用于壓縮氣瓶的電子儀表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種改善的壓縮氣瓶;涉及與壓縮氣瓶一起使用的電子儀表;并且涉及一種監(jiān)測氣體使用量/氣瓶中剩余氣體的方法。優(yōu)選地，但非唯一地，本發(fā)明適于與壓縮氣瓶一起使用，該壓縮氣瓶適用于遞送藥用氣體，諸如但不限于氧氣。本發(fā)明特別地但非唯一地適合用于輕型壓縮氣瓶，該輕型壓縮氣瓶使依賴于周期性或連續(xù)氣體治療的患者能夠保持非臥床。
[0002]相關(guān)領(lǐng)域描述
[0003]—些醫(yī)用處理涉及使用氣體，該氣體由患者吸入。特別地，在具有需要周期性或連續(xù)處理的慢性但穩(wěn)定病癥的患者的情況下，可使用便攜式輕型壓縮氣瓶，從而使該患者能夠在處理中心之外接收他們所需的處理，例如在患者自己家中或其它地方。無論在醫(yī)院/家庭護(hù)理環(huán)境或在患者自己家中，重要的是，監(jiān)測患者所接收的醫(yī)用氣體的量。還重要的是，在使用期間，監(jiān)測氣瓶中剩余氣體的量，使得患者或監(jiān)督處理的那些人注意到氣瓶中的醫(yī)用氣體大約何時用盡。
[0004]作為上述的一個實例，慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一種致殘性呼吸疾病，并且氧氣療法是已知用于增加患有COPD的人的存活率的少數(shù)有效療法之一。然而，存活率僅對按規(guī)定使用氧氣的患者有所改善，并且已知的是，許多患有COPD的患者不按規(guī)定使用其氧氣并因此未收到健康益處。非臥床氧氣對使患者能夠依照其處方長期用氧氣起著重要作用，但許多患者由于所規(guī)定氧氣系統(tǒng)的尺寸和重量并且還由于擔(dān)心在他們遠(yuǎn)離家時氧氣突然用盡(因為常規(guī)儀表被認(rèn)為不太可靠而不足以相信)而保持居家不出。還已知的是，一些患者具有讀取常規(guī)氣瓶儀表的困難。
[0005]在US 7114510中，描述了一種與把手一體的閥，該把手用于與壓縮氣瓶一起使用。閥把手包括傳感器以用于感測閥的打開和閉合，定時器以用于監(jiān)測閥保持打開的持續(xù)時間，和其中存儲有該數(shù)據(jù)的存儲器。存儲器中所存儲的數(shù)據(jù)可隨后被下載以用于確定使用量和/或編制報告。然而，US7114510未提供用于監(jiān)測氣瓶中剩余的氣體量的任何解決方案。
[0006]US 3875801為儀表的一個早期實例，該儀表用于指示SCUBA潛水員所使用氣體的耗盡時間。該儀表監(jiān)測氣瓶內(nèi)的氣體壓力和氣體耗盡的速率，以確定氣體完全耗盡的預(yù)計時間段。US 3875801確認(rèn)了，在SCUBA潛水期間的水溫度不可能顯著變化，并且因此任何溫度變化對儀表的準(zhǔn)確度的影響未解決。
[0007]在US7104124中，描述了一種用于指示氣體供應(yīng)氣瓶中剩余氣體的持續(xù)時間的方法和系統(tǒng)。US 7104124中所描述的方法和系統(tǒng)監(jiān)測氣瓶出口處的氣體壓力和耗盡速率以預(yù)估氣體完全耗盡的時間段。
[0008]US 2012/0080103中描述了一種用于與氣體調(diào)節(jié)器一起使用的剩余時間顯示器組件。氣瓶上的壓力儀表指示該氣瓶中剩余氣體的壓力，并且氣瓶出口上的氣體調(diào)節(jié)器控制氣體從該氣瓶的流速。參考US 2012/0080103，剩余時間顯示器組件調(diào)整氣瓶壓力儀表以通過使用多個不同時間標(biāo)度來指示完全氣體耗盡的時間段。每個時間標(biāo)度涉及特定氣體流速，并且因此每個時間標(biāo)度涉及特定調(diào)節(jié)器設(shè)定。調(diào)節(jié)器的調(diào)整自動地致使選擇不同時間標(biāo)度，使得壓力儀表指示相對于當(dāng)前調(diào)節(jié)器設(shè)定的剩余時間。
[0009]盡管眾所周知的是，固定體積內(nèi)的氣體壓力相對于溫度改變，但是在計算經(jīng)加壓氣瓶的完全氣體耗盡的時間段時很少或不適當(dāng)?shù)乜紤]到該變量。
[0010]發(fā)明概述
[0011]本發(fā)明旨在解決由提供有關(guān)壓縮氣瓶的完全氣體耗盡的時間段的信息而產(chǎn)生的問題，并旨在改善此類信息的準(zhǔn)確度。
[0012]本發(fā)明還旨在提供有關(guān)完全氣體耗盡的時間段的信息，其考慮到溫度對該信息的影響。
