。因此，当执行分配程序时，剂量精度不受冲程容积或微型泵21的精度的限制，而是受到微剂量装置20的微型泵21和用户鼻孔之间的总死区容积的限制。

因此，可以采取以下措施来减小总死区容积：

研磨底部晶片以减小厚度（例如，从450μl到100μl），

减小垫片的厚度（例如，到50μl），

减小孔的长度（例如，到1mm），

减小管状元件的长度（例如，到20mm）。

基于上述措施，可以显著减小总死区容积。以下的表2示出了示例性改变的尺寸。

表2    *内部直径

因此，仅需要七个泵冲程来将气味样品泵送到用户的鼻孔。其他替代性布置是将硅芯片的出口直接设置在用户鼻孔的前面。然而，需要相应地重新设计固定元件或者作为固定元件的一部分的头戴装置。此外，将硅芯片的出口（即，微型泵21）与直接粘接到硅芯片的喷嘴一起直接布置在鼻孔的前面，允许在没有任何死区容积的情况下为每个泵冲程分配剂量。

微剂量驱动器单元30例如被配置为响应于作为从计算机、视频游戏机（例如，互动娱乐电脑）或用于播放包括图书、期刊、电影、音乐、游戏和网络内容的音频可视化媒体的任何平台或装置（例如，智能电话、DVD播放器、蓝光播放器等）接收的控制的控制信号，激活微剂量装置20。微剂量驱动器单元30可以包括无线接收器34，以用于安装到远程系统控制器（图1a中未示出）的无线连接。可选地，样品分配器10的微剂量驱动器单元30可以通过集成到连接电缆中的信号线连接至远程系统控制，其中，连接电缆可以电或机械地耦接至头戴装置。此外，远程可控气味样品分配器10可以包括例如以可替换电池或可充电电池形式的电源元件70。电池70形式的电源元件可以集成到微剂量驱动器单元30、微剂量装置20、或固定元件40中，并且可以电耦接至微剂量装置20和/或微剂量驱动器单元30。

可选地，对微剂量装置20和微剂量驱动器单元30供应能量所需的电力可以通过电源线提供，该电源线可以被集成到连接至其中可以集成流体样品分配器10的头戴装置的连接电缆中。

由于流体样品分配器10可以集成到头戴装置设备中，因此流体分配器10例如可被应用为用于电话耳机、计算机耳机、移动电话耳机、无线耳机、DECT无线耳机、2.4GHz无线耳机或蓝牙无线耳机。

如图1a所示，流体样品池60被布置在具有微型泵21的微剂量装置20的上游（相对于流体样品的预期流动方向），使得微剂量装置20从流体样品池60并且通过连接管状元件来吸取流体样品24，并且在流体样品出口22处将精确剂量的流体样品24提供到环境。

可选地，如图1b中示例性示出，流体样品池60可被布置在微剂量装置20的下游（相对于流体样品24的预期流动方向），使得微剂量装置20可以通过流体样品池60推送空气或气体并随后通过到环境的流体样品出口22将流体样品24提供到环境。

如图1b中示例性示出，微型泵21的入口26可以例如经由可选的流体通道27和过滤器元件62a流动式地耦接至环境。可选的过滤元件62a可以是活性碳过滤器。过滤器元件62a可以从环境过滤掉潜在污染物或其他不需要的物质，并且还可以防止流体样品24的分子从微型泵21泄漏到环境。池60的（可选的）过滤器元件62可以防止流体样品24的分子泄漏到微型泵21。

图1b的流体样品分配器10的其余功能元件可以如参照图1a的流体样品分配器10描述的那样实施。

如图1c示例性示出，池60被单独地布置到由微剂量装置20建立的载体气体的流动路径上。更具体地，流体样品分配器11包括流动式地耦接至流体样品出口22的微剂量装置20，其中，微剂量装置20被配置为在激活状态期间建立到流体样品出口22的载体气体流。微剂量装置20进一步包括流动式地耦接至流体样品池60的流体样品供应装置55，该流体样品池60例如可选地具有到环境的过滤器元件62。如图1c所示，流体样品装置55和池60可以相对于微剂量装置20连接在上游位置。然而，应当清楚的是，流体样品供应装置55和池60还可以相对于微剂量装置20布置在下游位置。流体样品供应装置55被配置为选择性地将流体样品的粒子从流体样品池60提供到流向流体样品出口22的载体气体中。如果流体样品供应装置55是有源供应元件，则流体样品分配器11可以进一步包括微剂量驱动器单元30，以用于通过选择性地激活微剂量装置20和流体样品供应装置55来调节在流体样品出口22输出的流体样品24的剂量率。此外，远程可控气味样品分配器10的电源元件70还可以电耦接至流体样品供应装置55，以用于为流体样品供应装置55提供能量。可选地，对流体样品供应装置55供应能量所需的电力可以通过电源线提供，该电源线可以集成到连接至其中可以集成流体样品分配器11的头戴装置的连接电缆中。例如，流体样品供应装置55可以包括另一微型泵，该微型泵具有提供限定的冲程容积ΔV₁的泵室。

