CN104662422B - 用于实时提供气体校准溶液的气体平衡线圈 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于液体样本气体分析器的气体溶液平衡装置及方法，所述气体溶液平衡装置包括温控导热心轴、卷绕在所述心轴上的透气管线圈、及具有包含所述温控导热心轴、所述透气管线圈、和气体的内部空间的壳体，透气管具有入口和出口，其中所述透气管具有预定直线长度和预定壁厚，二者结合能够使以预定流率通过所述线圈的液体与大气中的氧气平衡从而在管出口实时提供用于液体气体分析器的气体校准溶液。

Description

用于实时提供气体校准溶液的气体平衡线圈

发明背景

技术领域

本发明总体上涉及用于电极的校准用标准。具体地，本发明涉及用于质量控制的气体控制液体和/或气体分析器设备如血液气体分析器和水气体分析器的校准。

背景技术

多种不同的液体分析装置用于测试和测量液体中的气体和/或电解质水平。例如，这些装置在医疗和环境应用中用于测量血液、尿、水及其它液体中的气体和/或电解质水平。

当用于测试液体样本时，液体分析装置必须频繁进行校准。常见的做法是利用控制溶液来验证这些分析装置的准确度和可靠性。例如，血液气体分析器通常包括测量血液样本的pH、二氧化碳分压力(pCO₂)和氧气分压力(pO₂)的电极。这些电极通常在用于测量血液样本之前进行校准。

电极的校准涉及使电极接触具有已知所分析物质浓度的标准溶液或气体。电极提供用于产生校准斜率的电响应。之后，电极与待测样本接触，这产生另外的电响应。校准斜率用于将该电响应转换为样本中物质的浓度。例如，血液气体分析器中的电极定期校准，因为电极对特定样本提供的响应趋于随着时间的过去而漂移(即改变)。

通常，参考或校准容器容纳参考或校准溶液，其在溶液中包含已知分压力的气体如氧气和二氧化碳。由于这些分压力以相当精确的程度已知，参考或校准溶液可用于在已测试液体样本之后准确地校准液体分析机器。

封装在密封容器中的带气体气压计的水溶液已用作氧气和二氧化碳电极的校准用标准。带气体气压计的溶液的生产环境需要精确的温度和压力控制以确保校准用标准的准确度。还必须在使用这些带气压计的溶液校准分析器中的电极之前使它们平衡到已知温度。

已提出其它液气控制产品，这些产品基于人血液的成分或被提议用作血液代用品的成分如碳氟化合物和硅酮化合物乳剂。

一些控制/校准溶液已提供在气密、密封安瓿中并包含已知浓度的溶解氧和二氧化碳。

分析器如血液气体分析器使用多种不同的校准液体封装方法，使得溶解的气体水平在一时间段期间稳定；通常，这些校准液体的储存寿命为18个月或更长。袋/容器材料及用于接近袋/容器的包容物的设备选择成根据多个不同的因素如大气压和温度使得进或出袋/容器的气体扩散最小化。

发明内容

现有技术校准和/或控制溶液具有多个缺点。例如，通过商业途径可得及制备的水气体控制液体充分模拟血液的pH和pCO₂水平，但没有足够的氧缓冲量，因为它们不能溶解足够量的氧。在存在相当小量的外部氧污染时，这样的控制容易不准确，且很可能错误地表明某些类型的仪器故障。

基于乳剂的校准/控制溶液具有下述缺点：分析器设备的测量室中的气泡导致清洗困难及导致样本控制推迟。在校准时制备控制样本具有其自身的缺点。由于制备过程技术上相当复杂，这引起包括格外多的劳动、昂贵的附加设备及不确定性等在内的问题。

用于校准溶液的容器中使用的、设计成使气体扩散最小化的材料和配件同样具有缺点。在校准包装中使氧在长时间段保持稳定水平特别富有挑战性，尤其在大气和所储存的试剂之间的平衡差大的情形下。此外，氧与容器材料或试剂的反应性也非常富有挑战性。

