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Gebiet und
Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Prüfung der Verfügbarkeit
und der Zugehörigkeit einer
Schlauchverbindung, die an ein Instrument angeschlossen ist, insbesondere
aber ein elektro-optisches Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung,
ob eine Schlauchverbindung an ein Instrument zur Flüssigkeitsanalyse
angeschlossen wurde und im bejahenden Fall, ob es zu einer bestimmten Kategorie
derartiger Schlauchverbindungen gehört.
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Die
besondere Anwendung zu der die vorliegende Erfindung beschrieben
wird, ist die eines Capnographen, ein Gerät zur Analyse der ausgeatmeten Luft.
Ein Capnograph wird durch Abtastung der von einem Patienten ausgeatmeten
Luft eingesetzt, mittels eines kleinen Schlauches, auch als Stichprobenstrecke
bezeichnet, dessen eine Ende an einen Luftdurchlass eines Beatmungsgerätes angeschlossen wird,
oder an eine Kanüle,
die in die Nasenöffnungen des
Patienten gelegt wird; an seinem anderen Ende wird der Schlauch über eine
besondere Verbindung mit dem Analysegerät verbunden. Die Schlauchverbindung,
besonders die Ausführung
die Gegenstand dieser Erfindung ist, beinhaltet oft ein Filter oder
Mittel um Feuchtigkeit und Schleim zu beseitigen; alternativ kann
auch ein Filter im Capnographen eingebaut sein oder getrennt geliefert
werden, das dann mit dem Schlauch verbunden wird.
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Die
gesamte Schlauchverbindung, einschliesslich Filter und Verbindungsstück sind
normalerweise Einwegartikel und werden bei jedem Patienten, der
getestet wird, erneuert.
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Ein
typisches Verbindungsstück,
das man auch als Luer bezeichnet, wird in 1 dargestellt und
zeigt, voneinander getrennt, die beiden Verbindungsglieder, einen
Anschluss männlich
und einen Anschluss weiblich, jedes Verbindungsglied ist in einer
isometrischen Sicht und in einem Längsschnitt dargestellt. Die
Form des Verbindungsstücks,
das hauptsächlich
rund ist, wie in der Abbildung dargestellt, ist in der gesamten
Industrie standardisiert, so dass die Schlauchverbindungen der verschiedenen Hersteller
mit jedem Analysegerät
untereinander ausgetauscht werden können. Damit hat der Hersteller
einer bestimmten Ausführung
eines Analysegerätes
im Allgemeinen keine Kontrolle über
den Einsatz des Schlauches oder des Filters mit seinem in der Praxis
benutzten Instrument. Aus Gründen
der optimalen Arbeitsweise des Instruments, wie auch aus kommerziellen
Gründen,
könnte
der Hersteller eines Analysegerätes
eine solche Kontrolle gerne ausüben wollen.
Insbesondere könnte
er vorschreiben wollen, dass nur eine bestimmte Kategorie von Schlauchverbindungen
angeschlossen und mit seinem Gerät
betrieben werden dürfen.
Eine solche Kategorie könnte beispielsweise
in Schlauchverbindungen bestehen, die im Allgemeinen ein Filter
beinhalten, oder solche, die direkt von ihm, oder nach seinen Spezifikationen, oder
insbesondere unter seiner Aufsicht oder Lizenz hergestellt werden.
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Ein
Weg diese Forderung durchzusetzen, wäre eine einzigartige ineinander
greifende Passformverbindung zwischen Verbindungsstück und Instrument
zu benutzen. Eine solche Anordnung wäre jedoch nicht mit Standardverbindungsformen
kompatibel, die überall
benutzt werden und würden
vom Betreiber verschiedene Handgriffe, die er nicht gewohnt ist,
beim Verbinden und Lösen
der Verbindung erforderlich machen.
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Ein
anderer Weg, um die Forderung durchzusetzen ist ein System zu schaffen,
bei dem die richtige Schlauchmontage durch ein Instrument erkannt wird,
worauf der Betrieb freigegeben, andernfalls aber das Instrument
ausgeschaltet werden würde. Ein
positiver Nebeneffekt einer solchen Anordnung wäre, dass das Instrument den
Betrieb unterbinden würde,
auch wenn kein Schlauch angeschlossen ist, oder wenn selbst ein
passender Schlauch falsch angeschlossen ist, um somit Schaden an
empfindlichen Teilen des Instruments zu vermeiden, der auch falsche
Ergebnisse verursachen. Sogar ein weiterer Zweck kann durch ein
solches System erfüllt
werden, nämlich
die Schlauchverbindung zu erkennen, die zu einer oder einer Anzahl
von Kategorien gehört
und das Instrument über
die erkannte Übereinstimmung informiert,
um es so automatisch in Betrieb zu nehmen oder für die unterschiedlichen Kategorien
unterschiedlich arbeiten zu lassen.
