居家口服补液盐“加水量错了”的非接触电导复核底座

1 · 创新命题

中 面向停电、低识字或量杯不统一场景下为儿童配制袋装口服补液盐的照护者，一个不接触液体的电容/电导耦合底座只判断“该品牌整袋 + 目标水量”是否落在标定窗口，专门拦截半袋、双袋或错误水量；相对手机文字提醒，它给出混合后的物理复核。
EN A contactless conductivity-coupled base for caregivers mixing a named ORS sachet, flagging whole-sachet/water-volume errors through a calibrated physical check rather than another text instruction.

2 · 背景与空白

WHO/UNICEF 口服补液盐配方与包装说明已有成熟标准，但不同市场袋装对应水量可能不同，必须以购买地标签为准。错误加水会改变溶质浓度；实验室电导率能反映离子浓度，但直接浸入探头带来清洗、污染和容器兼容问题。空白在：不是新配方，而是对“一个具名袋装产品 + 一个指定容器”做非接触 yes/no 复核，并公开温度、饮用水矿化度和容器壁厚造成的误差。该工具不判断脱水程度、不建议治疗，也不得替代包装说明或医疗求助。

3 · 可检验假设

H1 在锁定的 ORS 品牌与容器上，非接触信号能区分正确配制与 ±20% 水量错误，盲测召回率 ≥ 0.95、精确率 ≥ 0.95；对本地三类饮用水仍维持 ≥ 0.90。
H2（机制）温度与容器定位是误差主因；加入温度补偿和机械定位后，批间变异降低 ≥ 50%。阈值是工程验收目标，临床危险边界应由权威指南核实而非自行定义。

4 · 量化验收标准

1. 【方法学校验 · 硬门槛】 用自建读出管线复现 ≥ 20 个经标准电导仪确认的 KCl/食盐溶液标定值，目标范围内偏差 ≤ 5%，且正确排序全部浓度。此条不过，后续全部结论无效。
2. ≥ 3 个产品批次 × 3 种水源 × 4 个温度 × 5 个体积误差水平 × 5 次重复；配液全程用质量法溯源。
3. 极不平衡告警报 PR-AUC、召回、精确率，不报 accuracy；按产品批次划分训练/测试，不能让同批样本跨集。
4. 做果汁、糖水、盐水等误放容器的拒识测试；工具只对锁定配方显示通过。
5. 致命错误是把电导相同当成配方相同。 不同离子组合可同电导，所以只能做具名产品的错误筛查，绝不能“鉴定 ORS”。

5 · 数据与工具

用途	来源 / 工具
配方样本	当地正规渠道 WHO 低渗 ORS 或具名同类产品；标签水量与成分逐批记录
参考仪器	可校准电导率仪、温度探头、0.1 g 秤；型号与价格需核实
原型	环形电极/电容耦合板、AD5933 类阻抗芯片或简化振荡电路、ESP32
水源	蒸馏水、当地自来水、瓶装水；基础电导先实测
对照	WHO/UNICEF 配制说明与标准液；仅用于校验，不计入数据贡献

能力边界：非接触电导对塑料材质、壁厚、液位与电极间距高度敏感；若无法跨容器泛化，就必须锁定随产品发放的专用杯，不得宣称通用。

6 · 赛季执行路径

第 1 周核实本地产品标签与安全审查；第 2 周完成标准液硬校验；第 3–4 周比较接触式与非接触式信号，决定是否成立；第 5–6 周做水源/温度/批次矩阵；第 7 周冻结阈值并盲测；第 8 周做错液拒识与传感漂移；第 9 周只用水和模拟粉包开展成人使用性任务；第 10 周请儿科/公共卫生专业人士审阅文案；第 11–12 周整理风险说明与证据。

证据交付：保存每袋标签照片、配液称量记录、原水基线与拒识混淆表；原型必须有明确的“超出已标定容器/水源范围”状态，不能把未知样本判为通过。第 9 周仍达不到降级阈值即 no-go，不进入付费阶段，并公开停止理由与失败数据供复核。

7 · 新颖性边界

已有工作：WHO/UNICEF ORS 标准与袋装说明解决配方教育；标准电导仪和水质 TDS 笔能测离子信号；已有低成本溶液浓度研究。不声称发明 ORS、电导测量或证明错误配制的临床后果。本项目拟贡献单品牌、单容器、非接触的家庭复核工作流和干扰物边界。护城河是 G 的灾时/低识字具体操作 + A 的检测成本下降；同类专利与监管分类均需核实。

8 · go/no-go

第 4 周末：若非接触信号对 ±20% 水量错误的效应量小于批内噪声 3 倍，则降级为 可冲洗接触式瓶盖电极，仍做同一产品的配制复核。第 7 周末：若跨三种水源精确率 < 0.90，则具名降级为“先测原水、再差分测成品”的双步底座；主结论仍是物理复核，但增加一步操作并诚实计入负担。