CN112567208A - 流量传感器和用于调整流体流动测量的方法 - Google Patents

流量传感器和用于调整流体流动测量的方法 Download PDF

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CN112567208A CN201980053539.4A CN201980053539A CN112567208A CN 112567208 A CN112567208 A CN 112567208A CN 201980053539 A CN201980053539 A CN 201980053539A CN 112567208 A CN112567208 A CN 112567208A
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Abstract

一种流量传感器，包括：流体流动路径；第一传感器，所述第一传感器被配置为确定所述流体流动路径中的流体的热扩散率和/或粘度中的至少一个的第一测量；第二传感器，所述第二传感器被配置为确定所述流体流动路径中的所述流体的流体流速和/或体积流率中的至少一个的第二测量；以及至少一个处理器，被配置为基于所述第一测量来调整所述第二测量。一种方法，包括在流量传感器的流体流动路径中接收流体，确定流体流动路径中流体的热扩散率和/或粘度的第一测量值，确定所述流体流动路径中的所述流体的流体流速和/或体积流率的第二测量，并基于第一测量调整第二测量。

Description

流量传感器和用于调整流体流动测量的方法
相关申请的交叉参考
本申请要求于2018年7月6日提交的标题为“Flow Sensor and Method forAdjusting Fluid Flow Measurement”的美国临时申请序列No.62/694,647的优先权，其公开内容通过引用整体结合于此。
背景技术
1.技术领域
本公开一般涉及流量传感器，并且在一个特定实施例中，涉及流量传感器和用于调整流体流动测量的方法。
2.技术考虑
流体(例如，药物流体、IV治疗流体、血液等)的热性质和粘度显著变化。热性质和粘度的变化影响量热或双模式量热/热飞行时间流量传感器的精度。例如，量热或双模式量热/热飞行时间流量传感器通常利用特定流体被校准以用于测量，并且使用量热或双模式量热/热飞行时间流量传感器用于测量未利用其对流量传感器进行校准的不同流体将影响由流量传感器测量的流体流速和/或体积流率的精度。
发明内容
因此，提供了改进的系统、设备、产品、装置和/或方法用于调整流体流动测量。
根据非限制性实施例或方面，提供了一种流量传感器，包括：流体流动路径；第一传感器，所述第一传感器被配置为确定所述流体流动路径中的流体的热扩散率和所述流体流动路径中的所述流体的粘度中的至少一个的第一测量；第二传感器，所述第二传感器被配置为确定所述流体流动路径中的所述流体的流体流速和所述流体流动路径中的所述流体的体积流率中的至少一个的第二测量；以及至少一个处理器，被配置为基于所述第一测量来调整所述第二测量。
在一些非限制性实施例或方面中，所述第一传感器包括在第一电阻温度检测器层与第二电阻温度检测器层之间在平行于所述流体流动路径的方向上延伸的电阻加热器层，所述第一电阻温度检测器层和所述第二电阻温度检测器层在平行于所述流体流动路径的方向上延伸，并且其中所述第二传感器包括在另一第一电阻温度检测器层与另一第二电阻温度检测器层之间在垂直于所述流体流动路径的方向上延伸的另一电阻加热器层，所述另一第一电阻温度检测器层与所述另一第二电阻温度检测器层在垂直于所述流体流动路径的方向上延伸。
在一些非限制性实施例或方面中，所述第一传感器中的所述电阻加热器层与所述第一电阻温度检测器层和所述第二电阻温度检测器层之间的间距小于所述第二传感器中的所述另一电阻加热器层与所述另一第一电阻温度检测器层和所述另一第二电阻温度检测器层之间的间距。
在一些非限制性实施例或方面中，所述第二传感器被配置为基于量热模式和热飞行时间模式中的至少一个来确定所述第二测量。
在一些非限制性实施例或方面中，所述至少一个处理器被配置为通过控制所述第二传感器基于所述第一测量在(i)仅基于所述量热模式确定所述第二测量与(ii)仅基于所述热飞行时间模式确定所述第二测量之间切换来调整所述第二测量。
在一些非限制性实施例或方面中，所述至少一个处理器被配置为通过控制所述第二传感器基于所述第一测量在(i)基于所述量热模式和所述热飞行时间模式中的仅一个确定所述第二测量与(ii)基于所述量热模式和所述热飞行时间模式中的每个确定所述第二测量之间切换来调整所述第二测量。
在一些非限制性实施例或方面中，所述第二传感器被校准以确定针对第一类型的所述流体的所述第二测量，其中所述流体包括与所述第一类型的所述流体不同的第二类型的所述流体，并且其中所述至少一个处理器被配置为基于所述流体在所述流体流动路径中的热扩散率和所述流体在所述流体流动路径中的粘度中的所述至少一个与所述第一类型的所述流体的热扩散率和所述第一类型的所述流体的粘度中的至少一个的比率来调整所述第二测量。
在一些非限制性实施例或方面中，所述至少一个处理器被配置为：接收要在所述流体流动路径中接收的所述流体的类型的识别，其中所述识别与调整因子相关联；基于所述第一测量确定所述流体流动路径中的所述流体的类型的变化；以及响应于确定所述流体流动路径中的所述流体的类型的所述变化，基于所述调整因子调整所述第二测量。
在一些非限制性实施例或方面中，所述流量传感器，还包括：第三传感器，所述第三传感器被配置为识别所述流体流动路径中的所述流体的类型并且提供对所述流体流动路径中的所述流体的类型的识别。
在一些非限制性实施例或方面中，所述第二传感器在所述流体流动路径的流体流动方向上与所述第一传感器间隔开。
根据非限制性实施例或方面，提供了一种方法，包括：在流量传感器的流体流动路径中接收流体；利用所述流量传感器的第一传感器确定所述流体流动路径中的所述流体的热扩散率和所述流体流动路径中的所述流体的粘度中的至少一个的第一测量；利用所述流量传感器的第二传感器确定所述流体流动路径中的所述流体的流体流速和所述流体流动路径中的所述流体的体积流率中的至少一个的第二测量；以及利用至少一个处理器基于所述第一测量来调整所述第二测量。
在一些非限制性实施例或方面中，所述第一传感器包括在第一电阻温度检测器层与第二电阻温度检测器层之间在平行于所述流体流动路径的方向上延伸的电阻加热器层，所述第一电阻温度检测器层和所述第二电阻温度检测器层在平行于所述流体流动路径的方向上延伸，并且其中所述第二传感器包括在另一第一电阻温度检测器层与另一第二电阻温度检测器层之间在垂直于所述流体流动路径的方向上延伸的另一电阻加热器层，所述另一第一电阻温度检测器层与所述另一第二电阻温度检测器层在垂直于所述流体流动路径的方向上延伸。
在一些非限制性实施例或方面中，所述第一传感器中的所述电阻加热器层与所述第一电阻温度检测器层和所述第二电阻温度检测器层之间的间距小于所述第二传感器中的所述另一电阻加热器层与所述另一第一电阻温度检测器层和所述另一第二电阻温度检测器层之间的间距。
在一些非限制性实施例或方面中，确定所述第二测量基于所述第二传感器的量热模式和所述第二传感器的热飞行时间模式中的至少一个。
在一些非限制性实施例或方面中，调整所述第二测量包括控制所述第二传感器基于所述第一测量在(i)仅基于所述量热模式确定所述第二测量与(ii)仅基于所述热飞行时间模式确定所述第二测量之间切换。
在一些非限制性实施例或方面中，调整所述第二测量包括控制所述第二传感器以基于所述第一测量在(i)基于所述量热模式和所述热飞行时间模式中的仅一个确定所述第二测量与(ii)基于所述量热模式和所述热飞行时间模式中的每个确定所述第二测量之间切换。
