CN1877304B - 单种麻醉气体类型编码识别的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
单种麻醉气体类型编码识别的方法和装置，包括：a.在装置中设置不少于两个的红外透光片(T1～Tn)，其中一红外透光片为参考波长通道透光片，其余红外透光片为对各种麻醉气体均有不同波长吸收的透光片；获取的信号经数学运算处理，消除气体浓度影响，得到相对吸收系数；b.设定各相对吸收系数的阈值和判别方式，在编码字节(180)中相应的位置1或置0；c.设定各种麻醉气体在编码字节(180)中所对应的编码值，甄别出不同的麻醉气体，进行相应的处理；本发明的麻醉气体类型编码识别方法可以准确地判别出麻醉气体类型，且易于实现。
Description
技术领域 本发明涉及利用特定气体对特定波长红外光波有特定吸收率的现象来检测气体麻醉状态下人体呼吸道中各种气体的实时浓度方法和装置，尤其涉及用不同的透光片和特定的算法检出不同麻醉气体类型的方法和装置。
背景技术 现有技术中，医疗设备领域的气体类型监测仪的测量原理一般都是基于非色散红外光谱分析技术(NDIR，Non-Dispersive Infrared)，即根据被测气体对某一波段红外光的吸收特性，选择特定波段的红外光通过气体样本，红外光的衰减量与被测气体样本的浓度近似符合Beer-Lambert定律，麻醉气体类型检测则是利用几种麻醉气体都有显著吸收的几个波段(通常是要检测出几种麻醉气体就选取几个波段)，通过检测这几个波段附近的红外光的衰减量来判断麻醉气体类型。
临床上常用麻醉气体(地氟醚(Desflurane)、异氟醚(Isoflurane)、氟烷(Halothane)、七氟醚(Sevoflurane)、氨氟醚(Enflurane))的红外光吸收范围较宽，在有吸收的红外光波长范围内各种麻醉气体的吸收光谱集中于7～14μm且相互重叠，通入一种麻醉气体时几个麻醉气体检测通道都有衰减，使得不能通过单一波段的红外光衰减量来判断当前使用的麻醉气体类型。在很多医用麻醉气体检测仪器中仪器不能自动识别所通入的麻醉气体的类型，需要医生手动输入麻醉气体的类型。见美国专利4,914,719、5,046,018、5,231,591。由于气体类型与各通道的衰减量的对应关系很难找到，目前通常采用矩阵方程的计算方法来根据各个波长的测量信号计算并识别麻醉气体类型。
美国专利4,914,719、5,046,018、5,231,591所提到的矩阵方程是个非线性的方程。这样的非线性方程的求解需要用到N个测量信号的二阶以上变量(见专利5,046,018、5,231,591)，而对于存在多阶变量的矩阵方程很难求解。虽然可以通过设计特定的滤光片参数，使矩阵方程变成一个线性方程后求解(见专利4,914,719)，其计算步骤是利用N个特定波段的红外带通透光片得到N个波段的红外光，这些红外光照射被测气体样本，红外传感器测量穿过气体样本的红外光强，得到N个测量信号。以N个测量信号做为变量，利用一个N维矩阵方程计算被测气体样本中麻醉气体类型。
现有技术的主要缺点是：
Beer-Lambert定律只适用于单色光。由于透光片有一定的带宽，难以达到Beer-Lambert定律对单色光的要求，非单色光只是近似符合Beer-Lambert定律，导致气体浓度与红外光的衰减量的对数呈非线性对应关系。因此所述的矩阵方程是个非线性的方程。这样的非线性方程的求解需要用到N个测量信号的二阶以上变量，而对于存在多阶变量的矩阵方程很难求解。解决该问题的方法是设计特定的透光片参数，使矩阵方程变成一个线性方程后求解。但该透光片参数的设计较为复杂，还会受到生产工艺的限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有自动识别麻醉气体类型的技术缺陷而提出单种麻醉气体类型识别方法和装置，为了解决自动识别麻醉气体类型这一问题，本发明提出了一种适合于单种麻醉气体类型自动识别的编码识别方法。