图1c的流体样品分配器11的其余功能元件可以如参照图1a或图1b的流体样品分配器10描述的那样实施。

如使用图1c描述的，远程可控流体样品分配器11的可选实施例允许省略第二微型泵，其中，流体样品供应装置55实现了混合结构（未示出），其将流体样品24的粒子从池60吸入或注入载体气体的流中，以用于形成待输出的流体样品24。因此，例如在流体通道的瓶颈部分的小开口或小孔（未示出）可以形成在其中有载体气体流动的流体通道中，示例性地，可形成在微剂量装置20的上游或下游位置，其中，开口的大小被配置为使得利用微剂量装置20的微型泵的吸入冲程，即，当在形成载体气体的流体通道27和池60之间的连接的流体通道56中存在负压时，池60中存储的少量（例如，预定粒子数量）流体样品24被注入到载体气体的流（或气体流）中。开口55（即，流体样品供应装置）被选择为足够小，使得流体样品的粒子不能从其逃离，或者例如，可以使用诸如覆盖开口的膜的形式的阀元件。进一步可选地，流体样品供应装置55可被实施为载体气体的流体通道27的瓶颈形部分（未示出）的开口。

相对于以上参照图1a至图1c、图2a至图2i和图3描述的实施例，流体样品出口22可以包括喷嘴或喷嘴结构（未示出），以用于增大在流体样品出口22处输出到环境的流体样品24的流动速度。喷嘴或喷嘴结构可以集成到流体样品出口22上，或者可以是牢固地固定到流体样品出口22的单独元件。

与流体样品出口22相关的喷嘴或喷嘴结构可以是减小在流体样品出口22处的流体路径的截面面积的任何元件。因此，喷嘴或喷嘴结构可以通过流体样品出口22处的流体通道的瓶颈形部分实现。喷嘴或喷嘴结构可以是具有孔口（例如，蚀刻的或者激光钻孔的）的薄金属板、具有KOH蚀刻或干法蚀刻孔口的小硅芯片、截面面积变化的管道或导管，并且其可用于引导或修改在流体样品出口22处输出到环境的流体样品24的流动。因此，这种喷嘴或喷嘴结构可以用于控制由此出现的流体样品流的流速、速度、方向、质量、形状和/或压力。为避免本发明的流体样品分配器10/11的死区容积的不必要增大，喷嘴或喷嘴结构可以整体纳入流体样品出口22或管状元件28（如果存在的话）中。实际上，在流体样品出口处的喷嘴或喷嘴结构可以是流体通道的截面面积减小约20%至95%（或者40%至60%）。然而，应当确保当建立载体气体流时，喷嘴或喷嘴结构的使用不会影响微剂量装置20的功能或效率。因此，所选择的喷嘴类型可以取决于分别使用的微型泵的设计。

将喷嘴应用于例如硅或金属微型泵的微剂量元件的另一实施例是将喷嘴芯片直接应用到硅芯片的出口，这意味着喷嘴被应用于微型泵芯片的底部侧（例如，通过硅熔接、通过胶合或通过激光焊接），并且泵芯片以使得喷嘴指向用户的鼻子的方式被布置。借助于此，泵的出口阀和喷嘴之间的死区容积可以减小至小于0.2μl（例如，干蚀刻阀、出口阀孔的大小例如为0.5×1.0×0.4m³=0.2mm³=0.2μl）。该实施例的另一优点在于，由于硬材料（硅、金属），不仅是死区容积，出口22的流控电容也非常小，借助于此，可以非常快速地分配和改变非常小量的流体样品。

基于流体样品出口22的流速的增大，可以桥接流体样品出口22和用户鼻子之间的约10cm（例如，5至15cm或8至12cm）的较大距离。因此，本发明的流体样品分配器10/11可被布置在距用户鼻子的较大距离处，使得可以实现用户对分配物的更大接受，而不会使所需/调整剂量率有任何变坏。

此外，应当注意的是，如图1a至图1c中示出的流体样品分配器10的所有部分和功能元件以及其使用的材料也应当设计为（尽可能地）避免和抑制流体样品24的成分到环境中的任何不希望的泄漏或扩散。

图1a至图1c示出了可以可选地添加到远程可控流体样品分配器10/11的进一步的设计和额外的功能元件，并且后续将参照图2a至图2i示出的可行实施方式来描述其与上述功能元件协作的功能。

更具体地，将参照图2a至图2i讨论根据进一步的实施例的本发明的（远程可控）流体样品分配器10/11的后续可选实施方式。关于基于图2a至图2i的进一步描述，需要指出，对于与图1a至图1c中示出的流体样品分配器10/11的那些元件功能相同和/或具有相同功能或相同效果的可控流体样品分配器10/11的元件，仍提供相同的参考标号。因此，在不同实施例中示出的这些元件及其功能的描述是可以互换的，并且可以在不同实施例中应用于彼此。

如图2a所示，远程可控流体样品分配器10示例性地包括压电微型泵21形式的微剂量装置20，以用于在激活状态下在气味样品出口22处将流体样品24输出到环境。可选地与微剂量装置20一起集成到公共外壳50中的微剂量驱动器单元30包括微型泵驱动器单元36、电池70以及（例如，无线）控制信号接收元件34。此外，流体样品池60流动式地耦接至压电微型泵20。池60包括诸如气味、香气、香味和/或医药或药剂形式的一片流体样品产生材料64。此外，池60包括环境氛围中的气体可以通过但（尽可能地）防止流体样品24从池60的内部容积泄漏到环境的过滤器元件62。

如图2a所概述，远程可控气味样品分配器10的外壳50的示例性外尺寸例如是长为30mm，且直径为12mm。

如图2a所概述，池包括气味片（例如，小于0.1g）以作为气味产生材料64，其中，气味材料的气味分子溶解在空气中，并且在压电-微型泵21形式的微剂量装置20的激活期间，被提供到气味样品出口22。在该背景下，应当牢记，布置在池60的内部容积中的流体样品产生材料64可以是人/用户可以感觉、闻到并且可以被提供以用于医疗、保健或娱乐应用的气味、香气、香味或医药/药剂应用领域的任何材料。

