[发明专利]气泡检测传感器装置

说明书

本发明提供一种气泡检测传感器装置，属于传感器技术领域，其可至少部分解决现有的传感器灵敏度低、传感器面积大的问题，本发明实施例的一种气泡检测传感器装置包括气泡传感器以及与所述气泡传感器电连接的信号采集处理模块，所述气泡传感器包括支撑层、依次设置在所述支撑层上的第一保护层和第二保护层以及夹有在所述第一保护层和所述第二保护层之间的至少一个感温元件；所述感温元件，用于检测流体流过时的温度变化信号，并将所述温度变化信号转换为电信号；所述信号采集处理模块，用于根据所述电信号确定所述流体中的气泡信息。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种气泡检测传感器装置。

背景技术

MEMS是微电子技术与机械工程技术的有机结合，具体是指在几毫米甚至微米尺寸级别上的高科技装置。气泡传感器，在医疗领域，特别是在药液输注方面有着极其重要的作用。在输液过程中如果出现气泡并进入病人血管内，会对病人产生不利影响，当气泡体积大于5mL时甚至会导致病人死亡。因此目前在输液泵中通常含有气泡检测的传感器。医用气泡检测传感器主要分为三类：包括红外式、电容式和超声气泡检测传感器。MEMS热式气泡检测传感器利用传感器产生的热场在不同介质中散热效率不同而检测气泡。与传统的气泡检测传感器相比，MEMS热式气泡检测传感器具有高敏感度、低成本、小体积等显著优势。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种气泡检测传感器装置，包括气泡传感器以及与所述气泡传感器电连接的信号采集处理模块，所述气泡传感器包括支撑层、依次设置在所述支撑层上的第一保护层和第二保护层以及夹有在所述第一保护层和所述第二保护层之间的至少一个感温元件；其中，

所述感温元件，用于检测流体流过时的温度变化信号，并将所述温度变化信号转换为电信号；

所述信号采集处理模块，用于根据所述电信号确定所述流体中的气泡信息。

进一步的，所述信号采集处理模块根据下述关系式确定所述流体中的气泡信息：

V＝π*R²*L； (1)

L＝v*t； (2)

其中，V为气泡体积，π为圆周率，R为流道半径，L为气泡长度，v为气泡速度，t为感温元件温度变化的时间。

进一步的，所述气泡传感器包括沿流体流动方向间隔设置的两个所述感温元件，分别为第一感温元件和第二感温元件；

所述第一感温元件，用于检测流体流过时的第一温度变化信号，并将所述第一温度变化信号转换为第一电信号；

所述第二感温元件，用于检测流体流过时的第二温度变化信号，并将所述第二温度变化信号转换为第二电信号；

所述信号采集处理模块，还用于根据所述第一电信号和所述第二电信号，确定所述流体的流向。

进一步的，所述第一感温元件和所述第二感温元件的间隙范围为100nm～2mm。

进一步的，所述信号采集处理模块，具体用于：

当所述第一电信号和所述第二电信号的差值等于预设基准值时，确定所述流体静止；

当所述第一电信号和所述第二电信号的差值大于所述预设基准值时，确定所述流体从所述第一感温元件流向所述第二感温元件；

当所述第一电信号和所述第二电信号的差值小于所述预设基准值时，确定所述流体从所述第二感温元件流向所述第一感温元件。

进一步的，还包括连接器，所述连接器的第一端与所述感温元件相连，所述连接器的第二端与所述信号采集处理模块相连。

进一步的，所述信号采集处理模块和所述感温元件集成在同一个芯片上。