在该测量装置的最佳实施例中，利用5个测量透光片和1个参考透光片得到5个测量信号和一个参考信号，由此，可以计算得到不同浓度麻醉气体通入时各个通道的相对吸收系数，相对吸收系数呈现一定的特征，可以根据相对吸收系数特征进行编码得到麻醉气体类型识别的依据。
根据比尔-朗勃定律，五个通道在通气体时光强的衰减公式为：
在上式中(n＝1～5)，I表示第n个通道在通气体时该通道所测光强AD值，I0n表示第n个通道在没有通气体时该通道所测光强AD值，kAn，kBn，kCn，kDn，kEn分别为五种麻醉气体在第n个通道的吸收系数，是五个常数，l为气室长度，CA，CB，CC，CD，CE分别为五种麻醉气体的浓度，因为气室长度l和吸收系数kAn，kBn，kCn，kDn，kEn都为常数，所以可定义为：
an＝kAn·l
bn＝kBn·l
cn＝kCn·l
dn＝kDn·l
en＝kEn·l
这样，吸收公式可简化为：
本发明解决所述技术问题通过采用以下的技术方案来实现：
实施单种麻醉气体类型编码识别的方法，基于包括红外光源、微处理器电路、检测气室、红外传感器、信号放大处理电路的测量装置，
所述方法包括步骤：
a.在装置中设置不少于两个红外透光片T1～Tn，其中一红外透光片为参考波长通道透光片，其余红外透光片为对各种麻醉气体均有吸收的不同波长的透光片；红外光源依次扫过各透光片，并穿过检测气室，由红外传感器进行光电转换，再由信号放大处理电路将信号放大；放大后的信号经微处理器电路A/D转换为数字信号，所述信号经数学运算处理，消除气体浓度影响，得到相对吸收系数；
b.设定各相对吸收系数的阈值和判别方式，若一相对吸收系数大于阈值则在编码字节中相应的位置1，小于阈值则置0；或比较各相对吸收系数之间的大小，如某相对吸收系数为最大，则在编码字节中相应的位置1，反之置0；或某相对吸收系数为最大，并另一特定相对吸收系数为最小，则在编码字节中相应的位置1，反之置0；
c.设定各种麻醉气体在编码字节中所对应的编码值，微处理器电路根据编码字节不同的编码值甄别不同的麻醉气体，进行相应的处理。
步骤a所述消除气体浓度影响，得到相对吸收系数，包括：
a.首先根据吸收公式得到如下一组公式：
Ln(I0/I|λ1)＝a1·CA
Ln(I0/I|λ2)＝a2·CA
：
：
Ln(I0/I|λn)＝an·CA
对经微处理器电路A/D转换的数字信号，再进行数学运算得到一组麻醉气体在一定浓度、不同光强时的光浓值(a1～an)·CA，
其中n＝1～5，表示由被红外光源(10)照射n个所述红外透光片的光线穿过检测气室(50)分别形成的气体吸收红外光通道的通道号，
I是通入气体时所测得的光强度，I0是未通入气体时所测得的光强度，λn是所述第n个透光片(Tn)的透光波长，那么I0/I|λn就表示在所述第n个气体吸收红外光通道内的I0与I的比值，
a1～an是气体对波长是λn的红外光的吸收系数因子，
CA是通入气体的浓度；
b.在一组光浓值中选出一不为0的光浓值，被其余光浓值除，从而消掉浓度，得到一组相对吸收系数δ1～δn，所述δn＝an/(a1～an)。
步骤b所述比较各相对吸收系数之间的大小，如某相对吸收系数为最大，则在编码字节中相应的位置1，反之置0；或某相对吸收系数为最大，并另一特定相对吸收系数为最小，则在编码字节中相应的位置1，反之置0，包括，
当1通道与2通道的比值δ1为最大时第一位编码为1否则为0，即如果δ1是各相对吸收系数中最大值，那么将编码字节(180)的第一位编码Bit0置1；