如图2a所示，气味样品池60被布置在具有微型泵21的微剂量装置20的上游，使得微剂量装置20通过连接管状元件从流体样品池60吸入流体样品，并且在气味出口22处将精确剂量的流体样品提供到环境。

如图2b所示，远程可控流体样品分配器10示例性地包括压电-微型泵21形式的微剂量装置20，以用于在激活状态下在流体样品出口22处将流体样品24输出到环境。与微剂量装置20一起集成到公共外壳50中的微剂量驱动器单元30包括微型泵驱动器单元36、电池70以及（例如，无线）控制信号接收元件（未示出）。此外，气味样品池60流动式地耦接至压电-微型泵20的入口。池60被实施为连接至压电微型泵20的入口26的流体通道，并且通过过滤器元件62与环境隔开，其中，流体通道例如包括一片流体样品产生材料64，使得流体样品分子溶解在通过过滤器元件62从环境提供的气体（例如，空气）中。流体样品分子溶解在气体中形成流体样品24，并且通过激活的压电-微型泵21被提供到流体样品出口22。形成微剂量装置20的入口26和出口22的流体通道可被形成为毛细管或微毛细管。

池60包括环境氛围中的气体可以通过但（尽可能地）防止流体样品24从池60泄漏到环境的过滤器元件62。如图2b所示，远程可控流体样品分配器10的外壳50的示例性外尺寸例如是直径为15mm，长为30mm。

参照图2c至图2i中示出的实施例的以下描述，需要指出以下事实：仅示出了流动式地耦接至微型泵21的流体样品池60的不同配置，其中，诸如微剂量驱动器单元30、微型泵驱动器单元36、电池70、控制信号接收元件34、外壳50、固定元件40等的（可选）额外功能元件的以上描述可等同地应用于以下的示例性实施例。

如图2c所示，远程可控流体样品分配器10示例性地包括压电-微型泵21或微型风扇形式的微剂量装置20，以用于在激活状态期间将流体样品24在流体样品出口22处输出到环境。此外，流体样品池60流动式地耦接至压电-微型泵20。更具体地，池60被实施为流动式地耦接至压电-微型泵21的入口26的流体通道，并且通过过滤器元件62与环境隔开，其中，流体通道例如包括一片流体样品产生材料64，使得流体样品分子溶解在通过过滤器元件62从环境提供的气体（例如，空气）中。环境氛围中的气体可以通过过滤器元件62，并且过滤器元件62（尽可能地）避免流体样品24从池60的内部容积泄漏到环境。

如图2c所示，流体样品产生材料片64被布置在包66（例如，过滤器包）中，包66有利于用填充有新的流体样品产生材料片64的新的包重新填充池60。

为了交换具有流体样品产生材料片64的包，可以将过滤器元件62去除，以获得到流体样品池60的内部容积60a的进入通道。在用具有新的流体样品产生材料片64的新的包替换包66之后，再次将过滤器元件62安装到池60。可选地，如果过滤器元件62的碳材料已经对于气味样品分子饱和了，则可以安装新的过滤器元件62。

如图2d所示，除了图2c的远程可控流体样品分配器10之外，流体样品分配器10还包括流体通道盖或罩68以及例如（阈值）止回阀形式的自由流动保护元件70，以用于在微型泵21的非激活（非运行）状态期间，防止流体样品24在与到压电-微型泵21的出口22的流体样品24的期望流动方向相反的流动方向上的不希望的流动。流体通道盖或罩68可以可替换地位于过滤器元件62的上游位置，以用于密封流体通道。在微型泵21的激活状态下，环境空气可以通过自由流动保护元件70和过滤器元件62，以被提供到池60的内部容积60a。可以去除流体通道盖或罩68以及过滤器元件62，以用于获得到流体样品池60的内部容积60a的进入通道，从而用池60中的新流体样品产生材料交换流体样品产生材料64。

如图2e所示，除了图2d的远程可控流体样品分配器10之外，流体样品分配器10还在压电-微型泵21的出口22处包括例如止回阀形式的另一自由流动保护元件72，以用于在微型泵21的非激活（非运行）状态期间，防止流体样品在与流体样品24的期望流动方向（从泵室到压电-微型泵21的出口22）相反的流动方向上的不希望的流动。

如图2f所示，远程可控流体样品分配器10示例性地包括压电-微型泵21形式的微剂量装置20，以用于在激活状态下，在流体样品出口22处将流体样品24输出到环境。此外，流体样品池60流动式地耦接在压电-微型泵21的下游位置。更具体地，池60被实施为流动式地耦接至压电-微型泵21的出口22a的流体通道，并且通过自由流动保护元件78与环境隔开，其中，流体通道例如包括一片流体样品产生材料64，使得流体样品分子溶解在通过压电-微型泵21从环境提供的气体（例如，空气）中。

例如以止回阀形式的自由流动保护元件78形成在流体通道帽或盖76中，并且在微型泵21的非激活（非运行）状态期间，防止流体样品24的不希望的流动。流体通道帽或盖76可以可替换地位于压电-微型泵21的下游位置。可以去除流体通道帽或盖76以及过滤器元件62，以用于获得到流体样品池60的内部容积60a的进入通道，从而用池60中的新流体样品产生材料替换具有流体样品产生材料64的包66。

参照图2c至图2f的上述实施例，需要指出的事实是，微剂量装置20和池60可以形成在公共衬底上。因此，流体样品分配器10可以实现具有非常紧闭的外壳50的气味剂量系统。