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Es
sind verschiedene Arten von Mitteln bekannt, eine derartige Identifizierung
auszuführen. Eine
Art ist elektro-mechanisch, wobei das Verbindungsstück eine
oder mehrere Bohrungen oder Einkerbungen an seinem Ende besitzt,
die entsprechend angeordnete Hebel einrasten lassen, um Mikroschalter
zu betätigen.
Diese Art Mittel ist unpraktisch, wegen der geringen Abmessungen
des Verbindungspaares und des geringen verfügbaren Platzes in der Umgebung
der Schalttafel des Instruments. Eine andere Art von Mitteln ist
elektrisch, wobei das Verbindungsstück eine oder mehrere Leitbahnen
an seinem Ende besitzt, die einen Stromkreis schliessen würden, wenn die
Kontakte in der richtigen Lage sind. Diese Art von Mitteln ist wegen
der herrschenden Feuchtigkeit in der unmittelbaren Umgebung unpraktisch.
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Es
gibt also einen weit verbreiteten Bedarf, wobei es höchst vorteilhaft
wäre diesen
zu befriedigen, an Flüssigkeitsanalysesystemen,
die die Fähigkeit
besitzen zu bestimmen, ob eine Schlauchverbindung zum Analysegerät korrekt
geschlossen wurde und ob der Schlauch einer bestimmten Kategorie
angehört.
Ein solches Leistungsvermögen
muss mit der Standardausführung
der benutzten Verbindungen kompatibel sein, auch mit dem medizinischen
Umfeld, es muss zuverlässig
und vorzugsweise billig sein, mindestens in Bezug auf die Herstellung
der Einweg-Schlauchverbindung.
Eine Schlauchverbindung, die mit der vorliegenden Erfindung ähnlich ist, ist
im Dokument
FI 97 446 offen
gelegt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung befasst sich erfolgreich mit den vorher erwähnten Bedürfnissen,
in dem sie ein Luftanalysesystem zur Verfügung stellt, bei dem das Vorhandensein
und die Kategorie einer angeschlossenen Schlauchverbindung bequem
und zuverlässig
erkannt werden kann. Die vorliegende Erfindung legt eine neuartige
Veränderung
eines Luftanalysesystem offen, wobei das Vorhandensein einer Schlauchverbindung
einer akzeptierten Kategorie und ihr korrekter Sitz in Bezug auf
ein Verbindungspaar, sichergestellt wird, in dem man das Ende des
Verbindungsstückes
entsprechend widerspiegelnd gestaltet und mit hellem Licht bescheint
und das zurück
geworfene Licht auffängt.
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Um
genauer zu sein, das System der vorliegenden Erfindung sieht eine
spiegelnde, reflektierende Oberfläche am Ende des Schlauchverbindungsstücks der
zulässigen
Kategorie vor und berücksichtigt
auch ein Lichtleiterpaar, das im passenden Anschlussteil eingebaut
sind, so dass wenn, und nur dann, diese Schlauchverbindung korrekt
sitzt, eine genügende
Menge ausgesandtes Licht vom Ende eines Lichtleiters in das Ende
des anderen Lichtleiters reflektiert wird. Das ausgestrahlte Licht
stammt aus einer gepulsten LED, die optisch mit dem Lichtleiter verbunden
ist. Das in den anderen Lichtleiter reflektierte Licht wird durch
eine Photodiode erkannt, die an einen Schaltkreis, der einen Vergleicher
beinhaltet, angeschlossen ist. Der Letztere gibt ein Binärsignal
aus, das wesentliche Komponenten des Analyseinstruments ein- und
ausschalten kann.
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In
einer alternativen Anordnung enthält das Ende des Schlauchverbindungsstücks fluoreszierendes
oder phosphoreszierendes Material, das durch das Licht, welches
vom ersten Lichtleiter ausgesendet wird, angeregt werden kann, um
Licht mit spektraler Charakteristik, wie das der LED, zurück zu senden.