在一些非限制性实施例或方面中，所述第二传感器被校准以确定针对第一类型的所述流体的所述第二测量，其中所述流体包括与所述第一类型的所述流体不同的第二类型的所述流体，并且其中基于所述流体在所述流体流动路径中的热扩散率和所述流体在所述流体流动路径中的粘度中的所述至少一个与所述第一类型的所述流体的热扩散率和所述第一类型的所述流体的粘度中的至少一个的比率来调整所述第二测量。
在一些非限制性实施例或方面中，所述方法还包括：利用所述至少一个处理器接收要在所述流体流动路径中接收的所述流体的类型的识别，其中所述识别与调整因子相关联；利用所述至少一个处理器基于所述第一测量确定所述流体流动路径中的所述流体的类型的变化；以及响应于确定所述流体流动路径中的所述流体的类型的所述变化，利用所述至少一个处理器基于所述调整因子调整所述第二测量。
在一些非限制性实施例或方面中，所述方法还包括：利用第三传感器识别所述流体流动路径中的所述流体的类型；以及利用所述第三传感器提供对所述流体流动路径中的所述流体的类型的识别。
在一些非限制性实施例或方面中，所述第二传感器在所述流体流动路径的流体流动方向上与所述第一传感器间隔开。
在以下编号的条款中阐述了进一步的实施例或方面：
条款1.一种流量传感器，包括：流体流动路径；第一传感器，所述第一传感器被配置为确定所述流体流动路径中的流体的热扩散率和所述流体流动路径中的所述流体的粘度中的至少一个的第一测量；第二传感器，所述第二传感器被配置为确定所述流体流动路径中的所述流体的流体流速和所述流体流动路径中的所述流体的体积流率中的至少一个的第二测量；以及至少一个处理器，被配置为基于所述第一测量来调整所述第二测量。
条款2.根据条款1所述的流量传感器，其中所述第一传感器包括在第一电阻温度检测器层与第二电阻温度检测器层之间在平行于所述流体流动路径的方向上延伸的电阻加热器层，所述第一电阻温度检测器层和所述第二电阻温度检测器层在平行于所述流体流动路径的方向上延伸，并且其中所述第二传感器包括在另一第一电阻温度检测器层与另一第二电阻温度检测器层之间在垂直于所述流体流动路径的方向上延伸的另一电阻加热器层，所述另一第一电阻温度检测器层与所述另一第二电阻温度检测器层在垂直于所述流体流动路径的方向上延伸。
条款3.根据条款1和条款2中的任一项所述的流量传感器，其中所述第一传感器中的所述电阻加热器层与所述第一电阻温度检测器层和所述第二电阻温度检测器层之间的间距小于所述第二传感器中的所述另一电阻加热器层与所述另一第一电阻温度检测器层和所述另一第二电阻温度检测器层之间的间距。
条款4.根据条款1-3中的任一项所述的流量传感器，其中，所述第二传感器被配置为基于量热模式和热飞行时间模式中的至少一个来确定所述第二测量。
条款5.根据条款1-4中的任一项所述的流量传感器，其中，所述至少一个处理器被配置为通过控制所述第二传感器基于所述第一测量在(i)仅基于所述量热模式确定所述第二测量与(ii)仅基于所述热飞行时间模式确定所述第二测量之间切换来调整所述第二测量。
条款6.根据条款1-5中的任一项所述的流量传感器，其中，所述至少一个处理器被配置为通过控制所述第二传感器基于所述第一测量在(i)基于所述量热模式和所述热飞行时间模式中的仅一个确定所述第二测量与(ii)基于所述量热模式和所述热飞行时间模式中的每个确定所述第二测量之间切换来调整所述第二测量。
条款7.根据条款1-6中的任一项所述的流量传感器，其中所述第二传感器被校准以确定针对第一类型的流体的所述第二测量，其中所述流体包括与第一类型的流体不同的第二类型的流体，并且其中所述至少一个处理器被配置为基于流体在流体流动路径中的热扩散率和流体在流体流动路径中的粘度中的所述至少一个与所述第一类型的流体的热扩散率和所述第一类型的流体的粘度中的至少一个的比率来调整所述第二测量。
条款8.根据条款1-7中的任一项所述的流量传感器，其中所述至少一个处理器被配置为：接收要在所述流体流动路径中接收的所述流体的类型的识别，其中所述识别与调整因子相关联；基于所述第一测量确定所述流体流动路径中的所述流体的类型的变化；以及响应于确定所述流体流动路径中的所述流体的类型的所述变化，基于所述调整因子调整所述第二测量。
条款9.如条款1-8中任一项所述的流量传感器，还包括：
第三传感器，所述第三传感器被配置为识别所述流体流动路径中的流体的类型并且提供对所述流体流动路径中的流体的类型的识别。
条款10.根据条款1-9中的任一项所述的流量传感器，其中，所述第二传感器在所述流体流动路径的流体流动方向上与所述第一传感器间隔开。
条款11.一种方法，包括：在流量传感器的流体流动路径中接收流体；利用所述流量传感器的第一传感器确定所述流体流动路径中的所述流体的热扩散率和所述流体流动路径中的所述流体的粘度中的至少一个的第一测量；利用所述流量传感器的第二传感器确定所述流体流动路径中的所述流体的流体流速和所述流体流动路径中的所述流体的体积流率中的至少一个的第二测量；以及利用至少一个处理器基于所述第一测量来调整所述第二测量。
条款12.根据条款11所述的方法，其中所述第一传感器包括在第一电阻温度检测器层与第二电阻温度检测器层之间在平行于所述流体流动路径的方向上延伸的电阻加热器层，所述第一电阻温度检测器层和所述第二电阻温度检测器层在平行于所述流体流动路径的方向上延伸，并且其中所述第二传感器包括在另一第一电阻温度检测器层与另一第二电阻温度检测器层之间在垂直于所述流体流动路径的方向上延伸的另一电阻加热器层，所述另一第一电阻温度检测器层与所述另一第二电阻温度检测器层在垂直于所述流体流动路径的方向上延伸。
条款13.根据条款11和条款12中的任一项所述的方法，其中所述第一传感器中的所述电阻加热器层与所述第一电阻温度检测器层和所述第二电阻温度检测器层之间的间距小于所述第二传感器中的所述另一电阻加热器层与所述另一第一电阻温度检测器层和所述另一第二电阻温度检测器层之间的间距。
条款14.根据条款11-13中的任一项所述的方法，其中，确定所述第二测量基于所述第二传感器的量热模式和所述第二传感器的热飞行时间模式中的至少一个。
条款15.根据条款11-14中任一项所述的方法，其中，调整所述第二测量包括控制所述第二传感器基于所述第一测量在(i)仅基于所述量热模式确定所述第二测量与(ii)仅基于所述热飞行时间模式确定所述第二测量之间切换。
条款16.根据条款11-15中的任一项所述的方法，其中，调整所述第二测量包括控制所述第二传感器以基于所述第一测量在(i)基于所述量热模式和所述热飞行时间模式中的仅一个确定所述第二测量与(ii)基于所述量热模式和所述热飞行时间模式中的每个确定所述第二测量之间切换。
条款17.根据条款11-16中任一项所述的方法，其中所述第二传感器被校准以确定针对第一类型的流体的所述第二测量，其中所述流体包括与所述第一类型的流体不同的第二类型的流体，并且其中基于所述流体在所述流体流动路径中的热扩散率和所述流体在所述流体流动路径中的粘度中的所述至少一个与所述第一类型的流体的热扩散率和所述第一类型的流体的粘度中的至少一个的比率来调整所述第二测量。
条款18.根据条款11-17中的任一项所述的方法，还包括：利用所述至少一个处理器接收要在所述流体流动路径中接收的所述流体的类型的识别，其中所述识别与调整因子相关联；利用所述至少一个处理器基于所述第一测量确定所述流体流动路径中的所述流体的类型的变化；以及响应于确定所述流体流动路径中的所述流体的类型的所述变化，利用所述至少一个处理器基于所述调整因子调整所述第二测量。
