CN108463259A - 流体用电传感器 - Google Patents

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Abstract

一种用于感测透析机或类似医疗装置中处理流体的电磁特性的电传感器可以包括由电子织物材料制成的用于与流体交接的探头。电子织物探头可以包括嵌入非导电织物层中的一个或多个导体。电子织物探头容置在壳体中,该壳体相对于探头建立流动路径以建立处理流体和导体之间的流体接触。导体可以施加或感测关于流体的电流和/或电压。电子织物探头的一部分可以设置在壳体的外部以提供壳体外部的电子连通。

Description

流体用电传感器
背景技术
血液透析是用于治疗患有肾衰竭、肾脏问题或肾脏不能从患者血液中充分地去除杂质和废物的其他相关病症的患者的医疗程序。在血液透析过程中,透析系统或透析机从患者体内取出血液并将其引导通过被称为透析器的过滤装置,该过滤装置过滤净化血液以返回患者。过滤过程通过将液体溶液(通常称为透析液)引导通过透析器而得以进行,该透析液通过膜而与透析器中的血液分离使得废物被吸入或扩散到透析液中。为了便于对不同状况的不同病人进行治疗,可以在透析过程中通过透析机调节或调整透析液的组成,例如通过向溶液中引入不同的添加剂来调节其特性。
为了便于透析液溶液的制备和调整,将各种传感器和控制装置结合到透析机中以监测制备过程和透析液溶液的组成。通过使用这些传感器和控制装置,透析机可以设计成在透析治疗期间自动进行调整,或者监测传感器和控制装置的保健技术人员可以进行必要的调整。因此,传感器和控制装置在透析治疗过程中可能扮演重要角色。然而,因为透析过程必然涉及人体生物物质,所以传感器和控制装置必须以隔离它们或使其清洁和/或消毒的方式结合到透析机中。本公开涉及补充和改进与透析机或类似医疗装置相关联的传感器和控制装置的操作和功能。
发明内容
本公开提供了一种电传感器或机电传感器,其用于通过测量或感测与流体相关联的某些电磁特性来分析透析机或类似医疗装置中的处理流体。为了直接与流体交流,电传感器或机电传感器可以利用具有导电特性的电子织物探头,该电子织物探头由柔韧非导电织物层制成,该柔韧非导电织物层具有以暴露的方式附接到该柔韧非导电织物层上的一个或多个电导体。导体可以通过纺织、缝合、梳理、编织或其他适当的方法将附接至织物层。这种类型的电子织物也可以被称为电子纺织品或智能织物。电子织物探头可以被切割或修剪成形并设置在限定流体腔室的非导电壳体内部。处理流体可被引导到流体腔室中以电接触电子织物探头的暴露导体。因此,可以通过使用电子织物探头中的导体将电压和/或电流施加到流体腔室中的处理流体中。为了建立与导体的电连通,电子织物探头的一部分可以在壳体的外部延伸。在一实施例中,壳体可以由模制塑料等形成,并且可以容易地拆卸以使得能够移除电子织物探头。
可能的优点是本公开提供了一种电传感器,其可以通过使用导电电子织物而检测诸如电磁场特性的电磁特性,这些特性与透析机或类似装置中的处理流体相关联。电子织物探头可以从电子织物材料的较大条中割取,从而提供与本公开相关联的独特制造收益。另一个可能的优点是,由于壳体可以由低成本的模制塑料制成并且容易拆卸,所以电传感器可以容易地从透析机移除并整体地丢弃,或者电子织物探头可以从壳体移除并被取代。考虑到电气传感器暴露于可能存在生物危害的处理流体,这一优点可以很容易地理解。
另一方面,本公开描述了电子织物探头的各种使用以测量流体回路中流体的不同性质,例如流率或流体压力。嵌入不导电织物层中的电极导体可以设置成基于电子织物探头的与导体设置相关联的电特性来测量这些流体性质。另一方面,导体设置可以提供传送关于电子织物探头的信息的识别或验证特征,以例如确保该电子织物探头是正确的探头或得以正确安装。在另一方面,电子织物探头可以配置为屏蔽电极导体免受电磁场等的影响。本公开的这些方面的优点是使用便宜且一次性的电子织物用于各种流体测量和传感器类型。此外,电子织物探头可以用作备用或诊断传感器来辅助系统中的其他传感器。根据下面的详细描述和附图,这些和其他优点将变得显而易见。
附图说明
图1是用于利用透析液流体处理从患者移除的血液并且包括用于分析透析过程中所使用的流体的电传感器的透析系统的正视示意图。
图2是透析系统的电传感器的一个实施例的分解图,其利用设置在具有横流构造的罩壳中的四导体电子织物探头。
图3是图2的实施例的局部剖视透视组装图,其示出经过电子织物探头通过电传感器的流体流动。
图4是图2中指示的区域的详细透视图,其示出了电子织物探头的实施例的结构细节。
图5是电传感器的另一个实施例的分解图,其利用设置在具有穿流构造的罩壳中的双导体电子织物探头。
图6是图5的实施例的透视组装图,其示出了通过电传感器的流体流动并且封闭元件以虚线表示。
图7是电传感器的另一个实施例的局部剖视透视图,其利用多个电子织物探头来分析透析过程中使用的流体的不同方面。
图8是电传感器的另一个实施例的局部剖视透视图,其具有嵌入电子织物探头中以测量通过电传感器的流体的流率的至少五个电导体。
图9是电传感器的另一个实施例的透视图,其中电子织物探头布置成管状穿流配置以经由与探头相关联的电容来测量流体压力。
图10是沿着图9的线10-10截取的横截面图,其示出了具有设置在正常流体压力状态下的电子织物探头的电传感器。
图11是类似于图10的横截面图,其示出了设置在增加或过度流体压力状态下的电子织物探头。
图12是电传感器的实施例的透视示意图,其使电子织物探头设置成经由与电传感器相关联的电感来测量流体压力。
图13是包括电子织物探头的电传感器的实施例的透视组装图,该电子织物探头具有设置成提供视觉指示以识别或验证电子织物探头的多个电导体。
图14是电子织物探头的实施例的透视组装图,其设置成与电连接器匹配并且包括专用电极导体以识别或验证匹配的电连接器。
图15是图14中指示的区域的详细视图,其示出了设置为天线以发射无线电信号来识别电子织物探头的另一专用电导体。
图16是电子织物探头的另一个实施例的透视图,其具有用于为电传感器提供电磁屏蔽的有源第一导体组和无源第二导体组。
图17是图16的电子织物探头折叠和组装时的透视图,使得无源第二导体组使有源第一导体组得以屏蔽。
图18是使用电传感器的电路的示意图,该电子传感器使电子织物探头设置成检测流体回路中的过滤器。
具体实施方式
现在参考附图,其中相同的附图标记表示相同的元件,在图1中示出了透析机100的具体实施例中用于对患者102进行血液透析治疗的医疗系统。应该注意的是,虽然本公开的各个方面是关于血液透析治疗进行描述的,但是这些方面可能具有超越血液透析治疗的应用并且除非明确说明,否则不旨在具体限于血液透析,而权利要求也没有如此限制。此外,图示的透析机可以用于家庭使用或在医疗诊所外的便携性;然而,除非在此明确说明,否则本公开的各方面可适用于透析治疗的其他构造,并且权利要求不旨在如此限制。透析机100可以配备有透析器110,在透析器110中进行血液过滤。透析器110可以是错流透析器,其中通过半透膜将沿一个方向流动的血液与沿相反方向流动的透析液分开。在透析过程期间,血液中的溶质、流体和杂质可以穿过膜而扩散或转移至待从透析器110引出的透析液。在各种实施例中,透析器110可以是单次使用装置或可以构造为多次使用。
为了将血液从患者102引导至透析器110,导管112被插入患者中并且可以经由管或移除管线114连接至透析机100。导管112可以为了该过程而被临时插入或者可以手术移植到患者102的身体中。为了保持血液从患者102到透析器110的流动,诸如旋转蠕动泵之类的泵116可以与透析器可操作地关联并且可以沿着移除管线114设置以向沿着适当方向引导或补充血液流动的管线供应压力。来自透析器110的经过滤血液经由返回管线118返回至患者102。
为了在透析治疗期间供应透析液,透析机100可以与透析液系统120可操作地关联,该透析液系统120配置为制备并调节透析液溶液。在一实施例中,透析液系统120可以是吸附剂系统,在其中透析液由透析机100所重新配制并再循环而没有显著产生废液,然而在其他实施例中,透析机可以是更常规的单通系统,在其中已用透析液必须储存在合适的容器中以便最终处置。为了将新鲜透析液引入透析器110,透析器可以设置为通过透析液供应管线122而与透析液系统120流体连通,该透析液供应管线122可以是柔性软管或者由适当医用合适材料所制成的管。与透析液供应管线122一同设置在管线中的可以是另一个蠕动泵124,该蠕动泵124施加适当的压力以引导透析液溶液通过透析器110。在通过透析器110以处理逆流血液后,已用透析液通过透析液返回管线126返回透析器机110,该透析液返回管线126可以与第三蠕动泵128相关联以维持透析液溶液的流动。
为了便于已用透析液的再循环和修复,透析液溶液通过透析液返回管线126而被引导至吸附剂盒130,在吸附剂盒130处,流体得以清洁和净化。吸附剂盒130可以是由不同元素和化合物所形成的多个层或部段制成的一次性单元,该多个层或部段捕获和去除透析液溶液中的在透析过程期间自血液置于其中的杂质。杂质保留在吸附剂盒130中,而经过滤的透析液经由吸附剂返回管线132返回到透析机100。吸附剂系统的优点是其使包括最初用于透析液的纯化反渗透水在内的大量透析液溶液再循环,同时提供便利的方式来处理通过透析器110从患者血液中去除的生物学杂质。然而,在各种实施例中,吸附剂返回管线132可以与反渗透水源134流体连通,该反渗透水源134可以在必要时补充再循环溶液的含水量。