Ein Teil des zurück
geworfenen Lichts wird durch einen zweiten Lichtleiter gesammelt
und durch ein spektral selektives Filter geschickt und dann, wie in
der ersten Anordnung, erkannt. Die vorliegende Erfindung stellt
eine Schlauchverbindung gemäß Anspruch
1 zur Verfügung.
Dort ist auch ein Gerät
zur Analyse von Flüssigkeiten
beschrieben, die durch einen Schlauch eingebracht wird und ein System
dazu zur Prüfung
der richtigen Verbindung des Schlauches und zur Kategorisierung
des Schlauches und das beinhaltet:
- – ein Analyseinstrument
mit einem Gehäuse;
- – ein
erstes mit dem Schlauch verbundenes Verbindungsstück mit einer
Endfläche;
- – ein
zweites Verbindungsstück,
das zum ersten Verbindungsstück
passt und am Gehäuse
angebracht ist;
- – ein
Paar optischer Lichtleiter, die innerhalb des Gehäuses liegen,
ein erstes Ende eines jeden Lichtleiters wird im zweiten Verbindungsstück eingebaut
so dass wenn das erste Verbindungsstück mit dem zweiten Verbindungsstück vereinigt
ist, es einen klaren optischen Weg zwischen Endfläche eines
jeden der ersten Enden der Lichtleiter und zumindest einem gemeinsamen
Punkt auf der Endfläche
gibt;
- – eine
Lichtquelle, die optisch mit dem zweiten Ende eines ersten Lichtleiters
verbunden ist; und
- – einen
Lichtdetektor der optisch mit dem zweiten Ende des zweiten Lichtleiters
verbunden ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Eigenschaft ist die Endfläche so geformt, dass mindestens
ein kranzförmiger
Teil davon ein spiegelndes Reflexionsvermögen aufweist und das Analyseinstrument
nur nach Empfang eines Einschaltsignals betriebsbereit ist und darüber hinaus
einen elektrischen Schaltkreis beinhaltet, der an den Lichtdetektor
angeschlossen ist, dieser Schaltkreis ist so konzipiert, dass nur
wenn eine beträchtliche
Menge irgend eines vom ersten Ende eines der Lichtleiter ausgestrahlten
Lichts vom kranzförmigen
Teil der Endfläche
reflektiert wird, der Schaltkreis ein Einschaltsignal an das Analyseinstrument
abgeben wird.
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Vorzugsweise
sendet die Lichtquelle Licht in einem schmalen Band von Wellenlängen aus
und das Gerät
beinhaltet zusätzlich
ein optisches Filter, hauptsächlich
für das
Schmalband (narrow band) der Wellenlängen durchlässig ist und das in der Wegstrecke
des Lichts, das über
den zweiten Lichtleiter übertragen
wird, untergebracht ist. Im Einklang mit einer Veränderung
ist das Reflexionsvermögen
der Endfläche
spektral selektiv und die Lichtquelle sendet Licht im Schmalband
(narrow band) der Wellenlängen, oder
es ein spektral selektives optisches Filter vorhanden, das im Weg
des durch den zweiten Lichtleiter übertragenen Lichts untergebracht
ist.
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Gemäß einer
anderen Anordnung ist die Endfläche
mit fluoreszierendem oder phosphoreszierendem Material überzogen,
die Lichtquelle sendet Licht in einem ersten Wellenlängenband
in dem Maße,
dass das fluoreszierende und phosphoreszierende Material angeregt
wird, Licht in einem zweiten Wellenlängenbad auszusenden und das
Gerät weiter ein
optisches Filter beinhaltet, hauptsächlich für zumindest eine Wellenlänge des
zweiten Bands durchlässig
ist und das in der Wegstrecke des ausgestrahlten Lichts durch das
zweite Filter untergebracht ist. Gemäß einer Veränderung dieser Anordnung ist
das zweite Wellenlängenband
unter einer Vielzahl von Materialgattungen unterschiedlich und das
optische Filter eines besonderen Geräts ist für das Band durchlässig, das
nur einer Gattung entspricht.
