CN208905860U - 用于管道部分内的介质的检测装置和包括其的医疗设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于管道部分内的介质的检测装置和包括所述检测装置的医疗设备，所述检测装置包括：至少一个光源，布置在适于被光透照的相对于管道部分的第一位置处，并且被配置成将光辐照到管道部分上；检测器单元，布置在相对于管道部分的第二位置处，并且被配置成接收来自至少一个光源的穿过管道部分的光和以空间解析方式来分析管道部分内的介质；以及均化装置，布置在至少一个光源与管道部分之间的位置处，并且被配置成用于检测和量化因管道部分内的介质的局部差异而造成的亮度差异，以便在光进入管道部分之前形成来自至少一个光源的光的均匀和/或各向同性分布。

Description

用于管道部分内的介质的检测装置和包括其的医疗设备
技术领域
本实用新型涉及用于管道部分内的介质的检测装置，并且尤其涉及在医疗设备上并入用于成像传感器的照明系统的那种检测装置，所述医疗设备例如在其中应用血液管道系统的那些。
背景技术
在透析中，患者血液流过体外血液循环中的管道系统。在一方面，对血液的体外引导使得能够容易接取患者血液以便确定来自所述患者的分析参数。另一方面，对血液的体外引导构成透析治疗中的风险因素，因为以此方式可能将不想要的外来物质(例如杂质或空气)供应到患者。
集中于检测此类外来物质的大多数的各种传感器系统的应用领域得以相应增多。因此，特别关注能够以非接触式且非破坏性方式分析血液或者血液管道系统的内含物的传感器方法。在此上下文中非接触式表示血液除管道系统的标准材料之外不会接触任何材料。因此，在一方面，避免另外凝血或炎症中心的出现。另一方面，制造成本被最小化，因为不必组合不同的材料和结构。在此上下文中非破坏性表示测量技术不会影响、减弱或甚至是破坏血液的细胞或分子组分。这点尤其重要，因为红血细胞形成在透析患者体内受到损害，并且红血细胞的每一损失都可能永久损害患者的健康状况和康泰。
已知光学技术适于对物质的非接触式和非破坏性分析。例如，光可与被分析物相互作用而在被分析物与光源或检测器之间没有任何直接接触，并且仅在极端情况下将导致细胞损坏。此类极端情况可通过传感器的智能设计而容易避免。
光学传感器在透析中的使用是已知的。这些光学传感器包括例如：红细胞压积传感器(基于红光和红外光)、红光检测器(指示血液管道系统中血液的存在)、以及漏血检测器(测量在透析溶液回路中的透析溶液的变红)、或透析溶液回路中用于进行实时监视的分析传感器，例如允许确定在治疗期间的透析剂量的那些。所述传感器测量至少准平衡状态，即，准平衡状态指示例如血液中物质的浓度、着色或存在。为此，入射于检测器上的全部光得以被分析和处理以形成测量值。出于这个原因，对所述传感器的照明系统没有特殊要求。一般来说，所述传感器既不适于做出关于短期扰动的任何陈述或相应地甚至受到短期扰动的不利影响，也不能够以空间解析方式(即，在管道内的多个位置处)来确定测量值。
在例如空气气泡或溶解杂质的检测的若干应用中，例如，空间解析率有利于识别和量化所述空气气泡或杂质(例如空气气泡的体积、杂质的大小和结构)。对于空间解析测量，需要通过多个像素的组合来再现空间信息的检测器阵列。此类基于空间解析率的测量系统的简单实例是相机，相机将待检查的系统成像到CMOS或CCD元件上，并且因此提供空间信息用于分析。除光学传感器的情况之外，在此类成像测量系统中，整体检测器阵列的均匀照射是重要特性。如果检测器阵列的一个像素的照射比另一像素弱，那么这追溯于光与被分析物之间的局部相互作用。相反，如果因入射光的不均匀的分布而引起不同照射，那么这导致了对测量的错误解释。
对于管道上的测量，必须遵守另一准则。在一方面，作为实质上圆柱形的物体的管道可以充当透镜，从而导致检测器阵列的不同照射，如图1中示意性地图示。当透照管道时，图1中图示的透镜效应导致检测器单元上的不均匀光分布。这种效应此外是取决于其中是否提供流体和提供哪种流体类型。
