УСТРОЙСТВО И СПОСОБЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕБУЕМОЙ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТЕЙ
DEVICE AND METHODS FOR DETERMINING REQUIRED LIQUID VISCOSITY

Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится к устройствам и способам для определения точной вязкости текучих сред, в частности, кроме прочего, в помощь лицам, страдающим от дисфагии или подобных проблем со здоровьем, и соответствующим медицинским работникам в установлении точной вязкости текучих сред после загущения загустителем или во время загущения.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Загущение текучих сред - это распространенная практика, используемая, например, в производстве пищевых продуктов и лакокрасочной промышленности. Существует целый ряд методов измерений, включая использование реометров, вискозиметров, измерения течения под действием силы тяжести и другие методы, чтобы обеспечить правильное смешивание и/или определение загущенности или вязкости в соответствии с конкретными целевыми техническими требованиями.
Термин «текучая среда» предназначен означать любой текучий материал, включая, кроме прочего, полутвердые вещества, гели, эмульсии, суспензии и кремы. Этот термин предназначен для охвата и газообразных материалов.
Одной особенно важной сферой является загущение текучих сред для больничных напитков, целевыми потребителями которых являются больные дисфагией. Дисфагия - это медицинское состояние, проявляющееся в затруднении, дискомфорте при акте глотания или невозможности совершить глоток. К сожалению, существует очень мало способов лечения этого состояния, и зачастую больные рассчитывают на добавление различных загустителей в потребляемые текучие среды, поскольку загущенные текучие среды легче безопасно глотать без аспирации.
Одной из основных проблем, связанных с использованием загустителей для загущения ряда текучих сред, является правильная оценка вязкости и/или реологии и/или тиксотропных свойств жидкости после добавления загустителя с обеспечением надлежащих параметров (для предотвращения связанных с дисфагией осложнений). Часто для установления необходимой вязкости жидкости количество загустителя необходимо точно измерить и добавить в известное количество жидкости. Силы трения в жидкости и ее реологические свойства зачастую трудно оценить, и это может привести к тому, что больные будут пытаться проглотить жидкости, недостаточно вязкие и/или слишком вязкие, и при этом будут сталкиваться с проблемами глотания.
В последнее время достигнут определенный прогресс в стремлении стандартизировать добавление загустителей и оценку правильных вязкостей жидкостей. Международная инициатива по классификации и стандартизации диет по дисфагии (IDDSI) предложила стандартизированное тестирование с использованием шприца, поскольку шприцы широко распространены в медицине. В методе тестирования IDDSI «тест на текучесть жидкостей» из цилиндра шприца удаляют поршень, и шприц заполняют сверху до отметки 10 мл, держа палец в перчатке на подыгольном конусе шприца для предотвращения вытекания жидкости. Затем палец с подыгольного конуса убирают и определяют, сколько жидкости вытекло из цилиндра шприца за 10 секунд. Хотя этот тест на текучесть жидкостей представляет собой шаг в правильном направлении для помощи больным и медицинскому персоналу в определении вязкости данной жидкости, с ним связан ряд проблем. Во-первых, шприцы изготавливаются из разных материалов, и различия в изготовлении могут дать в результате подыгольные конусы, отличающиеся по форме и размерам, что, несомненно, может влиять на расход жидкостей, вытекающих из цилиндра шприца, и, кроме того, эти подыгольные конусы могут забиваться. Кроме того, субъективность оценки привносится пузырьками или поверхностным натяжением мениска жидкости, обычно повышающимся при повышении вязкости жидкости. Кроме того, этот тест требует, чтобы медработник или больной обладал сноровкой, чтобы держать шприц одной рукой с одним из пальцев, закрывающим подыгольный конус, при этом наливая или подавая пипеткой/шприцем образцы жидкости в цилиндр шприца. Если для повышения вязкости требуется добавление дополнительных загустителей, это также может вызвать проблему, если образец выброшен, поскольку начальный объем жидкость уменьшился, и поэтому трудно определить, сколько требуется дополнительного загустителя. Альтернативно, если образец жидкости помещен обратно в первоначальную жидкость, в подлежащую потреблению жидкость могли бы попасть загрязняющие вещества.
Другие проблемы включают тот факт, что каждый раз для предотвращения попадания жидкостей из предыдущего тестирования в последующие тесты должен использоваться новый шприц, и что, кроме того, тест с использованием шприца не вносит поправки и не обеспечивает легкий повторный тест. Повторный тест необходим на случай колебания температуры или времени (приводящего к осаждению или разделению компонентов текучей среды (которые известны как влияющие факторы, изменяющие свойства загущения предварительно загущенной текучей среды с использованием типичных загустителей напитков)).
Инструкции по применению, прилагаемые к загустителям, часто дают руководство для конкретных объемов, например, 100 мл жидкости, однако они не вносят поправки на удаление жидкости в ходе тестирования IDDSI «тест с использованием шприца». Альтернативно, дополнительная жидкость, которая может вводиться для загущения жидкости, будет создавать подобные проблемы неточности и погрешности. Еще одна проблема заключается в том, что этот тест на текучесть жидкостей требует по меньшей мере двух шприцев, емкости для сбора испытуемых жидкостей, предпочтительно резиновой перчатки и некоторого вида прибора для отсчета времени, что делает регулярное тестирование отнимающим много времени и требующим наличия под рукой всего необходимого оборудования.
Целью настоящего изобретения является устранение или облегчение одной или нескольких из вышеупомянутых проблем, связанных с тестированием вязкости жидкостей. Существует необходимость в создании устройства, с которым можно легко обращаться, предпочтительно, одной рукой, и которое дополнительно может быстро сообщать медработнику или больному, правильна ли вязкость жидкости. Кроме того, существует необходимость в создании устройства, которое может различать жидкости с разными вязкостями или вязкости среди конкретных диапазонов.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
В соответствии с настоящим изобретением предлагается устройство для определения правильной вязкости текучей среды, содержащее удлиненный элемент, остающийся в по существу вертикальном или предварительно определенном положении или принимающий это положение при помещении в текучую среду, имеющую, по меньшей мере, требуемую вязкость, и который не может оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении или принимать это положение, если текучая среда имеет вязкость, меньшую требуемой.
Для определения вязкости или загущенности текучей среды устройство может использовать один или более физических атрибутов, например, физические свойства материала, из которого изготовлено устройство. Для определения правильной вязкости текучей среды могут использоваться и другие физические атрибуты, такие как форма, центр тяжести, плотность, площадь и текстура поверхности.
Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения устройство может быть способным точно измерять и/или контролировать свою скорость смещения из по существу вертикального или предварительно определенного положения, вызванного гравитационными силами, действующими на устройство, помещенное в данную текучую среду.
Согласно другим вариантам осуществления предлагается также удлиненный элемент, способный определить целевую загущенность или вязкость конкретной текучей среды.
Таким образом, предлагаемое устройство преимущественно обеспечивает относительно простой и легкий путь определения, правильна ли или находится ли в заданном/требуемом диапазоне вязкость или загущенность конкретной текучей среды. Авторы настоящего изобретения установили, что с этим устройством легко обращаться, и что оно представляет собой значительное усовершенствование по сравнению с известными способами определения вязкости текучих сред. Кроме того, по сравнению с известными способами при использовании настоящего изобретения значительно снижается допустимая погрешность. В случае текучих сред, загущенных в медицинских целях, предлагаемое устройство обеспечит более быстрые, повторно используемые, более дешевые способы тестирования, которые дадут в результате более точное соблюдение руководств и регламента и, в свою очередь, приведут к меньшему риску дисфагии и связанных с ней состояний (таких как пневмония).