当3通道与2通道的比值δ3为最大时第二位编码为1否则为0，即如果δ3是各相对吸收系数中最大值，那么将编码字节(180)的第二位编码Bit1置1；
当2通道与2通道的比值δ2为最大时第三位编码为1否则为0，即如果δ2是各相对吸收系数中最大值，那么将编码字节(180)的第三位编码Bit2置1；
当4通道与2通道的比值δ4大于1时第四位编码为1否则为0，即如果相对吸收系数δ4大于1，那么将编码字节(180)的第四位编码Bit3置1；
当5通道与2通道的比值δ5大于0.2，并且4通道与2通道的比值δ4接近于0时，第五位编码为1否则为0，即如果相对吸收系数δ5大于0.2并且相对吸收系数δ4接近于0，那么将编码字节(180)的第五位编码Bit4置1。
步骤c所述根据编码字节不同的编码值甄别不同的麻醉气体，进行相应的处理，包括：
当：编码字节
此时为氟烷
当：编码字节
此时为七氟醚
当：编码字节
此时为地氟醚
当：编码字节
此时为氨氟醚
当：编码字节
此时为异氟醚
所述编码字节各编码结果的最终获得都是采样n次，并将n次结果取平均值后得到的，所述n＞2并且＜32；最佳n＞4并且＜16。
具体地，步骤a设置六个红外透光片，其中一红外透光片为参考波长通道透光片，其余红外透光片为对各种麻醉气体均有吸收的不同波长的透光片；包括，
第一波长通道透光片，其透光波长λ1＝8.37μm，
第二波长通道透光片，其透光波长λ2＝8.55μm，
第三波长通道透光片，其透光波长λ3＝8.75μm，
第四波长通道透光片，其透光波长λ4＝9.62μm，
第五波长通道透光片，其透光波长λ5＝12.3μm，
参考波长通道透光片，其透光波长λr＝10.5μm 。
步骤c所述微处理器电路根据编码字节不同的编码值甄别不同的麻醉气体，进行相应的处理。包括：a.将所判定的麻醉气体名称在显示器上显示；b.将所判定的麻醉气体名称数据通过通讯接口传输到上位机。
本发明按照上述方法设计制造单种麻醉气体类型测量的装置，包括红外光源、微处理器电路、检测气室、红外传感器、信号放大处理电路、显示器和键盘，其特征在于：还包括透光片轮，所述透光片轮上有不少于两个红外透光片；所述红外光源发出的光线扫过各透光片，并穿过检测气室，由所述红外传感器进行光电转换形成电信号；该电信号被信号放大处理电路放大，并经A/D转换为数字信号输入微处理器电路；所述微处理器电路对所述数字信号进行数学运算处理，消除气体浓度影响，得到相对吸收系数，然后根据各相对吸收系数的阈值和判别方式形成编码字节，再根据编码字节的编码值甄别出不同的麻醉气体，从而进行相应的处理。
具体地，所述透光片轮上设置六个红外透光片，包括，
第一波长通道透光片，其透光波长λ1＝8.37μm，
第二波长通道透光片，其透光波长λ2＝8.55μm，
第三波长通道透光片，其透光波长λ3＝8.75μm，
第四波长通道透光片，其透光波长λ4＝9.62μm，
第五波长通道透光片，其透光波长λ5＝12.3μm，
参考波长通道透光片，其透光波长λr＝10.5μm，
其中参考波长通道与第一至第五波长通道中任一通道组合进行检测。
所述透光片轮连接电动机，电动机接电机驱动电路，电机驱动电路连接微处理器电路；所述红外光源的安装位置是其轴线穿过红外透光片、再穿过检测气室，并与红外传感器的轴线重合；微处理器电路将所判定的麻醉气体名称在显示器上显示；或微处理器电路将所判定的麻醉气体名称数据通过通讯接口传输到上位机；或既将所判定的麻醉气体名称在显示器上显示，同时也通过通讯接口将数据传输到上位机。
与现有技术相比较，本发明提出的麻醉气体类型编码识别的方法可以准确地判别出麻醉气体类型，且易于实现。
附图说明 图1是本发明麻醉气体类型编码识别装置的构成框图；
图2是6通道透光片波长和气体特性曲线示意图；
图3是编码字节构成示意图。
