CN103876744B - 用于气体采样的除水装置、方法及系统 - Google Patents

用于气体采样的除水装置、方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于气体采样的除水装置、方法及系统，该除水装置包括脱水杯、气室、压力传感器、流量传感器、反馈控制单元、主通道和抽气泵，反馈控制单元根据所述压力传感器和所述流量传感器的监测数据控制所述抽气泵的工作状态。本发明的有益效果是采用双通道气体采样的结构，能够及时有效除去气路中的液态水。其采用气压开关结构，在正常情况下第二通道无气流通过，增加了采样气体的利用率；采用绝压传感器检测气路内气压值来判断气路是否堵塞，进而控制抽气泵的工作状态，提高了除水的实时性；其采用单流量传感器监测两通道的总流量，利用负反馈控制单元控制抽气泵的抽气，减少了器件数量，降低了成本。

Description

用于气体采样的除水装置、方法及系统
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及用于气体采样的除水装置、方法及系统。
背景技术
目前，利用监测仪连续无创测定病人呼吸气体已经广泛应用于临床。根据气体的采样方法不同，对病人呼吸气体的监护主要分为主流和旁流两类，尤其旁流法在临床上应用最为广泛。因为在气体的采样过程中，人呼出的气体在采样气路中降温会凝结成小水珠，在不加除水装置的情况下，小水珠会跟随采样气体流入到分析气室中，不仅会影响测量精度，而且会污染、损坏分析气室。因此，应采用合理有效的方法来去除气路中的液态水。
目前的除水方法主要分为有脱水杯和除湿管，但除湿管的使用寿命短且价格高，因而有脱水杯的除水方法更为常见。有脱水杯除水的方法多使用双气路抽气除水结构，采样的呼吸气体在除水装置内部分为两部分，一部分气体经过除水后用于检测，其经过的通道为第一通道；另一部分气体用于辅助除去气路中的积水，不用于检测，其经过的通道为第二通道。为了增加采样气体的利用率，应减少第二通道流量；但为了加快去除气路中的积水，应增加第二通道的流量。同时，若第二通道流量过低，由于水存在张力，无法让水落入杯体中。因此，需要一种合理有效的除水方法和装置。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种用于气体采样的除水装置。
本发明提供了一种用于气体采样的除水装置，包括脱水杯、气室、压力传感器、流量传感器、反馈控制单元、主通道和抽气泵，所述脱水杯设有第一通道和第二通道，所述气室一端与所述第一通道连通，所述气室另一端与所述主通道连通，所述第二通道与所述主通道连通，所述主通道安装有所述压力传感器、所述流量传感器、和所述抽气泵；所述压力传感器用于检测所述第一通道和所述第二通道内的气压值，所述流量传感器用于实时监测所述第一通道和所述第二通道的气体总流量，所述反馈控制单元分别连接所述压力传感器、所述流量传感器、和所述抽气泵，且所述反馈控制单元根据所述压力传感器和所述流量传感器的监测数据控制所述抽气泵的工作状态；该除水装置还包括水槽，所述脱水杯设有下水孔，所述水槽密封安装于所述脱水杯下方，所述下水孔与所述水槽相通。
作为本发明的进一步改进，所述脱水杯包括上盖、下盖、疏水膜，所述上盖和所述下盖密封连接在一起构成盖体，所述疏水膜位于所述上盖和所述下盖之间，所述水槽密封安装于所述下盖下方；所述上盖设有第一通道进气孔和第二通道进气孔，所述第一通道进气孔连通所述第一通道，所述第二通道进气孔连通所述第二通道；所述下盖设有气道进气孔、下水孔、通气孔，所述气道进气孔用于连接外部的气体采样管，所述通气孔与所述水槽相通；所述压力传感器为绝压传感器。
作为本发明的进一步改进，所述上盖设有上半圆凹槽，所述下盖设有下半圆凹槽，所述上半圆凹槽和所述下半圆凹槽组成分离通道，所述分离通道用于对分离后的气体、液体进行引流。
作为本发明的进一步改进，所述第一通道进气孔设于所述上半圆凹槽一端，所述气道进气孔设于所述下半圆凹槽一端，所述下水孔设于所述下半圆凹槽另一端。
作为本发明的进一步改进，该除水装置还包括气压开关，所述气压开关安装于所述下水孔位置处，所述气压开关用于实现当气压差超过一定阈值时打开或关闭的功能，所述气压开关使气体或液体从脱水杯流向水槽。
作为本发明的进一步改进，所述气压开关为采用硅胶材质的单向阀；或者，所述气压开关包括弹性垫，所述弹性垫一端安装于所述下水孔一侧，所述弹性垫另一端利用自身弹性紧贴在所述下水孔位置处从而盖住所述下水孔。
本发明还提供了一种用于气体采样的除水方法，包括如下步骤：
A.系统初始化，流量传感器和压力传感器开始工作，设定气体的目标流量值；
B.根据压力传感器采集的信号判断气路中压力值是否超过阈值，若是，那么执行步骤C，否则继续执行步骤B；该压力值=初始气压值-当前气压值；