如图2g所示，流体样品分配器10示例性地包括压电-微型泵21形式的微剂量装置20，以用于在激活状态下，在流体样品出口22处将流体样品24输出到环境。此外，流体样品池60流动式地耦接至压电-微型泵20。更具体地，池60被实施为流动式地耦接至压电-微型泵21的出口22a的流体通道，即，位于压电-微型泵21的下游，其中，流体通道60（例如，以玻璃或塑料管状元件的形式）例如包括一片流体样品产生材料64，使得流体样品分子溶解在通过压电-微型泵21从环境提供的气体（例如，空气）中。环境氛围的气体可以通过并且（尽可能地）避免流体样品24从压电-微型泵21泄漏到环境的过滤器元件（未示出）可位于压电-微型泵21的流体入口26的上游。

由微型泵21下游的流体通道形成的池60包括具有第一自由流动保护元件82的第一流体通道帽或盖80以及具有第二自由流动保护元件86的第二流体通道帽或盖84。具有第一和第二自由流动保护元件82、86的第一和第二流体通道帽80、84位于池60的两个相对开口（接入或连接端口）处。因此，在微型泵21的非激活（非运行）状态期间，可以可靠地密封池60。因此，可以在没有任何泄漏风险的情况下，很容易地将池60从微剂量装置20去除或者附接到微剂量装置20。池60可被实施为一次性（单次）的流体样品容器或盒。

如图2h所示，流体样品分配器10再次示例性地包括压电-微型泵21形式的微剂量装置20，以用于在激活状态期间，在流体样品出口22处将流体样品24输出到环境。此外，流体样品池60流动式地耦接至压电-微型泵20，即，位于压电-微型泵21的上游。更具体地，池60被实施为流动式地耦接至压电微型泵21的入口的流体通道，并且通过具有第一自由流动保护元件82的第一流体通道帽或盖80与环境氛围（气体或空气）隔开，其中，流体通道例如在包66中包括一片流体样品产生材料64，使得流体样品分子溶解在通过第一自由流动保护元件82从环境提供的气体中。

通过微型泵21上游的流体通道形成的池60包括具有第一自由流动保护元件82的第一流体通道帽或盖80以及具有第二自由流动保护元件86的第二流体通道帽或盖84。具有第二自由流动保护元件86的第二流体通道帽或盖84流动式地耦接至微型泵21的入口26。具有第一和第二自由流动保护元件82、86的第一和第二流体通道帽80、84位于池60的两个相对开口（接入或连接端口）处。因此，在微型泵21的非激活（非运行）状态期间，可以可靠地密封池60。可以在没有任何泄漏风险的情况下，很容易地将池60从微剂量装置20去除或者附接到微剂量装置20。池60可被实施为一次性（单次）的流体样品容器或盒。流体通道形式的流体样品池60可以包括玻璃或塑料管状元件。

如图2i所示，流体样品分配器10再次示例性地包括压电-微型泵21形式的微剂量装置20，以用于在激活状态期间，在流体样品出口22处将流体样品24输出到环境。此外，流体样品池60流动式地耦接至压电-微型泵20。更具体地，池60被实施为流动式地耦接至压电微型泵21的入口26的流体通道，并且通过具有第一自由流动保护元件82的第一流体通道帽或盖80与环境氛围（气体或空气）隔开，其中，流体通道例如在包66中包括一片流体样品产生材料64，使得流体样品分子溶解在通过第一自由流动保护元件82从环境提供的气体（例如，空气）中。

与图2h的配置不同的是，图2i的微型泵21在出口22处包括第二自由流动保护元件86，而不是在池60的出口处包括具有第二自由流动保护元件86的第二流体通道帽或盖84。因此，在连接配置中，在微型泵21的非激活（非运行）状态下，微型泵21和池60可以可靠地被密封。此外，池60可以包括隔膜（未示出），当流动式地将微型泵21连接至流体样品池60时，该隔膜可以被微型泵21的入口26刺穿。因此，可以在没有任何泄漏风险的情况下，很容易地将池60从微剂量装置20去除或者附接到微剂量装置20。池60可被实施为一次性（单次）的流体样品容器或盒。流体通道形式的流体样品池60可以包括玻璃或塑料管状元件。

参照图2a至图2i的上述实施例，需要指出的事实是，各个自由流动保护元件可以包括阈值止回阀，以用于在微型泵21的非激活（非运行）状态期间，尽可能地防止流体样品24的不希望的泄漏到压电-微型泵21外面和/或环境气体进入到微型泵21或流体样品池60的内部（即，流体路径）。此外，调节相应的自由流动保护元件的阈值（流体流动阻力），使得在微型泵21的激活或运行状态下，相应的自由流动保护元件为流体样品24提供单向流体路径，以在微剂量装置20的出口22处被提供到环境。单向流体路径延伸通过池60和流动式地连接的微型泵21，并且通过由激活的微型泵21生成的流体压力来启用。

图3示出了在基体102上的蠕动微型泵10，其各自都具有带有用于致动第一膜区域104的第一压电-致动器106的第一膜区域104、带有用于致动第二膜区域114的第二压电-致动器116的第二膜区域114、带有用于致动第三膜区域124的第三压电-致动器126的第三膜区域124。