具体实施方式 下面结合附图及最佳实施例对本发明做进一步详尽的描述。
如图1～3所示：实施单种麻醉气体类型编码识别的方法，基于包括红外光源10、微处理器电路80、检测气室50、红外传感器60、信号放大处理电路70的测量装置，所述方法包括步骤：
a.在装置中设置不少于两个红外透光片T1～Tn，其中一红外透光片为参考波长通道透光片，其余红外透光片为对各种麻醉气体均有吸收的不同波长的透光片；红外光源10依次扫过各透光片T1～Tn，并穿过检测气室50，由红外传感器60进行光电转换，再由信号放大处理电路70将信号放大；放大后的信号经微处理器电路80A/D转换为数字信号，所述信号经数学运算处理，消除气体浓度影响，得到相对吸收系数；
b.设定各相对吸收系数的阈值和判别方式，若一相对吸收系数大于阈值则在编码字节180中相应的位置1，小于阈值则置0；或比较各相对吸收系数之间的大小，如某相对吸收系数为最大，则在编码字节180中相应的位置1，反之置0；或某相对吸收系数为最大，并另一特定相对吸收系数为最小，则在编码字节180中相应的位置1，反之置0；
c.设定各种麻醉气体在编码字节180中所对应的编码值，微处理器电路80根据编码字节180不同的编码值甄别不同的麻醉气体，进行相应的处理。
步骤a所述消除气体浓度影响，得到相对吸收系数，包括：
1.首先根据吸收公式得到一组公式：
Ln(I0/I|λ1)＝a1·CA
Ln(I0/I|λ2)＝a2·CA
：
：
Ln(I0/I|λn)＝an·CA
对经微处理器电路80A/D转换的数字信号，再进行数学运算得到一组麻醉气体在一定浓度、不同光强时的光浓值(a1～an)·CA，
其中n＝1～5，表示由红外光源(10)照射n个所述红外透光片的光线穿过检测气室(50)分别形成的气体吸收红外光通道的通道号，
I是通入气体时所测得的光强度，I0是未通入气体时所测得的光强度，λn是所述第n个红外透光片(Tn)的透光波长，那么I0/I|λn就表示在所述第n个气体吸收红外光通道内的I0与I的比值，
a1～an是气体对波长是λn的红外光的吸收系数因子，
CA是通入气体的浓度；；
2.在一组光浓值中选出一不为0的光浓值，被其余光浓值除，从而消掉浓度得到一组相对吸收系数δ1～δn，所述δn＝an/(a1～an)。
步骤b所述比较各相对吸收系数之间的大小，如某相对吸收系数为最大，则在编码字节180中相应的位置1，反之置0；或某相对吸收系数为最大，并另一特定相对吸收系数为最小，则在编码字节180中相应的位置1，反之置0，包括，
当1通道与2通道的比值δ1为最大时第一位编码为1否则为0，即如果δ1是各相对吸收系数中最大值，那么将编码字节180的第一位编码Bit0置1；
当3通道与2通道的比值δ3为最大时第二位编码为1否则为0，即如果δ3是各相对吸收系数中最大值，那么将编码字节180的第二位编码Bit1置1；
当2通道与2通道的比值δ2为最大时第三位编码为1否则为0，即如果δ2是各相对吸收系数中最大值，那么将编码字节180的第三位编码Bit2置1；
当4通道与2通道的比值δ4大于1时第四位编码为1否则为0，即如果相对吸收系数δ4大于1，那么将编码字节180的第四位编码Bit3置1；
当5通道与2通道的比值δ5大于0.2，并且4通道与2通道的比值δ4接近于0时，第五位编码为1否则为0，即如果相对吸收系数δ5大于0.2并且相对吸收系数δ4接近于0，那么将编码字节180的第五位编码Bit4置1。
步骤c所述微处理器电路80根据编码字节180不同的编码值甄别不同的麻醉气体，进行相应的处理，包括：
当：编码字节180
此时为氟烷
当：编码字节180
此时为七氟醚
当：编码字节180
此时为地氟醚
当：编码字节180
此时为氨氟醚
当：编码字节180
此时为异氟醚