Удлиненный элемент может содержать верхнюю часть и нижнюю часть, причем нижняя часть предназначена для помещения в текучую среду, а верхняя часть - для удерживания и/или манипулирования рукой больного или медработника. Альтернативно, после вставки верхняя часть может погружаться в текучую среду в зависимости от конфигурации и конструкции устройства. Это позволяет осуществлять два целевых измерения одним устройством, выполненным как одиночный блок, у которого верхняя часть и нижняя часть могут быть выполнены как одно целое или функционально соединенными между собой.
Устройство может быть регулируемым для возможности выбора разных требуемых вязкостей или загущенностей. Устройство может дополнительно содержать утяжеляющий элемент, который может добавляться или убираться или, альтернативно, постоянно перемещаться у верхней части, чтобы регулировать вязкость, при которой устройство может оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении. Утяжеляющий элемент может перемещаться по продольной оси удлиненного элемента. Альтернативно, утяжеляющий элемент может включать в себя один или более утяжеляющих элементов, проходящих наружу от верхней части, для изменения центра тяжести удлиненного элемента.
Согласно одному аналогичному варианту осуществления устройство может дополнительно содержать один или более утяжеляющих компонентов, которые могут крепиться к устройству либо по одному, либо по несколько, для регулирования вязкости, при которой устройство может оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении. Утяжеляющий компонент или несколько компонентов могут выполняться как удаляемый элемент, компонент или часть удлиненного элемента, которые могли убираться или прикрепляться для идентификации переменных и отличающихся целевых вязкостей и загущенностей с помощью одного и того же устройства.
Кроме того, удлиненный элемент мог бы быть ориентируемым или регулируемым в разных положениях, чтобы позволить получать результаты измерений разной целевой загущенности или вязкости, используя дифференциальные физические эффекты, происходящие, когда устройство ориентировано под разными углами или в разных положениях. Изменчивое поведение элемента может быть вследствие изменений формы или центра тяжести. Для разных положений это можно определить, используя разные варианты углов.
Согласно одному альтернативному варианту осуществления устройство содержит один или более электронных или электромеханических датчиков в виде акселерометров или потенциометров, предназначенных для определения перемещения устройства через текучую среду. Это перемещение могло бы вызываться помещением устройства в по существу вертикальное или предварительно определенное положение и обеспечением возможности устройству перемещаться через текучую среду под воздействием гравитационных сил, действующих (или не действующих в зависимости от обстоятельств) на устройство. Альтернативно, устройство может содержать датчики расхода текучей среды в виде реометров или вискозиметров, и перемещение могло бы вызываться перемещением устройства вручную через текучую среду путем использования, например, действия взбалтывания или перемешивания. Информация с датчика может передаваться в индикатор, расположенный на устройстве, или в удаленное устройство. Этот индикатор мог бы выдавать конкретный результат измерения вязкости и загущенности или выдавать легкое для считывания показание «да»/«нет» (или цветовое показание). В случае передачи информации в удаленное устройство информация может передаваться посредством беспроводной связи. Возможность передачи информации в удаленное устройство дает ряд преимуществ, таких как сообщение информации консультантам и регистрация и хранение информации в качестве архивных данных.
Удлиненный элемент может содержать один или более внутренних каналов, проходящих, по меньшей мере, по части его длины, причем указанный канал может принимать, по меньшей мере, часть длины второго удлиненного элемента, а второй удлиненный элемент может регулироваться в канале с таким расчетом, чтобы увеличивать или уменьшать длину устройства для регулирования вязкости, при которой оно может оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении. Второй удлиненный элемент предпочтительно будет размещаемым во внутреннем канале через отверстие, предусмотренное на конце верхней части удлиненного элемента. Альтернативно, второй или первый удлиненный элемент может быть полностью удаляемым для измерения альтернативной целевой вязкости и загущенности. В своем простейшем виде внутренний канал мог бы представлять собой соломинку для питья, через которую может потребляться жидкость.
Второй удлиненный элемент может удерживаться в требуемом положении во внутреннем канале и/или отверстии рядом средств, таких как фрикционная посадка или фрикционная муфта, соединение на защелках или иной способ временного скрепления элементов. Например, альтернативно, по меньшей мере, часть внутреннего канала и/или отверстия может содержать резьбовую поверхность, функционально расположенную вокруг хвостовика с резьбой второго удлиненного элемента, чтобы позволять крутить один конец устройства для изменения его длины. Эти крепежные элементы могли бы располагаться и снаружи на устройстве.
Кроме того, второй удлиненный элемент может содержать утяжеляющий элемент или, альтернативно, несколько утяжеляющих элементов, предназначенный или предназначенных для того, чтобы позволить определить и установить целевые или конкретные вязкости или загущенности с помощью одного устройства. Чтобы помочь определить целевую или конкретную загущенность или вязкость, эти элементы могли бы работать индивидуально или в комбинации с одним или несколькими другими элементами.
При необходимости второй удлиненный элемент может содержать утяжеляющий элемент или дополнительный элемент.
Устройство может дополнительно содержать метки, указывающие регулировки, которые можно выполнять, представляющие различные требуемые вязкости, благодаря чему устройство можно регулировать с таким расчетом, чтобы позволить тестировать требуемую вязкость. Кроме того, метки могут наноситься для определения уровней отметки жидкости, также влияющих на функционирование устройства.
Преимущественно, удлиненный элемент может содержать один или более иных элементов, способствующими процессу загущения, таких как мешалка, устройство измерения температуры или подобное устройство, и это может быть особенно важным, если жидкость загущена с использованием загустителя (который может быть в виде нового порошка, который может свертываться, или новой жидкости, оказывающей сопротивление легкому смешиванию или даже разделяющейся, или если температура изменяет загущенность или вязкость текучей среды, что имеет место при использовании загустителей в больницах и других учреждениях здравоохранения). Рассмотрим в качестве примера мешалку, она предназначалась бы для обеспечения смешивания или помощи при смешивании, при этом нижняя часть может содержать смесительный элемент, способный смешивать жидкость. Специалисту этот смесительный элемент будет очевиден, но можно отметить вилку, ложку, сбивалку, ковш (в виде ложки для меда) или устройство для взбивания.
Согласно одному варианту осуществления удлиненный элемент содержит канал, проходящий через его средину. Согласно этому варианту осуществления канал может использоваться для передачи жидкости, и, следовательно, устройство используется и как соломинка для питья.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения удлиненный элемент не может оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении при помещении в жидкость, имеющую требуемую вязкость, и устройство содержит дополнительный удлиненный элемент, который может оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении при помещении в жидкость, имеющую требуемую вязкость. Требуемая вязкость может представлять собой вязкость в пределах 2 или более уровней вязкости. Удлиненный элемент может определять минимальную (или, альтернативно, максимальную) требуемую вязкость, а дополнительный удлиненный элемент может определять максимальную (или, альтернативно, минимальную) вязкость жидкости. Следовательно, помещением в жидкость как удлиненного элемента, так и дополнительного удлиненного элемента пользователь может легко установить, правильна ли вязкость жидкости, если дополнительный удлиненный элемент находится в по существу вертикальном или предварительно определенном положении, а дополнительный удлиненный элемент упал на бок тары. Специалисту, естественно, будет ясно, что удлиненный элемент и дополнительный удлиненный элемент могут нести метки или раскрашиваться, чтобы каждый элемент можно было легко распознать, так что может быть подтверждена правильная конфигурация обоих элементов, указывающая правильную вязкость или правильные пределы вязкости. Опять-таки, ясно, что может добавляться или не добавляться больше количество удлиненных элементов. Эти метки или раскрашивание могут быть в соответствии с уровнем цвета IDDSI, как описано ниже.
Максимальная и минимальная загущенности могут также устанавливаться посредством перемещения утяжеляющего элемента в заданные положения.