为了进一步修复从吸附剂盒130返回的溶液,透析液系统120可以包括设置在透析机中并包含各种添加剂和化学物质的盒或透析液袋136。透析液袋136还可以包括用于将再循环溶液引导至与用于掺和的添加剂接触的管或流动通道并且可以进一步被分区以分开添加剂。为了便于将添加剂吸附到再循环的溶液中并避免患者血液在透析过程中冷却,透析液袋136可以与加热器138可操作地相关联。添加剂量可以被测量并且旨在用于单次透析治疗过程,或者在其他实施例中,添加剂量可以经由适当的计量设备添加到再循环溶液中。在单次使用的实施例中,透析液袋136可以在使用后从透析机移除并更换。除了透析液袋136之外,透析液系统120可以包括其它化合物和流体溶液源以配制透析液并且可以与计量器和检测器相关联以检查透析液中的血液存在、质量水平、透析液的组成和配方,并且可包括除气器等。新制透析液通过透析液供应管线122被再次引导至透析器。为了提供操作蠕动泵124、128和加热器138以及其他设备的电力,透析机100可以与电源139(例如用于电插座的插头或在其他实施例中为可再充电电池组)可操作地相关联。
为了监测和控制透析过程,电子或计算机化控制单元、模块或控制器140可以与透析机100可操作地关联。控制器140适于监测各种操作参数并响应地调节影响透析系统120和透析机100的其他系统的各种变量和函数。控制器140可以包括微处理器142,专用集成电路(ASIC)或其他适当的电路,并且可以具有存储器144或计算机可读介质上的其他数据存储能力。微处理器142和存储器144可以配置成存储、检索和执行编程指令以进行透析液形成和再循环过程,并且在过程中出现变化时可调整地响应过程中的变化。为了使技术人员或操作员能够与透析机交流,控制器140可以与诸如可能包括触摸屏能力的液晶显示装置的人机界面146可操作地相关联。人机界面146可以显示关于透析过程和透析机100的操作状态的视觉信息,并且可以通过触觉能力接收来自操作员的输入。控制器140可以进一步与物理控制面板148相关联,该物理控制面板148包括开关、旋钮、键盘等,操作者可以通过这些开关、旋钮、键盘等来启动和调节透析过程。
为了监测和分析由透析液系统120所处理的流体溶液的组成、参数和特性,透析机100可以包括设置成与系统流体连通的各种传感器,特别是电传感器。传感器可以是电气或电子致动的并且可以通过电磁原理工作以分析和测量关于流体的对透析过程重要的信息。所测量参数可包括电导率、温度、流率、pH值和其他特性。例如,为了在将透析液引导至透析器110之前分析和确定再循环透析液的组成和质量,透析机100可以正好在透析器上游包括设置在透析液供应管线122中的供应传感器150。另外,为了接收和确定在治疗患者血液之后从透析器110返回的已用透析液的质量和组成,返回传感器152可以在透析器下游设置在透析液返回管线126中。供应和返回传感器150,152也可以与控制器140电连通以在部件之间发送和接收信息。可以通过经由穿过透析机100所设置的通信总线(诸如导线、光波导等)发送和接收非临时模拟或数字信号来建立通信。额外的电传感器可以并入透析液系统120内的其他位置处以监测其他流体特性。
电导率传感器
为了分析透析机的透析液或类似医疗装置的其他处理流体,电传感器可以放置成与目标流体直接流体接触并且可以包括设置用于评估流体的电或磁特性的电气部件或电子部件。例如,在一实施例中,电传感器可以是测量目标流体电导率的电导率传感器。大多数液体能够一定程度的传导或传递电流。电荷由电解质或离子携带,包括存在于流体中的阳离子(阳性)和阴离子(阴性)。流体中的离子数量以及因此流体传导或抵抗电流的能力取决于若干因素,包括流体的组成、温度、流率和体积。如果诸如体积和温度等因素已知并得以说明,则流体的可测量电导率可用于推断流体的未知组成。
为了测量流体的电导率,电传感器配置为向两个预定点或位置之间的一定体积的流体施加电流或电压。即是电导率的数学倒数的流体对通过电力的电阻率导致两点之间的电压和/或电流下降或降低。适当的电表可以测量反映流体电阻率的那些参数的降低,并由此通过数学关系建立流体的电导率。电传感器和流体之间的物理和电学耦合发生在被称为电导率电池的装置或单元中,该电导率电池包括施加和感测电压和/或电流的电极。
参照图2和图3,示出有电传感器200的实施例,该电传感器200配置为建立与透析机或类似医疗装置的处理流体的流体连通,并且包括诸如设置成与流体物理接触并因此用作电导率电池的导电元件的电部件。特别地,电传感器200包括由电子织物材料制成的探头202,该块电子织物材料具有嵌入其中的一个或多个导电电极,探头202,可以容纳在非导电罩壳或壳体204中以跨过电子织物探头202建立流动路径。电子织物或电子纺织品是一类材料并用于与传统织物和纺织品类似的应用,在该类材料中电子部件设置于具有非导电特性的类织物材料或片状材料中。示例包括可穿戴电子装置。电子织物的特点是它们的柔韧性,片状结构使它们能够覆盖并符合表面。根据本公开的一个方面,电子织物探头202可以针对于其在电传感器中的特定应用而从电子织物材料的较大条中切割或修剪,由此有利于探头的可制造性。例如,各种尺寸和形状可以从同一电子织物条上切取。
在图2和4所示的实施例中,电子织物探头202包括非导电织物层210,其可以具有描绘矩形轮廓或周缘边缘212的平面多边形形状。多边形形状还提供了第一侧边缘214和平行的、间隔开的第二侧边缘216,该第一侧边缘214和第二侧边缘216垂直于织物层210的中心线217延伸。织物层210还具有柔韧的片状特征或性质,并且可以由天然或合成材料的各个纤维218或者线组成,该纤维218或者线例如已经通过纺织、编织、缝合、梳理、粘合、编制、压制等以互锁方式组装在一起。可替代地,非导电织物层210可以由柔韧的薄制塑料膜制成。在一实施例中,用于织物层的非导电材料可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)网制成。织物层210可以具有一定的流体渗透性或孔隙率以有利于其与医疗装置的处理流体相互作用。片状织物层210的厚度及其渗透性可以基于所遇到的应用和流体流动来选择。
为了给电子织物探头202提供电极,可以在织物层210上设置一个或多个导体220以及直到任何合适数量的导体。在所示实施例中,导体220可以以这种方式由纺织、缝合或以其他方式嵌入非导电织物层210中的导电材料薄带制成使得导体的至少一部分沿着织物层的表面暴露。更具体地说,导体220可以是设置在织物层上的长薄矩形线,以有助于它们的电磁效用。用于导体220的合适材料包括不锈钢、铝、金、铜等,并且导体220可以由薄金属片或箔片冲压而成,然而在其他实施例中,导体可以形成为薄线规的线。如图4所示,在一实施例中,导体可以通过在导体的宽度上延伸的随机纤维固定到织物层210。
各种类型的电导率传感器是可用的并且可以包括用于进行所选择测量的任何合适数量的导体。例如,在图2所示的实施例中,电子织物探头202可以配置为四电极装置并且可以包括第一导体222、第二导体224、第三导体226和第四导体228。第一,第二,第三和第四导体222,224,226,228在非导电织物层的第一侧边缘214和第二侧边缘216之间纵长延伸并且关于中心线217彼此平行且彼此间隔开地设置。此外,第一导体222和第二导体224可以以给定的第一距离230关于中心线217向外引向周缘边缘212,而将第三导体226和第四导体228引向第一导体和第二导体内侧并且间隔小于第一距离的第二距离232。由于导体220通过缝合、纺织等嵌入织物层210中,所以第一距离230和第二距离232大致是可维持的。四个导体的沿着第一侧边缘214的端子端部可以形成用于电子织物探头202的相应多个引线或端子236。
为了容置电子织物探头202,图2中示出的壳体204可以构造为双件构造,该双件构造具有在组装在一起时可以描绘封闭流体腔室244的第一壳体部分240和第二壳体部分242。第一壳体部分240可以是形成为呈描绘椭圆形轮廓250的长圆形或椭圆形形状的扁平平面结构。从椭圆形轮廓250的一侧突出的可以是连接器舌片252,该连接器舌片的效用将在下面更全面地描述。设置在扁平的第一壳体部分240的表面中的可以沿着连接器舌片252朝向椭圆形轮廓250的相反边缘延伸的微小凹陷部254。凹陷部254的宽度大体可以对应于织物层210垂直于中心线217所测量的宽度。因此,在本实施例中,当第一壳体部分组装到第二壳体部分242时,电子织物探头202可以邻近第一壳体部分240的平面表面放置在凹陷部254中。当如此组装时,织物层210的第一侧边缘214可沿着连接器舌片252对齐,在此导体220的端子236可以暴露于壳体204的外部。
为了形成流体腔室244,第二壳体部分242可以形成为从对应于下部壳体部分240的椭圆形轮廓250的椭圆形基部262向上延伸的中空圆顶260。圆顶260可以在下方描绘大体对应于流体腔室244的中空腔体。流体腔室244的横截面积和/或体积可由圆顶260的形状预先确定,这由于下面所解释的原因而是有利的。为了将电传感器200连接到透析液系统的管或软管,第二壳体部分242包括可以配置为圆柱形软管配件的向上延伸的流体入口264和对应的流体出口266。连接可通过压配、软管夹持等来建立。流体入口264和流体出口266彼此平行并且朝向椭圆形基部262的相反端部彼此间隔开第三距离268,该第三距离268可以大于与织物层210相关联的第一或第二距离230,232。第一壳体部分240和第二壳体部分242可以由例如包括模制聚碳酸酯的任何合适的非导电材料制成。第一壳体部分240和第二壳体部分242可以通过夹子等以卡扣配合的关系连接在一起,使得壳体404可容易地组装和拆卸。
为了当电子织物探头202容置在已组装的壳体204中时与在电子织物探头202上的导体220建立电子通信,电传感器200可以与可附接的电连接器270可操作地相关联。电连接器270可以呈排针的形状,该排针具有设置在绝缘盒或护罩274中并从绝缘盒或护罩274突出的多个导电引线或引脚272。电连接器可进一步包括设置在护罩274中的与引脚272突出的侧相反的槽276,使得连接器能够接收并附接到从下部壳体罩壳240延伸的连接器舌片252。因此,引脚272的一部分可以沿着织物层210的第一侧边缘214与导体220的端子236电接触。当电传感器200设置在透析机或类似的医疗装置中时,电连接器270可以与装置中的对应插座匹配以在电传感器200和透析机或类似装置的控制器之间建立电通信。
可以参考图3描述处理流体通过电传感器200的流动以及所获得的电导率测量。特别地,流体腔室244的分开区域可以进一步被指定为对应于流体入口264并且朝向长圆形壳体204的一个端部设置的进入区域280以及对应于流体出口266并朝向壳体的相反端部设置的离开区域282。邻近下部第一壳体部分240的电子织物探头202暴露于流体腔室244,而其上表面朝向流体入口264和流体出口266。向内流入进入区域280并垂直于下部壳体部分240的流体将相应地沿着流体流动路径284被水平地重定向到位于长圆形壳体204的相反端部处的离开区域282。此外,流动路径284大体垂直于并穿过嵌入在电子织物探头202中的导体220中的每个,其中导体中的每个横穿流动路径。优选地,由于电子织物探头202设置在形成于下部第一壳体部分240中的凹陷部254中,所以当流体在流体入口264和流体出口266之间被引导时,探头的位置将得以保持。此外,由于导体220被缝合或纺织到织物层中,所以其关于彼此的相对位置大体固定在预定第一距离230和预定第二距离232处。导体在织物层上的暴露以及与织物层相关联的流体渗透性有助于导体和处理流体之间的电连接。
在四电极电导率电池中,这里对应于第一导体222和第二导体224的两个外电极可以被指定为激励电极。激励电极耦合到电源以在第一导体222和第二导体224之间施加电压或电流,从而导致电流通过内部腔室244中的流体传导。电源可以提供交流(AC)或直流(DC)电。由于处理流体通常是不完美的导体,所以流体将在第一导体222和第二导体224之间引起电压降。电压降的值对应于流体的组成,例如存在或不存在离子、杂质等等。为了测量电压降,对应于第三导体226和第四导体228的两个内电极可以被指定为感测电极或接地保护。感测电极可以耦合到诸如安培表、欧姆表的适当仪表,或者优选地耦合到感测至少第三导体226和第四导体228之间的电压降的电压表。仪表又可以耦合到如上所述的控制器或者作为其一部分来执行以下计算。根据欧姆定律,测得的电压降可以转换成由感测电极之间的流体提供的电阻:
(公式1)欧姆定律:V=I/R
其中V是单位为伏特的电压降;
I是单位为安培或毫安的电流;以及
R是单位为欧姆或毫欧的电阻。
由于第三导体226和第四导体228(即,感测电极)之间的第二距离232由电子织物探头202的设置所预先确定,所以可以将第三和第四导体之间所计算的以欧姆为单位的电阻转换为流体的电阻率。电阻率是流体的固有属性,它可以量化其对抗电流的强度并且通常以欧姆×厘米(Ω×cm)为单位。通过计算所测得和计算的以欧姆为单位的电阻和内部腔室244的以cm2为单位的预定横截面积A的乘积,并将该值除以以cm为单位的L(第二距离232),可以近似计算电阻率:
(公式2)ρ=R×A/L
由于电导率是电阻率的数学倒数,所以容易确定在电传感器200中流动的流体的电导率。一旦计算出处理流体的电导率,就可以将其与经验预定值进行比较,以确定处理流体的组成或成分,其提供关于透析过程的可辨别信息以及如何调节透析过程的指示。上述公式和处理流体的特性之间的关系可能不是精确线性的或直接成比例的,然而,可能需要对计算值和确定值进行校准或估算。
根据一个有利的实施例,电传感器200的全部或部分可以是一次性的。特别地,由于壳体204通过软管连接到透析机的流体回路,所以在使用后的清洁过程期间,电传感器200可以容易地从透析机移除。此外,因为壳体204可以容易地拆卸成分开的第一壳体部分240和第二壳体部分242,所以电子织物探头202可以在使用后被移除和丢弃。第一和第二壳体部分240,242可以被消毒并且与安装的新电子织物探头202一起再使用,或者整个电传感器可以被丢弃。由于电传感器200需要接触透析液和其他处理流体,因此传感器的全部或部分为一次性的方面改善了其在诸如透析治疗的医疗和生物应用中的效用。
虽然图2和图4中所示的电子织物探头的实施例具有四电极构造,但是探头的其它构造也是可能的,例如包括双电极实施例和三电极实施例。另外,除了横流构造以外的构造也是可能的。参照图5和图6,示出有用于电传感器300以分析透析机或类似医疗装置中的流体的双电极穿流构造。电传感器300包括电子织物探头302,该电子织物探头302可以容纳在配置为引导处理流体通过织物探头的双件式非导电壳体304中。电子织物探头302在结构上可以与上述探头类似,并且可以包括多个导体320设置在其中的柔性平面织物层310。为了使流体能够从第一表面312渗透通过织物层302到达第二表面314,织物层310可以是相对多孔的或者由松散纺织、针织或编织纤维制成。而且,在本实施例中,织物层310可以具有包括弯曲周边边缘316和正方形或矩形延伸部318的舌片状轮廓。
为了用作电极,电子织物探头302可以包括多个导体320,所述多个导体320包括嵌入在织物层310中的第一导体322和第二导体324。第一导体322和第二导体324可以是相对薄且细长的导电材料条,并且可以平行且间隔开地从弯曲周边边缘316跨过织物层310纵长延伸到矩形延伸部318。第一和第二导体322、324可以在它们于矩形延伸部318的边缘处终止的位置形成端子336。
为了将电子织物传感器302容纳在穿流构造中,壳体304呈包括第一或下部壳体部分340和第二或上部壳体部分342的双件结构,该第一或下部壳体部分340和第二或上部壳体部分342可以组装在一起以描绘流体腔室344。在所示实施例中,下部壳体部分340和上部壳体部分342可以各自具有相应的半球形圆顶346,348,该半球形圆顶346,348描绘了对应地半球形腔体。然而,应该指出,“下部”、“上部”、“下”和“上”等术语仅供参考并且除非明确说明,否则不应该被解释为对权利要求的限制。半球形圆顶346,348可以具有相同的总体尺寸。当组装在一起时,第一和第二半球形圆顶346,348为腔室344提供了球形形状。下部和上部半球形圆顶346,348还可以包括具有对应直径的相应圆形基部350,352,当下部和上部壳体部分342,344被组装时,相应圆形基部350,352作为凸缘配合在一起。从下部壳体部分340的圆形基部350垂直延伸的可以是对应于电子织物导体302的矩形延伸部318的扁平平面连接器延伸部354。
当电连接器300被组装时,电子织物导体302悬挂在球形腔室344中,其中第一表面312指向下部半球形圆顶346并且第二表面314向上指向上部半球形圆顶348。电子织物导体302的弯曲周缘边缘316可以夹在第一和第二圆形基部350,352之间。为了引导流体通过球形腔室344并穿过电子织物导体302,下部壳体部分340可以包括向下指向的流体入口364并且上部部分342可以包括相反指向的向上流体出口364。相反设置的流体入口364和流体出口366描绘了类似于跨过球形流体腔室344设置的轴线的流体流动路径368。通过流体入口364引入到电传感器300的处理流体必须渗透并横穿过电子织物传感器302以到达流体出口366。如果电源应用至指定为激励电极的第一导体322,则电流将通过流体跨过电子织物探头302传导到用作感测电极的第二导体324。为了与第一和第二导体322,324建立电连通以施加和感测电压和/或电流,可以将包括多个导电引脚372的电连接器370附接到下部壳体部分340的连接器延伸部354。
流量传感器
除了测量处理流体的电导率之外,前述类型的电传感器还可以配置为测量通过诸如透析机的医疗装置所处理的流体的其他参数和特性。参照图7,示出了具有多个电子织物探头402的电传感器400的实施例,该电子织物探头402设置成除了电导率之外还通过传感器测量流率。多个电子织物探头402容纳在非导电壳体404中,非导电壳体404限定了其中悬挂探头的内部流体腔室406。壳体404大体呈鼓形形状,所以流体腔室406描绘了其中竖直设置有电子织物探头402的加高圆筒。为了建立用于电传感器400的穿流构造,壳体404可以具有向下流体入口410和相反指向的向上流体出口412,该向下流体入口410和向上流体出口412描绘了穿过探头402并跨过流体腔室406的流动路径414。电子织物探头402的一部分从壳体404的一侧径向向外突出以用于与相关联的设备连接。
布置在流体腔室406中最下方处的第一电子织物探头420可以测量处理流体的电导率并且可以具有前述构造中的任何构造。第二、第三和第四电子织物探头422,424和426可以设置成通过感测流体中的温度差来确定通过流体腔室406的流率。特别地,第三电子织物探头424可以是加热探头并且可以包括呈金属丝或线的结构形式的嵌入第三电子织物探头的非导电织物层432中的一个或多个加热导体430。加热导体430可以具有足够的电阻,使得当电流施加到第三电子织物探头424时它们加热。加热导体430可以将生成的热量传递到流动通过第三电子织物探头424的流体。设置在第三电子织物探头424上方和下方的第二和第四电子织物探头422,426可以配置为热感测探头。例如,第二电子织物探头422可以包括嵌入相应织物层442中的第一感测导体440,该第一感测导体440形成为引入和引出流体腔室406的闭环或闭合回路。与第一感测导体440相关联的电阻可以成比例地依赖于温度并且根据周围环境的温度的增加和降低而改变。第四电子织物探头426可以包括嵌入相应第四织物层446中的类似设置的第二感测导体444。