所述编码字节180各次字节编码结果的最终获得都是采样n次，并将n次结果取平均值后得到的，所述n＞2并且＜32；在最佳实施例中n＞4并且＜16
具体地，在步骤a设置六个红外透光片T1～T6，其中一红外透光片为参考波长通道透光片T6，其余红外透光片T1～T5为对各种麻醉气体均有吸收的不同波长的透光片；包括，
第一波长通道透光片T1，其透光波长λ1＝8.37μm，
第二波长通道透光片T2，其透光波长λ2＝8.55μm，
第三波长通道透光片T3，其透光波长λ3＝8.75μm，
第四波长通道透光片T4，其透光波长λ4＝9.62μm，
第五波长通道透光片T5，其透光波长λ5＝12.3μm，
参考波长通道透光片T6，其透光波长λr＝10.5μm，
其中透光片T6形成的参考波长通道与各红外透光片T1～T5形成的第一至第五波长通道中任一通道组合进行检测。
如图2所示：从五种麻醉气体的吸收谱线来看，五种麻醉气体在五个通道的吸收系数是不一样的，因此相对5个通道的5组相对吸收系数即5个通道相对与其中一个通道的吸收系数比值是不一样的。可以根据这5组相对吸收系数中的一组或几组的组合来进行麻醉气体类型的识别，从而消除各麻醉气体吸收光谱互相耦合带来的影响，准确地识别出麻醉气体的类型。各组相对吸收系数的组合方法可以有很多种，通过实践，编码方法都能准确识别麻醉气体类型。
Δλ为滤光片的通带宽度为90nm。
在通入氨氟醚(Enflurane)时3通道相对2通道的相对吸收系数最大；
在通入异氟醚(Isoflurane)时通道2对通道2的相对吸收系数最大；
在通入氟烷(Halothane)时通道5相对通道2的相对吸收系数，经验证通氟烷(Halothane)时第5通道与2通道的比值在0.5左右而其他麻醉气体则不会高于0.1。所以只要5通道与2通道的比值大于一定的比值就可判断有氟烷(Halothane)出现。
在通入七氟醚(Sevoflurane)时1通道相对2通道的相对吸收系数最大；七氟醚(Sevoflurane)在第4通道处的吸收系数比第2通道的吸收系数大，而其他气体在这个波段的吸收系数则比第2通道的吸收系数小，所以只有在七氟迷出现时，第4通道与2通道的比值才大于1，于是七氟醚(Sevoflurane)的存在可以通过这一特征的检测来进行识别，只要满足这一条件的麻醉气体类型为七氟醚(Sevoflurane)，而不是其他气体。
在通入地氟醚(Desflurane)时1通道相对2通道的相对吸收系数最大；地氟醚(Desflurane)的识别不仅需要采用1通道相对2通道相对吸收系数的最大值作为编码依据，也需要联合9.62um第4通道相对通道2的相对吸收系数的特征进行识别。1通道相对2通道相对吸收系数最大是通入的气体可能是七氟醚(Sevoflurane)或地氟醚(Desflurane)；第4通道相对通道2的相对吸收系数大于1时通入的气体为七氟醚(Sevoflurane)；而当1通道相对2通道相对吸收系数最大，并且第4通道相对通道2的相对吸收系数不大于1时才能判断通入的麻醉气体的类型是地氟醚(Desflurane)。
根据麻醉气体的吸收谱选择几种合适的波段，分别测量每种麻醉气体在这几个波段的光强衰减量，并对测量结果先进行处理，计算得到各个通道的相对吸收系数，根据相对吸收系数的特点，对几个通道的相对吸收系数按照一定的规则进行编码，不同的气体对应不同的编码，这样就可以根据不同的编码识别出不同类型的麻醉气体。
步骤c所述微处理器电路80根据编码字节180不同的编码值甄别不同的麻醉气体，进行相应的处理。包括：a.将所判定的麻醉气体名称在显示器150上显示；b.将所判定的麻醉气体名称数据通过通讯接口170传输到上位机。
本发明还可以通过以下的技术方案进一步得到实施。