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Im
Einklang mit weiteren Eigenschaften, die in der zweiten Anordnung
beschrieben wurden, sendet die Lichtquelle Licht als erste Impulskette
und der Schaltkreis beinhaltet zusätzlich einen Synchrondetektor,
der mit einem Vervielfachersignal, das als zweite Impulskette ausgebildet
ist, versorgt wird, wobei beide Impulsketten gleiche Impulsraten
haben und die zweite Impulskette im Vergleich mit der ersten verzögert ist.
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Es
wird hier auch ein Verfahren zur Prüfung der richtigen Verbindung
eines Schlauches mit einem Flüssigkeitsanalyseinstrument
und zur Kategorisierung der angeschlossenen Schläuche bekannt gemacht im Wesentlichen
unter Benutzung eines Systems wie es hier offen gelegt wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird hier beschrieben, nur als Beispiele, unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen,
wobei:
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1 eine
Illustration einer typischen Schlauchverbindung ist;
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2 eine
orthogonale Zeichnung des Verbindungsstücks der 2 ist, gemäß der vorliegenden
Erfindung verändert;
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3 eine
orthogonale Zeichnung des Verbindungsstücks der 1 ist, das
zu dem der 2 passt;
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4 ein
schematisches Blockdiagramm eines elektrischen Schaltkreises ist,
der mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung arbeitet.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die
vorliegende Erfindung steht für
ein System zur Erkennung der Verfügbarkeit einer Schlauchverbindung
am Eingang eines Instruments und zur Identifikation der Zugehörigkeit
zu einer bestimmten Kategorie, um so einen Entscheidungsprozess
im Instrument zu beeinflussen.
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Insbesondere
kann die vorliegende Erfindung dazu benutzt werden, um zu prüfen, ob
eine zulässige
Kategorie von Schlauchverbindungen korrekt an das Steuerpult des
Canographen angeschlossen wurde.
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Die
Grundlagen und der Betrieb von Verbindungserkennungsvorrichtungen
im Einklang mit der vorliegenden Erfindung können besser verstanden werden
unter Bezugnahme auf die Abbildungen und die begleitenden Erläuterungen.
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Beziehen
wir uns auf die Abbildungen, so zeigt die 2 den wesentlichen
Teil der Buchse 10 der Schlauchverbindung, verändert gemäß eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung. Im Grundsatz ist das die Standardbuchse (die im weiteren
Verlauf der Einfachheit halber Verbindungsbuchse genannt wird),
wie in 1 erklärt
wurde, versinnbildlicht durch eine leicht konische innere Wand 11.
Die Veränderung
verlangt, dass die Ringfläche 12 an
ihrem Ende (was dem Ende, das am nächsten zum Steuerpult des Instruments
liegt) spiegelndes Reflexvermögen
für Licht
aufweist. Das Reflexvermögen
kann beispielsweise durch Überziehen
der Oberfläche
mit einer geeigneten Spiegelschicht 13 oder durch Polieren
der Oberfläche
bis zum Hochglanz erreicht werden. Ein bevorzugtes Verfahren ist Heißpressen
oder Heißprägen mit
einer spiegelnden Folie die SLM-Folie genannt wird und bei Kurz
Ltd. Deutschland erhältlich
ist; dies ist besonders angebracht, wenn die Verbindungsbuchse aus
ABS hergestellt ist. Wie weiter unten zu sehen sein wird, braucht
die reflektierende Oberfläche
sich nicht über die
ganze Breite der Endfläche 12 zu
erstrecken, sondern muss einen kranzförmigen Ring bilden, da der
Luer möglicherweise
in einer rechtwinkligen Ausrichtung an das Steuerpult angeschlossen
wird. Eine Verbindungsbuchse mit einer solchen kranzförmigen reflektierenden
Oberfläche
auf seiner Endseite wird im weiteren Verlauf als geeignete Verbindungsbuchse
und alle anderen Verbindungsbuchsen als ungeeignete Verbindungsbuchsen
bezeichnet werden.
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3 zeigt
eine Aufsicht des wesentlichen Teils des dazu passenden Verbindungssteckers 14, der
auf dem Steuerpult des Analysegeräts montiert ist; der mittlere,
leicht konische Vorsprung 16 passt in das Ende der Verbindungsbuchse 10 der 2,
so dass die Endfläche 12 der
Verbindungsbuchse 10 parallel und in einem gewissen Abstand
von der kranzförmigen
Oberfläche 18 des
Verbindungssteckers 14, die den mittleren Vorsprung umgibt,
liegt. Durch die Rückabdeckung 19 des
Verbindungssteckers 14 wurden zwei kleine Löcher gebohrt,
mit einem gegenseitigen Abstand von ungefähr 1,5 mm, Mitte zu Mitte,
so dass sie Öffnungen
bilden, die der Endfläche 12 gegenüber liegen.