Варианты осуществления устройства могут калиброваться для определения и установления потенциально любой вязкости или загущенности. Специалисту ясно, что при соответствующем изменении конструкции можно ориентироваться на любые выбранные уровни вязкости или загущенности, измерения или пределы. Согласно определенным вариантам осуществления изобретения предусматривается, что устройство будет калиброваться для проверки того, что вязкость жидкости соответствует одному из уровней Международной инициативы по классификации и стандартизации диет по дисфагии (IDDSI), как описано в приведенной ниже таблице 1. Специалисту ясно, что значения вязкости в будущем могут изменяться.
Устройство (или его компоненты) может окрашиваться в соответствии с цветом, предписанным IDDSI для уровня, в отношении которого устройство тестируется, т.е. белый цвет для устройства, тестирующего жидкость, имеющую вязкость в пределах уровня 0, серый цвет для устройства, тестирующего жидкость, имеющую вязкость в пределах уровня 1, пурпурный цвет для устройства, тестирующего жидкость, имеющую вязкость в пределах уровня 2, желтый цвет для устройства, тестирующего жидкость, имеющую вязкость в пределах уровня 3, и зеленый цвет для устройства, тестирующего жидкость, имеющую вязкость в пределах уровня 4.
Если обратиться к таблице 1, Американская диетическая ассоциация (сейчас называемая Академией питания и диетологии) установила стандарты для «Национальной диеты при дисфагии: стандартизация для оптимальной медицинской помощи» и предложила следующие определения для жидкой диеты:
- загущенные жидкости «нектар»: жидкость покрывает ложку и капает с нее подобно слегка схватившемуся желатину. Эта консистенция требует чуть большего усилия при питье, чем редкая жидкость. Ее легче контролировать путем глотания, чем обычную жидкость, и она может течь через соломинку или соску (международно-известные как «Слегка загущенная жидкость» или «1»);
- загущенные жидкости «мед»: жидкость, гуще чем «загущенная жидкость «нектар»», и стекает с ложки узкой струйкой подобно реальному меду. Эта консистенция обеспечивает более контролируемое глотание. Эту консистенцию трудно пить через стандартную соломинку (международно-известные как «Слабо загущенная жидкость» или «2»); и
- загущенные жидкости «пудинг»: жидкость остается на ложке мягкой массой, но не сохранит свою форму. Она медленно выливается с ложки, и ее можно пить маленькими глотками. Эту консистенцию трудно протягивать через соломинку с широким отверстием (международно-известные как «Умеренно загущенная жидкость» или «3»).
В соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения вязкости, определения которым даны выше, могут быть в пределах от примерно 1 сП до примерно 50 сП, от примерно 51 сП до примерно 350 сП, от примерно 351 сП до примерно 1750 сП и выше примерно 1751 сП. Специалисту в данной области техники понятно, что точное соблюдение значений и пределов вязкости, приведенных выше, не требуется, и что при регулировке устройства или использования элементов устройства для определения конкретной вязкости жидкости может потребоваться учесть другие факторы, такие как силы трения в жидкости. Кроме того, устройство может регулироваться или подгоняться для определения оговоренной или требуемой вязкости жидкости, которая идентифицирована как более легкая для глотания конкретным лицом.
Дополнительный удлиненный элемент может приниматься во внутреннем канале, находящемся в удлиненном элементе.
Для легкости использования, транспортировки или хранения удлиненный элемент и дополнительный удлиненный элемент могут выполняться соединяемыми между собой.
Согласно одному дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения удлиненный элемент может быть по существу пустотелым и содержать отверстие на одном или обоих концах элемента.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается устройство для определения правильной вязкости текучей среды, содержащее множество удлиненных элементов, причем каждый удлиненный элемент может оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении при помещении в текучую среду, имеющую предварительно определенную вязкость, и не может оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении, если текучая среда имеет меньшую вязкость, чем предварительно определенная вязкость, и причем множество удлиненных элементов соответствует различным предварительно определенным вязкостям. Кроме того, удлиненные элементы могли бы изготавливаться из одного материала или комбинации материалов и в одной форме или в комбинации форм, что обеспечит оптимизацию для конкретных текучих сред и загущенностей.
Предпочтительно, каждый из множества удлиненных элементов имеет индикатор, указывающий предварительно определенную вязкость, к которой он относится.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается устройство для определения правильной вязкости текучей среды, содержащее удлиненный элемент и один или более утяжеляющих прикрепляемых элементов, причем удлиненный элемент может оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении или принимать это положение при помещении в текучую среду, имеющую предварительно определенную вязкость, и не может оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении или принимать это положение при помещении в текучую среду, имеющую меньшую вязкость, чем предварительно определенная вязкость, причем один или более утяжеляющих прикрепляемых элементов могут крепиться к удлиненному элементу, чтобы позволить устройству обнаруживать разные предварительно определенные вязкости. Утяжеляющий прикрепляемый элемент может быть неподвижным или может перемещаться в разные положения на удлиненном элементе в зависимости от требуемой целевой вязкости.
Предпочтительно, один или более утяжеляющих прикрепляемых элементов имеют разную массу.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается устройство для определения правильной вязкости текучей среды, содержащее удлиненный элемент, датчик перемещения и/или скорости и/или бесконтактный датчик приближения, находящиеся на удлиненном элементе или внутри его, и устройство связи, предназначенное для передачи пользователю с датчика сигнала перемещения и/или скорости, указывающего вязкость текучей среды, когда устройство падает через текучую среду из по существу вертикального или предварительно определенного положения. Это повышает способность определения более конечных пределов загущенности в максимальных и минимальных целевых пределах.
Предпочтительно, устройство связи может быть связано с устройством визуального отображения или с устройством, указывающим пользователю, какова вязкость, и/или нужно ли в текучую среду добавить дополнительный загуститель или текучую среду. Кроме того, устройство связи может быть способным связываться с удаленным устройством или базой данных или дисплеем мобильного или сотового телефона. Кроме того, устройство может предназначаться для того, чтобы позволить одному элементу обеспечивать достижение полных пределов вязкости или загущенности в одном удлиненном элементе путем измерения степени изменения перемещения через текучую среду.
Преимущество электронной цифровой обратной связи может позволять определять по данным, полученным и переданным пользователю, конкретные массы (или вес/объем) загустителей.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается тара или упаковка для размещения в ней порошкообразного продукта питания или лекарственного средства, причем тара или упаковка включает, дополнительно содержит или связана с устройством, описанным выше в настоящем документе. Упаковка могла бы быть в виде упаковки одноразового или многоразового использования. Примером такой упаковки служит упаковка, которая может содержать загуститель или разжижитель, а крышка может предназначаться для содержания измерительного элемента. Согласно еще одному варианту осуществления этот элемент может предусматриваться как часть основного тела упаковки или даже крепиться к боковине упаковки, причем часть, элемент, компонент участка упаковки может отделяться, чтобы сделать возможным измерение целевой вязкости.
Предпочтительно, загуститель может представлять собой порошкообразный продукт питания, гель, крахмал или даже лекарственное средство. Устройство может крепиться к внутреннему или наружному элементу тары или упаковки или может просто помещаться внутри ее. Кроме того, устройство может быть частью самой упаковки, при этом элемент может отделяться от упаковки.
Специалисту в данной области техники ясно, что устройство, описанное в настоящем документе, может использоваться в ряде случаев применений, в которых требуется проконтролировать или определить вязкость текучей среды. Наиболее предпочтительно, эти устройства предназначены для использования при определении жидкостей правильной вязкости для потребления или введения больным дисфагией. Альтернативно, эти устройства могут предназначаться для использования при определении жидкостей правильной вязкости, таких как смесь для пудинга или молочная смесь для детей - обе из которых готовятся путем добавления жидкости (такой как вода или молоко) в порошкообразный продукт.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается способ определения правильной минимальной вязкости или загущенности текучей среды, предусматривающий следующие стадии:
(a) предоставление устройства, описанного выше в настоящем документе, которое способно определить, имеет ли текучая среда, по меньшей мере, правильную минимальную вязкость или загущенность;
(b) введение устройства, в по существу вертикальном или предварительно определенном положении, в текучую среду, вязкость или загущенность которой необходимо определить; и
(c) определение, имеет ли текучая среда, по меньшей мере, правильную минимальную вязкость или загущенность, путем убеждения в том, что удлиненный элемент остается в по существу вертикальном или предварительно определенном положении.
Устройством, которое используют в связи со способом для определения правильной вязкости текучей среды, может быть устройство, описанное выше в настоящем документе.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается способ введения калибровочного инструмента, который позволит включить в устройство текущий метод тестирования IDDSI «тест на текучесть жидкостей». Следовательно, в соответствии с этим аспектом предлагается удлиненный элемент, который остается в по существу вертикальном или предварительно определенном положении или принимает это положение при помещении в текучую среду, имеющую, по меньшей мере, требуемую вязкость, и который не может оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении или принимать это положение, если текучая среда имеет вязкость, меньшую, чем требуемая вязкость, причем удлиненный элемент является цилиндрическим с ограниченным нижним отверстием и большим верхним отверстием. Удлиненный элемент, являющийся цилиндрическим, может быть в виде шприца, имеющего подобные или по существу такие же свойства, как у шприца, используемого в настоящее время в предложенном тесте на текучесть жидкостей IDDSI.
Специалисту в данной области техники ясно, что определением вязкости или загущенности продуктов питания настоящее изобретение не ограничивается: оно может применяться и при определении вязкостей и загущенность целого ряда текучих сред и жидкостей.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Далее лишь как пример приводится описание вариантов осуществления со ссылками на последующие примеры и прилагаемые фигуры, где:
на фиг. 1 представлен вид сбоку первого варианта осуществления изобретения, на котором (А) - одиночный удлиненный элемент в вертикальном положении и (В) - одиночный удлиненный элемент в наклонном положении;
на фиг. 2 представлен вид сбоку второго варианта осуществления настоящего изобретения, на котором (А) - удлиненный элемент с большим грузом в верхней части удлиненного элемента, (В) - средний груз в верхней части удлиненного элемента, и (С) - малый груз, прикрепленный к верхней части удлиненного элемента;
на фиг. 3 представлен вид сбоку третьего варианта осуществления настоящего изобретения, содержащего груз, который может перемещаться по длине удлиненного элемента; на этом виде (А1) - груз, находящийся вокруг оси удлиненного элемента, причем груз находится ближе к верхней части удлиненного элемента, (А2) - тот же груз, что и показанный на фиг. 3А1, но в этом случае груз находится ближе к средней части удлиненного элемента, и (В) - удлиненный элемент с грузом другой формы и фрикционной муфтой, расположенными ближе к верхней части удлиненного элемента;
на фиг. 4 представлен вид сбоку четвертого варианта осуществления настоящего изобретения, на котором в цилиндрической муфте находится стержень, и на котором (А) показывает, что стержень вставлен в большую часть муфты для получения укороченного удлиненного элемента, (В) - стержень лишь частично вставлен в муфту для получения более длинного удлиненного элемента, и (С) - разрез стержня, вставленного вовнутрь муфты для образования предлагаемого удлиненного элемента;
на фиг. 5 представлен разрез пятого варианта осуществления предлагаемого устройства, на котором муфта принимает, по меньшей мере, часть стержня посредством дополняющих резьбовых частей на муфте и стержне;
на фиг. 6 представлен шестой вариант осуществления изобретения; на этой фигуре: (А) - нижняя часть удлиненного элемента, заканчивающаяся фасонным концом для перемешивания, (В) - удлиненный элемент, нижняя часть которого заканчивается «колоколовидной» частью для перемешивания, и (С) - удлиненный элемент, нижняя часть которого заканчивается пористой сферической/яйцевидной полой частью для перемешивания;
на фиг. 7 представлен седьмой вариант осуществления предлагаемого устройства; на этой фигуре: (А) - разрез устройства, имеющего полый удлиненный элемент, заканчивающийся элементом для перемешивания типа «ложка для меда», имеющий также отверстие ближе к основанию мешалки, (В) - удлиненный элемент, подобный показанному на фиг. 7А, но имеющий также стержень, находящийся ближе к верхней части, вставленный вовнутрь удлиненного элемента, (С) - увеличенный вид верхней части устройства, показанного на фиг. 7В, (D) - удлиненный элемент, принимающий стержень с грузом, находящимся ближе к его верхней части, причем удлиненный элемент заканчивается мешалкой в его основании в конфигурации «ложка для меда», (Е) - вариант осуществления, подобный показанному на фиг. 7D, но без груза, находящегося в верхней части стержня;
на фиг. 8 представлен восьмой и девятый варианты осуществления предлагаемого устройства: (А) - удлиненный элемент, заканчивающийся элементом для перемешивания и имеющий ручку в верхней части с завинчивающейся крышкой, действующие как грузы. Ручка может использоваться для хранения продуктов питания, лекарственных средств или загустителей;
на фиг. 9 и 10 представлены разрезы устройства, показанного на фиг. 7В, в чашке с жидкостью;
на фиг. 11 приведено схематическое представление десятого варианта осуществления предлагаемого устройства, которое может сообщаться беспроводным путем с сотовым телефоном;
на фиг. 12 представлены разрезы одиннадцатого и двенадцатого вариантов осуществления предлагаемого устройства, содержащего электронные датчики, используемые для детектирования скорости и/или движения;
на фиг. 13 представлен тринадцатый вариант осуществления предлагаемого устройства, используемый для тестирования вязкости жидкости в сосуде, которая ниже минимальной требуемой вязкости (А), равна требуемой вязкости (В) и выше требуемая вязкости (С);
на фиг. 14 представлен четырнадцатый вариант осуществления предлагаемого устройства: (А) - несколько удлиненных элементов, имеющих (В) - несколько элементов разного размера и массы, и (С) - удлиненный элемент, имеющий четыре элемента разного размера и массы, находящиеся сверху удлиненного элемента;
на фиг. 15 представлен пятнадцатый вариант осуществления предлагаемого устройства, используемый для тестирования вязкости жидкости в сосуде: (А) - два удлиненных элемента, имеющих разные нагруженные концы, (В) - два удлиненных элемента, помещенных в жидкость, имеющую требуемую вязкость, (С) - два удлиненных элемента, помещенных в жидкость, имеющую вязкость выше требуемой;
на фиг. 16 представлен шестнадцатый вариант осуществления предлагаемого устройства, используемый для тестирования вязкости жидкости. На фиг. 16А-16С показано устройство в разных исполнениях;
на фиг. 17 представлен семнадцатый вариант осуществления предлагаемого устройства, используемый для тестирования вязкости жидкости;
на фиг. 18 представлен восемнадцатый вариант осуществления предлагаемого устройства, используемый для тестирования вязкости жидкости;
на фиг. 19А и 19В представлены девятнадцатый и двадцатый варианты осуществления предлагаемого устройства, используемые для тестирования вязкости жидкости;
на фиг. 20 представлен двадцать первый вариант осуществления предлагаемого устройства;
на фиг. 21 представлен двадцать второй вариант осуществления предлагаемого устройства;
на фиг. 22 представлен двадцать третий вариант осуществления предлагаемого устройства;
на фиг. 23 представлен двадцать четвертый вариант осуществления предлагаемого устройства, используемый в комбинации с упаковочным блоком;
на фиг. 24 представлен график угла падения устройства во времени при помещении в жидкости разных вязкостей или загущенностей; и
на фиг. 25 представлен график расстояния падения устройства во времени при помещении в жидкости разных вязкостей или загущенностей.