C.控制抽气泵功率达到预设值；
D.在预定时长范围内根据流量传感器判断气体流量是否超过流量阈值，若是，那么执行步骤E，否则关闭抽气泵和/或报警提示；
E.控制抽气泵的功率，使抽气速率稳定在目标流量值；
F.返回执行步骤B。
作为本发明的进一步改进，所述压力传感器为绝压传感器，在所述步骤B中，根据绝压传感器采集的信号判断气路中压力值是否超过阈值，若是，那么执行步骤C，否则执行抽气速率判断步骤；在所述抽气速率判断步骤中，首先判断抽气速率是否达到目标流量值，若是，那么命令气体分析设备开始工作后返回执行步骤B，若抽气速率未达到目标流量值，那么执行步骤E。
本发明还提供了一种用于气体采样的除水系统，包括：
初始化单元：用于系统初始化，流量传感器和压力传感器开始工作，设定气体的目标流量值；
压力传感器判断单元：用于根据压力传感器采集的信号判断气路中压力值是否超过阈值，若是，那么执行第一控制单元，否则继续执行压力传感器判断单元；该压力值=初始气压值-当前气压值；
第一控制单元：用于控制抽气泵功率达到预设值；
流量传感器判断单元：用于在预定时长范围内根据流量传感器判断气体流量是否超过流量阈值，若是，那么执行第二控制单元，否则关闭抽气泵和/或报警提示；
第二控制单元：用于控制抽气泵的功率，使抽气速率稳定在目标流量值；
返回单元：用于返回执行压力传感器判断单元。
作为本发明的进一步改进，所述压力传感器为绝压传感器，在所述压力传感器判断单元中，根据绝压传感器采集的信号判断气路中压力值是否超过阈值，若是，那么执行第一控制单元，否则执行抽气速率判断模块；在所述抽气速率判断模块中，首先判断抽气速率是否达到目标流量值，若是，那么命令气体分析设备开始工作后返回执行压力传感器判断单元，若抽气速率未达到目标流量值，那么执行第二控制单元。
本发明的有益效果是：本发明提出了一种用于气体采样的除水装置、方法及系统，采用双通道气体采样的结构，能够及时有效除去气路中的液态水。其采用气压开关结构，在正常情况下第二通道无气流通过，增加了采样气体的利用率；采用绝压传感器检测气路内气压值来判断气路是否堵塞，进而控制抽气泵的工作状态，提高了除水的实时性；其采用单流量传感器监测两通道的总流量，利用负反馈控制单元控制抽气泵的抽气，减少了器件数量，降低了成本。
附图说明
图1是本发明的采样方法流程图。
图2是本发明的采样方法一实施例流程图。
图3是本发明的除水装置结构原理图。
图4是本发明的上盖结构示意图。
图5是本发明的下盖结构示意图。
图6是本发明的气压开关一实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图3所示，本发明公开了一种用于气体采样的除水装置，包括脱水杯1、气室2、压力传感器、流量传感器4、反馈控制单元5、主通道19和抽气泵6，所述脱水杯1设有第一通道17和第二通道18，所述气室2一端与所述第一通道17连通，所述气室2另一端与所述主通道19连通，所述第二通道18与所述主通道19连通，所述主通道19安装有所述压力传感器、所述流量传感器4、和所述抽气泵6；所述压力传感器用于检测所述第一通道17和所述第二通道18内的气压值，所述流量传感器4用于实时监测所述第一通道17和所述第二通道18的气体总流量，所述反馈控制单元5分别连接所述压力传感器、所述流量传感器4、和所述抽气泵6，且所述反馈控制单元5根据所述压力传感器和所述流量传感器4的监测数据控制所述抽气泵6的工作状态；该除水装置还包括水槽16，所述脱水杯1设有下水孔134，所述水槽16密封安装于所述脱水杯1下方，所述下水孔134与所述水槽16相通。
作为本发明的优先实施例，该压力传感器为绝压传感器3。气室2用于容纳气体以供检测。
所述脱水杯1包括上盖11、下盖13、疏水膜12，所述上盖11和所述下盖13密封连接在一起构成盖体，所述疏水膜12位于所述上盖11和所述下盖13之间，所述水槽16密封安装于所述下盖13下方。
如图4所示，所述上盖11设有第一通道进气孔111和第二通道进气孔113，所述第一通道进气孔111连通所述第一通道17，所述第二通道进气孔113连通所述第二通道18；该上盖11还设有螺母孔114。
如图5所示，所述下盖13设有螺旋接头131、气道进气孔132、下水孔134、通气孔135和螺丝过孔136，该螺旋接头131与气道进气孔132相通，其可以连接外部的气体采样管；所述下水孔134和所述通气孔135与所述水槽16相通。
疏水膜12可以使气体通过，液态水无法通过，用于阻挡气路中的水进入第一通道17。
螺丝过孔136与上盖11上的螺母孔114、疏水膜12的螺丝过孔大小相同并在同一中心线。下盖13主要和上盖11配合使用，主要用于提供气体采样的气道结构和下水结构。
该除水装置还包括螺丝15，该螺丝15用于使上盖11、疏水膜12和下盖13紧密配合。螺丝15通过下盖13上的螺丝过孔136，再穿过疏水膜12后，与上盖11的螺母孔114配合锁紧。