Innerhalb jeden Lochs 15 ist jeweils ein Ende eines der
zwei Lichtleiter 21 und 22 eingebaut, die ins
Innere des Instruments laufen. Die Lichtleiter sind so montiert,
dass ihre Endflächen
mit der kranzförmigen
Fläche 18 der
Rückabdeckung 19 bündig oder
leicht nach hinten versenkt liegen.
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Nun
wird auf die 4 Bezug genommen, die ein schematisches
Blockdiagramm eines elektronischen Schaltkreises 26 zeigt,
der die optischen Signale erzeugt und verarbeitet, die von den Lichtleitern 21 und 22 übertragen
und empfangen werden. Das andere Ende des Lichtleiters 21 ist
optisch mit einer Leuchtdiode (LED) 23 verbunden, während das andere
Ende des Lichtleiters 22 optisch mit einer Photodiode (PD) 24 verbunden
ist. Beide, LED 23 und PD 24 werden an einer passenden
Stelle innerhalb des Instruments montiert und sind jeweils an elektrische
Schaltkreise 25 und 26 angeschlossen. Der elektrische
Schaltkreis 25 erzeugt eine Kette von Impulsen mit einer
Rate von ungefähr
1 kHz, die die LED 23 ansteuern und sie veranlasst, entsprechende Lichtimpulse
auszusenden. Die Impulskettenfrequenz ist so gewählt, dass dieses Licht leicht
vom Umgebungslicht abgegrenzt werden kann, einschliesslich künstlichen
Lichts (das gewöhnlich
Lichtnetzfrequenz und deren Harmonische besitzt). Diese Lichtimpulse
werden durch den Lichtleiter 21 übertragen und bis an sein Ende
ausgestrahlt, das im Verbindungsstecker 14 montiert ist.
Wenn eine geeignete Verbindungsbuchse 10 eingesetzt wird,
reflektiert ihre Endfläche 12 einen
erheblichen Teil des ausgesendeten gepulsten Lichts in das anschliessende Lichtleiterende 22,
der es zur Photodiode 24 überträgt. Dieses reflektierte und
zurückgeschickte
Licht wird durch PD 24 erkannt, die es in entsprechende Stromimpulse
im Schaltkreis 26 umwandelt. Es sei angemerkt, dass im
Einklang mit Standards zu Abmessungen der Verbindungsstücke der
Abstand zwischen Endfläche 12 und
Oberfläche 16 zwischen
0,6 und 1,8 mm liegen kann und dies stellt eine einwandfreie Verbindung
des Lichts zwischen den Lichtleitern durch Spiegelreflexion von
der Endfläche
aus sicher; um jedoch sicher zu stellen, dass der Abstand nicht weniger
als 0,6 mm beträgt,
wird ein Paar 0,6 mm Abstandsringe 17 sachgemäß auf der
Oberfläche 18 montiert.
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Es
wird begrüßt, dass
die LED in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
eingesetzt wird, aber es können
auch andere Arten von Lichtquellen, die mit dem Lichtleiter 21 verbunden
sind, eingesetzt werden.
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Unter
Bezugnahme auf die 4 umfasst der Schaltkreis 26 einen
Verstärker 31 an
dessen Eingang PD 24 angeschlossen wird, gefolgt von einem
Synchronisationsdetektor 32, einem Integrierschaltkreis 33 und
dem Vergleicher 34. Der Verstärker 31 verstärkt die
Impulse die PD 24 zugeführt
werden, dann vervielfacht sie der Synchronisationsdetektor 32 mit
einer Synchronimpulskette, die vom Schaltkreis 25 kommt.
Der letztere Betriebsvorgang wird vorzugsweise zur Unterscheidung
von reflektierten Lichtimpulsen und irgendwelchem Umgebungslicht,
das in den Lichtleiter 22 eindringen könnte, herangezogen. Das resultierende
Signal wird gleichgerichtet, um eine Gleichspannung zu erzeugen.