如图3所示，远程可控流体样品分配器10示例性地包括压电-微型泵21或微型风扇形式的微剂量装置20，以用于在激活状态下，在流体样品出口22处将流体样品24输出到环境。此外，流体样品池60流动式地耦接至压电-微型泵20。更具体地，池60被实施为流动式地耦接至压电微型泵21的入口26的流体通道，并且通过过滤器元件62与环境隔开，其中，流体通道例如包括一片流体样品产生材料64，使得流体样品分子溶解在通过过滤器元件62从环境提供的气体（例如，空气）中。环境氛围的气体可以从过滤器元件62通过，并且该过滤器元件62（尽可能地）避免流体样品24从池60的内部容积60a泄漏到环境。

对于蠕动微型泵10，泵体102与第一膜区域104一起形成第一阀（室1），其通道开口在第一膜区域104的非致动状态下打开，并且其通道开口可以通过致动第一膜区域104而关闭。泵体102与第二膜区域114一起形成泵送室（室2），其容积可以通过致动第二膜区域114而减小。泵体102与第三膜区域124一起形成第二阀（室3），其通道开口在第三膜区域的非致动状态下打开，并且其通道开口可以通过致动第三膜区域124而关闭，其中，第一阀和第二阀流动式地连接至泵送室。

在蠕动微型泵10处，第一阀和第二阀在非致动状态下打开，其中，第一阀和第二阀可通过朝向泵/基体移动隔膜而关闭，而各泵送室的容积可通过也朝向泵体102移动各第二膜区域而减小。因此，蠕动微型泵10正常是打开的，使得（可选地）可以集成安全阀或不同的自由流动停止装置（图3中未示出）。

通过该结构，即使布置在隔膜上的压电元件被用作压电致动器，蠕动微型泵也能够实现容纳泡沫的自吸式泵。

为确保蠕动微型泵10能够以容纳泡沫和自吸的方式工作，优选地，其尺寸为使得冲程容积和死区容积的比例大于输送压力（馈进压力）和大气压的比例，其中，冲程容积是可通过泵送隔膜偏移的容积，死区容积是在微型泵的入口开口和出口开口之间剩余的容积，当泵送隔膜被致动并且一个阀关闭且一个阀打开时，大气压最大约为1050hPa（最坏情况的考虑），并且输送压力是在微型泵的流体室区域中（即，在压力室中）移动第一/第二流体（液体/气体）界面越过表示微型蠕动泵中的流动收缩（瓶颈）的地方（即，在泵送室和第一或第二阀的通道开口之间，包括该通道开口）所需的压力。

如果可以称为压缩比的冲程容积和死区容积的比例满足上述条件，则确保了蠕动微型泵以容纳泡沫和自吸的方式工作。

蠕动微型泵10的压缩比的进一步增大可以通过如下实现：使在泵体中构成的泵送室的轮廓适应泵送隔膜的弯曲线，即，其在致动状态下的弯曲轮廓，使得泵送隔膜可以基本上偏移致动状态下泵送室的整个容积。此外，在泵体中形成的阀室的轮廓还可以对应性地适应于各相对隔膜部分的弯曲线，使得在最佳情况下，致动的隔膜区基本上偏移关闭状态下的整个阀室容积。

如图3所示，可以使用注射成型部分或注射压花部分或粉末注射成型金属部分，其具有在其一侧上实现的蠕动泵。可以通过激光焊接或其它接合技术来加入隔膜元件。图3的气味剂量系统的整体设计是非常符合成本效益的，并可用于大规模生产。

在下文中，详细描述了远程可控流体样品分配器10的原理功能和所描述的流体样品分配器10的发明性利用以及基于本发明的流体样品分配器10的本发明的（医疗或临床）测试程序。

更具体地，本发明的远程可控流体样品分配器10可以用于选择性地将流体样品24以预定剂量率提供到用户的鼻子。到用户鼻子的该精确流体样品供应允许医疗检验员以非常有效的方式测试人的气味检测灵敏度。因此，基于微剂量装置的出口和测试人员的鼻子之间的限定距离，并且还基于非常精确的剂量率，可以实现非常有表现力和可比性的测试条件，以用于例如在临床（医疗）应用中测试和比较待测试人员的最小检测浓度。

因此，本发明的远程可控流体样品分配器10可以用于测量测试人员对气味、香味、香气或香水等的嗅觉或味觉的最低可行灵敏度，主要是通过将非常精确剂量率的流体样品24从流体池60通过微剂量装置20（例如，以微型泵21的形式）带到人的鼻子。可以通过微剂量驱动器单元30远程控制微剂量装置20，其中，微剂量装置20以及例如微剂量驱动器单元30可以在人的鼻子附近固定在一起，使得微剂量装置的出口22和人的鼻子的鼻孔之间的距离在预定范围内，例如，小于2cm。可选地，只有微剂量装置20被放置在人的鼻子附近。

用于在人的鼻子附近至少固定微剂量装置20以及可选的微剂量驱动器单元30的固定元件40可被实施为固定到人的头的头戴装置的一部分。因此，在激活微剂量装置20期间，可以选择性地以非常精确的、预定的剂量率将例如溶解在空气中的气味分子形式的流体样品24提供到人的鼻子。为激活远程可控流体样品分配器10，医疗检验员例如可以通过按下按钮来激活远程系统控制器，其中，通过无线信号或者通过信号线上的线耦接信号将控制信号S_control传输到微剂量驱动器单元。由于激活信号，微剂量装置以精确的剂量率将气味样品输出到人的鼻子附近的环境。

由于可以基于电激励来调节微型泵的冲程容积ΔV，因此医疗检验员的远程系统控制器可以装配有不同的程度调节装置，以用于调节提供到测试人员的鼻子的气味/流体样品的剂量率（每单位时间的量）。此外，可以通过远程系统控制器或其中实现的软件例程来调节用于激活微剂量装置20的时间间隔。更具体地，远程系统控制器可以装配有计算机软件，以用于执行不同的测试例程，该测试例程可以适应于适于不同组或类型（例如，通过待检查的测试人员的年龄、性别、症状等区分）的测试人员的不同测试概念。