本发明的目标在于在液体试剂和/或校准/标准溶液中提供非预先做的且非预先包装的气体校准用标准以在气液分析器中使用。

本发明通过提供能够将液体试剂和/或校准/标准溶液中的溶解气体值实时驱动到受控水平的装置从而使用该试剂或溶液用于气体校准目的而实现这些及其它目标。

广义地讲，本发明采用卷绕在保持在高温如37℃的热温控心轴上的长、薄壁、透气管，也称为用于实时提供气液分析器中使用的气体校准溶液的气液平衡线圈。心轴和管周围的气体环境在温度和气体浓度方面也被接近地控制。可用在本发明中的容易得到且便宜的气体的一个例子为大气。管材料选择成具有高透气性，如高氧渗透性。当试剂和/或校准溶液以高温通过线圈时，试剂和/或校准溶液基于大气压、温度和线圈周围空间中的气体百分比快速呈现新平衡。通过知道确切的大气压或者心轴和管位于其中的室内的气压，可计算该时刻的准确气体值，从而可用于校准目的。

透气管的壁厚是对气体扩散越薄越好和在蠕动泵引起的真空下壁塌陷之间的折中。材料、温度和真空的结合形成用于确定可用壁厚的参数。透气管的内径为在蠕动泵引起的真空下对热损失越大越好和对每给定体积暴露的表面积越小越好之间的折中。在所有变量(即管材料、厚度、管长度、管中溶液的停留时间、温度等)中，温度为第一顺序的效果。在低温下，平衡非常缓慢地实现，因为扩散随温度而变。多种不同的液体被测试，具有低至100mm Hg和高达220mm Hg的气体值，并在给定温度下驱动到平衡。温度越低花的时间越长，而温度越高越快。

在本发明的一实施例中，用于液体样本气体分析器的气体溶液平衡装置包括温控导热心轴、卷绕在该心轴上的透气管线圈、及具有与包含温控导热心轴和透气管线圈的气氛平衡的内部空间的壳体，透气管具有入口和出口。透气管线圈具有预定直线长度及透气管具有预定壁厚，二者结合能够使以预定流率通过线圈的液体与壳体内的气体平衡从而在管出口提供用于液体气体分析器的气体校准溶液。

在本发明的另一实施例中，壳体内的气体为大气氧气，及壳体具有有助于壳体内的内部空间和大气之间的平衡的开口。

在本发明的另一实施例中，透气管由其25微米薄膜在25℃下具有在约0.6x10^{- 13}cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1到约10x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1范围中的、相当高的氧气或二氧化碳透气性的材料制成。应注意，管材料的透气性规格用作可在本发明中使用的管类型的指示参数。如果特定材料对于25微米薄膜在25℃下具有规定范围内或接近其的透气性值，则由该特定材料制成的管将可用在本发明中。对于本发明，所有渗透性值均为25微米薄膜在25℃下的值。

在本发明的另一实施例中，透气管由具有等于或大于约0.6x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的氧气渗透性的材料制成，优选等于或大于约3x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1，最好等于或大于7x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1。

在本发明的另一实施例中，透气管由具有等于约3x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的氧气渗透性的材料制成。

在本发明的另一实施例中，透气管由具有在约3x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1到约7x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的范围中的氧气渗透性的材料制成。

在本发明的另一实施例中，透气管具有在约0.011英寸到约0.014英寸范围中的壁厚，优选在约0.012英寸到约0.013英寸的范围中。

在本发明的另一实施例中，透气管的壁厚足以在管遭受蠕动泵引起的真空效应时防止壁塌陷，同时提供足够的氧气渗透性以在用于通过管的溶液的溶液出口处实现溶液氧气与大气氧气的平衡。

在本发明的另一实施例中，透气管由具有在约3x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1到约10x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1范围中的二氧化碳渗透性的材料制成。