Diese Spannung wird durch den Integrator 33 über eine
bestimmte Zeitperiode hinweg zusammengefasst, um eine Spannungswert
zu gewinnen, der im Vergleicher 43 mit einem Schwellenwert
verglichen wird und woraus ein Binärsignal entsteht. Dieses Signal,
das anzeigt, ob oder ob keine Lichtimpulse vom Lichtleiter 21 zum
Lichtleiter 22 reflektiert wurden und damit zeigt, ob der geeignete
Verbindungsstecker korrekt sitzt, wird in anderen Teilen des Instruments
benutzt, um entsprechend den Betrieb von kritischen Komponenten
ein- oder auszuschalten, so z.B. die Flüssigkeitsförderpumpe und um ein Warnungs-
oder Anzeigelicht ein- oder auszuschalten.
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Der
Schwellwert wird so gewählt
wie er passen würde,
um zwischen integrierten Spannungswerten zu unterscheiden, die von
der Spiegelreflexion der Lichtimpulse des Lichtleiters 21 in
den Lichtleiter 22 herrühren,
so wie einerseits durch die Endfläche 12 einer geeigneten
Verbindungsbuchse 10 (das ist eine, die gemäß der vorliegenden
Erfindung behandelt wurde), die korrekt eingesetzt ist, und andererseits
von Werten, die von unscharfer Reflexion, die durch unbeschichtete
und unbehandelte Endflächen irgendeiner
Verbindungsbuchse herrühren
(was daher als eine ungeeignete Verbindung betrachtet wird), oder
von nicht richtig aufgesteckten geeigneten Verbindungsbuchsen.
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Es
wird als Vorzug betrachtet, dass der Schaltkreis 25 ebenfalls
Stromwellenformen, ausser Impulsen, erzeugen kann und dass der Schaltkreis 26 resultierende
Signale auf eine ähnliche
Weise, wie oben beschrieben, erkennen kann, oder auf jede andere
Art, die dem Stand der Technik entspricht, Gemäß einer Verbesserung des hier
offen gelegten Geräts
ist ein optisches Filter (27) eingebaut, das selektiv das
Wellenlängenband,
das von der LED 23 gesendet wird, überträgt, entweder vor dem Lichtleiter 22 mit
dem entsprechenden Loch 15, oder zwischen dem Lichtleiter 22 und
PG 24; dieses Filter ist darüber hinaus bei der Unterscheidung
zwischen reflektiertem und Umgebungslicht behilflich.
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Gemäß einer
alternativen Konfiguration der vorliegenden Erfindung ist die spiegelnde
Beschichtung auf dem Endstück 12 der
Verbindungsbuchse 10 spektral selektiv gestaltet, das bedeutet,
dass es so ausgestaltet ist, Licht einer bestimmten Wellenlänge oder
innerhalb einer bestimmten Bandbreite zu reflektieren, dadurch dass
das reflektierende Material selbst Farbstoffe oder Pigmente beinhaltet,
oder mit einem Überzug
aus einer Reflexionsschicht mit passendem Spektralfilter versehen
ist. Dies Konfiguration kann bevorzugt angewendet werden, um beispielsweise
zwischen verschiedenen Unterklassen von Schlauchverbindungen zu
unterscheiden und bei der jede Unterklasse mit einem entsprechenden
Typ Analyseinstrument in Übereinstimmung
gebracht wird. Für
eine derartige Anwendung wird jedes Instrument mit einer Lichtquelle
ausgerüstet,
die eine einzigartige spektrale Charakteristik hat und jedes Reflexionsspektrum
jeder Unterklasse der Schlauchverbindungen wird zur Übereinstimmung
gebracht. Alternativ kann man betrachten: die spektrale Bandbreite
der Lichtquelle ist gross und identisch in allen Typen von Instrumenten,
aber einem Filter in der Wegstrecke des reflektierten Lichts (wie
oben beschrieben) wird eine einzigartige spektrale Charakteristik
zugeordnet; in Einklang mit einem praktischen Ausführungsbeispiel
kann dieses Filter mit dem, das über
die reflektierende Oberfläche
des Endstücks
gelegt wird (wie oben vorgeschlagen) identisch sein.