所述上盖11设有上半圆凹槽112，所述下盖13设有下半圆凹槽133，所述上半圆凹槽112和所述下半圆凹槽133组成分离通道。疏水膜12用于水气分离，分离通道用于对分离后的气体、液体进行引流。
所述第一通道进气孔111设于所述上半圆凹槽112一端，所述气道进气孔132设于所述下半圆凹槽133一端，所述下水孔134设于所述下半圆凹槽133另一端，保证对分离通道内更多的气体引流，减少死区。
分离通道的形状优先选择“C”字形，因为如果选择直线型则气道太短，如果选择“N”字形则气道的死区会增大。为增加水气分离的效率，应增大分离通道的面积，即增加气道的长度。直线型的分离通道最长为脱水杯的直径，“C”字型的分离通道在长度上优于直线型的分离通道，若采用“N”字型的分离通道，虽然可以增加通道的长度，但是气路中的拐点较多，容易残留气体增加死区。
该除水装置还包括气压开关14，所述气压开关14安装于所述下水孔134位置处，所述气压开关14用于实现当气压差超过一定阈值时打开或关闭的功能，所述气压开关14使气体或液体从盖体流向水槽16。
所述气压开关14为采用硅胶材质的单向阀；或者，如图6所示，所述气压开关14包括弹性垫，所述弹性垫一端141安装于所述下水孔134一侧，所述弹性垫另一端142利用自身弹性紧贴在所述下水孔134位置处从而盖住所述下水孔134，其两侧气压差超过一定阈值时，弹性垫的另一端142可以打开，该弹性垫优选为硅胶垫。
水槽16，采用透明塑料材质，可以清晰的看到内部的水位。水槽16扣在下盖13的下面，主要用于收集液体。
第一通道进气孔111的起点到流量传感器4为第一通道17；下盖13的下水孔134为起点，结合气压开关14、水槽16、第二通道进气孔113到流量传感器4为第二通道18。
采样气体从下盖13的螺旋接头131进入分离通道，因为分离通道内疏水膜12的存在，部分气体通过疏水膜12流入上面部分进入到第一通道17中。在气路中无水的情况下，采样的少量气体会流过第二通道18的气压开关14，与水槽16的中原有气体混合后再通过疏水膜12、第二通道气孔113后与第一通道17汇聚；在气路中有积水且正常抽气的情况下，积水存在的张力会堵塞中第二通道18；在气路中有积水且抽气泵功率在预设值的情况下，水槽16中的负压增大，积水即可通过气压开关14流入到水槽16中。汇聚后的气体再流经绝压传感器3、流量传感器4，最后通过抽气泵6后排出系统。
如图1所示，本发明还公开了一种用于气体采样的除水方法，包括如下步骤：
在步骤S1中，系统初始化，流量传感器和压力传感器开始工作，设定气体的目标流量值；
在步骤S2中，根据压力传感器采集的信号判断气路中压力值是否超过阈值，若是，那么执行步骤S3，否则继续执行步骤S2；该压力值=初始气压值-当前气压值；
在步骤S3中，控制抽气泵功率达到预设值；
在步骤S4中，在预定时长范围内根据流量传感器判断气体流量是否超过流量阈值，若是，那么执行步骤S5，否则关闭抽气泵和/或报警提示；
在步骤S5中，控制抽气泵的功率，使抽气速率稳定在目标流量值；
在步骤S6中，返回执行步骤S2。
下面详细介绍各步骤的作用：
在步骤S1中，系统初始化，流量传感器、压力传感器开始工作，设定目标流量值抽气泵在一个较小的功率抽气。
在步骤S2中，在不断采样气体过程中，人体呼出的气体比正常环境温度高湿度大，采样气体中的部分水汽会在采样管中冷却形成小水珠。小水珠随气流进入脱水杯中，由于无法通过脱水杯中的疏水膜，被残留在疏水膜下方的气路中，并随气流积累到下水口处。由于水存在的张力和气压开关的阻挡，积水无法通过下水孔落入杯体中，疏水膜下方部分气道堵塞，但未堵塞的部分仍然通气，积水将继续增加。在流量不变的情况下，气路中的负压会增大，压力传感器的压力值会降低。根据初始气压值减去当前气压值判断是否超过气压阈值。如果超过则进入步骤S3。
在步骤S3中，如果气路中压力值超过阈值，则认为气路中的积水过多，需要加快抽气速度将气路中的水除去，因而增加抽气泵的功率到预定值，然后进入步骤S4。
在步骤S4中，抽气功率在预订值的情况下，气路中的负压会阶跃的上升，积水处到抽气泵之间的气路负压增大，由于连通器的作用，水槽的负压也会增大。如果外界气压把气路中的积水从下水口处压入到水槽中，进而两通道气路畅通，则流量超过流量阈值；否则，流量低于流量阈值。在预订时长范围内根据流量传感器判断流量是否超过流量阈值。如果超过流量阈值则进入步骤S5。
如图2所示，作为本发明的除水方法的一个较佳实施例，所述压力传感器为绝压传感器，在所述步骤S2中，根据绝压传感器采集的信号判断气路中压力值是否超过阈值，若是，那么执行步骤S3，否则执行抽气速率判断步骤；
在所述抽气速率判断步骤中包括如下步骤：
在W1中，判断抽气速率是否达到目标流量值，若是，那么执行步骤W2，否则执行步骤S5。