在本发明的另一实施例中，透气管由具有等于或大于约3x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的二氧化碳渗透性的材料制成，优选等于或大于约7x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1，最好等于或大于10x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1。

在另一实施例中，温控导热心轴具有位于心轴内壁上或者心轴外壁上或者二者上的薄膜式电阻加热器。电阻加热器也可采用管形心轴内的加热线圈的形式，代替薄膜式加热器。除电阻加热之外，用于加热心轴的加热机制也可使用其它方法如热电学(即基于Peltier效应)、循环通过心轴的热循环液体等。

在另一实施例中，透气管具有在约35英寸到约75英寸范围中的长度。

在另一实施例中，线圈具有在约11匝到约23匝范围中的预定匝数。

在另一实施例中，透气管由选自下组的材料制成：聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基共聚物如四氟乙烯全氟(烷氧基乙烯基醚)薄膜(PFA)、和乙烯-四氟乙烯共聚物如聚乙烯四氟乙烯(ETFE)。

在另一实施例中，公开了为液体样本气体分析器实时提供气体校准溶液的方法。该方法包括将温控导热心轴设定到预定温度并使校准溶液以预定流率移动通过卷绕在温控导热心轴上的透气管线圈，其中透气管具有预定长度和预定壁厚、暴露于预定气体的气氛、及由具有相当高的预定气体渗透性的材料制成。校准溶液在透气管出口处具有与预定气体平衡的气体含量。

在另一实施例中，该方法包括将温控导热心轴和透气管线圈包封在壳体内，其具有连接到透气管入口的壳体入口及连接到透气管出口的壳体出口。

在另一实施例中，该方法包括基于当时知道的大气压、心轴温度和预定气体百分比确定透气管出口处的校准溶液的气体浓度。

在另一实施例中，该方法包括选择具有在约3x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1到约7x10^{- 13}cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1范围中的氧气渗透性的透气管。

在另一实施例中，该方法包括选择透气管的壁厚使得在管遭受蠕动泵引起的真空效应时足以防止壁塌陷，同时提供足够的氧气渗透性以在用于通过管的校准溶液的出口处实现溶液氧气与大气氧气的平衡。

在另一实施例中。该方法包括从下组选择制成透气管的材料：聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基共聚物如四氟乙烯全氟(烷氧基乙烯基醚)薄膜(PFA)、和乙烯-四氟乙烯共聚物如聚乙烯四氟乙烯(ETFE)。

在另一实施例中，提出了气液平衡线圈，该气液平衡线圈在气液分析器中实时提供气体校准溶液。该气液平衡线圈包括温控导热心轴、卷绕在心轴上的透气管线圈、及用于控制气液平衡线圈周围环境的温度和气体装置，透气管具有入口和出口，其中离开气液平衡线圈的气体校准溶液具有温度和气体装置确定的预定气体浓度。

附图说明

图1为本发明一实施例的后向透视图，其示出了包含气体平衡装置的壳体，气体平衡装置包括透气管线圈及心轴。

图2为图1中所示框架的一实施例的前向透视图。

图3为图1中所示盖的一实施例的后向透视图。

图4为图1中所示实施例在移除盖之后的左视平面图。

图5为图1中所示实施例在移除框架之后的俯视平面图。

图6为本发明一实施例的透视图，其示出了心轴、加热件及透气管线圈。

图7为图1中所示的本发明的气体平衡装置的线圈的一实施例的透视图。

图8为图1中所示的本发明的心轴和加热件的一实施例的透视图。

图9为图6中所示的气体平衡装置的加热件的透视图。

具体实施方式

图1-9示出了本发明的优选实施例。图1示出了本发明的气液平衡器组件10的一实施例。气液平衡器组件10包括壳体20，壳体20包含形成内部空间29的框架22和盖30。在壳体20的内部空间29内是气体平衡装置40。气体平衡装置40用于将实时形成的气体校准溶液提供给液化气分析器。气液平衡器组件10还包括溶液入口50、溶液出口52和加热器线缆孔口70。在使用大气氧气作为气体标准的盖30的实施例中，该实施例通常包括使得内部空间29和大气之间空气平衡的通风口开口28。