[0013]因此，本發(fā)明提供了一種與壓縮氣瓶一起使用的電子儀表，該電子儀表包括:一個或多個處理單元，該一個或多個處理單元適于從氣體壓力傳感器接收氣體壓力測量結(jié)果和從溫度傳感器接收溫度測量結(jié)果；和顯示器接口，該顯示器接口與一個或多個處理單元通信并適于與顯示器通信，其中一個或多個處理單元適于執(zhí)行下述步驟:
[0014]i)確定壓縮氣瓶中剩余氣體量的多個剩余氣體值，每個剩余氣體值基于多個氣體壓力測量結(jié)果和一個或多個溫度測量結(jié)果，和
[0015]ii)基于兩個剩余氣體值確定直至壓縮氣瓶中的基本上所有氣體被耗盡的剩余時間，和將該確定的剩余時間通信至顯示器的顯示器接口，
[0016]其中，在確定直至氣瓶中的基本上所有氣體被耗盡的剩余時間時，一個或多個處理單元適于使用差別至少最小差值閾值的兩個剩余氣體值。
[0017]另選地，本發(fā)明提供了一種與壓縮氣瓶一起使用的電子儀表，該電子儀表包括:一個或多個處理單元，該一個或多個處理單元適于從氣體壓力傳感器接收氣體壓力測量結(jié)果和從溫度傳感器接收溫度測量結(jié)果；和顯示器接口，該顯示器接口與一個或多個處理單元通信并適于與顯示器通信，其中一個或多個處理單元適于執(zhí)行下述步驟:確定壓縮氣瓶中剩余氣體量的多個剩余氣體值，每個剩余氣體值基于多個氣體壓力測量結(jié)果和一個或多個溫度測量結(jié)果，和基于兩個剩余氣體值確定直至壓縮氣瓶中的基本上所有氣體被耗盡的剩余時間，和將該確定的剩余時間通信至顯示器的顯示器接口，其中，在確定直至氣瓶中的基本上所有氣體被耗盡的剩余時間時，一個或多個處理單元不局限于使用它們之間具有預(yù)定的經(jīng)過時間的兩個剩余氣體值。
[0018]在另一替代形式中，本發(fā)明提供了一種與壓縮氣瓶一起使用的電子儀表，該電子儀表包括:一個或多個處理單兀;氣體壓力傳感器，該氣體壓力傳感器與一個多個處理單兀通信;溫度傳感器，該溫度傳感器與一個多個處理單元通信；顯示器接口，該顯示器接口與一個或多個處理單元通信并適于與顯示器通信;和程序存儲裝置，其中存儲有待由一個或多個處理單元執(zhí)行的指令，該指令實施下述步驟:確定壓縮氣瓶中剩余氣體量的多個剩余氣體值，每個剩余氣體值基于多個氣體壓力測量結(jié)果和一個或多個溫度測量結(jié)果，和基于兩個剩余氣體值確定直至壓縮氣瓶中的基本上所有氣體被耗盡的剩余時間，和將該確定的剩余時間通信至顯示器的顯示器接口，其中，在確定直至氣瓶中的基本上所有氣體被耗盡的剩余時間時，一個或多個處理單元適于使用差別至少最小差值閾值的兩個剩余氣體值，由此待用于確定氣體剩余時間的剩余氣體值的選擇不局限于它們之間具有預(yù)定的經(jīng)過時間的兩個剩余氣體值。
[0019]在一個優(yōu)選的實施方案中，電子儀表還包括一個或多個存儲器，該一個或多個存儲器與一個或多個處理單元通信，該一個或多個存儲器包括至少一個緩存器，該緩存器中暫時存儲有由一個或多個處理單元所確定的剩余氣體值。理想地，至少一個緩存器為FIFO緩存器。
[0020]在另一個優(yōu)選的實施方案中，一個或多個處理單元適于利用兩個剩余氣體值確定直至基本上所有氣體被耗盡的剩余時間，或程序存儲裝置包括用于利用兩個剩余氣體值確定直至基本上所有氣體被耗盡的剩余時間的指令，該兩個剩余氣體值差別至少預(yù)定的氣體差值閾值。
[0021]在一個特別優(yōu)選的實施方案中，一個或多個處理單元適于確定最大差值閾值和適于識別一對剩余氣體值以用于確定剩余時間，或程序存儲裝置包括用于確定最大差值閾值和用于識別一對剩余氣體值以用于確定剩余時間的指令，該一對剩余氣體值差別超出所述最小差值閾值但不超出最大差值閾值的量。
[0022]一個或多個處理單元可適于利用由一個或多個處理單元確定的溫度值和利用由一個或多個處理單元確定的壓力值來確定剩余氣體值，或程序存儲裝置包括用于利用由一個或多個處理單元確定的溫度值和利用由一個或多個處理單元確定的壓力值來確定剩余氣體值的指令，該溫度值基于溫度測量結(jié)果，每個壓力值為多個氣體壓力測量結(jié)果的平均值。
[0023]在一個特別優(yōu)選的實施方案中，每個溫度值通過向多個溫度測量結(jié)果應(yīng)用函數(shù)來確定，該函數(shù)基本匹配于對熱體的溫度差值的響應(yīng)，該熱體由氣瓶和其內(nèi)的壓縮氣體組成。每個溫度值可通過向多個溫度測量結(jié)果應(yīng)用過濾器來確定，該過濾器在時間域具有響應(yīng)，該響應(yīng)基本匹配于對熱體的溫度差值的響應(yīng)，該熱體由氣瓶和其內(nèi)的壓縮氣體組成。
[0024]電子儀表還包括第一數(shù)據(jù)端口，該第一數(shù)據(jù)端口與一個或多個處理單元通信并適于與氣體壓力傳感器通信。
[0025]另外，電子儀表還包括溫度傳感器或第二數(shù)據(jù)端