На фиг. 1 представлено настоящее изобретение в его простейшем виде, где оно содержит удлиненный элемент 10, который может помещаться в жидкость, имеющую данную вязкость. Удлиненный элемент 10 имеет закругленное или заостренное основание 12, которое помещается на дно емкости (не показанной), содержащей жидкость. Когда удлиненный элемент 10 помещается в вертикальном или предварительно определенном положении в средине емкости, и вязкость жидкости является достаточно высокой, удлиненный элемент будет оставаться в вертикальном или предварительно определенном положении, как показано на фиг. 1А. Однако при помещении удлиненного элемента в жидкость, имеющую недостаточную вязкость, под действием гравитационных сил он будет перемещаться из по существу вертикального или предварительно определенного положения, как показано на фиг. 1А, и принимать наклонное положение, опираясь на бок сосуда, как показано на фиг. 1В, под углом 14 наклона.
На фиг. 2 представлены удлиненные элементы 20, 22 и 24. На фиг. 2А показан удлиненный элемент 20, имеющий большой груз 26, находящийся в верхней части, средний удлиненный элемент 22 имеет груз 28 среднего размера, находящийся в верхней части, а крайний справа удлиненный элемент 24 имеет малый груз 30, находящийся в его верхней части. Каждый из удлиненных элементов 20, 22, 24 имеет нижний конец, заканчивающийся закругленными или заостренными частями 32, 34, 36. Вместе удлиненные элементы 20, 22, 24 представляют комплект удлиненных элементов, каждый из которых может использоваться для указания жидкостей, имеющих разные вязкости. Например, удлиненный элемент на фиг. 2А может представлять жидкость (и, соответственно, оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении при помещении в нее), которая считается «умеренно загущенной» уровня 3 по классификации IDDSI или имеет вязкость выше 1750 сП (в ретроспективе значений IDDSI это значение будет изменено или изменится). Удлиненный элемент 22, показанный на фиг. 2В, может указывать вязкость «слабо загущенной жидкости» уровня 2 по классификации IDDSI, и поэтому будет оставаться в вертикальном или предварительно определенном положении при помещении в жидкости, имеющие вязкость в пределах 351-1750 сП (в ретроспективе значений IDDSI эти значения будут изменены или изменятся). Наконец, удлиненный элемент 30 на фиг. 2С может означать жидкость, являющуюся «слегка загущенной» уровня 1 по классификации IDDSI и, следовательно, имеющей вязкость в пределах 51-350 сП (в ретроспективе значений IDDSI эти значения будут изменены или изменятся), оставаясь в по существу вертикальном или предварительно определенном положении при помещении в жидкость, имеющей вязкость в этих пределах.
На фиг. 3А-3В показан удлиненный элемент 40, подобный показанному на фиг. 1, с добавлением утяжеляющего кольца, расположенного вокруг хвостовика удлиненного элемента. На фиг. 3А1 утяжеляющее кольцо находится ближе к верхней части удлиненного элемента, а на фиг. 3А2 утяжеляющее кольцо находится ближе к средине удлиненного элемента 40. Исполнение утяжеляющих элементов на фиг. 3А1 и фиг. 3А2 обеспечит выявление жидкости, имеющей разную вязкость: более высокую вязкость, если утяжеляющий элемент находится ближе к верхней части хвостовика, как показано на фиг. 3А1, а при перемещении (или регулировке) к средине удлиненного элемента 40 (как показано на фиг. 3А2) сможет обнаруживать жидкость, имеющую более низкую вязкость. Вязкости жидкостей обнаруживаются и/или определяются удлиненным элементом 40 по способности оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении при помещении в жидкость. На фиг. 3В представлена дополнительная адаптация варианта осуществления, показанного на фиг. 3А1 и 3А2, в которой утяжеляющий элемент 44 находится вокруг стержня удлиненного элемента 40, но на нижней стороне утяжеляющего элемента 44 находится фрикционная муфта 46, предназначенная для предотвращения перемещения утяжеляющего элемента 44 дальше вниз по хвостовику, если в этом нет необходимости. При необходимости, по длине хвостовика удлиненного элемента 40 могли бы наноситься метки (не показанные), указывающие, где необходимо поместить утяжеляющий элемент 42, 44 для определения конкретной вязкости жидкости. Кроме того, чтобы позволить определять разные вязкости, утяжеляющие элементы могли бы добавляться в количестве более одного, как показано на фиг. 3В.
На фиг. 4 показан удлиненный элемент 50, имеющий полую цилиндрическую внутреннюю часть, которая может принимать стержень 52. Путем регулирования, насколько далеко стержень 52 вставляется вовнутрь удлиненного элемента 50, устройство можно удлинять или укорачивать, как требуется расстоянием 54 (показанным стрелками). При вытягивании хвостовика 52 общая длина устройства увеличивается, и, следовательно, устройство, показанное на фиг. 4В, сможет обнаруживать жидкости, имеющие более высокую вязкость, чем устройство, показанное на фиг. 4А, которое будет иметь меньшую общую длину и, следовательно, центр тяжести на меньшей высоте. Для обеспечения правильного позиционирования может использоваться фрикционная посадка или даже соединение на защелках/посадка с выступом.
На фиг. 5 показана модификация устройства, показанного на фиг. 4, в которой удлиненный элемент 60 может принимать выдвижной хвостовик 62 при вращении этих деталей относительно друг друга в резьбовой части 64 для выдвижения или втягивания (при вращении по часовой или против часовой стрелки), чтобы удлинить или укоротить устройство и тем самым отрегулировать центр тяжести устройства и позволить устройству определять разные вязкости разных жидкостей.
На фиг. 6А показан удлиненный элемент 70, основание 72 которого заканчивается элементом 74 для перемешивания, конструктивно исполненным подобно конструктивному исполнению «ложка для меда или иной вид». Удлиненный элемент 70 используется не только как устройство для определения вязкости жидкости, но и для помощи в перемешивании благодаря наличию элемента 74 для перемешивания, находящегося у основания 72.
На фиг. 6В показан удлиненный элемент 80, подобный показанному на фиг. 6А, но в этом случае у основания 82 находится простой фасонный смесительный элемент 84.
На фиг. 6С показана еще одна модификация удлиненных элементов, проиллюстрированных на фиг. 6А и 6В, в которой предусмотрен удлиненный элемент 90, имеющий элемент 94 для перемешивания, находящийся у основания 92, причем элемент 94 для перемешивания имеет по существу сферическую или яйцевидную форму с множеством отверстий, расположенных вокруг наружной части, при этом его внутренняя часть является полой.
В качестве альтернативы (не показанной), нижняя часть могла бы выполняться другого вида/другой формы, что могло бы обеспечить другие функциональные преимущества, такие как оптимизация модификации технологического процесса производства, улучшение способности перемешивания, или даже добавление вторичных функций, таких как система для введения пищи, фильтр или насос.
