[发明专利]超低压力降流动感测器

说明书

本申请是申请日为2007年2月13日、申请号为200780000020.7的发明创造名称为“超低压力降流动感测器”的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明主要涉及感测装置和方法。实施例同样关于流体速度测量领域。

背景技术

许多生产过程和装置是利用流动的流体。一些实例如利用流动的空气的加热和通风系统，及依靠各种气体的使用和流动的生产过程。一般来说，对于这些生产过程和/或装置，流体流速的准确测量是很重要的。相应地，各种测量流体流速的技术得到发展。

发现流动感测器特殊用途的一个领域是用于医用呼吸设备。医用呼吸设备长期用于出于病人的自愿给不能正常呼吸的病人提供充足的氧气。这类装置通常由以液体形态通过液体导管连接到病人的压缩的空气或富氧空气源组成。

病人在各种健康状况下使用呼吸设备。呼吸设备的一个主要应用是缓解由于梗阻性睡眠呼吸暂停导致的呼吸问题，因为病人可以受益于提供给他们的供氧通道中的正空气压力。便捷式家用呼吸设备可以提供一个连续的压力或调节过的压力来帮助病人在睡眠时打开呼吸通道。其他病人具有阻碍自主呼吸的生理缺陷并需要入侵式呼吸。入侵式呼吸支持通常需要病人做了气管切开术或将气管内管放置在病人的气管内。这种的处理通常发生在医院，并在进行紧急状况或快速手术复原的状况下执行。

医用呼吸设备的生产者需要一个微小的压降来保证有效的增压操作。为了控制呼吸设备中流体的流动，可以采用产品如霍尼韦尔流动通道外壳AWM720。AWM720装置的实例在美国专利No.6655207中公开，名称为“流速模块和集成限流器”，于2003年12月2日授予Speldrich等人，并转让给霍尼韦尔国际公司。在这里整体参考了美国专利号为6655207的技术内容。在美国专利No.6655207中公开的装置主要是关于一种流动感测器，该感测器有一个限流器，该限流器产生平行于具有感测器元件和与感测器元件对准的流体通道的基底的一个微小 的压降。该感测器元件感测流体的至少一个特性。通过感测区域的流体通道是精确和准确地排列的，以确保可靠性、低成本和在多种流动感测器中保持一致性。

这种类型的技术，当在医疗呼吸设备中应用时，通常平行于旁路通道使用低压降限流器来驱动主通道中的一部分流体经过主气流感测器。这种技术测量主通道中的高流速，并且可以通过流体的密度推算出体积流速。虽然在H20的范围2内只有微小的压降施加到系统上，但这在医疗呼吸设备中是不希望得到的。

为了满足在医疗呼吸设备应用中的流动感测器的需要，相信要对流动感测器实施改进。相信在本发明中所公开的改进的流体速度感测器可以满足这些和其他类型的进一步需要。

发明内容

本发明提供以下概述，有利于对本发明独特的一些创新特征的理解，但不是用于全部说明。通过将整个说明书、权利要求书、附图和摘要作为整体，可以得到对实施例各个方面的全面理解。

因此，本发明的一个方面是提供改进的感测器。

本发明的另一方面是提供具有低压降的流体速度感测器。

本发明的另一方面是提供一种具有低压降的双向流体速度感测器及其方法。

现在如这里所描述的，可以实现本发明的前述方面和其他目的及优点。公开了一种流体速度感测器和方法，根据其中一个实施例，其包括感测器模片用于检测流体流过由流动通道壁限制的低阻力通道时的流体特性。至少一个分接头(tap)安置在面向流体流动通过一个由流动通道壁限制的流动通道的方向上，其中分接头通向低阻力通道，其引导流体流向感测器模片。至少有另一分接头安置在面向垂直于流体流动的方向上，这样流体在流经感测器模片后可以继续在低阻力通道中流动到达其他面向垂直于流体方向的分接头，以便基于这些分接头确定的压力差检测出速度压力。

依据另一可选的实施例，流动通道中安置了流动整直器，其中该流动整直器促进了流体在管道内双向的流动。该流动整直器可以利用狭窄的、拉长伸出的形状而作为一种限流器，以阻挡产生不稳定压力的流动涡流。