[发明专利]用于以温度补偿的方式光学检测流体的氧含量的设备

说明书

传感器装置包括反应组件(72)，所述反应组件具有壳体(52)和探测器组件(54)，其中在壳体(52)中设置有层构件装置(60)，所述层构件装置(60)包括：‑包含发光物质的反应层体(62)，所述反应层体能够通过用第一波长的第一电磁辐射辐照来激发，以放射不同于所述第一波长的第二波长的第二电磁辐射，和‑发射红外辐射(I)的温度‑检测层体(64)，其中壳体(62)具有开口(78a，78b)，流体能够穿过所述开口，其中壳体(52)具有反应窗(66a)和在空间上远离所述反应窗设置的温度‑检测窗(66b)，其中反应窗(66a)传送第一(E1)和第二电磁辐射(E2)，并且其中所述检测窗(66b)可由红外辐射(I)穿透，其中探测器组件(54)包括：‑辐射源(82)，所述辐射源构成用于放射第一电磁辐射(E1)，‑辐射探测器(86)，所述辐射探测器构成用于检测第二电磁辐射(E2)；和‑红外探测器(90)，所述红外探测器构成用于通过温度‑检测窗(66b)检测从温度‑检测层体(64)放射的红外辐射(I)。根据本发明提出，反应层体(62)和温度‑检测层体(64)彼此独立地构成。

技术领域

本发明涉及一种用于以温度补偿的方式光学检测流体的氧含量的面状的层构件装置，其中所述面状的层构件装置包括：

-含发光物质的反应层体，其发光物质可通过用第一波长的电磁辐射辐照来激发以放射与第一波长不同的第二波长的第二电磁辐射，其中发光物质的被激发的放射特性与接触发光物质的流体中的氧分压相关，和

-发射红外辐射的温度-检测层体。

背景技术

这种类型的层构件装置从US 2013/0023782 A1中已知。该文献描述了一种具有这种层构件装置的传感器装置，所述传感器装置基于发光物质的氧诱导的发光物质猝灭(“luminescence quenching”)的本身已知的测量原理来测量呼吸气体的氧浓度。在此，存在于反应层体中的发光物质通过用第一电磁辐射辐照来激发以放射不同于第一电磁辐射的第二电磁辐射。通常，第二电磁辐射的波长与第一电磁辐射的波长相比是更长波的。

简单地概括，所基于的测量原理能够如下示出：通过用第一电磁辐射辐照，发生到发光物质中的能量输入。通过辐照所给予发光物质的激发能量在一定时间差中以呈第二电磁辐射形式再次提供给发光物质。而如果通过用第一电磁辐射辐照来激发的发光物质通过氧接触，那么由于到进行接触的氧处的能量传输而使发光物质的无辐射地退激发。以这种方式影响存在于发光物质处的氧的放射特性作为对通过辐照所获得的激发的响应。

接触发光物质的氧影响所述发光物质的在其它情况下相同地进行激发时关于第二电磁辐射的强度和关于第二电磁辐射的放射的持续时间的放射特性。作为对基于放射特性的时间特征用第一电磁辐射进行辐照的响应，对发光物质的受当前存在的氧影响的放射特性的评估相对于基于受影响的强度的评估被认为是更精确的评估，因为根据第二电磁辐射的放射的时间特征的评估与根据其强度的评估不同，不受发光物质因老化而引起的褪色影响或者至少不那么强地受影响。

发光物质的放射特性在其它情况下条件相同时还受发光物质的温度影响。这使得对通常通过传感器所观察的放射特性的评估在温度变化的环境中是困难的。温度变化的环境例如在呼吸气体中测量氧浓度时存在，与患者在一定代谢之后再次呼出的温度相比，呼吸气体通常以不同的温度输送给患者。呼出的呼吸气体的温度也能够与患者的健康状态相关地改变。

为了解决这个问题，US 2013/0023782A1提出：无接触地通过红外探测器来测量包含发光物质的反应层体的温度。由此，应当同时通过检测发光物质的放射特性来检测其温度，使得能够在知悉温度的情况下适当地评估放射特性。

因此，根据US 2013/0023782A1，包含发光物质的反应层体和温度检测层体是同一物体。