[发明专利]麻醉气体识别及测量的装置和方法

说明书

为了提供一种麻醉气体识别及测量装置和方法，本申请所述麻醉气体识别及测量装置包括发出红外光的红外光源，通入麻醉气体的气室，检测红外光信号强度的红外探测器及微控制器，所述红外探测器至少包括第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道、第二通道以及第三通道前端分别安装有第一红外滤光片、第二红外滤光片以及第三红外滤光片，所述微控制器根据红外探测器测得的红外光的信号强度和存储单元中存储的信息判断待测麻醉气体种类并计算待测麻醉气体浓度的计算单元及显示待测麻醉气体种类和浓度的显示装置。本申请麻醉气体的识别及测量方法简单，易于实现，且利于麻醉气体识别及测量装置的小型化。

技术领域

本发明涉及麻醉气体的识别及测量，尤其涉及一种麻醉气体识别及测量的装置和方法。

背景技术

现用于医疗领域的麻醉气体浓度检测仪的测量原理一般基于非色散红外光谱技术，即根据被测气体对某一波段红外光的特征吸收，该波段的红外光通过气体样本，红外光的衰减量与被测气体的浓度近似符合比尔-朗博定律。能够使用非色散红外光谱技术检测的气体有CO2，N2O，麻醉气体等。

临床上常用的五种麻醉气体(氟烷，七氟烷，恩氟烷，异氟烷，地氟烷)的吸收波段主要集中在8um-10um的范围内，并且相互重叠如图1所示，导致无法只使用某一波段的红外光实现麻醉气体种类的识别和测量麻醉气体的浓度。

中国专利CN 1760664B公开了一种麻醉气体测量的方法和装置，该方法描述的实现方式是使用电机带动一个切光轮，切光轮上安装至少四片滤光片；中国专利CN1877304B中提到的麻醉气体测量的方法也是使用电机驱动切光轮，切光轮上安装至少两片滤光片实现单种麻醉气体的自动识别。由于电机和切光轮的存在，导致麻醉气体识别和测量装置难以小型化，并且抗震性差，而小型化和抗跌落正是主流式麻醉气体检测装置需要的。

因此，有必要提出一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

为了利于麻醉气体识别及测量装置的小型化，同时提供一种单种麻醉气体的识别及测量方法，本发明的一个方面提供一种麻醉气体识别及测量装置，包括发出红外光的红外光源，通入麻醉气体的气室，检测红外光信号强度的红外探测器及微控制器，所述红外探测器至少包括第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道、第二通道以及第三通道前端分别安装有第一红外滤光片、第二红外滤光片以及第三红外滤光片，所述第一红外滤光片中心波长对应波段的红外光无法被CO₂，N₂O和各种麻醉气体吸收，所述第二红外滤光片中心波长对应的波段红外光能够被各种麻醉气体吸收，所述第三红外滤光片中心波长对应波段的红外光被各种麻醉气体有差异的吸收，所述微控制器包括存储单元、根据红外探测器测量的信号强度和存储单元中存储的信息判断待测麻醉气体种类并计算待测麻醉气体浓度的计算单元及显示待测麻醉气体种类和浓度的显示装置，存储单元存储的信息包括多个已知的单种麻醉气体特征系数和已知的单种麻醉气体的标定曲线。

通过对红外探测器设置多个通道，并在每个通道前端设置不同中心波长的红外滤光片，根据麻醉气体对不同波段的红外光吸光度不一致的特性，测量出红外光被麻醉气体吸收后通过红外滤光片被测得的信号强度，根据不同通道的信号强度计算出该麻醉气体的特征系数，从而与存储单元中的信息进行比较及计算，以确定该单种麻醉气体的种类与浓度。本申请麻醉气体识别及测量装置的结构简单，利于麻醉气体识别及测量装置的小型化。

进一步的，所述第一红外滤光片与第一通道的位置固定，第二红外滤光片与第二通道的位置固定，第三红外滤光片与第三通道的位置固定。作为一种优选地，各红外滤光片封装于各通道的前端。

为了使经过气室被麻醉气体吸收的红外光，透过红外滤光片，同时到达红外探测器的多个通道。进一步的，所述第一通道、第二通道和第三通道排列于同一平面，且第一红外滤光片、第二红外滤光片及第三红外滤光片至红外光源的距离均相等。