在W2中，命令气体分析设备开始工作后返回执行步骤S2。
如果在步骤S2中，压力值没有超过阈值，则认为气路中的积水不多，应该按照目标流量抽气，所以执行步骤W1。
在步骤W2中，进行气体检测与分析，在这个过程中积水仍在增加，为及时排出气路中的积水，因此还应判断气路气压值是否低于气压阈值，故返回步骤S2。
关闭抽气泵是因为：脱水装置已满或出现其他故障，为了保证系统安全应关闭抽气泵。
报警提示是因为：系统无法自动完成除水功能，向上位机发送堵塞报警。
本发明还公开了一种用于气体采样的除水系统，包括：
初始化单元：用于系统初始化，流量传感器和压力传感器开始工作，设定气体的目标流量值；
压力传感器判断单元：用于根据压力传感器采集的信号判断气路中压力值是否超过阈值，若是，那么执行第一控制单元，否则继续执行压力传感器判断单元；
第一控制单元：用于控制抽气泵功率达到预设值；
流量传感器判断单元：用于在预定时长范围内根据流量传感器判断气体流量是否超过流量阈值，若是，那么执行第二控制单元，否则关闭抽气泵和/或报警提示；
第二控制单元：用于控制抽气泵的功率，使抽气速率稳定在目标流量值；
返回单元：用于返回执行压力传感器判断单元。
在所述绝压传感器判断单元中，根据绝压传感器采集的信号判断气路中压力值是否超过阈值，若是，那么执行第一控制单元，否则执行抽气速率判断模块；在所述抽气速率判断模块中，首先判断抽气速率是否达到目标流量值，若是，那么命令气体分析设备开始工作后返回执行压力传感器判断单元，若抽气速率未达到目标流量值，那么执行第二控制单元。
气体分析设备用于对气体进行分析，例如对人体呼出的二氧化碳、氧气、或麻醉过程中呼出的气体进行分析，能够反映患者一些生理状况。
本发明的除水装置、方法及系统主要用于旁流法中，除去气路的液态水。
本发明提出了一种用于气体采样的除水装置、方法及系统，采用双通道气体采样的结构，能够及时有效除去气路中的液态水。其采用气压开关结构，在正常情况下第二通道无气流通过，增加了采样气体的利用率；采用绝压传感器检测气路内气压值来判断气路是否堵塞，进而控制抽气泵的工作状态，提高了除水的实时性；其采用单流量传感器监测两通道的总流量，利用负反馈控制单元控制抽气泵的抽气，减少了器件数量，降低了成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于气体采样的除水装置，其特征在于：包括脱水杯（1）、气室（2）、压力传感器、流量传感器（4）、反馈控制单元（5）、主通道（19）和抽气泵（6），所述脱水杯（1）设有第一通道（17）和第二通道（18），所述气室（2）一端与所述第一通道（17）连通，所述气室（2）另一端与所述主通道（19）连通，所述第二通道（18）与所述主通道（19）连通，所述主通道（19）安装有所述压力传感器、所述流量传感器（4）、和所述抽气泵（6）；所述压力传感器用于检测所述第一通道（17）和所述第二通道（18）内的气压值，所述流量传感器（4）用于实时监测所述第一通道（17）和所述第二通道（18）的气体总流量，所述反馈控制单元（5）分别连接所述压力传感器、所述流量传感器（4）、和所述抽气泵（6），且所述反馈控制单元（5）根据所述压力传感器和所述流量传感器（4）的监测数据控制所述抽气泵（6）的工作状态；该除水装置还包括水槽（16），所述脱水杯（1）设有下水孔（134），所述水槽（16）密封安装于所述脱水杯（1）下方，所述下水孔（134）与所述水槽（16）相通。
2.根据权利要求1所述的除水装置，其特征在于：所述脱水杯（1）包括上盖（11）、下盖（13）、疏水膜（12），所述上盖（11）和所述下盖（13）密封连接在一起构成盖体，所述疏水膜（12）位于所述上盖（11）和所述下盖（13）之间，所述水槽（16）密封安装于所述下盖（13）下方；所述上盖（11）设有第一通道进气孔（111）和第二通道进气孔（113），所述第一通道进气孔（111）连通所述第一通道（17），所述第二通道进气孔（113）连通所述第二通道（18）；所述下盖（13）设有气道进气孔（132）、下水孔（134）、通气孔（135），所述气道进气孔（132）用于连接外部的气体采样管，所述通气孔（135）与所述水槽（16）相通；所述压力传感器为绝压传感器（3）。
3. 根据权利要求2所述的除水装置，其特征在于：所述上盖（11）设有上半圆凹槽（112），所述下盖（13）设有下半圆凹槽（133），所述上半圆凹槽（112）和所述下半圆凹槽（133）组成分离通道，所述分离通道用于对分离后的气体、液体进行引流。
4. 根据权利要求3所述的除水装置，其特征在于：所述第一通道进气孔（111）设于所述上半圆凹槽（112）一端，所述气道进气孔（132）设于所述下半圆凹槽（133）一端，所述下水孔（134）设于所述下半圆凹槽（133）另一端。
