DK2903662T3 - Dispenser til medikamenter - Google Patents

Description

Beskrivelse [0001] Opfindelsen angår en dispenser til dispensering af væsker, især flydende medikamenter til personer ifølge indledningen til krav 1. Yderligere angår opfindelsen en fremgangsmåde til bestemmelse og validering af niveauet i en beholder ifølge indledningen til krav 17.

[0002] Opfindelsen kan især anvendes i sundhedsplejen, fx inden for medicinsk teknologi, farma- og bioteknologi, medicin og sygepleje, undersøgelser, mv til overvågning af administration af lægemidler til patienter.

[0003] Fra den kendte teknik såsom WO 2007/107558 A2 kendes forskellige indretninger til dispensering af væsker, ved hvilke den dispenserede væske bestemmes kapacitivt.

Den til grund for den foreliggende opfindelse liggende opgave er effektivt at detektere funktionsfejl ved kapacitive niveaudetektion og at muliggøre en ugyldig-gørelse af kapacitive niveaumåleresultater. Endvidere er det en opgave for opfindelsen at opnå de bedst mulige og pålidelige resultater.

[0004] Opfindelsen løser denne opgave ved en dispenser af den ovennævnte type med det kendetegnende træk ifølge krav 1.

[0005] Desuden løser opfindelsen opgaven ved en fremgangsmåde af den ovennævnte type med de kendetegnende træk ifølge krav 17 [0006] Ifølge opfindelsen er ved en dispenser til dispensering af væsker, især flydende medikamenter til personer, tilvejebragt: • en beholder der er fyldt med væsken, som har en åbning til dispensering af væsken i den ene ende, og • mindst et par kapacitive måleelektroder der er anbragt modsat hinanden i det ydre område, især på væggen af beholderen, til bestemmelse af permittiviteten af det respektive medium i mellemområdet mellem måleelektroderne, hvilken dispenser omfatter en kappeformet afskærmning, der omgiver måleelektroderne og er anbragt om beholderen.

[0007] Forstyrrelser der er forårsaget af berøring af beholderen under måleprocessen på grund af kapacitive effekter, undgås effektivt med opfindelsen.

[0008] Det kan især ved hjælp af foranstaltningen ifølge opfindelsen undgås, at en berøring af måleelektroderne ved hjælp af hænderne af et menneske eller en fordrejning af feltet i måleelektrodernes område ved hjælp hænderne af et menneske, fører til ændringer i den målte værdi af niveauet.

[0009] Afskærmningen er formet som folie, der er belagt med elektrisk ledende materiale. I en foretrukken udførelsesform er denne folie anbragt eller viklet omkring beholderen. En sådan afskærmning forhindrer forfalskning af måleresultater særlig fordelagtigt.

[0010] Fordelagtigt er området mellem væsken og måleelektroderne fri for afskærmningen.

[0011] For at undgå en forringelse af måleresultaterne som følge af indflydelse af afskærmningen, kan det sikres, at afskærmningen er anbragt i afstand fra måleelektroderne i radial retning.

[0012] For at opnå en forbedret afskærmning og på samme tid for at muliggøre en fastgørelse af en halvlederchip og en antenne i området af afskærmningen eller folien, kan det tilvejebringes, at afskærmningen er udformet som folie, der er belagt med ledere i form af ledebaner, især viklet omkring beholderen, hvor der på folien fortrinsvis er anbragt et kredsløb til at måle kapacitans, en computerenhed og en dataoverføringsenhed, især i form af en halvlederchip og en antenne.

[0013] For at undgå en forringende modifikation af radiokommunikationen med antennen ved det elektromagnetiske felt der genereres af en ekstern datakom munikationsindretning, og samtidig at muliggøre en god elektrisk afskærmning af måleelektroderne, kan det tilvejebringes, at lederne er sløjfefri og/eller fri for lukkede ledersløjfer.

[0014] Udformningen af afskærmningen der samtidigt kan bruges til berøringsdetektering og også muliggør trådløs kommunikation med en antenne, der er anbragt på afskærmningen, tilvejebringer tre separate ledere der er dannet på folien, hvor den første og den anden leder er dannet som kamledere, der griber ind i hinanden, og den tredje leder er dannet mæanderformet mellem de to kamledere.

[0015] En foretrukket foranstaltning til bestemmelse af væskeniveauet inde i beholderen tilvejebringer, at de to modstående måleelektroder er forbundet til en kapacitansmåleindretning.

[0016] For en simpel bestemmelse af niveauet kan det tilvejebringes, at kapacitansværdien der er bestemt af kapacitansmåleindretningen, tilføres til en computerenhed, der på basis af den fastsatte kapacitansværdi bestemmer væskens niveau i beholderen ved hjælp afen forudbestemt lagret kalibreringsfunktion og stiller den til rådighed ved sin udgang.

[0017] En særlig effektiv afskærmning med en god afskærmningseffekt kan opnås ved at forbinde en af de tre ledere, især den anden leder der er udformet som en kamleder, til jordforbindelsen af kapacitansmåleindretningen.

[0018] For fordelagtigt at kunne bestemme berøringer eller forfalskninger af målingen af kapacitansen kan tilvejebringes en, især kapacitiv, berøringssensor der er anbragt uden for eller i området af afskærmningen.

[0019] En produktionsteknisk variant der er enkel at fremstille, tilvejebringer, at berøringssensoren omfatter den første kamleder og den mæanderformede leder af afskærmningen som sensorelektroder.

[0020] I dette tilfælde kan der til detektion af berøringer være tilvejebragt, at sensorelektroderne af berøringssensoren er forbundet til en yderligere kapaci-tansmåleindretning, og at den yderligere kapacitansværdi der er bestemt af den yderligere kapacitansmåleindretning, fortrinsvis tilføres til computerenheden, og at computerenheden i tilfældet af, at den bestemte yderligere kapacitansværdi overstiger den angivne tærskel, undertrykker videreførelsen af niveauet der er bestemt af den, eller markerer det som ugyldigt.

[0021] En fordelagtig beholder til at holde væsker, som let kan tømmes og hvis niveau let kan bestemmes, tilvejebringer, at beholderen omfatter et indre volumen, der ud over området af åbningen har et konstant indre tværsnit, hvori et stempel der afslutter og forsegler en beholder og væsken indeholdt deri, er tilvejebragt og hvis ydre tværsnit svarer til tværsnittet af beholderens indre volumen, og som er anbragt forskydeligt i beholderens indre, således at ved fremføring af stemplet hen mod åbningen afgives væsken gennem åbningen af beholderen.

[0022] For en mere nøjagtig bestemmelse af niveauet kan det tilvejebringes, at et antal yderligere par af måleelektroder er anbragt på beholderen, hvor der især for hvert par yderligere måleelektroder i hvert tilfælde tilvejebringes et yderligere par måleelektroder nedstrøms for kapacitansmåleindretningen, der udsender den bestemte kapacitansværdi til computerenheden.

[0023] En fordelagtig elektrodeindretning, som tillader en nøjagtig niveaubestemmelse, tilvejebringer, at de respektive parvis forbundne måleelektroder ligger over for hinanden i beholderens om kreds retning, især diametralt, og især i samme højde i fremføringsretningen afstemplet.

[0024] I dette tilfælde kan det ud over at forbedre detekteringsnøjagtigheden tilvejebringes, at hver tilstødende par af måleelektroder er anbragt med afstand i fremføringsretningen af stemplet og/eller at bredden af måleelektroderne i fremføringsretningen af stemplet svarer til bredden af stemplet i dets fremføringsretning.

[0025] Foretrukne udførelsesformer af måleelektroderne med en enkel struktur tilvejebringer • at måleelektroderne er anbragt på den yderste overflade af beholderen og især hårform af et rektangel, en trekant, et trapezformet eller et parallelogram og/eller • ved at hver to af måleelektroderne der er forbundet med hinanden i par, er dannet af to i hinanden indgribende kamledere, som er anbragt i det ydre område, især på den ydre væg af beholderen.

[0026] For at tillade let udskiftning af beholderen kan det tilvejebringes, at en bærer er anbragt uden for beholderen mellem beholderen og afskærmningen, på hvilken måleelektroderne er anbragt, hvilken bærer fortrinsvis ligger an imod beholderen, og/eller at måleelektroderne er anbragt på væggen, der ligger an mod beholderen.

[0027] Det bestemte niveau kan med fordel overføres til en ekstern kommunikationsindretning. I dette tilfælde kan det tilvejebringes, at en kommunikationsstyreenhed med en nedstrømsantenne er forbundet til computerenheden. Det kan med fordel for en mere rumbesparende indretning tilvejebringes, at antennen er anbragt i det ydre område af afskærmningen eller direkte på afskærmningen, men ikke elektrisk ledende forbundet dertil.

[0028] Endvidere angår opfindelsen en fremgangsmåde til bestemmelse og validering af niveauet i en beholder, der især er indrettet i en dispenser ifølge opfindelsen, hvor mindst et par måleelektroder til måling af en kapacitans er anbragt modsat hinanden i det ydre område af beholderen og især er tilvejebragt med et ydre afskærmning, hvilken kapacitans mellem de to måleelektroder bestemmes, og en niveauværdi bestemmes ud fra den bestemte kapacitans ifølge en forud givet kalibreringsfunktion.

Ifølge opfindelsen tilvejebringes det ved en sådan fremgangsmåde, • at en yderligere kapacitans bestemmes ved hjælp af ledere, der er anbragt i det ydre område af måleelektrodernes i området af afskærmningen, især på afskærmningen, • at den yderligere kapacitans sammenlignes med en tærskelværdi, og • at niveauet kun anses for gyldigt, hvis den yderligere kapacitans er under tærskelværdien.

[0029] En sådan fremgangsmåde kan let anvendes til at kontrollere, om den fastsatte niveauværdi er blevet forfalsket ved, at en person har berørt måleelektroderne eller afskærmningen i området af måleelektroderne eller er kommet tilstrækkeligt tæt på måleelektroderne til at forårsage en forfalskning.

[0030] Til nøjagtig bestemmelse af niveauet kan det tilvejebringes, at niveauværdien og/eller et udsagn om validiteten af niveauværdien overføres til en ekstern datakommunikationsindretning ved kodet elektromagnetisk dataoverførsel, især ved belastningsmodulering.

[0031] Til samme formål kan det tilvejebringes, at kapacitanserne af et antal af par, især tre par, af måleelektroder som er anbragt modsat hinanden i det ydre område af beholderen, bestemmes, og at niveauværdien bestemmes på grundlag af kapacitanserne.

[0032] En særlig nøjagtig detektion er muliggjort af 1. a) For en række påfyldningsniveauer er referencevektorer hver omfattende kapacitanserne mellem de enkelte par af måleelektroder tilvejebragt som komponenter, og 2. b) det respektive fyldningsniveau er tildelt hver af disse vektorer, 3. c) en vektor omfattende de individuelle bestemte kapacitanser bestemmes, 4. d) der søges et antal referencevektorer, som mindst har den euklidiske afstand fra vektoren, 5. e) en interpolationsfunktion dannes der, når den anvendes på referencevektorerne der er fundet i trin (b), tilvejebringer hvert af niveauerne som er forbundet med referencevektorerne, 6. f) Interpolationsfunktionen påføres vektoren, og resultatet bruges som et niveau.

[0033] Flere foretrukne udførelsesformer for opfindelsen vil blive forklaret mere detaljeret under henvisning til de følgende figurer i tegningen.

[0034]

Fig. 1 viser en første udførelsesform for en dispenser ifølge opfindelsen, set i en afbildning fra siden.

Fig. 2 viser en helt fyldt beholder i form af en ampul, set i en afbildning fra siden.

Fig. 3 viste en delvis tom beholder, set i en afbildning fra siden.

Fig. 4 viser en helt tom beholder, set i en afbildning fra siden.

Fig. 5 viser en alternativ udførelsesform af en beholder med tre par måleelektroder.

Fig. 6 viser en anden udførelsesform for opfindelsen med et enkelt par måleelektroder.

Fig. 7 viser en yderligere udførelsesform for opfindelsen der er indrettet med et par kamformede måleelektroder.

Fig. 8 viser en yderligere udførelsesform for opfindelsen der er indrettet med tre par kamformede måleelektroder.

[0035]

Fig. 9a til 12d viser yderligere udførelsesformer af beholdere med skrå elektroder.

Fig. 13 viser en udførelsesform for en indretning ifølge opfindelsen, set i tværsnit.

Fig. 13a viser en detalje af Fig. 1.

Fig. 14 og Fig. 15 viser to indretninger til at bestemme niveauet inden i behol deren og til at overføre det bestemte niveau til en ekstern datakommunikationsenhed.

[0036]

Fig. 16 viser en afskærmning i form afen folie med ledere der er indrettet derpå.

Fig. 17 viser det teoretiske forløb af den enkelte delkapacitans under tømningen af beholderen for den i Fig. 15 viste udførelsesform.

Fig. 18 og 19 viser de i Fig. 14 og 15 viste udførelsesformer, hvor der yderligere er tilvejebragt en berøringsdetektion.

[0037] Fig. 1 viser en udførelsesform for en dispenser 100 ifølge opfindelsen, set i en afbildning fra siden. Den viste dispenser 100 indbefatter en beholder 1 der er fyldt med et flydende medikament 12. I det foreliggende tilfælde anvendes insulin som det flydende medikament 12, men det er også muligt at fylde andre flydende medikamenter 12 ind i beholderen 1, såsom hormonpræparater (fx væksthormoner, ...), biofarmaceutika eller lægemidler, der anvendes under terapeutiske foranstaltninger inden for reproduktiv medicin, og derefter administrere på samme måde.

[0038] Dispenseren 100 er i form af en pen eller en kuglepen og kan bekvemt holdes i hånden afen patient under administration af væsken 12, der er i beholderen 1. Beholderen 1 er i form af en patron eller ampul og er anbragt i et område af enden 102 af dispenseren 100.

[0039] Beholderen 1 som er vist i detaljer i Fig. 2, omfatter i den ene ende som ligger i dette område af endenl 02 af dispenseren 100, en åbning 11 til at dispensere væsken 12. I den modsatte ende har beholderen 1 et stempel 13, som er monteret forskydeligt i beholderen 1. Til dette formål har beholderen 1 et indre volumen, der ud over området af åbningen 11 har et konstant tværsnit. Stemplet 13 lukker beholderen 1 fra den modsatte side af åbningen 11, således at væsken 12 der er indeholdt i beholderen 1, er indesluttet i beholderen 1 og kan udelukkende undslippe gennem åbningen 1. I den foreliggende udførelses form omfatter det indre område af beholderen 1 og stemplet 13 et cirkulært tværsnit og har en i det væsentlige cylindrisk indre væg eller ydre væg. Hvis stemplet 13 skubbes ind i beholderen 1, kan væsken 12 der befinder sig i beholderen 1, slippe gennem åbningen 11 ud fra beholderen 1. Efter fremføring af stemplet 13 i retning af åbningen 11 dispenseres væsken 12 gennem åbningen 11 fra beholderen 1. Åbningen 11 af beholderen 1 er imidlertid inden brug, som vist i Fig.2, lukket af et tætningselement 14, således at væsken 12 ikke kan undslippe fra beholderen 1.

[0040] Fig. 3 viser den i Fig.2 viste beholder 1, efter at en del af væsken 12 er blevet anvendt gennem åbningen 11 via en injektionsnål 103.

Fig. 4 viser den i Fig.2 viste beholder 1, efter at væsken 12 er fuldstændigt tømt fra beholderen 1 gennem åbningen 11 via en injektionsnål 103. I de viste afbildninger i Fig. 3 og Fig. 4 befinder stemplet 13 sig i en mellemposition eller i slutposition, dvs. beholderen 1 er delvist (Fig. 3) eller fuldstændigt (Fig. 4) tømt. I området 15 bag stemplet 13 er luft. Dispenseren 100 omfatter endvidere i området af åbningen 11 af beholderen 1 en injektionsnål 103, som på den ene side trænger gennem tætningselementet 14 og rager ind i det indre af beholderen 1 og på den anden side rager ud af dispenseren 1.

[0041] Som det er vist i Fig. 1, er injektionsnålen 103 i denne udførelsesform forbundet med et hus 104, som er skruet på dispenseren 100. Dispenseren 100 har et ydre gevind 105, som er tilpasset til et modsat formet indre gevind af huset 104. Hvis stemplet 13 som vist i Fig. 3, er forskudt i retningen af åbningen 11, så kan væsken der befinder sig inden i beholderen 1, administreres gennem åbningen 11 og injektionsnålen 103 til den respektive patient. Huset af dispenseren 100 omfatter to inspektionsåbninger 108 til visuelt at kunne bestemme niveauet F af den resterende væske 12, der er til stede i beholderen 1.

[0042] Desuden omfatter dispenseren 100 (Fig. 1) en justeringsenhed 106 med en bestemt fremføring af stemplet 13 og - svarende til den - kan en bestemt mængde af væsken der skal dispenseres 12, indstilles. Efter indstilling af mængden af væske der skal dispenseres 12, presses et fremføringselement 109 mod stemplet 13 af beholderen 1 ved hjælp af trykaktivering af patienten på en aktiveringsenhed 107. Stemplet 13 skubbes ind i beholderen 1, og væsken 12 der er placeret i beholderen 1, administreres til patienten via injektionsnålen 103. Fremføringselementet 109 er sikret imod en tilbageindstilling mod fremføringsretningen V af stemplet 13, dvs. væk fra åbningen 11, således at stemplet 13 kun kan bevæges yderligere i retning mod åbningen 11.

[0043] Særlig fordelagtigt er anvendelsen af en beholder 1 med tre par måleelektroder, som vist i Fig. 5. Beholderen 1 omfatter som vist i Fig. 5, tre par måleelektroder 21 -26. Alle målelektroderne 21 -26 er anbragt i det ydre område af beholderen 1, i det foreliggende tilfælde på den ydre væg af beholderen 1. I denne foretrukne udførelsesform for opfindelsen er to indbyrdes forbundne måleelektroder 21-26 adskilt fra hinanden i omkredsretningen på den ydre væg af beholderen 1. De individuelle par af måleelektroder 21-26 der er tildelt hinanden, er anbragt i afstand fra hinanden i fremføringsretningen V afstemplet 13. Måleelektroderne 25, 26 i det tredje par er længst væk fra åbningen 11 af beholderen 1. Måleelektroderne 21,22 i det første par er tættest på åbningen 11. Måleelektroderne 23, 24 i det andet par elektroder er - set i fremføringsretningen V af stemplet 13 - mellem måleelektroderne 21,22; 25, 26 af det første og det tredje par. Måleelektroderne 21-26 ligger i et område af den ydre væg af beholderen 1 fladt an mod denne. I den i Fig. 5 viste udførelsesform omfatter måleelektroderne 21-26 en rektangulær form. Måleelektroderne 21-26 strækker sig over det samlede fremføringsområde af stemplet 13. Hvis flere elektrodepar anvendes, kan det være fordelagtigt, hvis forlængelsen af et par elektroder i fremføringsretningen V af stemplet 13 svarer til forlængelsen af stemplet 13 i dets fremføringsretning V.

[0044] Alternativt kan andre elektrodeformer, såsom cirkulære eller kamlignende elektrodeformer, imidlertid også anvendes til måleelektroderne 21-26. Skønt brugen af adskillige par måleelektroder 21-26 er fundamentalt fordelagtig i betydningen afen nøjagtig måling af væskeindholdet eller væskeniveauet i aflan ge beholdere 1, er det ikke nødvendigt i tilfælde af korte eller kompakte beholdere 1. I en alternativ udførelsesform for en beholder 1, der er vist i Fig. 6, er der kun tilvejebragt et enkelt par måleelektroder 21, 22, der er aflange og strækker sig over hele det samlede fremføringsområde. De to måleelektroder 21,22 ligger perifert modsat hinanden i samme højde med hensyn til stemplets 13 fremføringsretning V.

[0045] Desuden er det også muligt at anvende forskellige former for måleelektroder 21-16. En fordelagtig udførelsesform tilvejebringer, at måleelektroderne 21-26 er dannet som kamelektroder eller interdigitale elektroder. Måleelektroderne 21-26 er parvist forbundet med hinanden og har en kamstruktur, hvor tænderne på indbyrdes forbundne måleelektroder 21,22; 23, 24; 25, 26 griber ind i hinanden. Som vist i Fig. 7 og Fig. 8 kan kamelektroder anvendes både til en indretning med et (Fig. 7) såvel som med flere par måleelektroder 21,22; 23, 24; 25, 26.

[0046] Afhængigt af anvendelsen er det også muligt at tilvejebringe måleelektroder 21-26 af forskellig størrelse for at muliggøre en særlig fordelagtig bestemmelse af niveauet F i beholderen 1. Særlig fordelagtigt er anvendelsen af parallelogram-formede eller trekantede måleelektroder 21-26, hvori elektroderne er adskilt fra hinanden ved separationsområder 27, der strækker sig i en vinkel i forhold til stemplets fremføringsretning V eller beholderens 1 længdeakse, for eksempel i en vinkel på 45°. En sådan indretning resulterer i en jævn overgang, således at en særlig nøjagtig bestemmelse af niveauet F er muligt. Fig. 9a til 12d viser fire forskellige udførelsesformer med separationsområder 27 mellem måleelektroderne 21-26, som er i en vinkel med fremføringsretningen V. Desuden er der i disse udførelsesformer tilvejebragt et med akslen parallelt separationsområde 28, som hver især indbyrdes forbinder par af måleelektroder 21,22; 23, 24; 25, 26, der er adskilt fra hinanden.

[0047] Med alle sådanne elektrodeindretninger er det på grund af kapacitansen mellem målelektroderne 21-26 muligt at beslutte om niveauet F af beholderen 1. For at kunne måle de enkelte kapacitanser Ci, C2, C3 så præcist som muligt for at tillade at drage en konklusion om niveauet F af beholderen 1, tilvejebringer opfindelsen for en dispenser, en elektrisk afskærmning 3 mod elektriske felter uden for måleelektroderne 21-26, der er anbragt kappeformet omkring beholderen 1. I Fig. 13 er vist et snit gennem beholderen 1, som viser afskærmningen 3, måleelektroderne 21,22, væggen af beholderen og væsken 12 inde i beholderen 1. Afskærmningen 3 har den virkning, at kapacitansen der er målt mellem elektroderne 21,22, ikke eller kun i en ubetydelig grad forfalskes, når en person rører ved eller nærmer sig dispenseren 100 og derved ændrer de elektriske feltbetingelser, der hersker ved måleelektroderne 21,22. I en første udførelsesform for opfindelsen er afskærmningen 3 dannet som en folie af elektrisk ledende materiale, for eksempel som en kobberfolie med en tykkelse på 50 mikron, som kappeformet er viklet omkring beholderen 1 og de mod denne anliggende måleelektroder 21,22. Måleelektroderne 21,22 og afskærmningen 3 er adskilt fra hinanden og er ikke ledende forbundet med hinanden. Afskærmningen 3 tjener til at undertrykke indflydelsen af ydre påvirkninger, f.eks. ændringer i permittiviteten og elektriske felter i det umiddelbare ydre område af måleelektroderne 21,22. Afskærmningen 3 omgiver både måleelektroderne 21, 22 og beholderen 1 og befinde sig med fordel ikke mellem måleelektroderne og beholderen.

[0048] Fig. 13a viser detaljerne Z fra Fig. 1 i snittet B-B i Fig. 13. Det er klart at erkende - omend ikke målestoksmæssigt korrekt - indretningen af væggen af beholderen 1 med hensyn til elektroderne 21,23, 25 og afskærmningen 3. De enkelte ledere 32-34 på folien 3 er vist i snit. Huset af dispenseren 100 befinder sig uden for afskærmningen 3.

Alternativt er det også muligt at indrette afskærmningen 3 direkte uden for den ydre væg af dispenseren 100 og/eller uden for en bærer, der mindst delvist omslutter beholderen 1.

[0049] For at bestemme det øjeblikkelige niveau F af væsken 12 i beholderen 1 bestemmes først og fremmest den tilgængelige kapacitans mellem måleelektroderne 21, 22. I Fig. 14 er et målearrangement til bestemmelse af kapacitansen af et enkelt par måleelektroder 21,22 vist. Fig. 15 viser en måleindretning, ved anvendelse af flere par måleelektroder 21-26. I Fig. 14 og 15 er i hvert tilfælde tilvejebragt en computerenhed 6 i form afen mikrocontroller, til hvilken en eller tre kapacitansmåleindretninger 41,42, 43 er forbundet opstrøms. Hvert par måleelektroder 21-26 er hver tilordnet en af de i Fig. 15 viste tilordnede kapacitansmåleindretninger 41,42, 43. Måleelektroderne 21-26 er hver forbundet til terminalerne af kapacitansmåleindretningerne 41,42, 43. Ved udgangen af ka-pacitansmåleindretningerne 41,42, 43 foreligger i hvert tilfælde en respektiv kapacitans der svarer til det respektive elektrodepar, som repræsenterer denne eller den proportionale kapacitansmåleværdi Ci, C2, C3, som overføres til computerenheden 6. På grund af de individuelle overførte kapacitansmåleværdier Ci, C2, C3 bestemmer computerenheden 6 en værdi for niveauet F på basis af en senere beskrevet kalibreringsproces. Computerenheden 6 holder denne værdi til rådighed ved sin udgang. Denne værdi kan især overføres på anmodning via en antenne 62 der er forbundet nedstrøms for computerenheden 6, til en ekstern datakommunikationsindretning (ikke vist).

[0050] Selvfølgelig kan antallet af anvendte par af måleelektroder 21 -26 tilpasses kravene til nøjagtigheden af målingen. Især er det også muligt at anvende et enkelt par måleelektroder 21,22 og kun bestemme måleværdien af kapaci-tansen C1 mellem disse måleelektroder 21, 22 for at bestemme niveauet F. (Fig. 15) [0051] Computerenheden 6 efterfølges afen dataoverføringsenhed 61, som er forbundet til en antenne 62, i det foreliggende tilfælde en spiralantenne. Dataoverføringsenheden 61 tillader overførsel af det bestemte niveau F til en ekstern datakommunikationsindretning. Derudover kan det også tilvejebringes, at den eksterne datakommunikationsindretning via antennen 62 overfører elektrisk energi til dataoverføringsenheden 61, til computerenheden 6 såvel som til kapacitansmåleindretningerne 41-43, således at hele det i Fig. 14 eller Fig. 15 viste kredsløb ikke kræver en separat strømforsyning.

[0052] I det følgende beskrives den konkrete bestemmelse af niveauet F af væsken 12 i beholderen 1 ved hjælp af de bestemte kapacitansmåleværdier C1, C2, C3 mere detaljeret. I Fig. 17 er afhængigheden hver af af de individuelle ka-pacitansmåleværdier Ci, C2, C3 af niveauet F for den i Fig. 5 viste udførelsesform, vist skematisk for en beholder 1 ifølge opfindelsen. I begyndelsen af tømningsprocessen af beholderen 1 er kun væsken 12 placeret mellem måleelektroderne 21-26. I løbet af tømningen kommer stemplet 13 først ind i mellemområdet mellem måleelektroderne 21,22 i det første måleelektrodepar, således at på grund af den lave permittivitet afstemplet 13 i forhold til væsken 12 ses en kontinuerlig sænkning af kapacitansmåleværdien C1 af det første måleelektrodepar. Efter at stemplet 13 er blevet skubbet gennem mellemområdet mellem måleelektroderne 21,22 i det første måleelektrodepar, er der luft 15 mellem de to måleelektroder 21,22 af det første par måleelektroder. På grund af den stadig lavere permittivitet af luften mellem de to måleelektroder 21,22 i den første måleelektrodepar synker den mellem disse måleelektroder 21,22 målte kapaci-tansmåleværdi C1 endnu længere ned. Et lignende forhold ses også for kapaci-tansmåleværdierne C2, C3 mellem måleelektroderne 23-26 af det andet og tredje måleelektrodepar, når beholderen 1 tømmes.

[0053] I en særlig udførelsesform for opfindelsen kan summen Csum af de enkelte kapacitansmåleværdier Ci, C2, C3 bruges til at bestemme niveauet F. Ved bestemmelse af en kalibreringskurve kan den tilhørende sum Csum for et antal forskellige niveauer af de enkelte kapacitansmåleværdier Ci, C2, C3 bestemmes, hvorved hvert niveau F tildeles en sum Csum. De således opnåede individuelle datasæt indeholder hver en kapacitansmåleværdi Csum og et niveau F lagres i en kalibreringshukommelse i computerenheden 6.

[0054] Efter måling og bestemmelse af de enkelte kapacitansmåleværdier C1, C2, C3 bestemmes deres sum Csum og sammenlignes med de enkelte summer Csum, der er lagret i kalibreringshukommelses. Der vælges det par, hvis tilhørende sum Csum stemmer bedst overens med summen af de bestemte kapacitansmåleværdier Ci, C2, C3. Den bedst overensstemmende sum Csum for hvert tildelt niveau anses som niveauet F af beholderen 1. Computerenheden 6 stiller dette niveau F til rådighed ved sin udgang og returnerer niveauet F som beskrevet ovenfor på forespørgsel via en antenne 62 til en ekstern datakommuni kationsindretning.

[0055] Praksis viser, tilsyneladende på grund af komplekse kapacitive koblingsfænomener af måleelektroderne 21-26 med hinanden, meget forskellige forløb af de målte kapacitanser Ci, C2, C3 afhængigt af niveauet F, der afviger signifikant fra det i Fig. 17 viste teoretisk forventede forløb. Imidlertid er de målbare kurver meget godt reproducerbare og viser for hver kapacitans Ci, C2, C3 forskellige stejlheder i forskellige kurvesektioner eller niveauområder, hvor kurvens største stejlhed eller den største kapacitansændring i modstrid med de teoretiske forventninger ikke nødvendigvis forekommer mellem måleelektroderne 21-26, mellem hvilke væskeniveauet netop befinder sig. Da større hældning betyder bedre måleopløsning/målenøjagtighed, kan alternativt til beregning af niveauet til at danne en simpel sum af de tre enkelte kapacitansmåleværdier, anvendes en vægtet sum, hvor der for hver af de tre summer i hver kurvesektion bestemmes en separat vægt under kalibreringen.

[0056] For at opnå en konvertering mellem individuelle kapacitanser Ci, C2, C3 og et niveau F udføres en kalibrering, med hvilken den med lægemiddel fyldte beholderen 1 eller en referencebeholder med identisk design tømmes. Under tømning skal niveauet F samt de enkelte kapacitanser Ci, C2, C3 hver bestemmes. For hver af niveauerne F, der opstår under tømningen, står individuelle kapacitansværdier Ci, C2, C3 i hvert tilfælde således til rådighed. I den foreliggende udførelsesform antages 30 ækvivalente niveauer F under tømningen, i hvilke den indledende tilstand betegnes med 1 og den fuldstændigt tømte tilstand med 0. Kapacitansværdierne Ci, C2, C3 er hver lagret i en referencevektor Vref, der tildeles det respektive niveau F og de respektive vægte a, b, c. For hvert niveau F er der således en referencevektor Vref til rådighed. Vægtene bestemmes ved optimering, således at den vægtede sum a-Ci + b-C2 + c-C3 repræsenterer en lineær tilnærmelse for niveauet F.

[0057] Ønskes det at bestemme det faktiske niveau F baseret på måling af kapacitansværdierne Ci, C2, C3, så kan dette bestemmes ud fra vægten der er bestemt under kalibreringen, hvorved der i hvert tilfælde er så mange vægte til rådighed for hver måling som der blev bestemt kapacitansværdier Ci, C2, C3. Først opstilles en vektor Vrod [Ci, C2, C3] baseret på de bestemte eller målte kapacitansværdier Ci, C2, C3, som omfatter kapacitansværdierne Ci, C2, C3 som komponenter. Derefter sammenlignes vektoren Vrod med de fastlagte referencevektorer Vref og der søges efter den referencevektor, som har den mindste afstand til vektoren Vrod. I den foreliggende udførelsesform anvendes den euklidi-ske afstand som afstandsmåling. Derefter bestemmes de referencevektorer Vref, der har den næst mindste afstand til vektoren Vrod. En interpoleringsfunktion, for eksempel en lineær interpolationsfunktion, bestemmes, som, når den anvendes på de ved kalibreringen bestemte referencevektorerne Vref,, returnerer det respektive tildelte niveau F. Kapacitansværdierne Ci, C2, C3 anvendes i interpolationsfunktionen, og der opnås en gennemsnitlig niveauværdi.

[0058] Antennen 62 kan fordelagtigt af hensyn til pladsen anbringes på ydersiden af afskærmningen 3. For at sikre en fordelagtig kombination omfatter afskærmningen 3 en folie 31 af et elektrisk og magnetisk ikke-ledende materiale, f.eks. plast. På folien 31 der er vist i Fig. 16, er ledere 32-34 anbragt i form af ledebaner. Hvis lederne 32-34 er omfattet på folien 31 således, at der ikke er store lukkede ledersløjfer, i hvilke hvirvelstrømme kan dannes, påvirkes de elektromagnetiske bølger der udsendes af den eksterne datakommunikationsindretning, ikke signifikant af afskærmningen 3 og kan modtages af antennen 62. Endvidere gør dette det også muligt at overføre energi i form af elektromagnetiske bølger til antennen 62, hvilket er tilstrækkeligt til at tilføre tilstrækkelig effekt til antennen, der er forbundet med de elektriske komponenter.

[0059] Hvis der kræves yderligere nøjagtighed ved bestemmelsen af niveauet F inde i beholderen 1, kan det sikres, at en målt værdi for niveauet F derefter ugyldiggøres eller erklæres ugyldiggjort, hvis det elektriske felt i det ydre område af beholderen 1 f.eks. er blevet forfalsket ved berøring eller er kommet i nærheden af et elektrisk ledende legeme eller legemer med høj dielektrisk per-mittivitet.

[0060] Afskærmningen 3 har en elektrisk og magnetisk ikke-ledende folie 31, på hvilken et antal ledere 32, 33, 34 er dannet ved belægning. Folien 31 er fremstillet i den foreliggende udførelsesform af fleksibel plast. Ledebanerne har en lagtykkelse på ca. 50 mikrometer og en bredde på ca. 1000 mikron. Fordelagtigt er bredderne af lederne 32-34 mellem 100 pm og 3000 pm.

[0061] For at undgå dannelse af hvirvelstrømme og derved forringe NFC-kommunikation kan bredden af lederne 32-34 begrænses til mindre end 3 mm. Desuden kan lederne 32-34, som vist i Fig. 16, være udformet sløjfefrit, dvs. fri for lukkede ledersløjfer, dvs. ikke indbefatte lukkede sløjfer, for tilstrækkeligt at forhindre dannelsen af hvirvelstrømme og undgå interferens med NFC-kommunikation, samtidig med at kapacitativ interferens med måleelektroderne 21-26 der er placeret inden i afskærmningen 3, undgås.

[0062] I denne særlige udførelsesform for opfindelsen er to af de tre ledere 32, 33 derfor udformet som kamledere 32, 33, der griber ind i hinanden, den tredje leder 34 forløber mæanderformet mellem de to kamledere 32, 33. Ud over denne udførelsesform er der naturligvis også et antal andre udførelsesformer af sløjfefri indretning af flere med hinanden ikke elektrisk forbundne ledebaner eller elektroder på overfladen af en folie 31 eller i det indre eller mellem individuelle lag af en med flere lag opbygget folie. Endvidere kan både for- og bagsiden af folien 31 kan være påtrykt med ledere 32-34. Alternativt kan flere mæander-formede ledere 34 være anbragt side om side imellem kamlederne 32, 33 eller flere ledere 34 kan være anbragt spiralformet på folien 31.

[0063] To ledebaner, nemlig en af de to kamledere 32 og den mæanderforme-de leder 34, anvendes som berøringssensor 5. Den anden kamleder 33 er indstillet til et forudbestemt jordpotentiale og tjener som et elektrisk afskærmning. Hvis en person berører afskærmningen 3 eller hvis personen nærmer sig afskærmningen 3, ændres kapacitansen mellem lederne 32, 34 af berøringssensoren 5 på grund af ændringen i miljøets permittivitet. Ændringen af denne ka-pacitans mellem lederne 32, 34 kan bestemmes ved hjælp afen yderligere kapacitansmåleindretning 44, hvilke ledere 32, 34 af afskærmningen 3 og berøringssensoren 5 er forbundet til måleterminalerne af den yderligere kapaci- tansmåleindretning 44. Denne yderligere kapacitansmåleindretning 44 bestemmer en yderligere kapacitansværdi C' og fører denne, som vist i Fig. 18 eller Fig. 19, til computerenheden 6. Hvis ændringen i den konstaterede yderligere kapacitansmåleværdi C' overstiger en foruddefineret tærskelværdi T, antages det, at niveauet F der er bestemt ud fra kapacitansmåleværdierne Ci, C2, C3 er fejlbehæftet på grund af berøring. Det bestemte niveau F ugyldiggøres.

[0064] I den foreliggende særlige udførelsesform for opfindelsen anvendes en afskærmning 3, som også virker som en berøringsdetektering 5 og består af kamlederen 32 og den mæanderformede leder 34. Imidlertid er elektrisk afskærmning 3 og berøringsdetektering 5 ud fra et fysisk eller funktionelt synspunkt to fuldstændigt adskilte og forskellige enheder, som med fordel kan realiseres ved den i Fig. 16 viste konkrete indretning, nemlig som kan trykkes i et plan. Denne funktionelle adskillelse af elektrisk afskærmning 3 og berøringsdetektering 5 er selvfølgelig uden videre mulig. Af hensyn til en forenklet fremstilling er lederne 32, 33, 34 af afskærmningen 3 og berøringsdetektionen 5 i Fig. 14, 15, 18, 19 vist liggende side om side i et plan af folien 31.

[0065] En alternativ udførelsesform for opfindelsen muliggør udskiftning af beholderen 1 fra dispenseren 100. Udenfor beholderen 1 mellem beholderen 1 og afskærmningen 3 er anbragt en bærer, der ikke er vist. På denne befinder måleelektroder 21-26 sig. Bæreren støder an mod beholderen 1 og er fordelagtigt dannet af en del af huset af dispenseren 100. Måleelektroderne 21-26 er anbragt på væggen af bæreren, der ligger an mod beholderen 1. Huset af dispenseren 100 kan åbnes, og beholderen 1 kan fjernes fra huset af dispenseren 100. Bæreren udgøren del af dispenseren 100.

[0066] Kommunikationsstyreenheden 61, computerenheden 6, kapacitansmå-leindretningerne 41-44 og antennen 62 kan med fordel være anbragt på folien 31.

Claims (20)

1. Dispenser til dispensering af væsker (12), især flydende lægemidler, til personer, hvilken dispenser omfatter: - en beholder (1) der er fyldt med væsken (12) og med en åbning (11) der er dannet deri i den ene ende for at dispensere væsken (12) - mindst et par kapacitive måleelektroder (21,22) der er anbragt i det ydre område, især på væggen, af beholderen (1) modsat hinanden for at bestemme permittiviteten af mediet i rummet mellem måleelektroderne ; og - et afskærmning (3) der omgiver måleelektroderne (21,22) på en kappelignende måde og er anbragt omkring beholderen (1), hvilken afskærmning (3) har en folie (31) der er belagt med ledere (32, 33, 34) i en form af ledende bane, kendetegnet ved, at tre separate ledere (32, 33, 34) er dannet på folien (31), hvor den første og den anden leder (32, 33) er dannet som kamledere, der griber ind i hinanden, og den tredje leder (34) der er dannet mæander-formet mellem de to kamledere (32, 33).

2. Dispenseren ifølge krav 1, kendetegnet ved, at området mellem væsken (12) og målelektroderne (21,22) er fri for afskærmningen (3) og/eller afskærmningen (3) er anbragt i afstand fra måleelektroderne (21,22) og/eller at folien af afskærmningen (3) er viklet eller anbragt omkring beholderen (1).

3. Dispenser ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at lederne (32, 33, 34) er dannet fri for sløjfer og/eller fri for lukkede ledersløjfer.

4. Dispenser ifølge et hvilket som helst af de foregående krav og/eller at lederne (32, 33, 34) har en tykkelse på højst 3 mm, især på mellem 50 pm og 150 pm.

5. Dispenser ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at en kommunikationsstyreenhed (61) og/eller et antal kapacitansmåleindretninger til bestemmelse af kapacitansen mellem måleelektroderne (21,22) og/eller en computerenhed (6) og/eller en antenne (62) til transmission af målværdier der er bestemt af måleelektroderne (21, 22), eller værdier der er afledt deraf, især niveauværdier (F), er anbragt på folien (31), og at disse er indrettet på folien (31) fortrinsvis integreret i et fælles hus af en halv-lederchip.

6. Dispenser ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at de to måleelektroder (21, 22) der er anbragt modsat hinanden, er forbundet med en kapacitansmåleindretning (41), og at kapacitansværdien (Ci) der er bestemt af kapacitansmåleindretningen (41) tilføres fortrinsvis til en computerenhed (6), som baseret på den bestemte kapacitansværdi (Ci) bestemmer niveauet (F) af væsken(12) i beholderen (1) ved hjælp afen forud givet lagret kalibreringsfunktion og holder den tilgængeligt på sin udgang.

7. Dispenseren ifølge krav 6, kendetegnet ved, at en af de tre ledere (32, 33, 34), især den anden leder (33), der er dannet som en kamleder, er forbundet med jordforbindelsen af kapacitansmåleindretningen (41).

8. Dispenser ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at en berøringssensor (5), især en kapacitiv berøringssensor, er anbragt uden for eller i området af afskærmningen (3), hvilken berøringssensor (5) fortrinsvis omfatter den første kamleder (32) og den mæanderformede leder (34) af afskærmningen (3) som sensorelektroder.

9. Dispenseren ifølge krav 8, kendetegnet ved, at sensorelektroderne i berøringssensoren (5) er forbundet til en yderligere kapacitansmåleindretning (44), og at den yderligere kapacitansværdi (C) der er etableret af den yderligere ka- pacitansmåleindretning (44), tilføres til computeren (6), og at computeren (6) undertrykker fremførelsen af det niveau (F), der er bestemt af computeren eller markerer niveauet som ugyldigt, hvis den bestemte yderligere kapacitansværdi (C) overstiger en angivet tærskelværdi (T).

10. Dispenser ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at beholderen (1) har et indre volumen med et konstant indre tværsnit med undtagelse af åbningens (11) areal, hvori der er tilvejebragt et stempel (13), der forsegler beholderen (1) og væsken (12) der er indeholdt deri, hvilket ydre tværsnit af stemplet svarer til tværsnittet af det indre volumen af beholderen (1), og stemplet er anbragt bevægeligt inde i beholderen (1), således at væsken (12) dispenseres ud af beholderen (1) gennem åbningen (11)), når stemplet (13) bevæges mod åbningen (11).

11. Dispenser ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at et antal par af yderligere måleelektroder (23, 24; 25, 26) er anbragt på beholderen (1), hvor yderligere kapacitansmåleindretninger (42, 43) er tilvejebragt nedstrøms for parrene af yderligere måleelektroder (23, 24; 25 26), især et på hvert par yderligere måleelektroder (23, 24; 25, 26), og udsender den etablerede kapacitansværdi (C2, C3) til computerenheden (6).

12. Dispenser ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at måleelektroderne (21,22; 23, 24; 25, 26) der er forbundet med hinanden i par, er gensidigt overfor hinanden, især diametralt, i den perifere retning af beholderen (1), og især er anbragt i samme højde især i retning af stemplets bevægelse (13).

13. Dispenseren ifølge krav 12, kendetegnet ved, at tilstødende par af måleelektroder (21,22; 23, 24; 25, 26) er anbragt i en afstand i bevægelsesretningen af stemplet (13) og/eller at bredden af måleelektroderne (21,22; 23, 24; 25, 26) i bevægelsesretningen (V) af stemplet (13) svarer til bredde af stemplet (13) i bevægelsesretningen (V) deraf.

14. Dispenser ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet, at - måleelektroderne (21,22; 23, 24; 25, 26) er anbragt todimensionalt på den ydre overflade af beholderen (1) og har især form af et rektangel, en trekant, et trapez eller et parallelogram, og/eller - hver to af måleelektroderne (21,22; 23, 24; 25, 26) der er forbundet med hinanden i par, er dannet af to indbyrdes indgribende kamledere, som er anbragt i det ydre område, især på ydervæggen af beholderen (1)·

15. Dispenser ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at en bærer er anbragt uden for beholderen (1) mellem beholderen (1) og afskærmningen (3), hvilke måleelektroder (21,22; 23, 24; 25, 26) er anbragt på bæreren, hvilken bærer fortrinsvis støder op til beholderen (1), og/eller at måleelektroderne (21,22; 23, 24; 25, 26) er anbragt på væggen af bæreren, der ligger an mod beholderen (1), hvor især en del af huset af indretningen af dispenseren (100) er dannet som en bærer eller bæreren er forbundet til huset.

16. Dispenser ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at en kommunikationsstyreenhed (61) med en nedstrømsantenne (62), der er forbundet til computeren (6), hvilken antennen (62) især er anbragt i det ydre område af afskærmningen (3) eller direkte på afskærmningen (3), men er ikke forbundet med afskærmningen (3) på en elektrisk ledende måde.

17. Fremgangsmåde til bestemmelse og validering af niveauet (F) i en beholder (1), der især er indrettet i en dispenser (100) ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, hvor mindst et par måleelektroder (21,22) til måling af en kapa-citans er anbragt modsat hinanden i det ydre område af beholderen (1) og især er tilvejebragt med et ydre afskærmning (3), hvilken kapacitans (Ci) mellem de to måleelektroder (21,22) bestemmes, og en niveauværdi (F) bestemmes ud fra den bestemte kapacitans (Ci) ifølge en forud givet kalibreringsfunktion, kendetegnet ved, - at en yderligere kapacitans (C) bestemmes ved hjælp af ledere (33, 34), der er anbragt i det ydre område af måleelektroderne (21,22) i området af afskærmningen (3), især på afskærmningen (3), - at den yderligere kapacitans (C) sammenlignes med en tærskelværdi (T), og - at niveauet (F) kun anses for gyldigt, hvis den yderligere kapacitans (C) er under tærskelværdien (T).

18. Fremgangsmåden ifølge krav 17, kendetegnet ved, at niveauværdien (F) og/eller et udsagn om validiteten af niveauværdien (F) overføres til en ekstern datakommunikationsindretning ved kodet elektromagnetisk dataoverførsel, især ved belastningsmodulering.

19. Fremgangsmåde ifølge krav 17 eller 18, kendetegnet ved, at kapacitan-serne (Ci, C2, C3) af et antal af par, især tre par, af måleelektroder (21-26) som er anbragt modsat hinanden i det ydre område af beholderen (1), bestemmes, og at niveauværdien (F) bestemmes på grundlag af kapacitanserne.

20. Fremgangsmåden ifølge krav 19, kendetegnet ved, at a) en referencevektor (Vref) der indeholder kapacitanserne (Ci C2, C3) mellem de enkelte par af måleelektrode (21-26) stilles til rådighed som komponent for hvert af et antal niveauer (F), og b) et niveau (F) er forbundet med hver af disse vektorer, c) en vektor (Vrod) der indeholder de individuelle bestemte kapacitanser (Ci, C2, C3), bestemmes, d) et antal referencevektorer (Vref) der er ved den mindste, især euklidi- ske, afstand fra vektoren (VrOd), søges, e) en interpolationsfunktion dannes der, når den anvendes på referencevektorerne (Vref) der er fundet i trin (b), tilvejebringer hvert af niveauerne (F) som er forbundet med disse referencevektorer (Vref), og f) interpolationsfunktionen anvendes på vektoren (Vrod) og resultatet bruges som niveauet.