条款19.根据条款11-18中的任一项所述的方法，还包括：利用第三传感器识别所述流体流动路径中的所述流体的类型；以及利用所述第三传感器提供对所述流体流动路径中的所述流体的类型的识别。
条款20.根据条款11-19中的任一项所述的方法，其中，所述第二传感器在所述流体流动路径的流体流动方向上与所述第一传感器间隔开。
本发明的这些和其它特征和特性，以及操作方法和结构的相关元件的功能和部件的组合以及制造的经济性，将在参考附图考虑以下描述和所附权利要求书后变得更加清晰，所有附图形成本说明书的一部分，其中相同的附图标记在各个附图中表示相应的部件。然而，应当清楚地理解，附图仅用于说明和描述的目的，而不是要作为对本发明的限制的定义。如在说明书和权利要求中所使用的，单数形式的“一”和“该”包括复数指示物，除非上下文另外清楚地指明。
附图说明
下面参考在所附示意图中示出的示例性实施例或方面更详细地解释本发明的附加优点和细节，其中：
图1A是根据本发明的原理可以实现在此描述的系统、设备、产品、装置和/或方法的环境的非限制性实施例或方面的图；
图1B是图1A的流量传感器的部件的非限制性实施例或方面的图；
图1C是图1A的流量传感器的流体流动路径中的理想抛物线层流速度分布的非限制性实施例或方面的图；
图2是图1A、1B和1C的一个或多个装置的组件的非限制性实施例或方面的图；
图3是用于调整流体流动测量的过程的非限制性实施例或方面的流程图；以及
图4是用于调整流体流动测量的过程的非限制性实施例或方面的流程图。
具体实施方式
为了下文描述的目的，术语“端部”、“上”、“下”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“侧向”、“纵向”及其派生词应与本发明相关，如其在附图中所定向的那样。然而，应当理解，本发明可以采取各种替代性变化和步骤顺序，除非明确地相反说明。还应当理解，附图中所示的和以下说明书中所述的具体装置和方法仅是本发明的示例性实施例或方面。因此，除非另外指出，否则与本文所公开的方面或实施例或实施例的方面相关的具体尺寸和其它物理特性不应被认为是限制性的。
除非明确地描述，否则这里使用的方面、组件、元件、结构、动作、步骤、功能、指令等都不应被解释为关键的或必要的。此外，如本文所用，冠词“一”旨在包括一个或多个项目，并且可与“一个或多个”和“至少一个”互换使用。此外，如本文所用，术语“组”旨在包括一个或多个项目(例如，相关项目、不相关项目、相关和不相关项目的组合等)，并且可与“一个或多个”或“至少一个”互换使用。在仅意指一个项目的情况下，使用术语“一个”或类似语言。此外，如本文所用，术语“具有”等旨在为开放式术语。此外，除非明确地另外说明，否则短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”。
如本文所使用的，术语“通信”可以指信息(例如，数据、信号、消息、指令、命令等)的接收、传输、传送、提供等。对于与另一单元通信的一个单元(例如，设备、系统、设备或系统的组件、其组合等)而言，意味着该一个单元能够直接或间接地从另一单元接收信息和/或向另一单元发送信息。这可以指本质上是有线和/或无线的直接或间接连接。另外，即使在第一和第二单元之间可以修改、处理、中继和/或路由发送的信息，两个单元也可以彼此通信。例如，即使第一单元被动地接收信息并且没有主动地将信息发送到第二单元，第一单元也可以与第二单元通信。作为另一个例子，如果至少一个中间单元(例如，位于第一单元和第二单元之间的第三单元)处理从第一单元接收的信息并将处理后的信息传送到第二单元，则第一单元可与第二单元通信。在一些非限制性实施例或方面中，消息可以指包括数据的网络分组(例如，数据分组和/或类似物)。应当理解，许多其它的布置也是可能的。可以理解，许多其它的布置也是可能的
如本文所使用的，术语“服务器”可以指一个或多个计算设备，诸如处理器、存储设备和/或类似的计算机组件，其通过诸如因特网或专用网络的网络与客户端设备和/或其他计算设备通信，并且在一些示例中，促进其他服务器和/或客户端设备之间的通信。应当理解，各种其它布置也是可能的。如本文所使用的，术语“系统”可以指一个或多个计算设备或计算设备的组合，诸如但不限于处理器、服务器、客户端设备、软件应用和/或其他类似组件。此外，如本文所使用的对“服务器”或“处理器”的引用可以指被引用为执行先前步骤或功能的先前引用的服务器和/或处理器、不同的服务器和/或处理器、和/或服务器和/或处理器的组合。例如，如在说明书和权利要求书中所使用的，被叙述为执行第一步骤或功能的第一服务器和/或第一处理器可以指代被叙述为执行第二步骤或功能的相同或不同的服务器和/或处理器。
本发明的非限制性实施例或方面涉及用于调整流体流动测量的系统、装置、产品、设备和/或方法。在一些非限制性实施例或方面中，流量传感器可以包括流体流动路径；第一传感器，所述第一传感器被配置为确定所述流体流动路径中的流体的热扩散率和所述流体流动路径中的所述流体的粘度中的至少一个的第一测量；第二传感器，所述第二传感器被配置为确定所述流体流动路径中的所述流体的流体流速和所述流体流动路径中的所述流体的体积流率中的至少一个的第二测量；以及至少一个处理器，被配置以基于所述第一测量来调整所述第二测量。在一些非限制性实施例或方面中，一种方法可以包括在流量传感器的流体流动路径中接收流体；利用所述流量传感器的第一传感器确定所述流体流动路径中的所述流体的热扩散率和所述流体流动路径中的所述流体的粘度中的至少一个的第一测量；利用所述流量传感器的第二传感器确定所述流体流动路径中的所述流体的流体流速和所述流体流动路径中的所述流体的体积流率中的至少一个的第二测量；以及利用至少一个处理器基于第一测量调整第二测量。
这样，热特性测量和/或粘度测量用于调整或校正量热和/或热飞行时间流速测量，这使得流量传感器能够更准确地确定具有与校准流量传感器所针对的不同的热扩散率和/或粘度的流体的流速和/或体积流率。因此，本发明的实施例或方面可以实现流体的分配体积(例如，给患者的药物流体的分配体积等)的更准确的实时测量。
现在参考图1A，图1A是其中可以实现本文描述的设备、系统和/或方法的示例环境100的图。如图1所示，环境100包括流量传感器102、流体识别系统110、网络112和远程系统114。流量传感器102、流体识别系统110和远程系统114可以经由有线连接、无线连接或有线和无线连接的组合互连(例如，建立连接以进行通信等)。
流量传感器102可以包括流体流动路径104、第一传感器106和第二传感器108。流体流动路径104可以包括限定流体的流动通道的壁。例如，流体流动路径104可包括具有半径R的圆柱形流动路径、具有正方形横截面的流动路径、具有矩形横截面的流动路径和/或类似路径。在一些非限制性实施例或方面中，第一传感器106和/或第二传感器108位于流体流动路径104内。例如，第一传感器106和/或第二传感器108可以连接到限定流体流动路径104的流动通道的壁的内表面(例如，在流动通道的边缘处等)。第一传感器106和第二传感器108可以经由有线连接、无线连接或有线和无线连接的组合来互连(例如，建立连接以进行通信等)。
在一些非限制性实施例或方面中，第二传感器108在流体流动路径104的流体流动方向上与第一传感器106间隔开。例如，在如图1A所示的流体在流体流动路径104中从左向右流动的流量传感器102的非限制性实施例或方面的实施方式中，第二传感器108可以位于第一传感器106的右侧。作为示例，在流体流动路径104中的流体流过或经过第二传感器108之前，流体流动路径104中的流体可以流过或经过第一传感器106。