На фиг. 7А представлен разрез удлиненного элемента, подобного показанному на фиг. 6А, но который дополнительно содержит канал 102, проходящий в средине удлиненного элемента 100 и заканчивающийся отверстием 104 внизу элемента 106 для перемешивания. На фиг. 7В показан удлиненный элемент 110, имеющий внутренний канал 112, в который входит хвостовик 114, имеющий утяжеляющий элемент 116, находящийся в верхней части, подобно варианту осуществления, показанному на фиг. 7А. На фиг. 7В показан также смесительный элемент 118 в его основании, при этом его внутренний канал 112 заканчивается отверстием 120. На фиг. 7С приведен увеличенный вид верхней части устройства, показанного на фиг. 7В, но без смесительного элемента. На фиг. 7В хвостовик 132, заканчивающийся утяжеляющим элементом 134, показан с возможностью перемещения внутри удлиненного элемента для регулирования центра тяжести, чтобы тем самым позволять устройству обнаруживать разные вязкости. На фиг. 7D показан удлиненный элемент 140, подобный показанному на фиг. 7В, но вместо отверстия, предусмотренного в основании элемента для перемешивания, конец удлиненного элемента 140 не открыт, и элемент 142 для перемешивания просто присоединен к нижней части удлиненного элемента, и хвостовик 144, который утяжелен 146, входит в верхнюю часть удлиненного элемента 140 для регулирования общей высоты устройства и, таким образом, регулирования общего центра тяжести, чтобы можно было тестировать жидкости, имеющие разные вязкости. На фиг. 7Е показан удлиненный элемент, подобный показанному на фиг. 7D, но в этом случае хвостовик 152 не имеет утяжеляющего элемента, но может регулироваться подобным образом для регулирования центра тяжести, чтобы позволить устройству тестировать жидкости, имеющие разные вязкости. Вставка может регулироваться по высоте для изменения утяжеления. Удлиненный элемент может иметь метки (не показанные), до которых может осуществляться вставка, следовательно, целевая вязкость может выбираться в пределах минимума и максимума регулировки вставки. Элемент в верхней части удлиненного элемента (показанный в верхней части элемента, обозначенного позицией 110 на фиг. 7В) используется для регулирования трения или крепления.
На фиг. 8А показано устройство, содержащее удлиненный элемент 160, заканчивающийся в нижней части 162 смесительным элементом 164, имеющим по существу сферическую или яйцевидную форму с множеством отверстий, расположенных вокруг наружной части, при этом его внутренняя часть является в целом полой. У верхней части 166 удлиненного элемента 160 находится усеченно-коническая часть 168, образующая полость, имеющую съемную крышку 170 с резьбой. Вместе усеченно-коническая часть 168 и съемная крышка 170 с резьбой образуют контейнер, который может использоваться для хранения продуктов питания, лекарственных средств, загустителей, порошков или иных ингредиентов, субстанций или компонентов (не показанных), которые могут добавляться в тестируемую жидкость/текучую среду.
На фиг. 8В представлено удлиненное устройство 180, имеющее верхнюю часть 182 и нижнюю часть 184. Верхняя часть 182 и нижняя часть 184 выполнены имеющими разную массу или разные центры тяжести в зависимости от того, какой конец первым помещается в жидкость. Таким образом, устройство 180 может использоваться для определения двух разных вязкостей в зависимости от того, верхняя часть или нижняя часть первой помещается в жидкость.
На фиг. 9 и 10 показан восьмой вариант осуществления, показанный на фиг. 7В. Устройство помещено в чашку 200, содержащую жидкость 202 известного объема и/или глубины. На фиг. 9 удлиненный элемент 110 помещен в по существу вертикальном или предварительно определенном положении в жидкость 202, имеющую определенную вязкость. Поскольку вязкость жидкости 202 находится на требуемом уровне (или выше), удлиненный элемент остается в по существу вертикальном или предварительно определенном положении. Если, однако, как показано на фиг. 10, вязкость жидкости 204 ниже требуемой величины, удлиненный элемент ПО больше не может оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении.
На фиг. 11 приведено схематическое представление устройства для тестирования вязкости жидкости, которое может обмениваться данными с мобильным телефоном. Контейнер 300 содержит жидкость с вязкостью ниже требуемого значения. Удлиненный элемент 302 подобен по конструкции удлиненному элементу, показанному на фиг. 3В, и имеет утяжеляющий элемент 304, отрегулированный до требуемой высоты. Датчик перемещения и/или скорости (не показанный) может обмениваться данными 306 с мобильным телефоном 308, и когда удлиненный элемент 302 находится в по существу вертикальном или предварительно определенном положении, на экране мобильного телефона 308 отображается положительный знак 310. В случае если удлиненный элемент 302 не может оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении, датчик перемещения и/или скорости посылает в мобильный телефон 308 сигнал 306 на отображение отрицательного сигнала, указывающего пользователю, что жидкость имеет не требуемую вязкость. Дополнительно или альтернативно, устройство, показанное на фиг. 11, может выполняться таким, что удлиненный элемент 302 неспособен оставаться в по существу вертикальном или предварительно определенном положении, чтобы одним или несколькими датчиками (не показанными) можно было измерить степень и/или скорость перемещения через текучую среду, а затем предать данные 306 вязкости в мобильный телефон 308, причем при достижении требуемой вязкости на экране мобильного телефона 308 отображается положительный знак 310. На фиг. 11 показан удлиненный элемент, контролируемый камерой мобильного телефона, однако для обеспечения подобных функциональных возможностей в части передачи данных можно было использоваться и другие способы передачи данных - проводные и беспроводные.
На фиг. 12А представлен одиннадцатый вариант осуществления изобретения, в котором датчик перемещения и/или скорости находится в куполовидной смесительной части устройства, подобной проиллюстрированной на фиг. 6В.
На фиг. 12В представлены различные компоненты электронного датчика и, в частности, батарея 400 для питания электронных схем, микропроцессоры 402, 404 для датчика 406 перемещения и датчика 408 скорости. На фиг. 12 показано, что датчики, электронные схемы и источник питания, показанные на фиг. 12В, альтернативно могут находиться в утяжеляющем элементе (таком как показан на фиг. 3В). Альтернативно, блок электронного оборудования мог бы содержать соединитель или беспроводный компонент.
На фиг. 13А-С показан вариант осуществления изобретения, используемый для тестирования вязкости жидкости в контейнере. Показан контейнер 500, имеющий известный объем/известную глубину жидкости 502. В контейнер 500 вставлен первый удлиненный элемент 504, заканчивающийся элементом 506 для перемешивания. В контейнер 500 вставлен и второй удлиненный элемент 508. Первый удлиненный элемент 504 и второй удлиненный элемент 508 разделены и оба помещены в тестируемую жидкость в вертикальном или предварительно определенном положении. В случае падения как первого удлиненного элемента, так и второго удлиненного элемента (как показано на фиг. 13А), жидкость менее вязкая, чем должна быть. Если первый удлиненный элемент падает, а второй удлиненный элемент остается по существу в вертикальном или предварительно определенном положении (как показано на фиг. 13В), жидкость имеет правильную вязкость. Если как первый удлиненный элемент, так и второй удлиненный элемент остаются в по существу вертикальном или предварительно определенном положении (как показано на фиг. 13С), жидкость более вязкая, чем должна быть. При необходимости в этом, первый удлиненный элемент 504 и второй удлиненный элемент 508 необязательно должны помещаться в жидкость одновременно, при этом они могли бы помещаться в жидкость независимо друг от друга или последовательно.