在操作中,当来自流体入口410的处理流体沿着流动路径414流动并且渗透通过第二电子织物导体422时,与第一感测导体440可操作地关联的仪表可以通过测量第一感测导体上的电压降来确定其电阻。接下来,处理流体渗透第三电子织物探头424,在该第三电子织物探头424处,加热导体430可以将生成的热量传递到流经它的流体。设置在第四电子织物探头426中的第二感测导体444还可以与通过测量相关联的电压降来确定第二感测导体的电阻的仪表相关联。第一感测导体440和第二感测导体444之间的电阻测量可以进行比较以确定第二电子织物探头422和第四电子织物探头426之间的温度差。如果通过加热导体430输入的热能是已知的,则通过流体腔室406的处理流体的流率容易解决。在又一实施例中,电传感器可以测量其他质量和参数,例如温度。
参照图8,示出了电传感器500的另一个实施例,该电传感器配置用于使用部分包含在探头壳体504中的电子织物探头502来测量医疗装置等中的处理流体的电导率和流率。电子织物探头502和探头壳体504的形状和构造可以类似于关于图2和图3所描述的织物探头202和壳体204,并且这些部件也可以以类似的方式互补地接合或彼此支撑。因此,电子织物探头502可以包括非导电织物层510,该非织造织物层510呈薄且平面形状并且由天然或合成织物或互锁纤维布制成,或者在其他实施例中由塑料膜制成。非导电织物层510具有柔韧且柔性的特性,并且可以适应或符合不同的形状或折叠至其自身上。织物层510可以是矩形的,其包括在较短前边缘514和后边缘516之间延伸的细长侧边缘512。出于参考目的,设置在侧边缘512之间并垂直于前边缘514和后边缘516的是矩形非导电织物层510的中心线517。
为了用作用于导致电力的电极,电子织物探头500可以包括设置在织物层502上的一个或多个电极导体520。如前所述,电极导体520可以是通过缝合、纺织或以其他方式嵌入非导电织物层510中的细长薄导电材料条或带,使得导体沿电子织物探头500的表面部分地暴露以与其他元件电接触。然而,在其他实施例中,电极导体520可以由导丝制成,或者可以通过将粉末或液体导电材料沉积、喷射或粘附到非导电织物层来形成。电极导体520可以由包括不锈钢、铝、金、铜在内的任何合适的导电材料制成,并且优选足够薄以避免将显着的刚性增加至柔性非导电织物层510。
在电传感器500测量电导率和流率的所示实施例中,多个电极导体520可以具有至少五(5)个导体,这五个导体包括在织物中心线517的相反侧上朝较长边缘500中的任一个设置的第一导体522和第二导体524。第一导体522和第二导体524可以彼此间隔开由箭头指示的第一距离526。多个电极导体520还可以包括设置在第一导体522和第二导体524之间的第三导体530,第四导体532和第五导体534。五个电极导体520以彼此平行且平行于侧边缘512的布置从前边缘514至后边缘516延伸跨过非导电织物层510,在该前边缘514处导体520的前端可以形成引线或端子536。五个电极导体520可以是不同的并且彼此分开以维持电隔离。就此而言,第三导体526、第四导体527和第五导体528可以彼此均匀地间隔第二距离538,其中第四导体532大致沿着中心线517设置并且第三和第四导体530,534朝侧边缘512以及相应的第一和第二导体522,524偏移。
在所示实施例中,第一和第二导体522,524可以被分别指定为第一和第二激励电极,而第三、第四和第五导体530,532,534可以被分别指定为第一、第二和第三感测电极。当电传感器500与电连接器匹配并连接到医疗装置等的诸如与图1的透析机100可操作性地关联的控制器140的电系统时,第一和第二激励电极522,524可以与供应电压和/或电流的电源电连通。所提供功率可以是交流电流(AC)或直流电流(DC),并且当电子织物探头502悬浮在流体中时,电流可以在第一和第二激励电极522,524之间流动或传导。为了测量第一和第二激励电极522,524之间的电压降,可以将第一、第二和第三感测电极530,532,534电连接到合适的仪表。如上所述,在感测电极530,532,534之间测量的电压降可以通过欧姆定律转换为流体的电阻,该电阻可以求倒数以确定流体电导率。因此,电传感器500与图2和图3的实施例类似测量电导率。
为了相对于待测量的流体支撑和定位电子织物探头502,探头壳体504可以是具有第一壳体部分540和第二壳体部分542的双件结构,该第一壳体部分540和第二壳体部分542在组装在一起时限定封闭的流体腔室544。第一壳体部分540是具有扁平椭圆形形状的下部部分,其具有向外突出的连接器舌片552,电子织物探头502位于该连接器舌片552上方。为了提供流体腔室544,第二壳体部分542是具有中空圆顶构造的上部部分,其包括从与对应成形的第一壳体部分540匹配的椭圆形基部562上升的向上延伸圆顶560。第一壳体部分540和第二壳体部分542可以由包括聚碳酸酯的任何合适的非导电材料制成。
为了将流体引导进入探头壳体504并与电子织物探头502接触,第二壳体部分542可具有从圆顶560向上延伸的流体入口564和对应流体出口566。流体入口564和流体出口566可以是圆柱形管或软管倒钩并且彼此平行并且位于椭圆形基部562的相反端部处,间隔开第三距离568。流体入口564因此将流体引导到流体腔室544的进入区域580,而流体出口564将流体从相反定位的离开区域582进行引导。因此,该构造限定了用于流动路径584的横流设置,其中流体垂直于下部第一壳体部分540进入流体腔室544,被垂直地重新引导以越过支撑在第一壳体部分上的电子织物探头502,然后被重新引导以离开流体腔室544。进入区域580和离开区域582之间的第三距离568的尺寸可以大于在电极导体520之间所限定的第一距离526和第二距离538,因此流动路径垂直地跨越所有导体。虽然穿过流动腔室544的所示流动路径584是U形的,但在其他实施例中,流体入口564和流体出口566可以轴向对齐,使得流动路径584直线穿过流体腔室544并跨过电子织物探头。在其他实施例中,流动路径584可具有其他构造或方向。
假设流体具有一致的电导率,由于第一感测电极530和第二感测电极532之间的第二距离538以及第二感测电极534和第三感测电极536之间的第二距离538相等,故所测得的那些第二距离538之间的电压降也应该相等。为了测量流体在流体腔室544中的流动,示踪物或丸状物可以通过设置在进入区域580上游,例如可能位于流体入口564中或上游的丸状物引入端口586得以引入。示踪丸状物588可以是气泡、流体或流动材料,其可以具有与被测量的处理流体类似的粘度和密度特性但具有不同电特性(包括不同导电率)。当示踪丸状物588靠近第一感测电极530和第二感测电极532沿着流动路径584被引导时,由这些电极测量的电压降以及相关的电导率将相应地改变。短时间之后,当示踪丸状物588穿过第二和第三感测电极532,534时,电压降和电导率将类似地改变,而第一和第二感测电极之间的电压降和电导率可以返回到处理流体的电压降和电导率。可以记录丸状示踪物588穿过第一、第二和第三感测电极530,532,534之间的时间差并将其转换为流体在流体腔室544中的流率(单位为毫米每秒或类似单位)。换句话说,三个等距间隔的感测电极530,532,534可以测量丸状示踪物588穿过电子织物探头502的行进时间,其可以对应于携带丸状示踪物的流体的流率。因此,电传感器500的本实施例可以测量流体电导率和流体流率两者。
在一实施例中,由于电极导体的设置,五导体电子织物探头502可以提供自我诊断特征。具体而言,如果第一感测电极530、第二感测电极532和第三感测电极534之间的第二距离538相同,则如果流过它们的流体具有一致的电导率,理论上它们应当在三个感测电极之间感测相同的电导率或电压降。因此,如果在第一和第二感测电极530,532之间的测量的电压或电导率与在第二和第三感测电极532,534之间所进行的测量的不同超过可接受的容差,则这可以指示电传感器500出现问题。丸状物引入端口586可用于引入用于该诊断目的的已知电导率的流体。
尽管本实施例利用一系列三个感测电极来测量通过的电导率差异,但可以理解的是,在其他实施例中,可以使用额外的感测电极在电子织物探头上的各个不同位置处进行多次测量。还应该理解,电子织物探头可以容纳在明显不同的壳体中,从而为感兴趣的流体提供不同的流动路径。
流体压力或接近传感器
在本公开的另一方面中,包括电子织物探头的电传感器还可以测量除流体电导率之外的特性,例如流体压力或其使柔性电子织物探头相对于参照变形或位移的能力。更具体地,通过改变施加到电子织物探头的力或压力来改变电子织物探头相对于参照的接近度可以导致可测量电特性的变化。因此,所测量的特性可以往回联系到流体压力的变化,这可以指示医疗装置的另一个动作或性质。可变电特性可以是与电子织物探头相关的电容或电感。
例如,参考图9、图10和图11,示出有配置为管状穿流元件的电传感器600的实施例,该电传感器600测量电子织物探头602的电特性,该电子织物探头602响应于电子织物探头602中的流体压力而相应地改变尺寸。电子织物探头602可以是中空管状结构,其限定用于接收待分析流体的内部流体腔室604。为了支撑电子织物探头602并将流体引导进入该电子织物探头602,电传感器600可以包括刚性支撑体606,其保持电子织物探头602的管状形状,由此限定在相反端之间延伸的纵向轴线608。支撑体606可以包括设置在电传感器600的相反轴向端部处的第一端盖610和第二端盖612。第一和第二端盖610,612可以成形为圆柱形中空管,这些圆柱形中空管各自限定轴向开口614以接收或排出流动穿过电传感器600的流体。然而,在其他实施例中,第一或第二端盖610,612中的一个可以缺少开口614,使得电传感器600实际上具有盲端。第一端盖610和第二端盖612可以包括位于与开口614相反的端部处的径向升起唇缘或边沿616。第一端盖610和第二端盖612优选地由不导电刚性材料制成,例如聚碳酸酯塑料等。
为了使轴向隔开的第一和第二端盖610,612互连,管状电子织物探头602可以具有对应于第一和第二端盖之间的轴向距离的长度。电子织物探头602可以包括由形成为围绕流体腔室604的管状套筒的薄柔韧或柔性材料制成的非导电织物层620。用于非导电织物层的合适材料包括编织或纺织织物,或更优选地包括合成片或膜。在优选实施例中,非导电织物层620可以由弹性材料制成或包括弹性材料以提供弹力和弹回性,并且可以是流体不可渗透的以将流体保持在流动腔室604中。非导电织物层620可以初始形成为围绕轴线606卷绕并密封以形成管状电子织物探头602的薄平面片材。设置在相反的轴向端部处的可以是第一弹性环622和第二弹性环624。当安装在第一和第二端盖610,612上时,第一和第二弹性环622,624可被接收在端盖610,612上的相应边沿616上,以将电子织物探头602固定在适当位置。第一弹性环622和第二弹性环624的直径可以略小于边沿616,使得它们围绕边沿弹性地压缩以进一步将电子织物探头602固定在适当位置。
为了在电子织物探头602中传导或感测电力,多个电极导体630可以附接至非导电织物层620的内部。具体地,电极导体630可以形成为纵向且平行于轴线606延伸的导电材料长条、带、或丝。优选地,电极导体630可以在第一和第二弹性环622,624之间至少共延地延伸。此外,电极导体630可以沿着非导电织物层620的内部在相反径向侧上设置成第一导体组632和第二导体组634。因此,第一导体组632和第二导体组634通过流体腔室604彼此物理和电分离。第一导体组632和第二导体组634中的每一组对应于电子织物探头602的不同的径向或对称半部。
在一实施例中,为了与多个电极导体630电连通,电极导体630的设置在弹性环622,624附近的尾端端部可以接触设置在第一和第二端盖610,612外部上的对应接触垫636。接触垫636可以由接近边沿616镀至第一和第二端盖610,612的导电材料制成,并且可以远离边沿轴向延伸短距离,使得它们超过第一和第二弹性环622,624部分地暴露。因此,接触垫636提供了可接近区域并提供了可以用于将电传感器600连接到医疗设备的触头或接线件,在该可接近区域中可以在设置在非导电织物层620内的电极导体630之间产生电连接。此外,一个接触垫636可以与第一导体组632的电极导体630相关联,而第二接触垫636可以与第二导体组634的导体相关联,因此第一和第二导体组可以电连接到与医疗装置相关联的电路的分开部分。
通过将电子织物探头602悬置在刚性支撑体604的第一端盖610和第二端盖612之间,前述设置使得电传感器600能够响应通过电传感器的流体的流体压力的变化。具体地,将电极导体630设置成第一导体组632和第二导体组634使电子织物探头602能够根据关于电传感器的电特性的对应变化来测量压力的变化,例如,根据在第一导体组632中的多个电极导体630和第二导体组634中的多个电极导体之间产生的电容。由于第一导体组632和第二导体组634中的电极导体630设置为彼此相对并且如果电子织物探头602的内直径足够小,则在施加电流时,可以在第一导体组和第二导体组之间建立电磁场和所产生的电容性电荷。例如,可以通过刚性支撑体604上的接触垫636将诸如直流电流(DC)的电路导致电流施加到第一导体组632和第二导体组634的电极导体。由于第一导体组632和第二导体组634由流体腔室604和其中包含的任何流体所电分开,所以第一导体组632和第二导体组634可以类似于电容器的相对板或端子运行并且可以在它们之间保持电荷。例如,第一导体组632可以保持为负电荷,并且第二导体组634处于正电荷,导致电子织物探头602中的可测量电容。
电荷可以根据第一导体组632和第二导体组634之间的电容来测量并且可以是施加到第一和第二导体组的电压和/或电流以及第一和第二导体组之间的距离的函数。第一导体组632和第二导体组634之间的距离或间距对应于流体腔室604的直径。由于流体腔室604部分地由非导电织物层620限定,而该非导电织物层620如上所述可以具有弹性或柔性特征,所以流体腔室604的直径可以例如在流体腔室604内的流体压力的影响下而改变。
参考图11,示出有当流体腔室604内的流体压力大于外部围绕电子织物探头602的对应压力时电传感器600的实施例。在这种情况下,流体压力导致非导电织物层620径向向外扩展,从而增加了流体腔室604的直径,改变了接近度并使第一导体组632的电极导体与第二导体组634的电极导体分开。电极导体630之间的增加的间距导致电子织物探头602中的可以由相关联电路中的仪表所测量的电容性电荷和/或电场变化。如果流体腔室604中的流体压力相对于外部减小,则第一和第二导体组632,634将合起移动,从而导致电容中的另一种可测量变化。在该实施例中,通过为另一导体组提供有随着组之间的接近度变化而电磁相互作用的第二导电元件而使第一导体组632或第二导体组634都可以用作参照。
通过改变电极导体的接近度来测量电容的变化使得电传感器600能够测量由各种原因引起的流体压力的变化。例如,流体压力的变化可能由流体速度变化、组成变化等引起。另外,流体压力的变化可以反映流体回路的可以由电传感器识别的一些其他部分的位移。可以理解的是,用于电传感器的通过监测嵌入电子织物探头中的两组或更多组相对导体之间的尺寸接近度和电容来测量流体压力的变化的其它构造是可能的。例如,流体压力可以被引导到电传感器600的外部以将第一和第二导体组朝向彼此移动,或者电极导体可以嵌入相对织物膜中,这些相对织物膜设置在流体腔室的两侧上并且响应于压力变化而合起移动或散开。此外,一组电极导体可以设置在固定位置,而另一组电极导体附接到使得导体能够相对位移的柔性电子织物探头,。
除了利用电容来测量压力或接近度变化之外,参考图12,示出了具有可利用电感的电子织物探头702的电传感器700的实施例。电子织物探头702由刚性支撑体706支撑并暴露于至限定在刚性支撑体706中的流体腔室704。在该实施例中,刚性支撑体706可以被配置为在第一端部710和相反的第二端部710之间延伸的正方形或矩形中空管。第一端部710和相反的第二端部710中的每个限定开口714以接收和排出通过流体腔室704的流体。因此,电传感器700具有轴向穿流构造,但是在其他实施例中,传感器可以是盲端的。刚性支撑体706可以由诸如聚碳酸酯塑料的非导电材料制成。
为了关于流体腔室704来容置电子织物探头702,刚性支撑体706可以具有穿过本体设置并位于第一和第二端部710,712之间的孔716或矩形窗。电子织物探头702可以具有对应的矩形形状并且可以通过包括粘合或声波焊接的任何合适的方法进行附接以覆盖孔716。为了支撑电极导体并提供柔性或柔韧特性,电子织物探头702可以包括任何上述材料的非导电织物层720,其优选可以包括弹性材料并且是流体不可渗透的。非导电织物层720是柔性平面片材,并且可以切割成孔716的形状以放在孔上或包围孔。
为了使电子织物探头720对电磁场敏感,嵌入在非导电织物层720中的导电元件或电极导体730可以构造成缠绕成线圈的薄带或线。特别地,电极导体730可以包括多个缠绕螺旋,其以引线734开始和终止,该引线734可以可接近地暴露在刚性支撑体706的外部。将电流施加到引线734导致电流在线圈中流动,根据电感原理在电极导体730周围产生磁场。此外,如果电流改变或反转方向,例如将交流电流(AC)施加到电极导体730的引线734,则所产生的磁场将同样改变方向和/或幅度。磁场可渗透通过非导电织物层720。在各种实施例中,电极导体730的线圈可以绕导电芯等缠绕以增加所产生的磁场的强度。
为了响应地与所产生的磁场相互作用,诸如导电金属板的第二导电元件738可以设置在电极导体730附近以用作参照。第二导电元件738可以与电子织物探头702平行并大体共延并且第二导电元件738可以固定在距探头例如几毫米的固定位置处以与磁场相互作用。磁场可以在第二导电元件中引起电磁反应,这可能在第二导电元件中导致逆电流或涡电流感应。此外,如果所产生的磁场随着电极导体730中AC的施加而变化,则第二电气元件738或参照中的感应电流或涡流同样会改变。变化的涡流可以引起线圈状第一电极导体730的电感的变化,这可以通过连接到引线734的适当的仪表或电路来测量。