第一传感器106可以包括一个或多个能够经由网络112从第二传感器108、流体识别系统110和/或远程系统114接收信息和/或向其传送信息的装置。在一些非限制性实施例或方面中，第一传感器106被配置为确定流体流动路径104中的流体的热扩散率和流体流动路径104中的流体的粘度中的至少一个的第一测量。
在一些非限制性实施例或方面中，第一传感器106包括被配置为测量流体流动路径104中的流体的热扩散率测量传感器或芯片。例如，在如图1B所示的流量传感器102的非限制性实施例或方面的实施方式中，第一传感器106可以包括在第一电阻式温度检测器(RTD)层或热电堆与第二RTD层或热电堆之间在平行于流体流动路径104的方向上延伸的电阻式加热器(RH)层，第一RTD层或热电堆及第二RTD层或热电堆在平行于流体流动路径104的方向上延伸(例如，RH层与第一RTD层和第二RTD层等距地隔开，等等)。作为示例，第一传感器106可以脉动、调制或连续操作RH层，并且利用RTD层或热电堆感测或测量温度，以确定包括流体流动路径104中的流体的热扩散率的第一测量(例如，以提供被解释为确定热扩散率的信号等)。在这样的示例中，由于第一传感器106(例如，第一传感器106的RH层以及第一和第二RTD层等)平行于流体流定向，因此第一传感器106可位于流体流路径104内的基本上不流动的环境中，这使得来自RH层的热脉冲能够在流体流路径104中的流体流将热脉冲携带到第一传感器106的第一和第二RTD层或热电堆之外或经过它们之前传递到第一和第二RTD层或热电堆和/或被其检测到。
在一些非限制性实施例或方面中，第一传感器106包括被配置为测量流体流动路径104中的流体的热扩散率的原位流体热特性测量装置，诸如瞬态热线热导率测量传感器、基于桥的微机械传感器、瞬态热条传感器等，如Hans Roder在Journal of Research ofNational Bureau Standards，Vol.86，No.5，Sept-Oct 1981中的“A Transient Hot WireThermal Conductivity Apparatus for Fluids”；S.Gustaffson等在J.Phys.D:Appl.Phys.,Vol 12,p 1411(1979)中的“Transient hot-strip method forsimultaneously measuring thermal conductivity and thermal diffusivity ofsolids and fluids”；和R.Beigelbeck等人在Meas.Sci.Technology,Vol.22,pp 105407(2011)中的“A Novel Measurement Method for the Thermal Properties of Liquidsby utilizing a bridge-based micromachined sensor”所描述的，其各自通过引用以其整体并入本文。
在一些非限制性实施例或方面中，第一传感器106包括粘度测量传感器或芯片，其被配置为测量流体流动路径104中的流体的粘度。例如，第一传感器106可以包括MEMS粘度测量传感器或芯片，例如A Ballato在IEEE Trans Ultras Ferroelectr Freq Control2010,vol57,pp 669-76中的“MEMS Fluid Viscosity Senso”，其全部内容在此引入作为参考。
第二传感器108可以包括一个或多个能够经由网络112从第一传感器106、流体识别系统110和/或远程系统114接收信息和/或向其传送信息的装置。在一些非限制性实施例或方面中，第二传感器108被配置为确定流体流动路径104中的流体流动速度和流体流动路径104中的流体的体积流率中的至少一个的第二测量。在一些非限制性实施例或方面中，第二传感器108被校准以确定用于第一类型的流体的第二测量，并且流体流动路径104中的流体包括不同于第一类型的流体的第二类型的流体。在一些非限制性实施例或方面中，第二传感器108经配置以从第一传感器106接收第一测量且基于第一测量而调整第二测量。在一些非限制性实施例或方面中，第一传感器106经配置以从第二传感器108接收第二测量且基于第一测量而调整第二测量。
在一些非限制性实施例或方面中，第二传感器108包括量热或双模式量热/热飞行时间传感器或芯片。例如，第二传感器108可以包括如授予Huang等人的美国专利No.8,794,082中描述的MEMS飞行时间热质量流量计，和/或如Ellis Meng在Doctoral Thesis,California Institute of Technology,2003的“MEMS Technology and Devices for aMicro Fluid Dosing System”中描述的MEMS装置，其每个的全部内容通过引用并入本文。作为示例，再次参考图1B，第二传感器108可以包括在第一RTD层或热电堆和第二RTD层或热电堆之间在垂直于流体流动路径104的方向上延伸的RH层，第一RTD及第二RTD层或热电堆在垂直于流体流动路径104的方向上延伸。在这样的示例中，第二传感器108可以脉动、调制或连续操作RH层，并且利用RTD层或热电堆感测或测量温度变化，以根据第二传感器108的校准确定流体流动路径104中的流体流动速度和流体流动路径104中的流体的体积流率中的至少一个的第二测量(例如，以提供被解释为确定流体流动速度和/或体积流率等的信号)。
在一些非限制性实施例或方面中，如图1B所示，第一传感器106中的RH层与第一RTD层和第二RTD层之间的间距小于第二传感器108中的RH层与第一RTD层和第二RTD层之间的间距。例如，如本文所述的量热或双模式量热/热飞行时间传感器或芯片用于量热模式流量测量技术功能的使用表明，这些量热传感器或芯片具有足够的灵敏度以测量如本文所述的在基本上为零流量下的热扩散率。作为示例，被配置或实现为热扩散率测量芯片(例如，作为第一传感器106)的量热或双模式量热/热飞行时间传感器或芯片可具有比被配置或实现为流速测量芯片(例如，作为第二传感器108)的量热或双模式量热/热飞行时间传感器或芯片显著更小的RH层与RTD层或热电堆之间的间隔。
流体识别系统110可以包括一个或多个能够经由网络112从第一传感器106、第二传感器108和/或远程系统114接收信息和/或向其传送信息的装置。在一些非限制性实施例或方面中，流体识别系统110包括流体识别传感器，其被配置为识别流体流动路径104中的流体的类型并且提供流体流动路径104中的流体的类型的识别。在一些非限制性实施例或方面中，流体识别系统110被结合或实施在流量传感器102中。例如，流量传感器102可以包括流体识别传感器，其被配置为识别流体流动路径104中的流体的类型并且提供流体流动路径104中的流体的类型的识别。
网络112可以包括一个或多个有线和/或无线网络。例如，网络112可以包括蜂窝网络(例如，长期演进(LTE)网络、第三代(3G)网络、第四代(4G)网络、码分多址(CDMA)网络等)、公共陆地移动网络(PLMN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)、电话网络(例如，公共交换电话网络(PSTN))、专用网络、自组织网络、内联网、因特网、基于光纤的网络、云计算网络、短距离无线通信网络(例如，蓝牙网络、近场通信(NFC)网络等)等，和/或这些或其它类型的网络的组合。