На фиг. 14А показаны четыре удлиненных элемента 600 одинакового размера, на которые могут надеваться несколько верхних элементов разного размера, показанных на фиг. 14В. Верхние элементы, показанные на фиг. 14В, включают очень большой тяжелый верхний элемент 601 (окрашенный, например, в зеленый цвет), большой тяжелый верхний элемент 602 (окрашенный, например, в желтый цвет), средний верхний элемент 604 (окрашенный, например, в пурпурный цвет) и маленький легкий верхний элемент 606 (окрашенный, например, в серый цвет). Верхние элементы 601, 602, 604, 606 являются взаимозаменяемыми и надеваются на конец удлиненного элемента 600 и, таким образом, позволяют изменять высоту центра тяжести удлиненного элемента, что будет обеспечивать определение вязкости тестируемой текучей среды. На фиг. 14С показаны удлиненные элементы 600 с верхними элементами 601, 602, 604, 606, надетыми на их конец. При использовании удлиненный элемент 600 окрашивают, например, в белый цвет, и при помещении в вертикальном положении в текучую среду, имеющую вязкость выше 1 сП, он будет оставаться в вертикальном положении, означая тем самым, что жидкость является «обычной жидкостью» по шкале для дисфагии. Если удлиненный элемент 600 имеет на конце маленький легкий верхний элемент 606 (как показано на фиг. 14С) и помещается в вертикальном положении в текучую среду, имеющую вязкость выше 51 сП, он будет оставаться в вертикальном положении, означая тем самым, что жидкость является «слегка загущенной» или «нектаром» по шкале для дисфагии. Если удлиненный элемент 600 имеет на конце средний верхний элемент 604 (как показано на фиг. 14С) и помещается в вертикальном положении в текучую среду, имеющую вязкость выше 351 сП, он будет оставаться в вертикальном положении, означая тем самым, что жидкость является «слабо загущенной» или «медом» по шкале для дисфагии. Если удлиненный элемент 600 имеет на конце большой тяжелый верхний элемент 602 (как показано на фиг. 14С) и помещается в вертикальном положении в текучую среду, имеющую вязкость выше 1751 сП, он будет оставаться в вертикальном положении, означая тем самым, что жидкость является «умеренно загущенной» или «пудингом» по шкале для дисфагии. Если удлиненный элемент 600 имеет на конце очень большой тяжелый верхний элемент 601 (как показано на фиг. 14С) и помещается в вертикальном положении в текучую среду, имеющую вязкость выше, скажем, 2000 сП, он будет оставаться в вертикальном положении, означая тем самым, что жидкость является «сильно загущенной» по шкале для дисфагии. Поскольку цвет удлиненного элемента и/или верхних элементов соответствует общеупотребительной шкале для дисфагии, пользователь может легко прикреплять (или не прикреплять в зависимости от обстоятельств) верхний элемент, чтобы легко отрегулировать устройство для определения и указания правильной вязкости жидкости. Кроме того, для определения, имеет ли текучая среда вязкость в определенных пределах, могут использоваться разные верхние элементы. Например, маленький легкий верхний элемент 606 может использоваться раньше среднего верхнего элемента 604, чтобы посмотреть, имеет ли текучая среда вязкость в пределах 51-350 сП. В части вышеупомянутых уровней вязкости существуют допуски.
На фиг. 15А представлены первый удлиненный элемент 702, имеющий малый груз 706, находящийся на его верхнем конце, и второй удлиненный элемент 704, имеющий большой груз 708, находящийся на его верхнем конце. На фиг. 15В-С показаны первый и второй удлиненные элементы 702, 704, используемые для тестирования вязкости двух разных жидкостей 712 в контейнере 710. Контейнер 710 имеет известный объем/известную глубину жидкости 712. В контейнер 710 вставлены первый удлиненный элемент 702 и второй удлиненный элемент 704. Первый удлиненный элемент 702 и второй удлиненный элемент 704 разделены и оба помещены в тестируемую жидкость в вертикальном или предварительно определенном положении. Если второй удлиненный элемент 704 падает, а первый удлиненный элемент 702 остается по существу в вертикальном или предварительно определенном положении (как показано на фиг. 15В), жидкость имеет правильную вязкость. Если как первый удлиненный элемент 702, так и второй удлиненный элемент 704 остаются в по существу вертикальном или предварительно определенном положении (как показано на фиг. 15С), жидкость более вязкая, чем должна быть. При необходимости в этом, первый удлиненный элемент 702 и второй удлиненный элемент 704 необязательно должны помещаться в жидкость одновременно, причем они могли бы помещаться в жидкость независимо друг от друга или последовательно.
Обратимся теперь к фиг. 16А-16С, на которых показан удлиненный элемент 800 в виде цилиндрического элемента, имеющего нижний конец, заканчивающийся лукообразным четырехлопаточным элементом 802 для перемешивания. Верхний конец заканчивается отверстием 803 для удлинения полости, проходящей вниз по существу по продольной длине элемента 800. Снаружи вокруг удлиненного элемента 800 возле верхнего конца находятся три равноудаленных обращенных наружу С-образных зажима 810, 812, 814. Зажимы 810, 812, 814 могут держать три отдельных удлиненных груза 804, 806, 808 посредством фиксации и/или силы трения.
Все три удлиненных груза 804, 806, 808 могут вкладываться через отверстие 803 для приема и хранения в удлиненной полости, как показано на фиг. 16А. На фиг. 16В все три удлиненных груза 804, 806, 808 показаны вставленными в зажимы 810, 812, 814. Наконец, на фиг. 16С показано, что в зажимах 812 и 814 удерживаются только два удлиненных груза 806 и 808, а один удлиненный груз 806 вынут из зажима 810. При использовании местоположение удлиненных грузов может изменяться, чтобы изменять центр тяжести удлиненного элемента 800 при помещении в жидкость. Изменение центра тяжести позволяет пользователю приспосабливать удлиненный элемент 800 для тестирования жидкости на конкретную вязкость. Например, конфигурация, показанная на фиг. 16А, дает центр тяжести на большей высоте, и поэтому может использоваться для тестирования в случае менее вязких жидкостей, а конфигурация, показанная на фиг. 16В, дает центр тяжести на меньшей высоте, и поэтому может использоваться для тестирования в случае более вязких жидкостей. Конфигурация, показанная на фиг. 16С, предоставляет удлиненный элемент, имеющий промежуточный центр тяжести, и поэтому может использоваться для тестирования вязкости жидкостей между более высокой и более низкой вязкостями, определенными при использовании конфигураций, показанных на фиг. 16А и 16В. Элемент 802 для перемешивания позволяет использовать удлиненный элемент 800 не только для тестирования вязкости жидкости, но и помогает перемешивать жидкость (включая любые желеобразователи или загустители, которые могли быть добавлены в эту жидкость). Каждый элемент мог бы использоваться и отдельно (как показано на фиг. 1), а также по-разному утяжеляться для разной целевой загущенности.
На фиг. 17 показан удлиненный элемент 900 в виде полого цилиндрического элемента 902, имеющего нижний конец, заканчивающийся лукообразным пористым элементом 908 для перемешивания. Верхний конец заканчивается отверстием 904, ведущим в удлиненную полость, проходящую по продольной длине элемента 902. В этой полости расположен перемещающийся вверх-вниз элемент 910, который может подниматься для всасывания жидкости через пористый элемент 908 для перемешивания и в указанную полость. Перемещающийся вверх-вниз элемент 910 имеет посредине отверстие, которое зацепляется с элементом-соломинкой 906, используемым пользователем для вытягивания или толкания перемещающегося вверх-вниз элемента вверх и вниз в указанной полости. Пользователь может перемешивать жидкость, вязкость которой тестируется, посредством перемещения элемента 902 внутри жидкости, при этом элемент для перемешивания помогает перемешивать жидкость. Будучи готовым к тестированию, пользователь кладет палец на открытый верхний конец 912 элемента-соломинки 906, а затем поднимает элемент-соломинку 906 вверх для перемещения вверх перемещающегося вверх-вниз элемента 910 через полость. При перемещении вверх перемещающегося вверх-вниз элемента жидкость всасывается через пористый элемент для перемешивания и в полость. При достижении перемещающимся вверх-вниз элементом предопределенной высоты (не показанной), соответствующей определенному объему жидкости, пользователь убирает палец с открытого верхнего конца 912 элемента-соломинки 906 и тем самым сбрасывает давление, удерживающее жидкость в полости, и пользователь может затем измерить промежуток времени, требующийся жидкости для вытекания из удлиненного элемента, подобно нынешнему «тесту на текучесть жидкостей». Такого же результата можно добиться, если положить палец на отверстие 904 (если внутренний элемент удален) или еще одно отверстие (выходное отверстие) (не показанное) внизу полого цилиндрического элемента 902.
На фиг. 18 представлен удлиненный элемент 920 в виде полого цилиндрического корпуса 922 шприца, имеющего нижний конец, заканчивающийся лукообразным пористым элементом 928 для перемешивания. Верхний конец заканчивается отверстием 923, ведущим в удлиненную полость, проходящую по продольной длине корпуса 922 шприца. В этой полости расположен перемещающийся вверх-вниз элемент (или объединенный с соломинкой 924), который может подниматься для всасывания жидкости через пористый элемент 928 для перемешивания и в полость корпуса 922 шприца. Перемещающийся вверх-вниз элемент имеет посредине отверстие, которое зацепляется с элементом-соломинкой 924, используемым пользователем для вытягивания или толкания перемещающегося вверх-вниз элемента вверх и вниз в корпусе шприца. Пользователь может перемешивать жидкость, вязкость которой тестируется, посредством перемещения шприца 922 внутри жидкости, при этом элемент для перемешивания помогает перемешивать жидкость. Будучи готовым к тестированию, пользователь кладет палец на открытый верхний конец 925 элемента-соломинки 924, а затем поднимает элемент-соломинку 924 вверх для перемещения вверх перемещающегося вверх-вниз элемента через полость. При перемещении вверх перемещающегося вверх-вниз элемента жидкость всасывается через пористый элемент для перемешивания и в корпус шприца. При достижении перемещающимся вверх-вниз элементом предопределенной высоты, указанной на шкале 930, находящейся на наружной стороне корпуса 922 шприца, пользователь убирает палец с открытого верхнего конца 925 элемента-соломинки 924 и тем самым сбрасывает давление, удерживающее жидкость в полости, и пользователь может затем измерить промежуток времени, требующийся жидкости для вытекания из удлиненного элемента, подобно нынешнему «тесту на текучесть жидкостей», при этом элемент-соломинка 924 устраняет необходимость в нескольких шприцах для определения расхода (и, следовательно, в свою очередь вязкости) жидкости. Кроме того, этот вариант осуществления обладает дополнительным преимуществом, заключающимся в его совместимости с нынешними тестами на текучесть жидкостей, используемыми в настоящее время и рекомендуемыми практикующими врачами, поскольку он включает шприц, который может наполняться до определенного уровня, и поток жидкости из корпуса шприца можно хронометрировать.
На фиг. 19А и 19В показаны устройства 940 и 960, содержащие полые элементы 942 и 962, оба из которых заканчиваются лукообразными пористыми элементами 946 и 966 для перемешивания. Полый элемент 942, показанный на фиг. 19А, имеет ближе к своей нижней части небольшую выпуклость, а полый элемент 962 имеет небольшую выпуклость ближе к своей верхней части. Эти устройства имеют разные центры тяжести в зависимости от того, где расположена выпуклость: ближе к верхней части (как показано на фиг. 19В) или к нижней части (как показано на фиг. 19А). Следовательно, устройство, показанное на фиг. 19А, было бы подходящим для тестирования жидкостей, имеющих более низкие вязкости, а устройство, показанное на фиг. 19В, из-за более высокого центра тяжести больше бы подходило для тестирования жидкостей, имеющих более высокие вязкости. Поскольку полые элементы 942, 962 имеют на концах пористые элементы 946, 966 для перемешивания, оба устройства могут дополнительно использоваться как соломинка или контейнер для других субстанций.
На фиг. 20 показано устройство 1000, которое может использоваться для тестирования двух предварительно определенных вязкостей жидкости. Устройство 1000 является удлиненным по форме и имеет первый конец 1002 и второй конец 1004. Первый конец 1002 шире и тяжелее второго конца 1004. Устройство 1000 может использоваться для определения двух разных минимальных уровней вязкости или загущенности в зависимости от ориентации устройства. На фиг. 20А первый конец 1002 находится в верхней части, а второй конец 1004 находится в нижней части. Поскольку в этой конфигурации центр тяжести выше, устройство может использоваться для тестирования жидкости, имеющей более высокую вязкость или загущенность. На фиг. 20В второй конец 1004 находится в верхней части, а первый конец 1002 находится в нижней части. Поскольку в этой конфигурации центр тяжести ниже, устройство может использоваться для тестирования жидкости, имеющей более низкую вязкость или загущенность.
На фиг. 21А представлено устройство 1020, являющееся модификацией вышеописанных вариантов осуществления, но используемое для определения правильной вязкости газообразной текучей среды. Устройство 1020 имеет лукообразный верхний конец 1026, медленно сужающийся вниз в заостренный нижний конец 1024. Наружная сторона устройства 1020 выполнена из тонкого и легкого материала, такого как фольга, а внутренняя часть образована из нескольких уплотненных полостей 1028, 1030, 1032, 1034, проходящих от верхнего конца 1026 к нижнему концу 1024. Одна или несколько из уплотненных полостей 1028, 1030, 1032, 1034 могут заполняться определенным количеством газа с конкретной молекулярной массой. При помещении устройства 1020 в газообразную текучую среду, в зависимости от количества и молекулярной массы газа в одной или нескольких из уплотненных полостей 1028, 1030, 1032, 1034, устройство будет оставаться в по существу вертикальном или предварительном определенном положении или принимать это положение при помещении в газообразную текучую среду, имеющую, по меньшей мере, требуемую вязкость.
Устройство 1022, показанное на фиг. 21В, подобно по конструкции устройству, 1020 показанному на фиг. 21А, но имеет перевернутую конфигурацию и лишь две уплотненные полости 1034 и 1036. В этой конфигурации при помещении устройства 1022 в газообразную текучую среду, в зависимости от количества и молекулярной массы газа в одной или обеих из уплотненных полостей 1034 и 1036, устройство будет оставаться в по существу вертикальном или предварительном определенном положении или принимать это положение при помещении в газообразную текучую среду, имеющую, по меньшей мере, требуемую вязкость. Поскольку центр тяжести устройства 1020 находится выше центра тяжести устройства 1022, его можно использовать для тестирования газообразных текучих сред более высокой вязкости.
На фиг. 22 представлено устройство 1040, являющееся модификацией удлиненного элемента 10, показанного на фиг. 1. Устройство 1040 выполнено из удлиненного элемента 1042. Из находящейся посредине части выступают две противоположные полукруглые части 1044.
На фиг. 23 показана комбинация 1060 контейнера 1062 и множества удлиненных элементов 1068. Контейнер 1062 представляет собой, в общем, цилиндрическую конструкцию, имеющую круглую крышку 1064. Вокруг части наружной стороны контейнера 1062 расположены несколько удлиненных зажимов 1066, используемых, чтобы держать несколько удлиненных элементов 1068. Контейнер 1062 может использоваться для хранения продукта для загущения жидкости, и один или более удлиненных элементов могут вытаскиваться и помещаться в загущенную жидкость для определения, имеет ли она требуемую вязкость (как в случае, скажем, с удлиненным элементом, показанным на фиг. 1). При модификации комбинации 1060, показанной на фиг. 23, удлиненные элементы 1068 могут выполняться как одно целое с контейнером 1062 или его крышкой 1064, и каждый удлиненный элемент является отсоединяемым или убираемым, когда требуется. Согласно альтернативному варианту осуществления контейнер 1062 может фактически представлять собой сосуд для питья, и этот сосуд имеет один или более связанных с ним отсоединяемых удлиненных элементов 1068.
На фиг. 24 представлен график угла падения устройства во времени при помещении в жидкости разных вязкостей или загущенностей, а на фиг. 25 представлен график расстояния падения устройства во времени при помещении в жидкости разных вязкостей или загущенностей. Эти различия можно использовать для оценки или разработки устройств для определения правильной вязкости текучей среды.
Описанные и проиллюстрированные выше варианты осуществления не предназначены для ограничения объема правовой защиты, определяемого формулой изобретения, а служат лишь для описания примеров того, как настоящее изобретение может быть осуществлено на практике.