设计制造单种麻醉气体类型编码识别的装置，包括红外光源10、微处理器电路80、检测气室50、红外传感器60、信号放大处理电路70、显示器150和键盘160，尤其是还包括透光片轮30，所述透光片轮30上有n个红外透光片T1～Tn。
在本发明的最佳实施例中，所述透光片轮30上n个红外透光片T1～Tn是6个，包括，
第一波长通道透光片T1，其透光波长λ1＝8.37μm，
第二波长通道透光片T2，其透光波长λ2＝8.55μm，
第三波长通道透光片T3，其透光波长λ3＝8.75μm，
第四波长通道透光片T4，其透光波长λ4＝9.62μm，
第五波长通道透光片T5，其透光波长λ5＝12.3μm，
参考波长通道透光片T6，其透光波长λr＝10.5μm。
如图1所示：所述透光片轮30联结电动机20，电动机20接电机驱动电路110，电机驱动电路110连接微处理器电路80；所述红外光源10的安装位置是其轴线穿过红外透光片T1～Tn、再穿过检测气室50，并与红外传感器60的轴线重合；微处理器电路80将所判定的麻醉气体名称在显示器150上显示；或微处理器电路80将所判定的麻醉气体名称数据通过通讯接口170传输到上位机；或既将所判定的麻醉气体名称在显示器150上显示，同时也通过通讯接口170将数据传输到上位机。
由图1可知，测量波段和参考波段红外光穿过检测气室中的被测气体后，被红外传感器60探测，分别得到测量信号和参考信号。其中测量信号的强度随着被测气体中麻醉气体类型变化而变化，参考信号不随麻醉气体类型变化而变化。将测量信号与参考信号经信号放大处理电路70送入微处理器电路80进行相应的处理得到麻醉气体的类型。检测气室50中的气体由气泵100从病人呼吸气体中连续抽取小样本的采样气体，并送入检测气室50中。在气体进入采样气室50的气路中通过流速检测电路130检测实时的抽气速率，并由微处理器电路80通过气泵控制电路140控制气泵100的抽气速度，达到稳定采样气体抽气速度的目的。
键盘160用于输入操作指令。
电动机驱动电路110在最佳实施例中用于驱动步进电动机。三通阀控制电路120的输入接入微处理器电路80中。
与现有技术相比，本专利提出的组合编码的识别麻醉气体类型的方法可以很准确地识别出混合麻醉气体中的麻醉气体类型，该识别使用的软件算法非常简单，降低了检测设备的软件复杂度和成本，为计算麻醉气体浓度打下基础。
Claims (10)
1.单种麻醉气体类型编码识别的方法，基于包括红外光源(10)、微处理器电路(80)、检测气室(50)、红外传感器(60)、信号放大处理电路(70)的测量装置，其特征在于，所述方法包括步骤：
a.在装置中设置不少于两个的红外透光片(T1～Tn)，其中一红外透光片为参考波长通道透光片，其余红外透光片为对各种麻醉气体均有吸收的不同波长的透光片；红外光源(10)扫过各透光片(T1～Tn)，并穿过检测气室(50)，由红外传感器(60)进行光电转换，再由信号放大处理电路(70)将信号放大；放大后的信号经A/D转换为数字信号，所述信号经数学运算处理，消除气体浓度影响，得到相对吸收系数；
b.设定各相对吸收系数的阈值和判别方式，若一相对吸收系数大于阈值则在编码字节(180)中相应的位置1，小于阈值则置0；或比较各相对吸收系数之间的大小，如某相对吸收系数为最大，则在编码字节(180)中相应的位置1，反之置0；或某相对吸收系数为最大，并另一特定相对吸收系数为最小，则在编码字节(180)中相应的位置1，反之置0；
c.设定各种麻醉气体在编码字节(180)中所对应的编码值，根据编码字节(180)不同的编码值甄别不同的麻醉气体，进行相应的处理。
2.根据权利要求1所述的单种麻醉气体类型编码识别的方法，其特征在于：步骤a所述消除气体浓度影响，得到相对吸收系数，包括：
a.首先根据一组公式
Ln(I0/I|λ1)＝a1·CA
Ln(I0/I|λ2)＝a2·CA
.