远程系统114可以包括一个或多个能够经由网络112从第一传感器106、第二传感器108和/或流体识别系统110接收信息和/或向其传送信息的装置。在一些非限制性实施例或方面中，远程系统114与数据存储装置通信，所述数据存储装置对于远程系统114可以是本地的或远程的。在一些非限制性实施例或方面中，远程系统114能够从数据存储装置接收信息、将信息存储在数据存储装置中、将信息传送到数据存储装置中或搜索存储在数据存储装置中的信息。在一些非限制性实施例或方面中，远程系统114经配置以接收来自第一传感器106的第一测量值和来自第二传感器108的第二测量值，且基于第一测量值调整第二测量值。
图1A中所示的设备和网络的数量和布置是作为示例提供的。可以存在与图1A中所示的那些相比附加的设备和/或网络、更少的设备和/或网络、不同的设备和/或网络、或者不同布置的设备和/或网络。此外，图1A中所示的两个或更多个设备可以在单个设备内实现，或者图1A中所示的单个设备可以被实现为多个分布式设备。另外或替代地，环境100的一组设备(例如，一个或多个设备)可以执行被描述为由环境100的另一组设备执行的一个或多个功能。
现在参考图2，图2是装置200的示例组件的图。装置200可以对应于流量传感器102的一个或多个装置、第一传感器106的一个或多个装置、第二传感器108的一个或多个装置、流体识别系统110的一个或多个装置和/或远程系统114的一个或多个装置。在一些非限制性实施例或方面中，流量传感器102、第一传感器106、第二传感器108、流体识别系统110和/或远程系统114可以包括至少一个装置200和/或装置200的至少一个部件。如图2所示，装置200可以包括总线202、处理器204、存储器206、存储组件208、输入组件210、输出组件212和通信接口214。
总线202可以包括装置装置200的组件之间的通信的组件。在一些非限制性实施例或方面中，处理器204可以以硬件、固件或硬件和软件的组合来实现。例如，处理器204可以包括处理器(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、加速处理单元(APU)等)、微处理器、数字信号处理器(DSP)和/或能够被编程以执行功能的任何处理组件(例如，现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等)。存储器206可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或存储供处理器204使用的信息和/或指令的另一类型的动态或静态存储装置(例如，闪存、磁存储器、光存储器等)。
存储组件208可以存储与装置200的操作和使用相关的信息和/或软件。例如，存储组件208可以包括硬盘(例如，磁盘、光盘、磁光盘、固态盘等)、压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、软盘、盒式磁带、磁带和/或另一类型的计算机可读介质，连同对应的驱动器。
输入组件210可以包括允许装置200例如经由用户输入来接收信息的组件(例如，触摸屏显示器、键盘、小键盘、鼠标、按钮、开关、麦克风等)。另外或替代地，输入组件210可包含用于感测信息的传感器(例如，全球定位系统(GPS)组件、加速度计、陀螺仪、致动器等)。输出组件212可以包括提供来自装置200的输出信息的组件(例如，显示器、扬声器、一个或多个发光二极管(LED)等)。
通信接口214可以包括类似收发器的组件(例如，收发器、单独的接收器和发射器等)，其使得装置200能够与其他装置通信，诸如经由有线连接、无线连接、或者有线和无线连接的组合。通信接口214可以允许装置200从另一设备接收信息和/或向另一设备提供信息。例如，通信接口214可以包括以太网接口、光接口、同轴接口、红外接口、射频(RF)接口、通用串行总线(USB)接口、
Figure BDA0002941362890000181
接口、蜂窝网络接口等。
装置200可以执行本文描述的一个或多个过程。装置200可以基于处理器204执行由诸如存储器206和/或存储组件208之类的计算机可读介质存储的软件指令来执行这些过程。计算机可读介质(例如，非暂时性计算机可读介质)在本文中被定义为非暂时性存储器装置。一种存储器装置包括位于单个物理存储设备内部的存储器空间或者跨多个物理存储设备散布的存储器空间。
软件指令可以从另一计算机可读介质或经由通信接口214从另一装置读入存储器206和/或存储组件208。当被执行时，存储在存储器206和/或存储部件208中的软件指令可以使处理器204执行本文描述的一个或多个过程。另外或替代地，硬连线电路可用于代替软件指令或与软件指令组合以执行本文中所描述的一或多个过程。因此，本文描述的实施例或方面不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
图2中所示的组件的数量和布置是作为示例提供的。在一些非限制性实施例或方面中，装置200可以包括与图2所示的相比附加的组件、更少的组件、不同的组件或不同布置的组件。附加地或可替换地，装置200的一组组件(例如，一个或多个组件)可以执行被描述为由装置200的另一组组件执行的一个或多个功能。
现在参考图3，图3是用于调整流体流动测量的过程300的非限制性实施例或方面的流程图。在一些非限制性实施例或方面中，过程300的步骤中的一个或多个可以由流量传感器102(例如，流量传感器102的一个或多个装置，诸如第一传感器106、第二传感器108等)执行(例如，完全地、部分等)。在一些非限制性实施例或方面中，过程300的一个或多个步骤可以由与流量传感器102分离或包括流量传感器的另一装置或一组装置执行(例如，完全地、部分等)，例如流体识别系统110(例如，流体识别系统110的一个或多个装置)和/或远程系统114(例如，远程系统114的一个或多个装置)。
如图3所示，在步骤302，过程300包括接收流量传感器的流体流动路径中的流体。例如，流量传感器102接收流体流动路径104中的流体。作为示例，流体流动路径中的流体可包括药物流体、IV治疗流体、血液和/或类似物。
如图3进一步所示，在步骤304，过程300包括确定流体流动路径中的流体的热扩散率和流体流动路径中的流体的粘度中的至少一个的第一测量。例如，第一传感器106确定流体流动路径104中的流体的热扩散率和流体流动路径104中的流体的粘度中的至少一个的第一测量。作为示例，第一传感器106感测或测量流体流动路径104中的流体的热扩散率和流体流动路径104中的流体的粘度中的至少一个。
在一些非限制性实施例或方面中，第一传感器106测量流体流动路径104中的流体的热扩散率，其是用于校准量热或双模式量热/热飞行时间传感器或芯片的相关参数。流体的热扩散率α可以根据以下等式(1)定义：
α＝k/ρ*Cp (1)
其中K＝热导率(例如，W/m K)，ρ＝密度(例如，kg/m3)，和Cp＝比热容(例如，J/kgK)。例如，在Steven Bindels在Masters Internship at Philips Research,BMTE09.46Eindhoven University of Technology and Philips-Eindhoven.Eindhoven,TheNetherlands.Nov 2009(以下称为“Bindels”)中报告的“Dependency of the ThermalFluid Properties on Fluid Flow Sensor”中描述了热扩散率的变化对热流传感器的精度的影响的模型，其全部内容通过引用并入本文。
在一些非限制性实施例或方面中，第一传感器测量流体流动路径104中的流体的粘度，该粘度是用于校准量热或双模式量热/热飞行时间传感器或芯片的相关参数。流体的粘度可以如本文以下关于图1C更详细描述的那样定义。例如，Bindels描述了粘度变化对热流传感器的准确度的影响的模型。
在一些非限制性实施例或方面中，第一传感器106将第一测量提供到第二传感器108、流体识别系统110和/或远程系统114，且第二传感器108、流体识别系统110和/或远程系统114从第一传感器106接收第一测量。
如图3进一步所示，在步骤306，过程300包括确定流体流动路径中的流体的流体流速和流体流动路径中的流体的体积流率中的至少一个的第二测量。例如，第二传感器108确定流体流动路径104中的流体的流体流速和流体流动路径104中的流体的体积流率中的至少一个的第二测量。作为示例，第二传感器108感测或测量流体流动路径104中的流体的流体流速和流体流动路径104中的流体的体积流率中的至少一个。
在一些非限制性实施例或方面中，确定第二测量是基于第二传感器108的量热模式和第二传感器108的热飞行时间模式中的至少一个。例如，第二传感器108在量热模式(例如，使用量热测量和/或性质等)和热飞行时间模式(例如，使用热飞行时间测量和/或性质等)中的至少一个中测量流体流动路径104中的流体的流体流速和流体流动路径104中的流体的体积流率中的至少一个。
在一些非限制性实施例或方面中，第二传感器108将第二测量提供给第一传感器106、流体识别系统110和/或远程系统114，并且第一传感器106、流体识别系统110和/或远程系统114从第二传感器108接收第二测量。
如图3中进一步所示，在步骤308，过程300包括基于第一测量调整第二测量。例如，第一传感器106、第二传感器108、流体识别系统110和/或远程系统114基于第一测量调整第二测量。作为示例，第一传感器106、第二传感器108、流体识别系统110和/或远程系统114基于第一测量实时(例如，在从中确定第一测量和第二测量的流体流动路径104中的流体流动期间等)调整第二测量。
在一些非限制性实施例或方面中，第二传感器108的校准精度(例如，第二传感器108的流率测量的精度等)受流体流动路径104中的流体(例如，被测流体等)与校准第二传感器108的特定流体之间的热扩散率和粘度的差异的影响而在不同程度上变化。作为示例，如果第二传感器108被利用特定流体(例如，水、第一类型的药物流体等)校准用于流量测量并且期望或执行不同流体(例如，药物流体、不同类型的药物流体等)的流量测量，则第二传感器108的流量测量校准可以通过使用由第一传感器106测量的流体流动路径104中的流体的热扩散率测量和/或粘度测量来调整或校正，以调整或校正由第二传感器108测量的流体流动路径104中的流体的流体流速测量和/或体积流率测量。在这样的示例中，可以基于流体流动路径104中的流体(例如，被测流体等)的热扩散率和流体流动路径104中的流体(例如，被测流体等)的粘度中的至少一个与特定校准流体的热扩散率和特定校准流体的粘度中的至少一个的比率来调整第二传感器108的第二测量。
在一些非限制性实施例或方面中，由第二传感器108测量的流体流动路径104中的流体的流体流动速度和/或流体流动路径104中的流体的体积流率基于如C.J.Hepp等人在Transducers 2015,Anchorage,Alaska,USA,June 21-25,2015中的“Design andCharacterization of a Thermal Sensor Achieving Simultaneous Measurement ofThermal Conductivity and Flow Speed”；J.E.Hardy等人在National Conference ofStandard Labs 1999Workshop and Symposium,Charlotte,NC中的“EmpiricalCorrelations for Thermal Flowmeters Covering a Wide Range of Thermal-PhysicalProperties”；以及M.A.Repko在美国专利7,127,366(10-24-2006)的“Automatic ThermalConductivity Compensation for Fluid Flow Sensing Using Chemometrics”中所述的流体的热特性对量热或双模式量热/热飞行时间流动传感器的流率测量的影响的一个或多个理论模型来调整或校正，其每一个在此通过引用整体并入。例如，可以应用流体的热特性对流率测量的影响的这些描述的模型中的一个或多个模型，以基于流体流动路径104中的流体(例如，被测流体)的热扩散率(和/或热导率)与针对其校准第二传感器108的特定流体的热扩散率(和/或热导率)的比率，实现来自第二传感器108的第二测量中的调整或校正(例如，对从第二传感器108接收的体积流率测量的调整或校正，对用于确定和/或处理第二测量的第二传感器108的流量传感器固件/软件的调整或校正，等等)。在这种示例中，J.T.W.Kuo,Lawrence Yu,Ellis Meng的“Micromachined Thermal Flow Sensors–AReview”,Micromachines,Volume 3,pp.550-573(2012)(下文称为“Kuo”)中的2.1.2和2.1.3部分中描述了流体的物理特性对量热和热飞行时间流量传感器的流量测量过程的影响，这可被应用来调整由第二传感器108测量的流体流动路径104中流体的流体流速和/或流体流动路径104中的流体的体积流率，其全部内容通过引用并入本文。在一些非限制性实施例中，在Kuo的2.1.2节中描述的，对于量热流量传感器，随粘度而变的边界层厚度的影响可被应用来调整由第二传感器108测量的流体流动路径104中的流体的流体流动速度和/或流体流动路径104中的流体的体积流率。
在一些非限制性实施例或方面中，基于一个或多个流体力学原理来调整或校正由第二传感器108测量的流体流动路径104中的流体的流体流速和/或流体流动路径104中的流体的体积流率，所述流体力学原理被应用以基于由第一传感器106测量的流体流动路径104中的流体(例如，被测流体)的粘度来实施由第二传感器108进行的第二测量中的调整或校正(例如，对从第二传感器108接收的体积流率测量的调整或校正、第二传感器108的流量传感器固件/软件中的调整或校正等)。例如，第二传感器108，诸如热流量传感器(例如，量热和/或热飞行时间流量传感器等)可测量相对远离流动通道(其可为圆柱形或正方形、矩形或其它横截面)的中心的点处的流速，并且经由对特定校准流体执行的校准来提供体积流率。作为示例，在圆柱形流动路径中完全展开的层流的更简单的情况下，如图1C所示并且如以下更详细讨论的，层流速度分布是从流动通道或“管道”(例如，圆柱形流量传感器的流量感测区域等)的中心的径向位置的抛物线函数，以及流量传感器MEMS芯片表面的位置处的流速、平均和最大流速，以及体积流率与流体的粘度线性相关。因此，当期望或测量除了传感器被校准的流体的体积流率之外的流体的体积流率时，来自MEMS粘度传感器(例如，第一传感器106等)的测量粘度可以用于根据下面关于图1C定义的式子经由被测量的流体和校准流体的粘度比来线性地调整由流量传感器(例如，第二传感器108等)进行的体积流率测量。
现在参考图1C，图1C是图1A的流量传感器的流体流动路径中的理想抛物线层流速度分布的非限制性实施例或方面的图。如图1C所示，理想抛物线层流流速分布可以存在于半径为R的管道或管路(例如，在圆柱形流动路径中)中的良好形成的层流中。第二传感器108可以被配置为在径向位置R＝Rsensor处测量第二传感器108的表面处的流速。由于无滑动速度条件，第二传感器108可能不与流体流动路径104的壁齐平。在第二传感器108处在径向位置r＝Rsensor处测量的流速V(Rsensor)可以与在r＝0处观察到的最大流速Vmax＝V(0)以及通过管道或管路的体积流率相关。在半径为R的管道中完全展开的层流的流速分布可以根据下面的式(2)来定义：
V(r)＝Vmax[1-(r/R)2] (2)
其中，Vmax＝2*Vavg，Vavg＝层流的平均流速，Vmax＝[(沿着管道长度L的压降)*R2/4*(粘性)*(L)并且是层流的中心线速度，并且半径为R的管道中的完全展开的层流的体积流率Q可以根据以下式(3)定义：
Q＝(π)*R2*Vmax/2 (3)
在一些非限制性实施例或方面中，如果第二传感器108(例如，MEMS热流量传感器芯片等)位于流体流动路径104的层流没有完全发展的区域或区中(例如，在存在速度边界层的入口长度区域内等)，则测量的流体粘度、MEMS热流量传感器芯片的表面处的测量的流体速度、以及相对于流量传感器基于其对与流过流体流动路径104的流体不同的粘度的流体的校准而计算的体积流率而对体积流率的调整或校正之间的关系的数学计算比本文关于图1C描述的理想层流情况中更复杂，但是基于粘度测量的调整或校正机构的概念是类似的，并且为了简洁起见，本文中不详细描述。
在一些非限制性实施例或方面中，由第二传感器108测量的流体流动路径104中的流体的流体流动速度和/或流体流动路径104中的流体的体积流率基于由第一传感器106的热特性测量和由第一传感器106的粘度测量的组合来调整或校正。例如，第一传感器106可以包括热特性MEMS芯片和粘度测量MEMS芯片。作为示例，由第二传感器108测量的流体流动路径104中的流体的流体流动速度和/或流体流动路径104中的流体的体积流率可以基于如本文所述的测试中的流体与校准流体之间的热扩散率比和粘度比和/或如Kuo所述的流体的物理性质对量热传感器和/或热飞行时间传感器的流量测量过程的影响的一个或多个模型来调整或校正。
在一些非限制性实施例或方面中，调整第二测量包括控制第二传感器108以基于第一测量在(i)仅基于量热模式确定第二测量与(ii)仅基于热飞行时间模式确定第二测量之间切换。在一些非限制性实施例或方面中，调整第二测量包括控制第二传感器108以基于第一测量在(i)基于量热模式和热飞行时间模式中的仅一个确定第二测量与(ii)基于量热模式和热飞行时间模式中的每个确定第二测量之间切换。例如，流体的测量的热特性和/或流体的测量的粘度可以用于确定适当的时间点，以便对于双模式传感器，如果每次仅使用这些模式中的一个来确定流速测量，从利用量热模式切换到利用热飞行时间模式，或者以通过流量传感器102计算更准确的流速和体积流率的方式中组合来自这两个模式的信息。体积流率调整或校正和/或切换点的确定可以基于被测流体的热扩散率(和/或热导率)相对于流量传感器校准流体的热扩散率(和/或热导率)和/或被测流体的粘度相对于流量传感器校准流体的粘度之间的差异对体积流率测量(仅量热模式流量传感器或双模式量热/热飞行时间热流传感器的体积流率测量)的影响的经验数据/测量，以及双模式热流量传感器的量热模式和热飞行时间模式之间的最佳切换点。
在一些非限制性实施例或方面中，流量传感器102和/或远程系统114经由输出部件212(例如，经由经调整的第二测量的显示等)提供经调整的数据作为输出，其中，经调整的数据基于经调整的第二测量。在一些非限制性实施例或方面中，第一传感器106、第二传感器108、流体识别系统110和/或远程系统114基于经调整的第二测量控制流体到和/或从流量传感器102(和/或到和/或从流体流过的另一流体输送装置，到和/或从患者等)的输送。例如，第一传感器106、第二传感器108、流体识别系统110和/或远程系统114控制一个或多个阀和/或一个或多个流体输送泵，以基于调整的第二测量来修改流体流动路径104中的流体的流动。
下面参照图4提供关于过程300的步骤308的进一步细节。
现在参考图4，图4是用于调整流体流动测量的过程400的非限制性实施例或方面的流程图。在一些非限制性实施例或方面中，过程400的步骤中的一个或多个可以由流量传感器102(例如，流量传感器102的一个或多个装置，诸如第一传感器106、第二传感器108等)执行(例如，完全地、部分等)。在一些非限制性实施例或方面中，过程400的一个或多个步骤可以由与流量传感器102分离或包括流量传感器的另一装置或一组装置执行(例如，完全地、部分等)，例如流体识别系统110(例如，流体识别系统110的一个或多个装置)和/或远程系统114(例如，远程系统114的一个或多个装置)。
如图4所示，在步骤402，过程400包括接收要在流体流动路径中接收的流体的类型的识别。例如，第一传感器106、第二传感器108、流体识别系统110和/或远程系统114接收要在流体流动路径104中接收的流体的类型的识别。在一些非限制性实施例或方面中，所述识别与调整因子相关联。例如，调整因子可以包括要应用于由第二传感器108针对所识别的流体的类型测量的流体流动路径104中的流体的流体流速和/或流体流动路径104中的流体的体积流率的预定调整或校正。作为一个例子，调整因子可以基于针对流量传感器102中对所识别类型的流体的测量的先前基于经验或基于理论计算/建模的确定。
在一些非限制性实施例或方面中，流体识别系统110识别要接收和/或当前在流体流动路径104中的流体的类型，并且将流体的类型的识别提供给第一传感器106、第二传感器108和/或远程系统114。
如图4进一步所示，在步骤404，过程400包括基于第一测量确定流体流动路径中的流体的类型的变化。例如，第一传感器106、第二传感器108、流体识别系统110和/或远程系统114基于第一测量确定流体流动路径104中的流体的类型的变化。作为示例，流量传感器102可以以动态方式与通过流量传感器102的多种不同类型的流体一起使用，并且第一传感器106的热扩散率测量和/或粘度测量(例如，满足一个或多个阈值的热扩散率测量和/或粘度测量的变化等)可以用于确定不同的或新的流体正在进入流体流动路径104(例如，包括第二传感器108的流体流动路径104的流量感测区域或范围等)。在这样的示例中，与用于不同或新流体的调整因子相关联的识别可以用于警告流量传感器102即将发生流体流动路径中的流体的类型的变化，并且来自第一传感器106的测量的热扩散率变化(和/或热导率变化)和/或测量的粘度变化可以由流量传感器102用于识别不同或新流体的流体前沿已经进入流体流动路径104(例如，流量感测区域或范围等)的特定时间点。
如图4进一步所示，在步骤406，过程400包括响应于确定流体流动路径中的流体类型的变化，基于调整因子调整第二测量。例如，第一传感器106、第二传感器108、流体识别系统110和/或远程系统114响应于确定流体流动路径104中的流体的类型的变化，基于调整因子调整第二测量。作为示例，响应于来自第一传感器106的测量的热扩散率变化(和/或热导率变化)和/或测量的粘度变化，第二传感器108可以基于与新的或不同的流体相关联的调整因子，对已经进入流体流动路径104的新的或不同的流体应用适当的经验和/或理论体积流率测量调整或校正。在这样的示例中，第二传感器108(例如，双模式量热/热飞行时间流量传感器等)可以具有用于不同热扩散率和/或不同粘度的流体的量热操作模式和热飞行时间操作模式之间的不同最佳切换点，以最大化或优化体积流率测量性能(例如，流量测量的精度、流量测量的响应时间等)。作为示例，可以将热测量和/或粘度测量与调整因子组合，以从基于先前经验的或基于理论计算/建模的确定来确定用于新的或不同的流体的第二传感器108的量热扩散率/飞行时间模式切换点，其中先前经验性计算/建模基于热最佳流量传感器测量模式切换点对于该特定流体(例如，如果精确的流体身份已知)或对于该特定热扩散率(和/或热导率)和/或粘度的流体将是什么。