另一方面，在透照管道区段的情况下，光通过管道内的介质的光学路径是不同的(参考图2)。这通常也导致检测器阵列的不均匀的照射，因为在均匀透照管道的情况下，相较在管道的中部的光束，在管道的边缘的光束与管道内的介质的相互作用不太强烈。这同样地导致检测器单元上的不均匀光分布，因为相较在管道的中心区域穿透的光，在管道的边缘穿透的光被吸收地较少。与此类似的照射的差异可以在照明系统由一个点光源或几个点光源(例如发光二极管或LED的阵列)组成时出现。
如前所述，在现有技术中，仅描述了平坦表面的均匀照射。
实用新型内容
因此，本实用新型的基本目的是提供用于管道部分内的介质的检测装置，所述检测装置基于管道部分内的均匀照射而允许借助成像和/或空间解析光学方法对管道内部进行正确成像。
根据本实用新型，此目的是通过一种用于管道部分内的介质的检测装置实现，以下说明所述检测装置及其有利发展。
本实用新型的基本总体构思是提供用于成像光学传感器的均匀分布的光。传感器构成分析管道或至少管道部分内的介质的检测器单元的至少部分。提供的光被适当地均化，使得因管道或管道部分内的介质的局部差异而造成的亮度差异可以被识别和量化(估计)。局部差异可为例如吸收物质的密度的变化、所包括的不同介质包括(例如液体中的空气)、液体中的固体颗粒等等。管道或管道部分可布置在光源与检测器单元(检测器阵列)之间，或者光源和检测器单元可布置在管道的同一侧上和/或相对于彼此成预定角度。
用于光的均化装置布置在光源与管道之间，使得管道被光源间接地照射。例如，散射板、漫射体膜或大体上透明粗糙介质都可用作均化装置。图3中示意性地图示用于光的均化装置基本放置在光源与管道之间而非管道被光源直接地照射的前述基本原理。
由于逐步或逐渐地发生吸收物质垂直于光传播的方向而引入到均化装置的预定区域中，均化装置的尤其有利实施方式至少部分包括凸形和/或凹形表面和/或可变吸收功能，即散射和/或漫射体构件与吸收材料的组合。优选可变吸收功能在均化装置的预定的外部区域或边缘区域中并入较强的光吸收，光吸收朝均化装置的中心区域而衰减。
详细地说，所述目的通过用于管道部分中的介质的检测装置来实现，所述检测装置包括：至少一个光源，布置在适于被光透照的相对于管道部分的第一位置处，并且被配置成将光辐照到管道部分上；检测器单元，布置在相对于管道部分的第二位置处，并且被配置成接收来自至少一个光源的穿过管道部分的光和以空间解析方式来分析管道部分中的介质；以及均化装置，布置在至少一个光源与管道部分之间的位置处，并且被配置成在来自至少一个光源的光进入管道部分之前产生光的均匀和/或各向同性分布，以便检测和量化因管道部分内的介质的局部差异而造成的亮度差异。在所述均化装置的预定区域中沿着垂直于所述透照方向的方向，将提供所述均化装置的可变光吸收功能的预定浓度的光吸收物质引入到所述均化装置中。
优选地，在用于透射测量的几何布置中，至少一个光源布置在管道部分的第一侧上，并且检测器单元布置在管道部分的第二侧上，使得管道部分位于至少一个光源与检测器单元之间。
作为优选替代方案，在用于反射测量的几何布置中，至少一个光源和检测器单元布置在相对于管道部分的同一侧上，并且因此采用相对于彼此的预定角度。
优选地，均化装置是具有粗糙表面的散射板、漫射体膜或透明介质。
均化装置优选地被布置成位于尽可能地靠近管道部分的位置处。
优选地，提供至少第一壁和第二壁，在这两者之间布置至少一个光源和/ 或均化装置。关于配置，第一壁和/或第二壁可为可反射的，以便减少沿光路的可能的光损耗，或者可为非反射的和/或具有预定着色(例如黑色)，以便避免因例如由例如塑料材料制成的管道的平滑表面而引起的不想要的反射。
优选地，成像光学系统布置在检测器单元的前方和/或布置在至少一个光源与均化装置之间。