由于电子织物探头702通过孔716暴露于流动腔室704,所以非导电织物层720可以随着流动腔室中流体压力的改变或变化而偏转。因此,如果压力增加,则非导电织物层720可以朝第二导电元件738移位,并且如果压力降低,则它可以从第二导电元件缩回。非导电织物层720的位移因此以对第一电极导体730的电感具有可测量影响的方式使电极导体730和第二导电元件738或参照相对于彼此的接近度改变。通过校准流体腔室704中的内部压力、导致的非导电织物层720的位移以及电感的改变,电传感器可以指示通过电传感器700的流体的压力和/或流率。在其他实施例中,电子织物探头702、流动腔室704和限定流动腔室的刚性体的设置可以不同于图12中所进行的示出和描述,包括具有不同的流动路径等。
传感器识别和验证
在进一步的实施例中,电子织物探头可以配置为提供识别信息和验证特征以确保电传感器正确地安装在医疗装置中。参照图13,例如,示出了电子织物探头802的实施例,该电子织物探头802可以安装在用于电传感器80 0的壳体804中以感测流体性质。电子织物探头802包括其中嵌入有多个电极导体812的非导电织物层810。非导电织物层810可以由上述流体可渗透或不可渗透材料中任何材料制成并且可以具有柔性或柔韧特性以有助于安装到壳体804中。非导电织物层810可以根据应用而具有任何合适的形状,例如包括在所示实施例中切割或冲压成包括至少一个侧边缘814的舌状织物片。在该实施例中,多个电极导体812可以是一系列细长导电条或线,这些细长导电条或线延伸穿过非导电织物层810并且大体彼此平行地设置。多个电极导体812可以设置成感测被引导穿过织物探头802的流体的电导率,但是在其他实施例中,电极导体812可以设置为感测其他流体特性,例如压力或温度。在本实施例中,多个电极导体812的视觉颜色优选地不同于非导电织物层810的颜色,使得这些元件在视觉上可区分。
为了使多个电极导体812能够与设置在电传感器800外部的对应引线或触头形成电接触,电极导体可以包括端子部分816,这些端子部分816终止于非导电织物层802的侧边缘814并且沿着非导电织物层802的侧边缘814设置。因此,当织物探头802容置在电传感器800的壳体804中时,电极导体804的侧边缘814和端子部分816可在壳体外部接近。在一实施例中,为了识别和传送关于电子织物探头802和/或电传感器800的信息或数据,多个电极导体812的端子部分816可以设置成形成用于传送识别信息的可识别图案。特别地,由于端子部分816平行设置并且沿着暴露的侧边缘814明显地间隔开,所以它们可以基于它们的间距、厚度、颜色和/或对比度等提供一种可读条形码。光学扫描器或者机器读取器可用于扫描非导电织物层810的端子部分816以及端子部分816之间的暴露条并以传达关于电子织物探头802和/或电传感器800的信息的方式解译它们的设置。该信息可以有关传感器的品牌和型号、其电或流体特性或性质、其预期的安装信息等。在另一个实施例中,由暴露的端子所产生的可识别图案可以表示其他信息,诸如用于将电传感器与匹配连接器相匹配的左侧或右侧的可见指示。
参考图14,示出了其中电传感器900的电子织物探头902配置为提供识别和验证特征的另一个实施例。电子织物探头902可以包括非导电织物层910,该非导电织物层具有平面柔韧特性并且具有嵌入到非导电织物层910中的多个电极导体912。本文描述的任何前述材料和配置适用于非导电织物层910和多个电极导体912。类似地,电极导体912可以是平行设置并且包括沿着非导电织物层910的侧边缘914垂直设置以使得能够与对应电路的匹配电连接器电接触的端子部分916的细长条或线。
在图14中,与电传感器900可操作地关联的匹配电连接器920可以包括诸如印刷电路板等的平面板922,该平面板922上设置有电路迹线并且配置为建立与电子织物探头902的板对板连接。平面板922可以包括前缘924,该前缘924朝织物探头902的侧边缘914定向并包括多个对齐的导电触头926,这些导电触头926可以是从前缘924垂直地突出或可以其他方式在前缘924上接近的销、叉或弹簧并且其可以与平面板922上的迹线电连通。多个导电连接器触头926可以间隔开并且互补地且尺寸上设置为对应于电极导体912的沿着电子织物探头902的侧边缘914的多个端子部分916。当电子织物探头902和电连接器时920合起移动时,端子部分916可以与突出的连接器触头926滑动接触以建立元件之间的电连通。
为了验证电传感器900,在一实施例中,匹配的电连接器920可以至少包括设置在前缘924上的第一连接器触头930和第二连接器触头932以接触在电子织物探头902上的特殊目的或专用电极导体918。第一和第二连接器触头930,932可以彼此间隔特定距离934,其在尺寸和位置上对应于专用电极导体918的端子部分916之间的距离。第一和第二连接器触头930,932和专用电极导体918的端子部分916还关于探头的侧边缘914和板922的前缘924对应地彼此对准,以确保它们实现彼此的滑动接触。第一和第二连接器触头930,932可以经由平面板922上的迹线与电路或电源电耦合,并且专用电极导体918可以配置为完整或闭合电路,由此形成验证或确认电路。因此,第一和第二导体触头930,932之间的接触图案与电子织物探头902上的专用电极导体918匹配。第一和第二连接器触头930,932和专用电极导体918的端子引线916之间的位置和间距可以针对不同的电传感器900具体化以确认电传感器和匹配电连接器920的正确连接。如果第一和第二导体触头930,932和专用电极导体918不对准,则确认电路938将不会闭合。确认电路938可以与电源开关、警告警报或其他措施连接以防止电传感器的意外使用。在其他实施例中,专用电极导体918可以包括多个电极导体912,其也可以用作电传感器的感测或激励功能的一部分。
参照图14和图15,在进一步的实施例中,电子织物探头900可以包括嵌入非导电织物层910中的第二专用电极导体950或一组电极导体,该第二专用电极导体950或一组电极导体配置为天线以发射或传送关于电子织物探头900的信息。天线形式的第二专用电极导体950可以由弯曲或成形为用作无线射频识别(“RFID”)标签的图案的导电材料薄带或线制成。在一实施例中,第二专用电极导体950可以被配置为无源RFID,其响应于可以从放置在电子织物探头902附近并指向电子织物探头902的射频扫描器952所发射的施加能量场。当施加正确频率和/或波长的能量场时,小响应电流可以在第二专用电极导体950中产生并通过第二专用电极导体950传导。此外,那些电流可以产生无线电信号954形式的无线电波的响应电磁场,该无线电信号954可以由射频扫描器952或另一个扫描器接收。例如,基于导体的形状、其材料性质或其他特性,所发送的无线电信号954对于第二专用电极导体950而言可以是唯一的。无线电信号954可传达或表示关于其中嵌入有第二专用电极导体950的电子织物探头900的信息。利用RFID技术的优点是由于无线电波可以渗透通过可能用于探头壳体等的许多材料,所以第二专用电极导体950不需要位于例如沿着侧边缘914的暴露位置处。在向电子织物探头902的第一电极导体912施加电力的实施例中,第二专用电极导体950可以配置为从向第一电极导体912的施加电力接收功率以发射无线电信号的有源装置,而不需要启动或激发场。
屏蔽传感器
在另一方面中,用于电传感器的电子织物探头可以配置为向可以嵌入在非导电织物层中的电导体提供电磁屏蔽。参考图16和图17,示出了用于制造具有受屏蔽电子织物探头1002的电传感器1000的实施例。电子织物探头1002包括非导电织物层1010,其可以是如上所述的平面矩形材料条。优选地,该材料相对较薄、具有柔性或柔韧特性使其可以关于自身折皱或折叠并且可以是流体可渗透的。任何上述非导电织物材料都可用于非导电织物层1010。为了限定矩形形状,非导电织物层1010可以包括限定了非导电织物层1010的宽度的第一侧边缘1012和平行的第二侧边缘1014以及限定非导电织物层1010的长度的第一端部边缘1014和第二端部边缘1016。如下面进一步解释的,非导电织物层1010的实施例还可以关于其纵向延伸设置成第一部段1020、第二部段1022以及第三部段1024,使得这些部段大体是四边形的。第一部段1020、第二部段1022和第三部段1024可以具有大致相等的尺寸,并且可以由第一折叠线1026和第二折叠线1028(以虚线表示)分开,第一折叠线1026和第二折叠线1028垂直于第一和第二侧边缘1012,1014并平行于第一和第二端部边缘1016,1018。
在该实施例中,嵌入非导电织物层1010中的电极导体1030可以设置成第一导体组1032和第二导体组1034。第一导体组1032可以嵌入非导电织物层1010的中间第二部段1022中,在第一和第二侧边缘1012,1014之间横跨其宽度延伸。第一导体组1032此外可以平行于第一折叠线1026和第二折叠线1028并由其限制。折叠线1026,1028可以仅是代表性的,或者可以形成为非导电织物层1010中的折痕、凹痕或穿孔。第一导体组1032的电极导体1030可以再次是彼此分开设置以保持电隔离的细导电材料平行条或线。在所示的实施例中,第一导体组1032的电极导体1030可以被指定为诸如激励电极或感测电极的有源电极,这意味着第一导体组1032的导体被配置为或旨在用于连接到合适的仪表或电源。为了与连接器或电路元件进行电接触,第一导体组1032的电极导体1030可以稍微突出或延伸超出非导电织物层1010的第一侧边缘1014和第二侧边缘1016。
为了为第一导体组1032中的有源电极提供屏蔽,第二导体组134可以嵌入非导电织物层1010的第一和第三部段1020,1024中。类似于第一导体组1032,第二导体组1034的电极导体1030可以彼此平行并且平行于折叠线1026,1028,使得它们延伸跨越非导电织物层1010的垂直于第一和第二侧边缘1012,1014的宽度;然而,在其他实施例中,第二导体组1034的电极导体1030可具有不同的取向或设置,例如对角排列、互连栅格等。此外,第二导体组1034的各个电极导体1030可以相对于第一导体组1032中的电极导体1030具有不同的尺寸或厚度。第二导体组1034的电极导体1030可以被指定为无源电极,这意味着它们没有被配置为与另一个电路进行电连通。作为无源电极,第二导体组134的电极导体1030保持与可与电传感器1000匹配的其他电路或电连接器电绝缘。
为了组装电传感器1000,非导电织物层1010的第一部段1020可以如箭头1040所示地关于第一折叠线1026平行地折叠成与第二部段1022相邻并位于第二部段1022上方。第三部段1024可以如箭头1042所示地关于第二折叠线1028折叠,也邻近中间部段1024并且位于中间部段1024下方。中间第二部段1022由此夹在相对的第一部段1020和第三部段1024之间并且第一和第二电极组设置在三个分开且平行的平面中。当安装在适当的电传感器中时,流体可以被引导通过相邻的第一部段1020、第二部段1022和第三部段1024以碰触其中的电极导体1030。由于无源第二导体组1034包括在第一和第三部段1020,1024中,所以它们可以将位于非导电织物层1010的第二部段1022中的有源第一导体组1032与电磁干扰隔离。
例如,所施加的外部电磁场由围绕有源第一导体组1034的无源第二导体组1034中的感应电流抵消,使得电磁场不会由于法拉第效应而干扰第一导体组。为了有助于屏蔽,第二导体组1034的电极导体1030优选延伸越过非导电织物层1010在第一和第二侧边缘1012,1014之间的整个宽度。在不同的实施例中,设置在第一和第三部段1020,1024中的无源第二导体组1034可以被隔绝或者可以彼此电互连以便于屏蔽设置在无源第二导体组1034之间的有源第一导体组1032。除了屏蔽有源第一导体组1032之外,无源第二导体组1034可以吸收从第一导体组发射的电磁波以避免干扰其他电部件。在一实施例中,第二导体组1034的各个元件之间的间距可以选择为使电子织物探头对特定波长的电磁干扰敏感。在一实施例中,第二导体组1034可以互连以提供闭合电路,或者可以连接到电接地以释放任何感应电流。在进一步的实施例中,可以利用有源和无源电极的附加折叠或不同折叠设置。
诊断电路
如上所述,利用电子织物探头的电子传感器可以用于利用医疗设备中的流体回路进行内部诊断。参照图18,示出了使用本文所述类型的第一电传感器1102和第二电传感器1103以监测流体操作(例如设置在流体回路1106(以粗线示出)中的过滤器的有效性1104)的电路1100(以细线示出)的实施例。过滤器1104可以是任何合适类型的流体过滤器并且以将回路分成上游分支1108和下游分支1110的方式设置在流体回路1106中。流体从上游分支1108流动至去除污物并将净化后的流体排放到下游分支1110的过滤器1104。诸如蠕动管泵等的泵可以设置在流体回路1106中以引导流体穿过该流体回路1106。在一实施例中,由流体回路1106引导至过滤器1104的流体可以是包括新鲜或已用透析液的透析流体。除了利用电路1100来监测流体过滤之外,电路的其他实施例还可以用于监测其他流体操作,诸如测量流体的化学物质或添加剂的引入、流体电离等
为了监测过滤器1104从流体去除污染物的有效性,第一电传感器1102在过滤器104或其他操作之前设置在上游分支1108中,并且第二电传感器1103在过滤器或其他操作之后设置在下游分支1110中。第一和第二电传感器1102,1103可以包括具有任何前述构造的电子织物探头1120。电子织物探头1120可以包括由设置为薄平面片的柔性或柔韧非导电织物材料制成的非导电织物层1122。为了用作电极,可以将至少包括第一电极导体1124和第二电极导体1126的多个电极导体嵌入非导电织物层1122中。电极导体1124,1126可以是狭窄导电条或线,这些狭窄导电条或线以平行的方式纺织、缝合或粘附到非导电织物层中。在一实施例中,为了支撑电子织物探头1120并建立与回路1106中的流体的流体连通,探头可以容置在非导电探头壳体1128中。电子织物探头1120可以根据探头壳体1128的构造被设计为横流或穿流类型。
在操作中,如果过滤器1104起作用,则由于过滤器1104应去除可能与不想要的污物等同的电荷载体和导电离子,所以上游分支1108中的流体应当比下游分支1110中的流体相对地更导电。离子可以包括钙Ca+、氯Cl-或任何其他不需要的离子。因此,如果过滤器正常运行,则下游分支1110中的已过滤流体将相对不导电。电路1100比较由上游分支1108中的第一电传感器1102和下游分支1110中的第二电传感器1103所测量的流体之间的电特性。特别地,电路1100比较第一和第二电传感器1102,1103之间的电压差。
为了比较电压差,电路1100包括设置为与第一和第二电传感器1102,1103电连通的比较器1140。比较器1140可以是电子装置,例如差分放大器或类似的集成电路装置。比较器1140可以包括与公共输出1146连通的第一输入1142或正输入以及第二输入1144或负输入。第一输入1142可以电连接到第一和第二电传感器1102,1103的第一电极导体1124,并且第二电极导体1126可以例如连接到电路的另一部分以与电导率计等进行连通。比较器1140的公共输出1146可以连接到诸如发光二极管(“LED”)1150、音频报警器或类似警告装置的指示器元件。为了有助于比较器1140的操作控制,反馈回路可以将输出1146连接到第二输入1144。比较器1140可以基于施加到其第一和第二输入1142,1144的信号遵循以下电约定:
(方程3)如果V+(1142)>V-(1144),则Vout(1146)=1;
(方程4)如果V+(1142)<V-(1144),则Vout(1146)=0。
为了向电路1100施加电压,电池1152通过其正极端子连接到第二输入1144并且还连接到第二电传感器1103中的第一电极导体1124。如果下游电传感器1103中的流体充分不导电,则施加第二输入1144的信号(即电压)相对于第一输入1142相对较高并且根据方程4,输出1126为零。如果过滤器1104变得饱和或失效,则第二电传感器1103中的流体相对于第一电传感器1102变得导电。来自电池1152的电流可以从下游电传感器103中的第一电极导体1124传递到第二电极导体1126,从而导致第二输入1144上的信号(即,电压)与第一输入1142相比下降。因此,根据方程3,输出端1146变高,导致LED 1150点亮以指示过滤器1104需要更换。因此,前述电路1100使用低成本电子织物探头1120来监测设置在医疗装置的流体回路1106中的过滤器1104或其他操作的有用性。
本文引用的所有参考文献(包括出版物、专利申请和专利)通过引用并入本文,其程度如同每个参考文献被单独且具体地指出为通过引用并入并且在此全部阐述。
除非本文另有说明或与上下文明显矛盾,否则在描述本发明的上下文(特别是在下面的权利要求书的上下文中)中使用的术语“一”、“一个”和“该”以及“至少一个”和类似的指示应被解释为涵盖单数和复数两种情况。除非本文另外指出或与上下文明显矛盾,否则由一个或多个项目列表所跟随的术语“至少一个”(例如,“A和B中的至少一个”)的使用应被解释为表示从列出的项目(A或B)或所列项目(A和B)中的两个或更多个的任何组合中进行选择。除非另有说明,否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即,意指“包括但不限于”)。除非在此另外指出,否则本文中数值范围的叙述仅仅意在作为单独指代落入该范围内的每个单独数值的简写方法,并且每个单独的数值如同其在此单独列举一样地被合并到说明书中。除非在此另有指示或者与上下文明显矛盾,否则在此描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行。除非另外声明,否则本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如,“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明本发明,并且不限制本发明的范围。说明书中的任何语言都不应被解释为表明任何未要求保护的元件对于本发明的实践是必不可少的。
这里描述了本发明的优选实施例,包括发明人已知的用于实施本发明的最佳模式。在阅读前面的描述之后,那些优选实施例的变化对于本领域的普通技术人员来说可以变得显而易见。本发明人期望技术人员适当地采用这样的变化,并且发明人希望本发明以不同于本文具体描述的方式来实施。因此,本发明包括适用法律所允许的所附权利要求书中记载的主题的所有修改和等同物。此外,除非本文另有说明或者与上下文明显矛盾,否则本发明涵盖上述要素在其所有可能变型中的任何组合。

Claims (46)

1.一种用于医疗器械的电传感器,包括:
电子织物探头,其具有非导电织物层和多个导体,所述多个导体包括嵌入所述织物层中的第一导体和第二导体,所述第一导体和所述第二导体彼此间隔开并且包括邻近所述织物层的周缘边缘所暴露的相应第一端子和第二端子;和
壳体,其闭合流体腔室,所述流体腔室界定流体入口和流体出口之间的流动路径,所述壳体适于容纳所述电子织物探头,其中所述第一导体和所述第二导体设置在所述流动路径中并且所述第一端子和所述第二端子能够从所述壳体接近。