.
.
.
Ln(I0/I|λn)＝an·CA
对经A/D转换的数字信号，再进行数学运算得到一组麻醉气体在一定浓度、不同光强时的光浓值(a1～an)·CA，
其中n＝1～5，表示由红外光源(10)照射n个所述红外透光片的光线穿过检测气室(50)分别形成的气体吸收红外光通道的通道号，
I是通入气体时所测得的光强度，I0是未通入气体时所测得的光强度，λn是所述第n个红外透光片(Tn)的透光波长，那么I0/I|λn就表示在所述第n个气体吸收红外光通道内的I0与I的比值，
a1～an是气体对波长是λn的红外光的吸收系数因子，
CA是通入气体的浓度；
b.在一组光浓值中选出一不为0的光浓值，被其余光浓值除，从而消掉浓度，得到一组相对吸收系数δ1～δn，所述δn＝an/(a1～an)。
3.根据权利要求1所述的单种麻醉气体类型编码识别的方法，其特征在于：步骤b所述比较各相对吸收系数之间的大小，如某相对吸收系数为最大，则在编码字节(180)中相应的位置1，反之置0；或某相对吸收系数为最大，并另一特定相对吸收系数为最小，则在编码字节(180)中相应的位置1，反之置0，包括，
当1通道与2通道的比值δ1为最大时第一位编码为1否则为0，即如果δ1是各相对吸收系数中最大值，那么将编码字节(180)的第一位编码置1；
当3通道与2通道的比值δ3为最大时第二位编码为1否则为0，即如果δ3是各相对吸收系数中最大值，那么将编码字节(180)的第二位编码置1；
当2通道与2通道的比值δ2为最大时第三位编码为1否则为0，即如果δ2是各相对吸收系数中最大值，那么将编码字节(180)的第三位编码置1；
当4通道与2通道的比值δ4大于1时第四位编码为1否则为0，即如果相对吸收系数δ4大于1，那么将编码字节(180)的第四位编码置1；
当5通道与2通道的比值δ5大于0.2，并且4通道与2通道的比值δ4接近于0时，第五位编码为1否则为0，即如果相对吸收系数δ5大于0.2并且相对吸收系数δ4接近于0，那么将编码字节(180)的第五位编码置1。
4.根据权利要求1所述的单种麻醉气体类型编码识别的方法，其特征在于：步骤c所述根据编码字节(180)不同的编码值甄别不同的麻醉气体，进行相应的处理，包括：
当： 编码字节(180)
第八位编码 第七位编码 第六位编码 第五位编码 第四位编码 第三位编码 第二位编码 第一位编码
此时为氟烷
当： 编码字节(180)
第八位编码 第七位编码 第六位编码 第五位编码 第四位编码 第三位编码 第二位编码 第一位编码
此时为七氟醚
当： 编码字节(180)
第八位编码 第七位编码 第六位编码 第五位编码 第四位编码 第三位编码 第二位编码 第一位编码
此时为地氟醚
当： 编码字节(180)
第八位编码 第七位编码 第六位编码 第五位编码 第四位编码 第三位编码 第二位编码 第一位编码
此时为氨氟醚
当： 编码字节(180)
第八位编码 第七位编码 第六位编码 第五位编码 第四位编码 第三位编码 第二位编码 第一位编码
此时为异氟醚
5.根据权利要求4所述的单种麻醉气体类型编码识别的方法，其特征在于：所述编码字节(180)各编码结果的最终获得都是采样n次，并将n次结果取平均值后得到的，
所述n＞4 并且＜16。
6.根据权利要求1所述的单种麻醉气体类型编码识别的方法，其特征在于：在步骤a设置六个红外透光片(T1～T6)，其中一红外透光片(T6)为参考波长通道透光片，其余红外透光片(T1～T5)为对各种麻醉气体均有吸收的不同波长的透光片；包括，