优选地，均化装置的大小与至少检测器单元的视场的大小一致。在管道部分内的介质的给定流动速率和检测器装置的给定接收速率下，检测器单元的视场和均化装置在管道部分的纵向方向上的最小尺寸可被确定为GF＝FR/AR，并且均化装置在管道部分的横向方向上的最小尺寸可以至少等于管道部分的总直径。
优选地，至少一个光源被配置成完全照射均化装置在管道部分的纵向方向上的扩展部分，其中为了完全照射，在光路中设有适当调适形状的至少一个光源或多个光源元件和/或波束成形元件。
优选地，在均化装置的预定区域中分别沿垂直于透照方向和光传播方向的方向的均化装置中，引入预定浓度的光吸收物质，其为均化装置提供可变光吸收功能。有利地，可逐步或逐渐可变地引入此类浓度，并且在这种情况下可为均化装置的光提供可变吸收功能，借此管道或管道部分内的介质中的不相等的光学路径长度以及由此产生的检测器阵列的不相等的照明或照射可以得到补偿或至少被显著减少。
优选地，医疗设备可有利地包括如先前描述的检测装置。进一步有利地，医疗设备可以呈体外血液治疗机器的形式，例如透析机器。
附图说明
在下文中，本实用新型应参考附图借助优选实施方式来详细地描述，其中：
图1示意性地图示透镜效应，透镜效应在管道被透照时在检测器单元上产生不均匀光分布；
图2示意性地图示在管道被均匀透照时在管道的边缘处和中心区域中的波束的相互作用，其中相较中心波束，边缘波束与管道内的介质的相互作用不太强烈，并且因边缘处和中心区域中的不同光吸收率，在检测器单元上产生不均匀光分布；
图3简化和示意性地图示根据被几何配置用于透射测量的第一实施方式的用于管道或管道部分内的介质的局部解析分析的检测装置的结构；
图4示出通过均化装置获得的照射的增强；
图5简化和示意性地图示根据第二实施方式的用于管道或管道部分内的介质的局部解析分析的检测装置的结构，其中导光装置被布置以抵消均化装置下游的照明强度的减小；
图6简化和示意性地图示根据被几何配置用于反射测量的第三实施方式的用于管道或管道部分内的介质的局部解析分析的检测装置的结构；
图7图示呈平凹形状的适用于第一实施方式至第三实施方式的修改型式的均化装置的配置；
图8图示呈平凸的形状的适用于第一实施方式至第三实施方式的替代修改型式的均化装置的配置；以及
图9图示适用于第一实施方式至第三实施方式的另一替代修改型式的均化装置的配置，其中在外部区域中具有增加的吸收率并且在中心区域中具有降低的吸收率。
需注意，在附图中相同或同等的作用元件和部件利用相同附图标记表示，并且不再赘述。
具体实施方式
图3示意性地图示和简化根据第一实施方式的检测装置的结构，所述检测装置呈用于管道或管道部分内的介质的局部解析分析的光学传感器的形式。
在第一实施方式中，使用透射几何形状，其中例如发光二极管或LED的光源10透照引导介质的管道或管道部分30，并且来自光源10的光在穿过管道或管道部分30之后撞击在检测器阵列50上。在这个实施方式中检测器阵列 50被理解为包括至少一个检测元件或传感器元件的检测单元、传感器单元或检测器单元。尤其，在这个实施方式中，检测器阵列50可为图像记录单元和/ 或图像处理单元，并且可以至少适于生成可被形象地估计的检测信号。检测器阵列50的上游可任选地布置成像光学系统40，例如透镜布置、相机镜头等等。
根据相应应用从例如各灯选择光源10，诸如用于测量UV范围中的问题的氘灯或Hg灯、用于测量可见光和红外光范围中的问题的卤素灯和/或可具有宽广发射光谱且因此几乎发射白光或发射仅在特定波长周围的窄带内的光的发光二极管或LED。尤其，LED适用于UV范围以及可见光谱和红外光谱范围中的光发射。此外，可应用适于发射从UV范围经由可见光的范围到红外范围的非常窄带的光的激光器。
为了达到均匀照射的足够程度，用于来自光源10的光的另一均化装置20 布置在光源10与管道部分30之间。