2.根据权利要求1所述的电传感器,其中,所述织物层是非导电网,并且所述第一导体和所述第二导体形成为嵌入所述网中的导电线。
3.根据权利要求2所述的电传感器,其中,所述电子织物探头选自由双导体构造、三导体构造和四导体构造组成的组。
4.根据权利要求3所述的电传感器,其中,所述电传感器测量在所述流体腔室的流动路径中流动的流体的电导率。
5.根据权利要求4所述的电传感器,还包括电连接器,所述电连接器将所述第一端子和所述第二端子连接到与所述医疗器械相关联的电子控制器。
6.根据权利要求1所述的电传感器,其中,第一入口和第二入口配置为使得所述电传感器能够从所述医疗器械移除的软管配件。
7.根据权利要求6所述的电传感器,其中,所述壳体由模制塑料制成并且包括第一壳体部分和第二壳体部分,所述第一壳体部分和所述第二壳体部分能够被拆卸以接近所述流体腔室并移除和更换所述电子织物探头。
8.根据权利要求1所述的电传感器,其中,所述电传感器具有横流构造,其中所述流体入口设置在所述流体腔室的进入区域处,并且所述流体出口设置在所述流体腔室的离开区域处,并且所述流体入口和所述流体出口指向所述织物层的同一表面。
9.根据权利要求8所述的电传感器,其中,所述流体腔室具有长圆形形状,其中所述进入区域设置在第一端部处并且所述离开区域设置在第二端部处。
10.根据权利要求9所述的电传感器,其中,所述电织物探头容纳在设置于所述壳体的表面中的凹陷部中。
11.根据权利要求1所述的电传感器,其中,所述电传感器具有穿流构造,其中当所述电子织物探头容置在所述壳体中时,所述流体入口和所述流体出口设置为接近所述织物层的相反第一和第二表面。
12.根据权利要求11所述的电传感器,其中,所述壳体包括第一壳体部分和第二壳体部分,所述第一壳体部分和所述第二壳体部分界定相应的半球形腔体以提供用于所述流体腔室的球形形状。
13.根据权利要求12所述的电传感器,其中,所述织物层的周缘边缘的至少一部分夹在所述第一罩壳部分和所述第二罩壳部分之间。
14.一种透析机,包括:
透析器,其界定由膜分离的透析液侧和血液侧;
流体源,其用于供应液相流体;
至少一条流体管线,其将流体传送至所述透析器;
泵,其设置在所述流体管线中用于将流体引导至或引导出所述透析器;以及
电传感器,其设置在所述流体管线中,所述电传感器包括容置在具有联接至所述流体管线的流体入口和流体出口的壳体中的电子织物探头,所述电子织物探头具有非导电织物层,其中第一导体和第二导体嵌入在所述织物层中,所述第一导体和所述第二导体设置在由所述壳体界定的流动路径中;以及
电子控制器,其电连接到所述电传感器并且与所述第一导体和所述第二导体电子连通,所述电子控制器与人机界面可操作地相关联用于显示关于所述流体的电磁信息。
15.根据权利要求14所述的透析机,其中,所述第一导体和所述第二导体在所述织物层上间隔开预定距离。
16.根据权利要求15所述的透析机,其中,所述第一导体是适于向所述透析液施加电压和电流的激励导体,并且所述第二导体是适于感测所施加的电压和电流的感测导体。
17.根据权利要求16所述的透析机,其中,所述控制器与仪表可操作地相关联以确定所施加的电压下降。
18.根据权利要求14所述的透析机,其中,所述电子织物探头选自由横流构造和穿流构造组成的组中的一种。
19.根据权利要求14所述的透析机,其中,所述电传感器是一次性的,其中所述流体入口和所述流体出口构造成用于可释放地连接到所述流体管线的软管配件。
20.一种在透析治疗期间测量在透析机中流动的流体的电导率的方法,所述方法包括:
将电传感器连接到与所述透析机可操作地关联的电子控制器,所述电传感器包括容置在由所述电传感器的壳体所界定的流体腔室中的电子织物探头;
将所述流体通过所述壳体的流体入口引导进入流体腔室中;
经由嵌入所述电子织物探头的织物层中的第一导体向所述流体腔室中的所述流体施加电流或电压;
经由设置在所述电子织物探头的所述织物层中的第二导体感测所述流体腔室中的所述流体的所述电导率;以及
在所述透析治疗结束时丢弃所述电子织物探头。
21.一种构造成测量流体流动的电传感器,包括:
壳体,其限定用于所述流体的流动路径;
电子织物探头,其设置在所述流动路径中,所述电子织物探头包括非导电织物层和附接到所述非导电织物层的多个导体,所述多个导体至少包括第一感测电极、第二感测电极以及第三感测电极,第一感测电极、第二感测电极以及第三感测电极设置为感测所述第一感测电极和所述第二感测电极之间以及所述第二感测电极和所述第三感测电极之间的电压。
22.根据权利要求21所述的电传感器,其中,所述第一感测电极、所述第二感测电极和所述第三感测电极彼此平行且等距间隔开。
23.根据权利要求22所述的电传感器,还包括第一激励电极和第二激励电极,所述第一激励电极和所述第二激励电极附接到所述非导电织物层,使得所述第一、第二和第三感测电极设置在所述第一激励电极和所述第二激励电极之间。
24.根据权利要求21所述的电传感器,还包括设置在所述多个导体的上游的丸状物引入端口以将丸状示踪物引入所述流动路径。
25.根据权利要求21所述的电传感器,其中,所述电传感器具有横流构造,并且所述电子织物探头的所述非导电织物层具有邻近所述流动路径设置的平面形状。
26.一种用于感测流体压力并适于与电气仪器连通的电传感器,所述电传感器包括:
壳体,其限定流体腔室;以及
电子织物探头,所述电子织物探头支撑为与所述流体腔室连通并且能够相对于所述壳体移位,所述电子织物探头包括柔性非导电织物层和附接到所述非导电织物层的至少一个导体,所述至少一个导体包括能够从所述非导电织物层接近的端子以与电气仪器连通;
其中,所述电子织物探头的位移改变所述至少一个导体的能够由所述电气仪器测量的电特性。
27.根据权利要求26所述的电传感器,其中,所述电特性选自包括电容和电感的组。
28.根据权利要求27所述的电传感器,其中,所述电子织物探头的位移改变所述至少一个导体相对于用作参照的第二导电元件的接近度。
29.根据权利要求28所述的电传感器,其中,所述第二导电元件以与所述至少一个导体相对的关系设置以在其间产生电场。
30.根据权利要求29所述的电传感器,其中,所述第二导电元件是所述电子织物探头的第二导体,所述第二导体具有第二端子,所述第二端子用于与所述电气仪器连通并被构造为使得第一端子和所述第二端子能够接收直流电流。
31.根据权利要求30所述的电传感器,其中,所述电子织物探头形成为围绕所述流体腔室设置的管。
32.根据权利要求28所述的电传感器,其中,所述至少一个导电元件设置为线圈。
33.根据权利要求32所述的电传感器,其中,所述线圈包括第二端子,所述第二端子用于与所述电气仪器连通并配置为使得第一端子和所述第二端子能够接收交流电流。
34.根据权利要求33所述的电传感器,其中,所述电子织物探头构造为设置于孔中的片,并且所述第二导电元件是与所述电子织物探头相对且隔开的板。
35.一种电传感器,包括:
壳体,其限定流体腔室;
电子织物探头,其与所述流体腔室连通,所述电子织物探头包括非导电织物层和附接到所述非导电织物层的多个导体,其中所述多个导体中的至少一个导体设置为确认对电传感器的识别。
36.根据权利要求35所述的电传感器,其中,所述多个导体包括从所述壳体延伸以连接到匹配连接器的端子部分。
37.根据权利要求36所述的电传感器,其中,所述端子部分以平行间隔的方式设置以提供能够由扫描器读取的图案。
38.根据权利要求36所述的电传感器,其中,所述至少一个导体的所述端子部分设置为与所述匹配连接器上的连接器触头对齐并且接触以闭合确认电路。
39.根据权利要求35所述的电传感器,其中,所述至少一个导体配置为RFID天线。
40.一种电子织物传感器,包括:
非导电织物层,其具有柔性特性;
多个导体,其附接到所述非导电织物层,所述多个导体设置成有源第一导体组和无源第二导体组,所述无源第二导体组能够通过折叠所述非导电织物层而被放置为邻近所述有源第一导体组。
41.根据权利要求40所述的电子织物传感器,其中,所述无源第二导体组设置在所述非导电织物层的第一部段中,并且所述有源第一导体组设置在所述非导电织物层的第二部段中,所述第一部段和第二部段由折叠线分开。
42.根据权利要求41所述的电子织物传感器,其中,所述无源第二导体组还布置在所述非导电织物层的第三部段中,所述第三部段和所述第二部段由折叠线分开。
43.根据权利要求42所述的电子织物传感器,其中,所述第一部段折叠为邻近所述第二部段的第一表面,并且所述第三部段折叠为邻近所述第二部段的相反第二表面。
44.根据权利要求43所述的电子织物传感器,其中,所述电子织物传感器具有穿流构造。
45.一种用于监测对在流体回路中引导的流体所执行的流体操作的电路,所述电路包括:
设置在所述流体回路的上游分支中的第一电传感器以及设置在所述流体回路的下游分支中的第二电传感器,所述第一电传感器和所述第二电传感器各自包括电子织物探头,所述电子织物探头具有非导电织物层,第一电极导体和第二电极导体附接到所述非导电织物层;以及
比较器,其具有第一输入、第二输入和输出,所述第一输入与所述第一电传感器上的所述第一电极导体连通,并且所述第二输入与所述第二电传感器上的所述第一电极导体连通,并且所述输出与指示器元件连通。
46.根据权利要求45所述的电路,其中,所述流体操作是流体过滤,过滤器设置在所述上游分支和所述下游分支之间。
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