在激活期间，微剂量装置21的微型泵将气味样品24从池中提供到人的鼻子，其中，气味样品包括溶解在空气中的气味分子。如图2a至图2i所示，例如包括微型泵、载体衬底、池室、碳过滤器的远程可控气味样品分配器10的整体大小可以用非常小的尺寸来实现，并且优选地，用小于两立方厘米的容积来实现。为了保持气味样品分配器10的小尺寸，空气池60位于微剂量装置20附近或者集成到微剂量装置20中。此外，为了防止泄漏和不必要的死区容积，在微剂量装置20的气味样品出口22处的管状元件28（参见例如图1a至图1c）应当保持很短，以用于提供小的管状容积。

以下现将参照图4a描述根据本发明的用于例如在临床检查背景下确定人能检测到的气味样品的最小气味浓度的方法200。更具体地，本发明的远程可控气味样品分配器10还可用于测量测试人员能检测到的气味样品的最小检测浓度，例如，范围在百万分之几（ppm）或千分之几（ppt）内。在这方面，需要指出的事实是，1ppm的检测浓度意味着人在一百万个空气分子中可以检测到一个气味分子。

例如，可以通过使用医疗检验员的远程系统控制器将气味样品释放/提供到人的鼻孔来用本发明的气味样品分配器对人进行测试。首先，调节或校准202气味池中的气味样品的气味浓度。然后，以起始剂量率（例如，1ppm或1ppt）将气味样品提供204到人的鼻孔。例如，该起始剂量率低于待测试的人员通常能检测到的最低剂量率（最低气味样品剂量）。（例如，连续地或逐步地）增大206提供到人的鼻孔的剂量率，直到人感测或响应气味样品。因此，当人开始感测到所提供的气味样品时，人能够检测到的最低气味浓度对应于当前提供的剂量率。因此，最低剂量率将是人能够检测到的气味的最小检测浓度。

如果人（气味检测装置）已经对以起始剂量率提供的气味样品进行了响应，则将第一剂量率减小至少50%（或90%）到新的起始剂量率，并且从新的起始剂量率开始执行提供和增大的步骤。

以下现将参照图4b描述根据本发明的用于确定人的气味样品检测极限（样品浓度）的方法210。更具体地，本发明的远程可控气味样品分配器10还可用于测量人能检测到的气味样品的最低检测浓度，例如，范围在百万分之几（ppm）或千分之几（ppt）内。

例如，可以通过使用医疗检验员的远程系统控制器将气味样品释放/提供到人的鼻孔来用本发明的气味样品分配器对人进行测试。首先，调节或校准212气味池中的气味样品的气味浓度。然后，以起始剂量率（例如，1ppm或1ppt）将气味样品提供214到人的鼻孔。例如，该起始剂量率高于待测试的人员通常能感测到的最小剂量率（最小气味样品剂量）。（例如，连续地或逐步地）减小216提供到人的鼻孔的剂量率，直到人停止感测到或响应气味样品，即，人不再能感测到气味样品。因此，当人停止感测到所提供的气味样品时，人的气味样品检测极限或人能检测到的最小气味样品浓度对应于当前提供的剂量率。

如果人没有感测到以起始剂量率提供的气味样品，则将第一剂量率增大至少50%（或100%）到新的起始剂量率，并且从新的起始剂量率开始执行提供和减小的步骤。

在这方面，需要指出的事实是，本发明的远程可控气味样品分配器10也可以用于测量气味检测装置能检测到的气味样品的最低检测浓度，例如，范围在十亿分之几（ppb）、百万分之几（ppm）或千分之几（ppt）内。

以下现将参照图5a描述根据本发明的用于确定气味检测装置能检测到的气味样品的最小气味浓度的方法300。

一般地，本发明的远程可控气味样品分配器10可以有利地用于确定300气味检测装置能检测到的气味样品的最小气味浓度，如图5a所示。因此，可以紧靠气味检测装置的气味感应元件（传感器）以非常高的可靠性提供气味样品的微小浓度。更具体地，调节或校准302由气味池提供的气味样品的气味浓度。起始剂量率例如低于待测试的气味检测装置通常能检测到的最小剂量率（气味样品剂量）。然后，以起始剂量率将气味样品提供304到气味检测装置的感应元件，其中，（例如，连续地或逐步地）增大306提供到感应元件的剂量率，直到气味检测装置响应气味样品。当气味检测装置响应所提供的气味样品时，可由气味检测装置检测的最小气味浓度对应于当前提供的剂量率。

如果气味检测装置已经对以起始剂量率提供的气味样品进行了响应，则将第一剂量率减小至少50%（或100%）到新的起始剂量率，并且以新的起始剂量率开始执行提供和增大的步骤。

以下现将参照图5b描述根据本发明的用于确定气味检测装置的气味样品检测极限（气味浓度）的方法310。

一般地，本发明的远程可控气味样品分配器10可以有利地用于确定310气味检测装置的气味样品检测极限，如图5b所示。因此，可以紧靠气味检测装置的气味感应元件（传感器）以非常高的可靠性提供气味样品的精确剂量浓度。更具体地，调节或校准312由气味池提供的气味样品的气味浓度。起始剂量率例如高于待测试的气味检测装置通常能检测到的最小剂量率（最小气味样品剂量）。然后，以起始剂量率将气味样品提供314到气味检测装置的感应元件，其中，（例如，连续地或逐步地）减小316提供到感应元件的剂量率，直到气味检测装置停止响应或检测气味样品，即，气味检测装置不再响应气味样品。因此，当气味检测装置停止响应或检测所提供的气味样品时，气味检测装置的气味样品检测极限或可由气味检测装置检测的最小气味样品浓度对应于当前提供的剂量率。