均化装置20被布置成使得这个实施方式中用作例如光源10的聚光灯的光在穿过管道或管道部分30之前在空间中失去它的优选方向，并且以各向同性的方式辐照在管道或管道部分30上。均化装置20的使用在波长相较视场几何尺寸来说较小的光谱范围中是尤其有用的。
进一步任选地，光源10与均化装置20之间的透镜布置(未图示)可在光源10的光入射于均化装置20上之前以预定方式来改变光源10的光辐照。
均化装置20的优选尺寸和总体大小可从每一应用的容限条件得出。在这方面的显著因素是所涉及的部件的像场，其中均化装置20的尺寸应基本上至少与检测器阵列50的视场的尺寸一致。在流中测量(即流动介质的测量)的情况下，此外还必须要包括通过检测器阵列50进行的图像记录的速度。
例如，在并入有本实施方式的配置的系统中，可以速率FR将血液抽吸通过管道或管道部分30，并且在这种情况下作为检测系统的检测装置意图识别和测量血液中的空气气泡。检测系统具有记录速率AR，例如，即，可以生成每时间单位(例如每秒)的预定数目(例如N个)记录。
在前述示例性的情况下，这意味着在1/N秒的时间间隔中，可以一次进行一个记录。为了确保没有空气泡沫保持不被发现，系统必须被设计成使得，以血液的给定流动速率将空气泡沫保持在检测传感器的视场中达至少1/N秒。由此，根据以下等式(1)得出检测传感器的视场GF(沿着管道)：
GF＝FR/AR (1)
同时，这是均化装置20在管道或管道部分30的纵向方向上的最小尺寸。此外，在管道或管道部分30的横向方向上，均化单元20的尺寸必须等于或大于管道或管道部分30的总直径。由于在开头参考图1和图2而描述的效应，均化装置20的仅对应于管道或管道部分30的内径的尺寸是不够的。
此外，均化装置20的尺寸和相应地视场的大小预定光源10的实施方式。理想地，整个均化装置20被光辐照。尤其在流中测量系统中，沿管道或管道部分30的尺寸标注可明确地大于横向于管道或管道部分30的尺寸标注。
因此，光源10必须适于完全辐照或照射椭圆形的均化装置20，即长大于宽的均化装置20。为了实现这种情况，在这个实施方式中可以提供可进一步与波束成形元件或许多较小或点状光源(聚光灯)组合的特定形状光源10。在较小或点状光源的情况下，较小或点状光源优选地被布置成使得它们的辐射场在均化装置20的平面中充分重叠，以便确保完全照射。
图4说明性且示意性地图示可通过均化装置20获得的增强照明。
在试验台架中，管道或管道部分30用具有5cm直径的装满水的玻璃灯泡表示，并且将在介质(在这种情况下为水)中成像的物体用具有1cm直径的塑料球表示。
图4中左边的部分图像示出没有均化装置20的图片的位图表示，而图4 中右边的部分图像则图示包括均化装置20的图片的位图表示，均化装置在实验中呈光源10与玻璃灯泡(管道或管道部分30)之间的漫射体膜的形式。
如图4直接明显可见，在使用均化装置20时的照射的质量明显增加。尽管在左手部分图像(没有均化装置20)中光可被识别为主要定位在玻璃圆柱体的边缘处，并且对液体和塑料球的照射不足以恰当地识别塑料球的轮廓，但是右手部分图像(包括均化装置20)图示对照以充分正确方式来限的塑料球的轮廓的背景的宽广适当照射条带，以便能够测量球的几何形状。玻璃灯泡的边缘与中心之间的亮度退出差异也相对于左手部分图像明显减少。
当均化装置20设置在最靠近(即，尽可能地靠近)管道或管道部分30 的上游时，就可实现最佳或最均匀照明。此情况的原因在于以下事实：呈散射盘或漫射体膜的形式的用于光的均化装置例如将光散射，并且以此方式在均化装置20的下游产生尽可能地均匀而且还各向同性的光的分布。因此，由于照射表面因辐射各向同性而增加，所以照明强度随距均化装置20的距离增加而降低。然而，同时，辐照的均匀性随距均化装置20的距离增加而主要在边缘区域中降低。应注意，在实践中，距均化装置20和管道或管道部分30的可实现的最小距离还基本上通过相机中所用的光学系统及其孔径角和聚焦范围来确定。
图5示出第二实施方式，第二实施方式包括被布置以抵消均化装置20的下游的照射强度的减小的导光装置60。在这个第二实施方式中，导光装置60 被配置为至少在均化装置20与管道或管道部分30之间的区域中，呈光反射壁的形式，通过覆盖所述区域而将至少所述区域包围并且通过其内部来反射光源 10辐照的光。以此方式，在较大角度下退出均化装置20的光也在被壁反射之后入射于管道或管道部分30上。发光效率可借助于导光装置60的反射壁延伸超过光源10的事实而进一步增加。在这种情况下，甚至已在较大角度下被光源10辐照的光最初入射于均化装置20上并且接着入射于管道或管道部分30 上。总体上有利地，例如诸如光反射壁的导光装置允许均化装置20的任何定位，同样，在一角度下被均化装置20散射的光也不丢失而是入射于管道上。
应当注意，参考配置和/或根据应用，导光装置60还可或替代地形成非反射的和/或保持预定着色(例如黑色)的壁，借此可避免或至少减少由例如塑料材料制成的管道的平滑表面产生的不想要的反射。
图6简化和示意性地图示根据被几何配置用于反射测量的第三实施方式的用于管道或管道部分内的介质的局部解析分析的检测装置的结构。
作为如先前结合第一实施方式描述的透射配置的替代方案，可能提供用于反射测量的几何布置。在这种情况下，检测被管道或管道部分30内的介质反射的光。因此，可以测量在相对于入射光的任何角度下的反射的光。小的角度是有利的，因为以小的角度而反射的光通常图示最大强度。在反射配置中，必须注意均化装置20优选地不限制检测器阵列的视场，否则管道或管道部分30 反射的光在其到达检测器阵列50之前必须再次穿过均化装置20，并且因此可能发生信息损失。
根据入射光与检测方向之间的角度，除测量反射的光之外还可通过图6 中所示的配置来解决多个其他测量问题。例如，可以测量被管道或管道部分 30内的介质散射的光。所述光在介质中更强烈、更不均匀，并且因此允许由此断定存在污染或空气夹杂物。光辐照方向与光检测方向之间的最佳角度是取决于待测量的元件的大小。
此外，通过上述类型配置，还可在管道或管道部分30内的介质上进行成像荧光测量和/或冷光测量。荧光或冷光是由辐照光激励的。集成在检测路径 (未图示)中的波长选择滤波器被布置为用于允许荧光或冷光通过，但是会抑制激励光。在这种情况下检测器阵列接着仅检测荧光或冷光。在这种类型测量的情况下，优选地预设辐照方向与检测方向之间的角度，在这个角度下，入射于检测器上的激励光的强度最小。
如先前所述，管道或管道部分30的几何形状构成对视场的均匀照射的额外挑战，并且照射可大体上通过使用均化装置20并进一步通过均化装置20 的特定配置或设计来改进。
明确地说，管道或管道部分30(参考图1)的透镜效应可通过根据散射透镜的均化装置20的几何设计来补偿。
在如图7中所示的上述实施方式的修改中，均化装置20因此可以是平凹的，即在面对光源10的侧上具有平面表面而在面对管道或管道部分30的相对侧上具有凹形表面。相当效应可通过包括至少一个凹形表面的其他形状来实现，例如均化装置20的凹-凹实施方式或凹-平实施方式。借助节省构造空间的设计，此外还可将均化装置20尽可能地靠近管道或管道部分30放置。
在如图8中所示的上述实施方式的另一修改中，均化装置20此外可以被配置成平凸的，即在面对光源10的侧上具有平面表面而在面对管道或管道部分30的相对侧上具有凸形表面。在平凸形状情况下，均化装置20以聚焦透镜的方式设计，并且因此均化的光可在管道或管道部分30的特定区域中被特定加强。相当效应可借助凸-凸或凸-平形状来实现。
在如图9中所示的上述实施方式的另一修改中，均化装置20另外可以被配置成在其路线中以不同的方式吸收，例如在外部区域或边缘区域中具有增加的吸收率而在中心区域则具有较低的吸收率。在图9中，例如当作为侧视图查看时，这将指示在上部和下部边缘区域处，或相应地当作为俯视图查看时，指示在右边和左边边缘区域处。
参考图2，图2中所示的管道或管道部分30内的介质中的不相等的光学路径长度的问题恰好在管道或管道部分30内的介质正在吸收光时导致检测器阵列50的非均匀照射或照明。
此类不想要的吸收可借助于均化装置20来补偿或至少减少。为此目的，均化装置20无法呈纯粹并因此均匀散射的盘的形式，但是可提供入射在均化装置20的预定位置或区域处的光的物质以附接作为吸收体70。以此方式，入射光可在预定位置或区域处被特定吸收(即，相对于均化装置20的参考区域或多或少地较强的)。
在将所述吸收体70引入到均化装置20的上部边缘和/或下部边缘的区域中时，例如如图9中示意性地指示，入射光被吸收在管道或管道部分30的上侧和/或下侧上并且因此在上侧或下侧衰减。以此方式有可能进一步均化入射于检测器阵列50上的光，并且检测器阵列50的检测器的过驱动和串扰可被减少，例如如图4的左手部分图像中明显可见。
详细地说，图9示出均化装置20的配置，其中吸收物质集成在均化装置 20中以致产生所述物质的逐渐浓度分布。在图9中，这个浓度分布是由沿均化装置20的高度方向的不同横线密度来指示。因此，在均化装置20的上部区域和下部区域中的每者中，所添加的物质的浓度较高，并且另一方面，浓度在其中心区域较低。当以此方式形成的光吸收分布被适当地调适用于管道或管道部分30的几何条件以及介质的光学特性时，就可避免在检测器阵列50的边缘处的检测器阵列50的检测器的串扰。可通过对基底材料的特定修改和/或通过组合不同材料来将吸收引入均化装置20中，例如通过提供被涂覆或胶粘到均化装置的具有预定吸收分布的吸收膜。
相当效应可通过使用均化装置20中的吸收的阶梯式分布来实现。因此，通过适当修改合适位置处的材料和/或通过在边缘区域中添加吸收材料，可仅在均化装置20的上部边缘区域和下部边缘区域中形成吸收。
如先前所述，根据本实用新型，可借助在空间和时间中解析的不均匀性的检测来解析液体介质流过的管道或管道部分内的不均匀性。
尤其在将血液返回到患者时，例如在透析应用中，必须避免将空气注入到患者。因此，透析机器通常包括传感器，传感器识别其静脉血液管道系统中的空气并且在检测到空气时停止继续治疗。空间解析方法在此上下文中是有利的，为此目的，可更精确地量化空气气泡中的空气体积并且因此可较佳地估计患者风险。血液中的空气气泡是不均匀性的，其相较血液自身来说不那么强烈地吸收光，并且同时具有低折射率。借助所述两个特性并且在选择用于入射光的适当波长时(优选在红外光谱范围中)，检测血液中的空气气泡是可能的，并且空气气泡可通过如先前所述的光学检测系统来检测。
此外，血凝块与液体血液的不同之处在于它们的吸收率、它们的折射率和从中产生的光散射。为此，血凝块可借助空间解析光学测量来识别和量化。对于患者最重要的是形成在管道系统或透析器中的血凝块，血凝块经由静脉管路分叉并且进入患者体内。如上文所述的光学检测系统能够识别迁移或流动通过静脉管路的血凝块，并且能够防止将血凝块供应到患者。
如上文所述的光学检测系统此外还适用于NaCl溶液中杂质的检测。偶尔地，即使尽可能地小心，来自生产工艺的杂质也会碰巧保持在管道系统或透析器中。所述杂质在冲洗管道系统和透析器时溶解，并且被逐渐地冲出。经常以塑料纤维或塑料片的形式而存在的此类杂质可通过在空间和时间中解析的光学测量进行检测，因为它们的折射率相较环境水而言较高。当在冲洗操作期间检测到此类杂质时，冲洗量的增加可以实现对所述杂质的彻底冲洗，并且因此防止外来物质在治疗期间供应到患者。
同样可能的是，由于在治疗期间的环境，在管道系统内例如因泵段内的磨损而产生杂质。所述杂质也可因其偏离血液的光学特性而被检测到，使得能够防止杂质被供应到患者。
如先前描述和通过实验检验的，可以提供在管道内引导的介质(在这种情况下是液体)中的空气夹杂物或杂质的改进证据，并且可以通过对形成用于如上所述管道部分内的介质的检测装置的光学检测系统中的成像/空间解析传感器系统的管道内的视场的更均匀的照射获得介质中的空气夹杂物或杂质的几何形状的改进的识别和测量。
这可根据本实用新型而通过用于管道部分内的介质的检测装置实现，所述检测装置包括：至少一个光源，布置在适于被光透照的相对于管道部分的第一位置处，并且被配置成将光辐照到管道部分上；检测器单元，布置在相对于管道部分的第二位置处，并且被配置成接收来自至少一个光源的穿过管道部分的光和以空间解析方式来分析管道部分中的介质，并且包括均化装置，均化装置布置在至少一个光源与管道部分之间的位置处，并且被配置成用于检测和量化因管道部分内的介质的局部差异而造成的亮度差异，以便在光进入管道部分之前形成来自至少一个光源的光的均匀和/或各向同性分布。
在先前描述中，本实用新型已借助优选实施方式进行描述。应当理解，所描述的优选实施方式的细节不因此而限制本实用新型，并且可产生本领域的技术人员显而易见的各种改变、修改和/或等效物，这些全部同样在随附权利要求所限定的本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于管道部分(30)内的介质的检测装置，包括：
至少一个光源(10)，布置在适于被光透照的相对于所述管道部分(30)的第一位置处，并且被配置成将光辐照到所述管道部分(30)上；
检测器单元(50)，布置在相对于所述管道部分(30)的第二位置处，并且被配置成接收来自所述至少一个光源(10)的穿过所述管道部分(30)的光和以空间解析方式来分析所述管道部分(30)内的介质；以及
均化装置(20)，布置在所述至少一个光源(10)与所述管道部分(30)之间的位置处，并且被配置成用于检测和量化因所述管道部分(30)内的所述介质的局部差异而造成的亮度差异，以便在所述光进入所述管道部分(30)之前形成来自所述至少一个光源(10)的所述光的均匀和/或各向同性分布，其特征在于
在所述均化装置(20)的预定区域中沿着垂直于所述透照方向的方向，将提供所述均化装置(20)的可变光吸收功能的预定浓度的光吸收物质引入到所述均化装置(20)中。
2.如权利要求1所述的检测装置，其中在用于透射测量的几何布置中，所述至少一个光源(10)布置在所述管道部分(30)的第一侧上，并且所述检测器单元(50)布置在所述管道部分(30)的第二侧上，使得所述管道部分(30)位于所述至少一个光源(10)与所述检测器单元(50)之间。
3.如权利要求1所述的检测装置，其中在用于反射测量的几何布置中，所述至少一个光源(10)和所述检测器单元(50)布置在相对于所述管道部分(30)的同一侧上，并且因此采用相对于彼此的预定角度。
4.如权利要求1所述的检测装置，其中所述均化装置(20)是具有粗糙表面的散射盘、漫射体膜或透明介质。
5.如权利要求1所述的检测装置，其中所述均化装置(20)被布置成位于尽可能地靠近所述管道部分(30)的位置处。
6.如权利要求1所述的检测装置，其中提供第一导光装置和第二导光装置(60)，在这两者之间布置所述至少一个光源(10)和/或所述均化装置(20)。
7.如权利要求1所述的检测装置，其中成像光学系统布置在所述检测器单元(50)的上游和/或布置在所述至少一个光源(10)与所述均化装置(20)之间。
8.如权利要求1所述的检测装置，其中所述均化装置(20)的大小与至少所述检测器单元(50)的视场的大小一致。
9.如权利要求1所述的检测装置，其中所述至少一个光源(10)被配置成完全照射所述均化装置(20)在所述管道部分(30)的纵向方向上的扩展部分，其中为了完全照射，在光路中设有适当调适形状的所述至少一个光源(10)或多个光源元件和/或波束成形元件。
10.一种包括如权利要求1所述的检测装置的医疗设备，其中所述医疗设备呈体外血液治疗机器的形式。
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