5. 根据权利要求1所述的除水装置，其特征在于：该除水装置还包括气压开关（14），所述气压开关（14）安装于所述下水孔（134）位置处，所述气压开关（14）用于实现当气压差超过一定阈值时打开或关闭的功能，所述气压开关（14）使气体或液体从脱水杯（1）流向水槽（16）。
6. 根据权利要求5所述的除水装置，其特征在于：所述气压开关（14）为采用硅胶材质的单向阀；或者，所述气压开关（14）包括弹性垫，所述弹性垫一端（141）安装于所述下水孔（134）一侧，所述弹性垫另一端（142）利用自身弹性紧贴在所述下水孔（134）位置处从而盖住所述下水孔（134）。
7. 一种用于气体采样的除水方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.系统初始化，流量传感器和压力传感器开始工作，设定气体的目标流量值；
B. 根据压力传感器采集的信号判断气路中压力值是否超过阈值，若是，那么执行步骤C，否则继续执行步骤B；该压力值=初始气压值-当前气压值；
C. 控制增加抽气泵功率达到预设值；
D.在预定时长范围内根据流量传感器判断气体流量是否超过流量阈值，若是，那么执行步骤E，否则关闭抽气泵和/或报警提示；
E.控制抽气泵的功率，使抽气速率稳定在目标流量值；
F.返回执行步骤B。
8. 根据权利要求7所述的除水方法，其特征在于，所述压力传感器为绝压传感器，在所述步骤B中，根据绝压传感器采集的信号判断气路中压力值是否超过阈值，若是，那么执行步骤C，否则执行抽气速率判断步骤；在所述抽气速率判断步骤中，首先判断抽气速率是否达到目标流量值，若是，那么命令气体分析设备开始工作后返回执行步骤B，若抽气速率未达到目标流量值，那么执行步骤E。
9. 一种用于气体采样的除水系统，其特征在于，包括：
初始化单元：用于系统初始化，流量传感器和压力传感器开始工作，设定气体的目标流量值；
压力传感器判断单元：用于根据压力传感器采集的信号判断气路中压力值是否超过阈值，若是，那么执行第一控制单元，否则继续执行压力传感器判断单元；该压力值=初始气压值-当前气压值；
第一控制单元：用于控制增加抽气泵功率达到预设值；
流量传感器判断单元：用于在预定时长范围内根据流量传感器判断气体流量是否超过流量阈值，若是，那么执行第二控制单元，否则关闭抽气泵和/或报警提示；
第二控制单元：用于控制抽气泵的功率，使抽气速率稳定在目标流量值；
返回单元：用于返回执行压力传感器判断单元。
10. 根据权利要求9所述的除水系统，其特征在于，所述压力传感器为绝压传感器，在所述压力传感器判断单元中，根据绝压传感器采集的信号判断气路中压力值是否超过阈值，若是，那么执行第一控制单元，否则执行抽气速率判断模块；在所述抽气速率判断模块中，首先判断抽气速率是否达到目标流量值，若是，那么命令气体分析设备开始工作后返回执行压力传感器判断单元，若抽气速率未达到目标流量值，那么执行第二控制单元。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7940188B2 (en) 2008-02-07 2011-05-10 Veltek Associates, Inc. Air sampling system having a plurality of air sampling devices with their own flow switches
CN102859562B (zh) 2010-02-18 2014-07-02 威尔泰克联合股份有限公司 改进的空气取样系统
CN104564639B (zh) * 2014-12-24 2016-06-15 深圳市理邦精密仪器股份有限公司 保护隔膜泵的方法及装置
EP3294394B1 (en) * 2015-05-08 2022-11-16 Koninklijke Philips N.V. Liquid removal in a patient interface assembly
CN112074316B (zh) * 2018-03-05 2022-10-21 阿戈斯皮尔医疗公司 便携式吸入治疗的吸入和呼出测量装置及相关方法
CN113219042A (zh) * 2020-12-03 2021-08-06 深圳市步锐生物科技有限公司 一种用于人体呼出气体中各成分分析检测的装置及其方法
CN115031441B (zh) * 2022-04-21 2023-10-10 碧兴物联科技(深圳)股份有限公司 一种应用于痕量VOCs检测的双通道三级制冷系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3507146A (en) * 1968-02-09 1970-04-21 Webb James E Method and system for respiration analysis
EP1177765A1 (en) * 2000-08-03 2002-02-06 GE Marquette Medical Systems, Inc. Method and apparatus for separating water and gas in a gas analyzer system
CN101354394A (zh) * 2008-09-08 2009-01-28 无锡尚沃生物科技有限公司 呼气一氧化氮检测装置
CN102580448A (zh) * 2012-03-23 2012-07-18 深圳市理邦精密仪器股份有限公司 一种气体过滤装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4270564A (en) * 1978-07-24 1981-06-02 Liston Scientific Corp. Purging system
US4579568A (en) * 1983-10-11 1986-04-01 Biochem International Inc. Gas analyzer separator
US5873256A (en) * 1994-07-07 1999-02-23 Denniston; James G. T. Desiccant based humidification/dehumidification system
US6325978B1 (en) * 1998-08-04 2001-12-04 Ntc Technology Inc. Oxygen monitoring and apparatus
JPH1176204A (ja) * 1997-09-12 1999-03-23 Suzuki Motor Corp 呼気濃縮捕集装置
US7023820B2 (en) * 2000-12-28 2006-04-04 Nokia, Inc. Method and apparatus for communicating data in a GPRS network based on a plurality of traffic classes
US10443139B2 (en) * 2003-09-05 2019-10-15 Brilliant Light Power, Inc. Electrical power generation systems and methods regarding same
US20060042634A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-02 Nalagatla Anil K Device for connecting a cannula to a medical effector system
CN101547716B (zh) * 2005-11-16 2013-06-26 心肺技术公司 旁流型呼吸气体监测系统和方法
US8323264B2 (en) * 2006-10-17 2012-12-04 Bluesky Medical Group, Inc. Auxiliary powered negative pressure wound therapy apparatuses and methods
US8849441B2 (en) * 2008-10-31 2014-09-30 The Invention Science Fund I, Llc Systems, devices, and methods for making or administering frozen particles
DE102009024040B4 (de) * 2009-06-05 2020-09-10 Drägerwerk AG & Co. KGaA Wasserfalle mit verbesserter Schutzfunktion
US8613325B2 (en) * 2009-11-27 2013-12-24 James D. Guse Compressed gas foam system
EP2539002A4 (en) * 2010-02-22 2015-06-24 Criticare Systems Inc WATER TRAP ONLINE
DE102010035728B4 (de) * 2010-08-28 2014-05-08 Dräger Safety AG & Co. KGaA Verfahren zum Betrieb einer Gasprobenahmevorrichtung zur colorimetrischen Gasanalyse