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Gemäß einer
anderen alternativen Konfiguration der vorliegenden Erfindung wird
das Endstück 12 der
Verbindungsbuchse 10 mit fluoreszierendem oder phosphoreszierendem
Material überzogen,
das nicht zwangsläufig
spiegelnd reflektiv sein muss. LED 23 ist eine Ausführung, die
Wellenlängen
aussendet, die kurz genug sind, das fluoreszierende oder phosphoreszierende
Material anzuregen. Es gibt auch ein optisches Filter, das entweder
vor dem Lichtleiter 22 innerhalb des Lochs 15 platziert
ist, oder zwischen Lichtleiter 22 und PD 24. Das
optische Filter überträgt selektiv
die stärksten
Wellenlängen, die
vom fluoreszierenden oder phosphoreszierenden Material ausgesendet
werden, während
es hauptsächlich
von der LED 23 gesendete Wellenlängen abschwächt. Der Rest des Gerätes ist
wie oben beschrieben. Obwohl diese Konfiguration wegen der Behandlung
der Anchlussbuchsenenden allgemein mit höheren Kosten verbunden ist
als dies bei der ersten Konfiguration der Fall ist, hat sie dennoch
zwei Vorteile:
- (a) Es gibt ein hohes Maß an Unterscheidung
zwischen Licht das von einer geeigneten Anschlussbuchse reflektiert
wird und Licht von einer anderen Anschlussbuchse, da das optische
Filter so ausgestaltet werden kann, dass es das Wellenlängenband
(welches das einzige bestehende Band an reflektiertem Licht durch
ungeeignete Verbindungsbuchsen ist), das von der LED 23 ausgestrahlt
wird, ausserordentlich stark dämpfen kann.
- (b) Es können
verschiedene Arten von fluoreszierendem oder phosphoreszierendem
Material mit unterschiedlichen spektralen Ausstrahlcharakteristiken
(oder spektralen Profilen) ausgewählt werden; diese können unterschiedlichen
Kategorien von Anschlussverbindungen zur Unterscheidung untereinander
zugeordnet werden.
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Der
zweite Vorteil kann verwirklicht werden, beispielsweise durch Wahl
eines optischen Filters für ein
bestimmtes Gerät,
welcher eine oder mehrere Wellenlängen überträgt, bei denen die entsprechende
Materialart stark oder am stärksten
ausstrahlt, während
es hauptsächlich
jene Wellenlängen
dämpft auf
denen alle anderen Materialarten stark ausstrahlen. Durch genaues
Anpassen des Schwellwertniveaus würde dies ein Einschaltsignal
zur Folge haben, das nur dann vom Vergleicher ausgegeben wird, wenn
ein Verbindungsstück
der entsprechenden Kategorie korrekt mit dem Instrument verbunden
ist.
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Das
fluoreszierende oder phosphoreszierende Material kann, eher als
das beschichtete oder auf der Endfläche (oder dem ganzen Verbindungsstück) lackierte,
auch in das Material aus der die Endfläche geformt ist, eingeschlossen
werden. Ein anderer Weg es auf die Endfläche aufzubringen ist es auf
die Endfläche
mit Folie oder Film, die solches fluoreszierende oder phosphoreszierende
Material enthalten, zu kleben oder zu prägen (z.B. durch Heißprägung).
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Gemäß einer
Verbesserung der alternativen Konfiguration, anwendbar im Falle
von phosphoreszierendem Material, wird eine gewisse Zeitverzögerung zwischen
der Stromimpulsfolge, die an der LED 23 angelegt wird und
der Synchronimpulsfolge, die aus dem Schaltkreis 25 und
dem Vervielfacher im Schaltkreis 26 zugeführt wird,
eingeleitet. Die Zeitverzögerung
ist gerade grösser
als die Dauer eines Impulses. Der Effekt der Verzögerung ist
der, dass das erkannte Licht nur das ist, das durch das Nachleuchten
ausgestrahlt wird, davon wird insbesondere reflektiertes Licht ausgenommen.
Diese Eigenschaft hilft zwischen einem geeigneten Verbindungsstück und allen
anderen Verbindungsstücken
zu unterscheiden und kann zusätzlich
oder alternativ zum oben erwähnten
Filter eingesetzt werden.
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Während die
Erfindung mit Bezug auf eine begrenzte Zahl an Ausführungsbeispielen
beschrieben wurde, ist abzuschätzen,
dass viele Abweichungen, Modifizierungen und andere Anwendungen
der Erfindung gemacht werden können.