尽管为了说明的目的，基于当前被认为是最实际和优选的实施例或方面详细描述了本发明，但是应当理解，这样的细节仅仅是为了该目的，并且本发明不限于所公开的实施例或方面，而是相反，意图覆盖在所附权利要求的精神和范围内的修改和等同布置。例如，应当理解，本发明预期，在可能的程度上，任何实施例或方面的一个或多个特征可以与任何其它实施例或方面的一个或多个特征组合。

Claims (20)

1.一种流量传感器，包括：
流体流动路径；
第一传感器，所述第一传感器被配置为确定所述流体流动路径中的流体的热扩散率和所述流体流动路径中的所述流体的粘度中的至少一个的第一测量；
第二传感器，所述第二传感器被配置为确定所述流体流动路径中的所述流体的流体流速和所述流体流动路径中的所述流体的体积流率中的至少一个的第二测量；以及
至少一个处理器，被配置为基于所述第一测量来调整所述第二测量。
2.根据权利要求1所述的流量传感器，其中所述第一传感器包括在第一电阻温度检测器层与第二电阻温度检测器层之间在平行于所述流体流动路径的方向上延伸的电阻加热器层，所述第一电阻温度检测器层和所述第二电阻温度检测器层在平行于所述流体流动路径的方向上延伸，并且其中所述第二传感器包括在另一第一电阻温度检测器层与另一第二电阻温度检测器层之间在垂直于所述流体流动路径的方向上延伸的另一电阻加热器层，所述另一第一电阻温度检测器层与所述另一第二电阻温度检测器层在垂直于所述流体流动路径的方向上延伸。
3.根据权利要求2所述的流量传感器，其中所述第一传感器中的所述电阻加热器层与所述第一电阻温度检测器层和所述第二电阻温度检测器层之间的间距小于所述第二传感器中的所述另一电阻加热器层与所述另一第一电阻温度检测器层和所述另一第二电阻温度检测器层之间的间距。
4.根据权利要求1所述的流量传感器，其中，所述第二传感器被配置为基于量热模式和热飞行时间模式中的至少一个来确定所述第二测量。
5.根据权利要求4所述的流量传感器，其中，所述至少一个处理器被配置为通过控制所述第二传感器基于所述第一测量在(i)仅基于所述量热模式确定所述第二测量与(ii)仅基于所述热飞行时间模式确定所述第二测量之间切换来调整所述第二测量。
6.根据权利要求4所述的流量传感器，其中，所述至少一个处理器被配置为通过控制所述第二传感器基于所述第一测量在(i)基于所述量热模式和所述热飞行时间模式中的仅一个确定所述第二测量与(ii)基于所述量热模式和所述热飞行时间模式中的每个确定所述第二测量之间切换来调整所述第二测量。
7.根据权利要求1所述的流量传感器，其中所述第二传感器被校准以确定针对第一类型的流体的所述第二测量，其中所述流体包括与第一类型的流体不同的第二类型的流体，并且其中所述至少一个处理器被配置为基于流体在流体流动路径中的热扩散率和流体在流体流动路径中的粘度中的所述至少一个与所述第一类型的流体的热扩散率和所述第一类型的流体的粘度中的至少一个的比率来调整所述第二测量。
8.根据权利要求1所述的流量传感器，其中所述至少一个处理器被配置为：
接收要在所述流体流动路径中接收的所述流体的类型的识别，其中所述识别与调整因子相关联；
基于所述第一测量确定所述流体流动路径中的所述流体的类型的变化；以及
响应于确定所述流体流动路径中的所述流体的类型的所述变化，基于所述调整因子调整所述第二测量。
9.如权利要求8所述的流量传感器，还包括：
第三传感器，所述第三传感器被配置为识别所述流体流动路径中的流体的类型并且提供对所述流体流动路径中的流体的类型的识别。
10.根据权利要求1所述的流量传感器，其中，所述第二传感器在所述流体流动路径的流体流动方向上与所述第一传感器间隔开。
11.一种方法，包括：
在流量传感器的流体流动路径中接收流体；
利用所述流量传感器的第一传感器确定所述流体流动路径中的所述流体的热扩散率和所述流体流动路径中的所述流体的粘度中的至少一个的第一测量；
利用所述流量传感器的第二传感器确定所述流体流动路径中的所述流体的流体流速和所述流体流动路径中的所述流体的体积流率中的至少一个的第二测量；以及
利用至少一个处理器基于所述第一测量来调整所述第二测量。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一传感器包括在第一电阻温度检测器层与第二电阻温度检测器层之间在平行于所述流体流动路径的方向上延伸的电阻加热器层，所述第一电阻温度检测器层和所述第二电阻温度检测器层在平行于所述流体流动路径的方向上延伸，并且其中所述第二传感器包括在另一第一电阻温度检测器层与另一第二电阻温度检测器层之间在垂直于所述流体流动路径的方向上延伸的另一电阻加热器层，所述另一第一电阻温度检测器层与所述另一第二电阻温度检测器层在垂直于所述流体流动路径的方向上延伸。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一传感器中的所述电阻加热器层与所述第一电阻温度检测器层和所述第二电阻温度检测器层之间的间距小于所述第二传感器中的所述另一电阻加热器层与所述另一第一电阻温度检测器层和所述另一第二电阻温度检测器层之间的间距。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，确定所述第二测量基于所述第二传感器的量热模式和所述第二传感器的热飞行时间模式中的至少一个。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，调整所述第二测量包括控制所述第二传感器基于所述第一测量在(i)仅基于所述量热模式确定所述第二测量与(ii)仅基于所述热飞行时间模式确定所述第二测量之间切换。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，调整所述第二测量包括控制所述第二传感器以基于所述第一测量在(i)基于所述量热模式和所述热飞行时间模式中的仅一个确定所述第二测量与(ii)基于所述量热模式和所述热飞行时间模式中的每个确定所述第二测量之间切换。
17.根据权利要求11所述的方法，其中所述第二传感器被校准以确定针对第一类型的流体的所述第二测量，其中所述流体包括与所述第一类型的流体不同的第二类型的流体，并且其中基于所述流体在所述流体流动路径中的热扩散率和所述流体在所述流体流动路径中的粘度中的所述至少一个与所述第一类型的流体的热扩散率和所述第一类型的流体的粘度中的至少一个的比率来调整所述第二测量。
18.根据权利要求11所述的方法，还包括：
利用所述至少一个处理器接收要在所述流体流动路径中接收的所述流体的类型的识别，其中所述识别与调整因子相关联；
利用所述至少一个处理器基于所述第一测量确定所述流体流动路径中的所述流体的类型的变化；以及
响应于确定所述流体流动路径中的所述流体的类型的所述变化，利用所述至少一个处理器基于所述调整因子调整所述第二测量。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
利用第三传感器识别所述流体流动路径中的所述流体的类型；以及
利用所述第三传感器提供对所述流体流动路径中的所述流体的类型的识别。
20.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第二传感器在所述流体流动路径的流体流动方向上与所述第一传感器间隔开。
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