NZ716696A (en) * 2010-09-06 2017-08-25 Resmed Ltd Methods and apparatus for preventing rainout
EP2457506B1 (en) * 2010-11-26 2015-09-02 General Electric Company Liquid separation apparatus for removing a liquid from a respiratory gas and respiratory gas analyzing system
US20120266888A1 (en) * 2011-04-21 2012-10-25 Teleflex Medical Incorporated Automatic water removal device and method
WO2013003429A1 (en) * 2011-06-28 2013-01-03 Ikaria, Inc. End-tidal gas monitoring apparatus
US20130153038A1 (en) * 2011-09-16 2013-06-20 Andrew J. Barden Apparatus and methods for providing fluid into a subsea pipeline
WO2013090999A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Resmed Limited Respiratory treatment system including physiological sensors
CN202478790U (zh) * 2011-12-23 2012-10-10 深圳市理邦精密仪器股份有限公司 具有辅助干燥的除湿管及旁流气体分析仪
EP2628445B1 (en) * 2012-02-17 2019-01-30 General Electric Company Apparatus for analyzing breathing gas flowing along a breathing tubing for subject breathing
JP6345691B2 (ja) * 2012-12-21 2018-06-20 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． ストリームプローブを用いた歯肉検出
US20140276198A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Cook Medical Technologies Llc Pressure sensing catheter
US9770804B2 (en) * 2013-03-18 2017-09-26 Versum Materials Us, Llc Slurry supply and/or chemical blend supply apparatuses, processes, methods of use and methods of manufacture
US11000449B2 (en) * 2016-01-22 2021-05-11 Hayward Industries, Inc. Systems and methods for providing network connectivity and remote monitoring, optimization, and control of pool/spa equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3507146A (en) * 1968-02-09 1970-04-21 Webb James E Method and system for respiration analysis
EP1177765A1 (en) * 2000-08-03 2002-02-06 GE Marquette Medical Systems, Inc. Method and apparatus for separating water and gas in a gas analyzer system
CN101354394A (zh) * 2008-09-08 2009-01-28 无锡尚沃生物科技有限公司 呼气一氧化氮检测装置
CN102580448A (zh) * 2012-03-23 2012-07-18 深圳市理邦精密仪器股份有限公司 一种气体过滤装置

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