现在参考图2，示出了框架22的前向透视图。当从侧面看时，框架22具有大致C形的形状，具有框架顶23、框架底24、及在框架顶23和框架底24之间纵向延伸并与其直接连接的框架壁25。框架顶23与框架底24间隔开并实质上平行于框架底24。框架顶23和框架底24将气体平衡装置40支撑并锚定在相对固定的位置。从框架顶23和框架底朝向彼此实质上垂直延伸的是固定耳片26。固定耳片26分别从框架顶23和框架底24的外缘23a和24a延伸，位于框架壁25的两边。固定耳片26为用于将盖30固定到框架22的连接点。非必须地，框架壁25还包括位于框架22两边的至少一凸缘27。凸缘27横切壁第一侧边25a和壁第二侧边25b并与其间隔开。每一凸缘27形成第一侧边25a和第二侧边25b之间的盖边接收空间27a，其中凸缘27的内表面27b和相应的第一和第二侧边25a、25b之间的距离稍大于盖30的盖侧壁32的厚度(图1和图3中所示)，这有助于将盖30固定到框架22上。在所示实施例中，框架顶23和框架底24分别具有顶孔23b和底孔24b，用于接收将气体平衡装置40锚定在框架22上的紧固件。可以预见，气体平衡装置40可以其它方式固定，如使用轨道、夹子、凹槽等将气体平衡装置40的端部锚定到框架顶23和框架底24上以防止气体平衡装置40移动。框架壁25也可包括多个开口和/或狭槽28以容纳管配件及气体平衡装置40的加热器线缆。框架22由刚性材料制成并具有足够的强度以支撑和锚定气体平衡装置40和盖30。可接受的材料包括金属、非金属、碳复合材料、塑料等。

图3示出了盖30的一实施例。在该实施例中，盖30具有一对对置的盖侧壁32、34及具有盖前壁36。盖前壁36沿盖侧壁边缘32a、34a沿盖侧壁32、34之间的对置且平行的盖纵向边缘36a直接连接。当使用大气用于气液平衡目的时，盖侧壁32、34分别具有穿过盖侧壁32、34的一个或多个通风孔开口32b、34b。优选地，通风孔开口32b、34b与相应的边缘32c、34d间隔开以提供被动气流从而保持盖侧壁32、34之间的内部空间29内的空气和大气之间的平衡。盖侧壁32、34和盖前壁36的厚度选择成保护气体平衡装置40免遭非故意损伤。盖侧壁32、34和盖前壁36的纵向长度优选等于框架顶23和框架底24的外表面23c、24c之间的距离，使得框架顶23和框架底24的外边缘23a、24a为盖内表面31提供支撑表面，支撑表面靠着盖内表面。壁纵向边缘32e、34e具有稍小于框架22的盖侧接收空间27a的厚度，使得框架22的凸缘27提供靠着壁外表面33的对向表面(即内表面27b)。因而，框架顶和框架底外边缘23a、24a防止盖30塌陷在气体平衡装置40上，同时凸缘27防止盖侧壁32、34分开而远离框架顶和框架底外边缘23a、24a。尽管任何材料均可用于盖30，但优选材料为透明丙烯酸材料从而可看到溶液流过气体平衡装置40。

图4为气液平衡器组件10在移除盖30之后的侧视图。如图所示，气体平衡装置40的顶端44和底端45使用紧固件48分别固定到框架22的框架顶23和框架底24。气体平衡装置40包括温控导热心轴42及卷绕在心轴42的外表面43周围的透气管线圈60。线圈60包括绕心轴42的、多个间隔开的匝/管圈62，使得透气管的大部分外表面暴露于线圈60周围的气氛(即空气或其它预定气体)。线圈60具有连接到溶液入口50的第一线圈端64(未示出)和连接到溶液出口52的第二线圈端66(未示出)。在本发明的该实施例中，溶液入口50和溶液出口52以倒钩配件为特征，其构造成连接到其它弹性管。非必须地，气体平衡装置40在上端部47包括心轴绝缘体46以有助于保持温控心轴42的温度。气体平衡装置40还可非必须地包括分别位于心轴42的顶端及底端44、45和框架顶及框架底22、24之间的绝缘垫片45a、45b。绝缘垫片45a、45b通过减少气体平衡装置40和框架22之间的热传导而增强温度控制，尤其在框架22由导热材料如金属制成时。非必须地，其它绝缘部件90(如图1中所示)如泡沫绝缘体块也可包括在气体平衡装置40和框架22/盖30之间以进一步减少内部空间29的热量损失。

现在参考图5，示出了所述实施例在移除框架22之后的俯视图，其中示出气体平衡装置40位于盖30和框架22所产生的内部空间29内。在该实施例中，温控导热心轴42包括薄膜、柔韧加热器形式的加热器80，其紧密连接到心轴外表面43和线圈60之间的心轴外表面43。可以预见，心轴42可以是实心或管形，及加热器80也可紧密连接到管形心轴42的内表面或者可包括位于管形心轴42内的加热线圈或者一个或多个热电模块。加热器80具有一端连接到加热器80及另一端连接到电连接器84的电引线82。同样可以预见，加热机制除电阻加热外还可使用其它方法，如热电方法(即基于Peltier效应)、热循环流体等。热电方法的例子利用热电模块的特定特性。热电模块为具有热侧和冷侧的热泵。该系统可用于在驱动40-42℃温度下的平衡之后将液体冷却回到37℃。较高的温度将提供较低的pO₂平衡值。校准液体将从热电模块的热侧以100-140mm pO₂的某一值出来。之后，校准液体将进入由材料如莎纶(saran)或不锈钢制成的气密管内并在进入分析器之前冷却下来。100-150mm的较低值更有价值，因为它们更接近临床有关的区域。一不同实施例将使用冷侧驱动高校准值及使用热侧驱动低校准值。

如图中所示，第一线圈端64连接到溶液入口50，第二线圈端66连接到溶液出口52，以通过线圈60和液气分析器如血液气体分析器或水气分析器的剩余液体测试部分提供连续的流体连通。心轴42的顶端44包括紧固件48，其通常穿过框架顶23将心轴42固定到框架22上。类似的结构用于穿过框架底24将底端45固定到框架22上。

图6为气体平衡装置40的立体图。如图所示，加热器80靠着心轴42的外表面43进行定位。线圈60相当贴身地绕心轴42和加热器80卷绕在大部分心轴外表面43上，为加热器80的电引线82留下足够的通道。线圈60具有多个彼此间隔开的匝/管圈62，其由每一线圈圈62之间示出的纵向加热器边缘81证明。第一线圈端61与心轴42间隔开、与心轴底端45相邻以使能连接到溶液入口50如倒钩配件。

图7仅示出了线圈60，在第一线圈端64和第二线圈端66之间具有多个线圈圈62。如先前所述，线圈60为透气管。所选择的管通常具有相当高的透气性。管壁厚在全面考虑管承受因蠕动泵施加在管内部的真空力的能力及气体传送穿过管壁进入通过线圈60的校准溶液的速度的基础上进行选择，蠕动泵通常用在液气分析器中以将样本和标准溶液移入、移出和移过液体测试模块。所需的线圈圈62的数量也是所使用管的透气性、壁厚、溶液流过线圈的流率、和心轴温度的函数。例如，为确保通过线圈60的校准溶液在穿过溶液出口52离开之前与内部空间29内的气体水平完全平衡而需要的线圈圈62的数量取决于具有预定透气性和预定壁厚的管，其中心轴设定到预定温度及校准溶液流过线圈60的流率预先确定。例如，流率增加将需要更大数量的线圈圈62以在校准溶液离开溶液出口52之前实现平衡。相反，流率降低将需要较少的线圈圈62。之所以这样是因为溶液必须在线圈60内驻留足够的时间量以使内部空间29内的气体与线圈60中的液体随着液体通过线圈60而平衡，从而离开溶液出口52的液体可用作气体校准溶液。同样，如果使用具有较小透气性的管，则需要更多的线圈圈62。当改变管的厚度时也是如此。管壁越厚，线圈圈62的数量越大；管壁越薄，线圈圈62的数量越少。管壁的厚度限于使得管内径(I.D.)在线圈60内的液体暴露于蠕动泵产生和施加的真空力时不塌陷的大小。温控心轴42的工作温度也影响所需线圈圈62的数量。温度越高，线圈圈62的数量越低；温度越低，线圈圈62的数量越高。如图所示，其为气液平衡器组件10的各个特性的、根据对用户更重要的因素做出的平衡，前述因素如溶液平衡快速性、组件尺寸、优选温度等，可由本领域一般技术人员不需要过分实验即可确定。可用作本发明中的管的材料为对于25微米材料薄膜在25℃具有等于或大于约0.6x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的透气性的材料，优选等于或大于约3x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1，最好等于或大于7x10^-13cm³cmcm^-2s^-1Pa^-1。

下面的例子示出了气液平衡器组件10的具体实施例。下面的例子使用大气氧气(20.9％)产生用于气液分析器如血液气体分析器的氧气校准溶液。温控导热心轴42的温度设为37℃。溶液流过线圈60的流率为80微升每秒。记录大气压力。该信息用于计算离开气液平衡器组件10的溶液出口64的平衡溶液的精确氧气值。

例1

使用外径为约1英寸的温控导热心轴42及具有约1英寸的线圈内径的由聚四氟乙烯(PTFE)管制成的线圈60(因为其卷绕在心轴42上)。PTFE管对于5微米PTFE薄膜在25℃下具有7x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的氧气透气性和7x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的二氧化碳透气性。下表给出了气体平衡装置40的透气管的具体参数。

表1

*注意：总长度包括到溶液入口64和溶液出口66的连接

线圈60中的目标体积大小为1.5毫升。在溶液出口66离开的校准溶液与溶液中的大气氧气在37℃下完全平衡并可用作液气分析器的氧气校准溶液。

例2

使用外径为约1英寸的温控导热心轴42及具有约1英寸的线圈内径的由氟化乙烯丙烯(FEP)管制成的线圈60(因为其卷绕在心轴42上)。FEP管对于5微米FEP薄膜在25℃下具有3x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的氧气透气性和10x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的二氧化碳透气性。下表给出了气体平衡装置40的透气管的具体参数。

表2

*注意：总长度包括到溶液入口64和溶液出口66的连接

线圈60中的目标体积大小为1.5毫升。在溶液出口66离开的校准溶液与溶液中的大气氧气在37℃下完全平衡并可用作液气分析器的校准溶液。

应当理解，PTFE和FEP的透气性值基于25℃下的25μm薄膜厚度。

可以预见，内部空间29可非必须地与包含其它气体的大气和/或其它浓度水平的气体平衡。在不使用大气的情形下，壳体必须构造成气密使得内部空间29中用于与通过透气管60的溶液平衡的气体或气体混合物不被来自大气的空气污染。本领域技术人员将认识到，多个开口和/或狭槽28将需要气密，框架22和盖30的组合将需要气密，及盖30将没有任何通风孔开口32b、34b或者通风孔开口32b、34b需要被塞住且气密。

尽管本发明的优选实施方式已在此进行描述，但上面的描述仅是说明性的。相应技术领域的技术人员可对在此公开的发明进行进一步修改，所有这些修改均视为在所附权利要求限定的发明范围内。

Claims (24)

1.用在液体样本气体分析器中的气体溶液平衡装置，包括：

温控导热心轴；

卷绕在所述心轴上的透气管线圈，透气管具有入口和出口；及

具有包含所述温控导热心轴、所述透气管线圈、和气体的内部空间的壳体，其中所述透气管线圈具有预定直线长度及所述透气管具有预定壁厚，预定直线长度和预定壁厚结合能够使以预定流率通过所述线圈的液体与所述内部空间内的气体平衡从而在管出口实时提供用于液体气体分析器的气体校准溶液。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述气体为大气。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述透气管由具有在0.6x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1到10x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1范围中的氧气或二氧化碳透气性的材料制成。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述透气管由具有选自下组的氧气渗透性的材料制成：等于或大于0.6x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1、等于或大于3x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1、及等于或大于7x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述透气管由具有等于3x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的氧气渗透性的材料制成。

6.根据权利要求4所述的装置，其中所述透气管由具有等于7x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的氧气渗透性的材料制成。

7.根据权利要求3所述的装置，其中所述透气管由具有在3x10^-13cm³cmcm^-2s^-1Pa^-1到7x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的范围中的氧气渗透性的材料制成。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述透气管具有在0.011英寸到0.014英寸范围中的壁厚。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述透气管具有在0.012英寸到0.013英寸范围中的壁厚。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述透气管的壁厚足以在管遭受蠕动泵引起的真空效应时防止壁塌陷，同时提供足够的氧气渗透性以在用于通过管的溶液的溶液出口处实现溶液氧气与大气氧气的平衡。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述透气管由具有选自下组的二氧化碳渗透性的材料制成：等于或大于3x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1、等于或大于7x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1、及等于或大于10x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述透气管由具有等于3x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的二氧化碳渗透性的材料制成。

13.根据权利要求11所述的装置，其中所述透气管由具有等于7x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的二氧化碳渗透性的材料制成。

14.根据权利要求11所述的装置，其中所述透气管由具有等于10x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1的二氧化碳渗透性的材料制成。

15.根据权利要求1所述的装置，其中所述透气管由具有在7x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1到10x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1范围中的二氧化碳渗透性的材料制成。

16.根据权利要求1所述的装置，其中所述温控导热心轴具有位于管形心轴内壁上的薄膜式加热器。

17.根据权利要求1所述的装置，其中所述透气管具有在35英寸到75英寸范围中的长度。

18.根据权利要求1所述的装置，其中所述线圈具有在11匝到23匝范围中的预定匝数。

19.根据权利要求1所述的装置，其中所述透气管由选自下组的材料制成：聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯、全氟烷氧基共聚物、和乙烯-四氟乙烯共聚物。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述全氟烷氧基共聚物为四氟乙烯全氟烷氧基乙烯基醚。

21.根据权利要求19所述的装置，其中所述乙烯-四氟乙烯共聚物为聚乙烯四氟乙烯。

22.一种气液平衡线圈，其中所述气液平衡线圈在气液分析器中实时提供气体校准溶液，所述气液平衡线圈包括：

温控导热心轴；

卷绕在所述心轴上的透气管线圈，透气管具有入口和出口；及

用于控制所述气液平衡线圈周围环境的温度和气体装置，其中离开所述气液平衡线圈的气体校准溶液具有所述温度和气体装置的温度和气体确定的预定气体浓度。

23.根据权利要求22所述的平衡线圈，其中所述透气管由具有在3x10^-13cm³cm cm^-2s^{- 1}Pa^-1到10x10^-13cm³cm cm^-2s^-1Pa^-1范围中的氧气或二氧化碳透气性的材料制成。

24.为液体样本气体分析器实时提供气体校准溶液的方法，所述方法包括：

将温控导热心轴设定到预定温度；及

使校准溶液以预定流率移动通过卷绕在所述温控导热心轴上的透气管线圈从而形成气体平衡装置，其中透气管具有预定长度和预定壁厚、位于壳体的内部空间内及暴露于预定气体的气氛，所述透气管由具有预定气体渗透性的材料制成，所述校准溶液在所述透气管的出口处具有与所述内部空间中的预定气体平衡的气体含量。