如果气味检测装置没有对以起始剂量率提供的气味样品进行响应，则将第一剂量率增大至少50%（或100%）到新的起始剂量率，并且以新的起始剂量率开始执行提供和减小的步骤。

虽然已经在设备背景下描述了一些方面，但是很显然，这些方面还表示对于对应的方法的描述，其中，块或装置对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤背景下描述的方面还表示对于对应设备的对应块或项目或特征的描述。

根据特定实施要求，本发明实施例还可以在硬件或软件中实现。可以使用其上存储有电可读控制信号的数字存储介质来执行实施方式，例如，软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或FLASH存储器，其与可编程计算机系统协作（或者能够协作）使得执行相应的方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。

一般地，本发明的实施例可被实施为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码被操作为用于执行所述方法之一。该程序代码例如可以存储在机器可读载体上。

上述实施例仅用于说明本发明的原理。应当理解，文中描述的布置和细节的修改和变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。因此，其旨在仅由所附专利权利要求的范围限定，而不是由通过对文中的实施例的描述和说明而表示的具体细节来限定。

Claims (35)

1.一种流体样品分配器（10），包括：

微剂量装置（20），流动式地耦接至流体样品池（60）和流体样品出口（22），所述微剂量装置（20）被配置为在激活状态期间，建立通过所述流体样品池（60）的载体气体流以用于将流体样品的粒子带入所述载体气体中，并且在所述流体样品出口（22）处将具有所述流体样品的粒子的所述载体气体形式的流体样品（24）输出至环境，以及

微剂量驱动器单元（30），用于通过选择性地激活所述微剂量装置（20）来调节在所述流体样品出口（22）处输出的所述流体样品（24）的剂量率。

2.根据权利要求1所述的分配器（10），进一步包括：

固定元件（40），用于将所述微剂量装置固定并放置在人的鼻子附近，使得所述微剂量装置（20）的所述流体出口（22）与所述人的鼻子的鼻孔之间的距离在预定范围内，或者在所述微剂量装置（20）的所述流体出口（28）处的管状元件（28）被放置在所述人的鼻子的鼻孔处或者所述人的鼻子的鼻孔中。

3.根据权利要求1或2所述的分配器（10），其中，所述微剂量驱动器单元（30）被配置为响应于从控制器单元接收的控制信号来激活所述微剂量装置（20）。

4.根据上述权利要求中任一项所述的分配器（10），其中，所述微剂量装置（20）包括微型风扇或者具有提供冲程容积（ΔV）的泵室的微型泵（21）。

5.根据权利要求4所述的分配器（10），其中，在所述泵室的出口与所述微型泵（21）的所述出口（22）之间的所述微型泵（21）的死区容积小于所述冲程容积（ΔV）的十倍。

6.根据上述权利要求中任一项所述的分配器（10），其中，所述固定元件（40）是附接到人的头部的头戴装置的一部分。

7.根据上述权利要求中任一项所述的分配器（10），其中，所述微剂量驱动器单元（30）包括信号接收元件（34），用于从相对于所述分配器远程放置的控制器单元接收所述控制信号。

8.根据权利要求7所述的分配器（10），其中，所述信号接收单元（34）被配置为通过所述控制器单元安装有线或无线连接。

9.根据上述权利要求中任一项所述的分配器（10），进一步包括：

可充电电池形式的电源元件（70）。

10.根据权利要求9所述的分配器（10），其中，所述电源元件（70）被集成到所述微剂量驱动器单元（30）、所述微剂量装置（20）或者所述固定元件（40）中。

11.根据上述权利要求中任一项所述的分配器（10），其中，所述流体样品池（60）被配置为通过溶解在来自所述环境的过滤后的空气中的流体样品分子或粒子的形式以特定的样品浓度提供所述流体样品（24）。

12.根据权利要求11所述的分配器（10），其中，所述流体样品（24）包括气味、香气、香味和/或医药或药剂。

13.根据上述权利要求中任一项所述的分配器（10），其中，所述流体样品池（60）在所述流体样品（24）的流动方向上被设置在所述微剂量装置（20）的下游，其中，所述微剂量装置的入口（26）流动式地耦接至所述流体样品池（60）的出口。

14.根据上述权利要求中任一项所述的分配器（10），其中，所述流体样品池（60）在所述流体样品（24）的流动方向上被设置在所述微剂量装置（20）的上游，其中，所述微剂量装置（20）的出口（22）流动式地耦接至所述流体样品池（60）的入口。

15.根据上述权利要求中任一项所述的分配器（10），其中，所述流体样品池（60）可拆卸地连接至所述微剂量装置（20）。

16.根据上述权利要求1至14中任一项所述的分配器（10），其中，所述流体样品池（60）永久性地附接至所述微剂量装置（20），其中，所述微剂量装置（20）和所述流体样品池（20）被设置于同一外壳（50）中。

17.根据上述权利要求中任一项所述的分配器（10），其中，所述流体样品池（60）包括多个隔开的容积以用于存储不同流体样品。

18.根据权利要求17所述的分配器（10），其中，所述不同流体样品能被选择性地提供到所述微剂量装置（20）。

19.根据权利要求17或18所述的分配器（10），其中，所述微剂量装置（20）包括多个微型泵，其中，所述微剂量驱动器单元被配置为选择性地或者可选地激活所述多个微型泵，其中，每个微型泵都与所述多个隔开的容积中的不同容积相关。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的分配器（10），进一步包括多个微剂量装置，每个微剂量装置都流动式地耦接至所述流体样品池（60）中的多个流体样品容积中的一个。

21.根据上述权利要求中任一项所述的分配器（10），其中，所述流体样品池（60）的所述入口、所述流体样品池（60）的所述出口、所述微剂量装置（20）的所述入口（26）以及所述微剂量装置（20）的所述出口（22）中的至少一个包括自由流动保护元件，以用于防止流体样品在与所期望的流体样品流动方向相反的流动方向上流动。

22.根据上述权利要求中任一项所述的分配器（10），其中，所述微剂量装置（20）包括管状元件（28）作为所述流体样品出口（22），以用于紧靠人的鼻子或鼻孔提供所述流体样品（24）。

23.根据上述权利要求中任一项所述的分配器（10），其中，所述微剂量装置（20）被配置为放置在人的鼻子附近，使得所述微剂量装置（20）的所述出口（22）与所述人的鼻子的鼻孔之间的距离在预定范围内。

24.根据上述权利要求中任一项所述的分配器（10），其中，所述流体样品出口（22）包括喷嘴或喷嘴结构，用于增大在所述流体样品出口（22）处输出至所述环境的所述流体样品（24）的流速。

25.一种根据权利要求1至24所述的可控流体样品分配器的用途，用于选择性地将流体样品以预定剂量率提供到人的鼻子。

26.一种用于确定人能检测到的气味样品的最小气味浓度的方法（200），包括：

设置或校准（202）由气味池提供的所述气味样品的气味浓度，

将所述气味样品以起始剂量率提供（204）到人的鼻子，

增大（206）提供到所述人的鼻子的所述剂量率，直到人感测到所述气味样品，

其中，当人感测到所提供的气味样品时，能够由人检测到的所述最小气味浓度对应于当前提供的剂量率。

27.根据权利要求26所述的方法，进一步包括：

若人已经对以所述起始剂量率提供的所述气味样品进行了响应，则

将第一剂量率减小至少50%至新的起始剂量率，以及

以所述新的起始剂量率开始来执行所述提供和所述增大的步骤。

28.一种用于确定人的气味样品检测极限的方法（210），包括：

设置或校准（212）由气味池提供的所述气味样品的浓度，

将所述气味样品以起始剂量率提供（214）到人的鼻子，

减小（216）提供到人的鼻子的所述剂量率，直到人停止感测到所述气味样品，

其中，当人停止响应或感测到所提供的气味样品时，所述人的气味样品检测极限对应于当前提供的剂量率。

29.根据权利要求28所述的方法，进一步包括：

若人已经没有响应或感测到以所述起始剂量率提供的所述气味样品，则

将第一剂量率增大至少50%至新的起始剂量率，以及

以所述新的起始剂量率开始来执行所述提供和所述减小的步骤。

30.一种用于确定气味检测装置能检测到的气味样品的最小气味浓度的方法（300），包括：

设置或校准（302）由气味池提供的所述气味样品的气味浓度，

将所述气味样品以起始剂量率提供（304）到所述气味检测装置的感应元件，

增大（306）提供到所述感应元件的所述剂量率，直到所述气味检测装置对所述气味样品进行了响应，

其中，当所述气味检测装置响应了所提供的气味样品时，能够由所述气味检测装置检测到的所述最小气味浓度对应于当前提供的剂量率。

31.根据权利要求30所述的方法，进一步包括：

若所述气味检测装置已经对以所述起始剂量率提供的所述气味样品进行了响应，则

将第一剂量率减小至少50%至新的起始剂量率，以及

以所述新的起始剂量率开始来执行所述提供和所述增大的步骤。

32.一种用于确定气味检测装置的气味样品检测极限的方法（310），包括：

设置或校准（312）由气味池提供的所述气味样品的浓度，

将所述气味样品以起始剂量率提供（314）到所述气味检测装置的感应元件，

减小（316）提供到所述感应元件的所述剂量率，直到所述气味检测装置停止响应所述气味样品，

其中，当所述气味检测装置停止响应所提供的气味样品时，所述气味检测装置的所述气味样品检测极限对应于当前提供的剂量率。

33.根据权利要求32所述的方法，进一步包括：

若所述气味检测装置没有对以所述起始剂量率提供的所述气味样品进行响应，则

将第一剂量率增大至少50%至新的起始剂量率，以及

以所述新的起始剂量率开始来执行所述提供和所述减小的步骤。

34.一种流体样品分配器（11），包括：

微剂量装置（20），流动式地耦接至流体样品出口（22），所述微剂量装置（20）被配置为在激活状态期间，建立到所述流体样品出口（22）的载体气体流；

流体样品供应装置（55），流动式地耦接至流体样品池（60），所述流体样品供应装置被配置为选择性地将来自所述流体样品池（60）的所述流体样品的粒子提供到流向所述流体样品出口（22）的所述载体气体中；以及

微剂量驱动器单元（30），用于通过选择性地激活所述微剂量装置（20）和/或所述流体样品供应装置来调节在所述流体样品出口（22）处输出的所述流体样品（24）的剂量率。

35.根据权利要求34所述的分配器（11），其中，所述流体样品供应装置包括具有提供冲程容积（ΔV₁）的泵室的其他微型泵。

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