第一波长通道透光片(T1)，其透光波长λ1＝8.37μm，
第二波长通道透光片(T2)，其透光波长λ2＝8.55μm，
第三波长通道透光片(T3)，其透光波长λ3＝8.75μm，
第四波长通道透光片(T4)，其透光波长λ4＝9.62μm，
第五波长通道透光片(T5)，其透光波长λ5＝12.3μm，
参考波长通道透光片(T6)，其透光波长λr＝10.5μm。
7.根据权利要求1所述的单种麻醉气体类型编码识别的方法，其特征在于：步骤c所述根据编码字节(180)不同的编码值甄别不同的麻醉气体，进行相应的处理。包括：a.将所判定的麻醉气体名称在显示器(150)上显示；b.将所判定的麻醉气体名称数据通过通讯接口(170)传输到上位机。
8.单种麻醉气体类型编码识别的装置，包括红外光源(10)、微处理器电路(80)、检测气室(50)、红外传感器(60)、信号放大处理电路(70)、显示器(150)和键盘(160)，其特征在于：还包括透光片轮(30)，所述透光片轮(30)上有不少于两个的红外透光片(T1～Tn)；所述红外光源(10)发出的光线扫过各透光片(T1～Tn)，并穿过检测气室(50)，由所述红外传感器(60)进行光电转换形成电信号；该电信号被信号放大处理电路(70)放大，并经A/D转换为数字信号输入微处理器电路(80)；
所述微处理器电路(80)对所述数字信号进行数学运算处理，消除气体浓度影响，得到所选波长段之间的相对吸收系数，然后根据各相对吸收系数之间或者所述相对吸收系数与预设阈值的比较形成编码字节(180)，再根据编码字节(180)的编码值甄别出不同的麻醉气体，从而进行相应的处理。
9.根据权利要求8所述的单种麻醉气体类型编码识别的装置，其特征在于：所述透光片轮(30)上设置六个红外透光片(T1～T6)，其中一红外透光片(T6)为参考波长通道透光片，其余红外透光片(T1～T5)为对各种麻醉气体均有吸收的不同波长的透光片，包括，
第一波长通道透光片(T1)，其透光波长λ1＝8.37μm，
第二波长通道透光片(T2)，其透光波长λ2＝8.55μm，
第三波长通道透光片(T3)，其透光波长λ3＝8.75μm，
第四波长通道透光片(T4)，其透光波长λ4＝9.62μm，
第五波长通道透光片(T5)，其透光波长λ5＝12.3μm，
参考波长通道透光片(T6)，其透光波长λr＝10.5μm，
其中透光片(T6)形成的参考波长通道与各红外透光片(T1～T5)形成的第一至第五波长通道中任一通道组合进行检测。
10.根据权利要求8所述的单种麻醉气体类型编码识别的装置，其特征在于：所述透光片轮(30)联结电动机(20)，电动机(20)接电机驱动电路(110)，电机驱动电路(110)连接微处理器电路(80)；所述红外光源(10)的安装位置是其轴线穿过红外透光片(T1～Tn)、再穿过检测气室(50)，并与红外传感器(60)的轴线重合；微处理器电路(80)将所判定的麻醉气体名称在显示器(150)上显示；或微处理器电路(80)将所判定的麻醉气体名称数据通过通讯接口(170)传输到上位机；或既将所判定的麻醉气体名称在显示器(150)上显示，同时也通过通讯接口(170)将数据传输到上位机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |