CN105142713A - 具有自清洁模式的透析控制阀 - Google Patents

Abstract

提供一种阀系统，该阀系统包括：机电螺线管；包括磁挡板的气体阀；与所述机电螺线管电气连通的电源；以及控制器。所述控制器控制所述电源以供给用于使所述机电螺线管移动至默认位置与完全启动位置之间的中立位置的中间电压。通过这样，使所述磁挡板维持在两个气体口之间的中立位置，并且可以使用口之间的气流来清洁所述磁挡板的外来颗粒。所述控制器还可以在处于中立位置的情况下向所述机电螺线管提供变化电压以使所述磁挡板振动，并且进一步帮助移除外来颗粒。可以使用包括反馈电路的闭环系统来基于所感测到的压力而调整施加于螺线管的电压。

Description

具有自清洁模式的透析控制阀

技术领域

本发明涉及阀系统和用以清洁阀的方法，尤其涉及机电挡板阀。

背景技术

包括许多透析机在内的许多机器都具有使用气动阀来执行的气动控制功能，这里将该气动阀称为气体阀或空气阀。在气动控制透析机中，可以使用加压空气来控制透析液的流动、关闭安全夹以及执行其它重要功能。将包括由机电螺线管控制的挡板机构的空气阀称为挡板阀并且在一些气动透析机中使用该空气阀。

为了确保患者的安全，经常检查气动控制透析机中的压力以查看是否发生了任何压力泄漏。例如经由阀中的橡胶和塑料材料的气体扩散可以引起恒定的低水平的泄漏率。因而，一些安全系统在这种恒定泄漏率与更为担忧的泄漏率之间进行辨别。警报系统必须设置在刚好在这种恒定泄漏率以上的阈值处，但即使是恒定泄漏率也可以根据不同的阀而变化。此外，针对任何给定值，例如由于温度波动和高度波动，因而恒定泄漏率可以随时间经过而变化。

在微小外来颗粒落在挡板阀的挡板和塑料壳体之间的情况下，也可以发生小泄漏。尽管使用空气过滤器来防止外来颗粒进入气动系统及其气体阀，但一些外来颗粒仍进入系统。如100微米或小于100微米、或者50微米或小于50微米那样小的颗粒可以进入气体阀，粘贴在挡板上，并且引起泄漏。颗粒有时还可以嵌入在构成挡板的弹性体材料中，尤其是在挡板由软橡胶制成的情况下。

尽管由外来颗粒污染导致的空气阀轻微泄漏可能不会对患者造成危险，但如果透析机无法在这种泄漏和真正危险的泄漏之间进行区分，则该机器可能认为泄漏较严重从而不必要地关机。

存在对于可以检测由外来颗粒污染所引起的阀泄漏并且自动采取措施以修理该泄露的气动操作透析机的阀系统的需要。还存在对于包括用以清洁具有外来颗粒的阀挡板的自清洁模式的挡板阀系统和方法的需要。还存在对于可以自动检测由外来颗粒污染引起的泄漏并且执行自清洁模式以试图清洁阀挡板的挡板阀系统和方法的需要。

发明内容

根据本发明，针对气动操作透析机提供可以检测由外来颗粒污染所引起的阀泄漏、并且自动采取措施以修理该泄漏的阀系统。提供包括用以清洁具有外来颗粒的阀挡板的自清洁模式的挡板阀系统和方法。

根据本发明，提供一种阀系统，该阀系统包括：机电螺线管；包括磁挡板的气体阀；与机电螺线管电气连通的电源；以及控制器。控制器控制电源以供给用于使机电螺线管移动至默认位置与完全启动位置之间的中立位置的中间电压。通过这样，使磁挡板维持在两个气体口之间的中立位置，并且可以使用口之间的气流来清洁磁挡板的异物。控制器还可以在处于中立位置的情况下向机电螺线管提供变化电压以使磁挡板振动，并且进一步帮助移除外来颗粒。

阀系统还可以包括与气体阀的出口可操作地连通的压力传感器，并且传感器可以被配置为对出入出口的流体的压力进行感测。可以包括被配置为将表示压力传感器所感测到的压力的反馈信号传送至控制器的电路。控制器可以被配置为控制电源以基于反馈信号升高、降低或维持电压，使得出入出口的流体的压力维持在可接受的压力范围内。可以使用反馈信号来确保机电螺线管将挡板维持在两个气体口之间的中立位置。

阀系统可以包括与机电螺线管电气连通的集成电路(IC)和主供电器。在一些情况下，可以使用第一电源和第二电源来分别向机电螺线管提供直流(DC)供电和交流(AC)供电。可以设置与IC或第二电源电气连通并且还与机电螺线管电气连通的开关。可以使用控制器来启动开关以在清洁模式位置和正常工作模式位置之间改变。在将开关切换至清洁模式位置的情况下，开关可以使IC或其它电路形成用于控制机电螺线管的不同的电路。例如，在使用两个电源的情况下，清洁模式位置可以形成使得从第二电源供给的电力能够激活机电螺线管的电路。从而在一些情况下，可以施加并且使用交流电流在挡板维持在中立位置的同时振动挡板。振动可以使颗粒从挡板去除。在正常操作模式中，开关可以被配置为经由IC形成不同的电路，或者关断从第二电源至机电螺线管的电气连接。

本发明还提供用于清洁例如透析机的气动系统中的挡板阀的磁挡板的方法。方法可以包括对包含磁挡板的气体阀的机电螺线管施加激活电压。激活电压可以具有足够的强度以激活机电螺线管，并且将挡板从挡板关闭第一气动口的第一位置移动至磁挡板维持在第一气动口与不同的第二气动口之间的中立位置。机电螺线管可以被配置为使得在施加大于激活电压的第二电压时将磁挡板移动至关闭第二气动口的第二位置。方法还可以需要维持激活电压以将磁挡板维持在第一气动口与第二气动口之间的中立位置。在磁挡板维持在中立位置的情况下，气体可以绕磁挡板流动。气流可以来自例如作为压力口的第二气动口，并且流至例如作为真空口的第一气动口。在将挡板维持在中立位置的情况下，气流可以例如通过去除粘贴于挡板的外来颗粒来影响磁挡板的清洁。对螺线管施加交流电压或变化的直流电压，这可以通过使挡板振动和/或压力变化来进一步加强清洁操作。

附图说明

并入并且构成本说明书的一部分的附图示出本发明的具体实施例，并且与具体实施例的详细说明一起用于解释本发明的原理。

图1A是可以根据本发明来控制的挡板阀的前右侧视立体图，该图示出在未对各螺线管线圈施加电压的情况下挡板处于关闭真空入口(inletvacuumport)的第一位置。

图1B是沿图1A中的50-50线截取的图1A所示的挡板阀的前视截面图，该图示出在未对螺线管线圈施加电压的情况下挡板处于关闭真空入口的第一位置。

图1C是图1B所示的阀挡板的前视截面图，但其中在对螺线管线圈施加激活电压的情况下挡板处于关闭压力入口的第二位置。

图1D是图1B和1C所示的挡板阀20的前视截面图，但其中对螺线管线圈施加中间电压并且挡板具有在真空入口与压力入口之间的中立位置。在挡板处于中立位置的情况下不关闭任一口，并且空气可以绕挡板流动以去除粘贴于挡板的颗粒。

图2是可以根据本发明来控制的其它挡板阀的侧视截面图，其中对螺线管线圈施加中间直流电压，挡板具有在真空入口和压力入口之间的中立位置，并且同时对螺线管线圈施加交流电压以振动挡板并且去除粘贴于挡板的颗粒。

图3是可以在根据本发明的阀系统中使用的挡板的侧视图。

图4是包括图3所示的挡板并且可以在根据本发明的阀系统中使用的空气阀的侧视立体图，其中已经移除了空气阀的外壳以使得可以看见挡板的定位。

图5是图3所示的挡板的放大图并且示出粘贴于挡板的封闭盘的外来颗粒。

图6是根据本发明的微控制器自动阀驱动器的示意电路图并且可以使用该微控制器自动阀驱动器来控制挡板阀执行自清洁操作。

图7是根据本发明的闭环系统的示意电路图，其中可以使用该闭环系统来自动确定要施加于螺线管线圈的用以将挡板维持在中立位置的适当的中间直流电压。闭环系统还包括图6所示的微控制器自动阀驱动器，并且使用来自与图6所示的气动阀装置的出口可操作地连接的压力传感器的信号作为反馈信号。

具体实施方式

根据本发明，提供用以清洁气体阀的方法，并且可以使用该方法来清洁气动操作透析机中的空气阀。尽管这里参考透析机来详细说明本发明，但应当理解，本发明还包含使用这里所述的系统和方法来清洁除透析机外的其它环境中的气体阀。然而，为了便于充分理解本发明，参考气动操作透析机。

在气动操作透析机中，在检测到可能由气体阀挡板的外来颗粒污染引起的小泄漏的情况下，可以停止透析机的工作并且可以执行挡板清洁操作。挡板清洁操作可以是非自动的、半自动的或全自动的。为了去除或移除可能引起所检测到的泄漏的外来颗粒，清洁操作需要对挡板进行操作。然后清洁操作涉及复查压力以查看是否修理了泄漏，如果修理了泄漏，则可以恢复透析机的正常使用。

清洁操作或自清洁模式可以涉及用于从气体阀挡板去除外来颗粒的各种操作技术中的任何技术。在第一技术中，挡板可以在关闭第一阀口的第一位置与关闭第二阀口的第二位置之间来回切换。可以通过对连接至挡板的机电螺线管间歇地施加激活电压来实现挡板的来回切换。激活电压可以具有足够的强度以克服诸如将挡板正常地维持在关闭其中一个阀口的第一位置的弹簧力等的偏置。激活电压可以具有足够的强度以完全启动螺线管并且将挡板移动至其关闭不同的阀口的完全延伸的第二位置。通过移除所施加的电压，偏置力可以具有足够的强度以将挡板移动回至其原本的第一位置。在三次、五次、十次、二十次或更多次来回之后，可以去除挡板上的外来颗粒，由此修理泄漏。在清洁操作之后，则可以检查阀、或者来自阀的压力或真空，以判断清洁挡板的过程是否成功。

在另一清洁操作中，对阀进行操作以将挡板在中立位置上维持例如预定时间段的一段时间。可以对螺线管线圈施加对作用在挡板上的力进行平衡的电压，以使得挡板可以维持在两个阀口之间的中间位置。该电压可以是直流电压、交流电压或它们的组合。作用力可以包括例如由螺线管弹簧与来自阀口的气体压力和真空力一起提供的偏置力。通过将挡板置于中立位置，气体将能够绕挡板移动并且例如通过从真空口吸出在挡板上存在的外来颗粒来将其从挡板吹走并且移除。施加于螺线管的激活电压可以变化以使得挡板来回移动，以更接近、再远离开两个相对的气动口。在一些情况下，可以在不接触任一口的情况下执行挡板向着和远离口的脉动。例如可以使用表示所感测到的压力的反馈信号来判断在清洁操作期间挡板是否维持在中立位置。在清洁操作之后，则可以检查阀、或者来自阀的压力或真空以判断清洁挡板的过程是否成功。

在另一清洁操作中，对阀进行操作以将阀在中立位置上维持一段时间，对螺线管线圈施加对作用在挡板上的力进行平衡的第一电压以使得挡板维持在两个阀口之间的中间或中立位置。可以设置集成电路以使得还施加交流电压以振动挡板。第一电压可以是直流电压、交流电压或它们的组合。与交流电压组合的第一电压可以引起交流信号的直流偏移。作用力可以包括偏置力和来自阀口的气体压力和真空力。偏置力例如可以包括螺线管弹簧、磁体、吸引螺线管磁体的铁或金属件、排斥螺线管磁体的铁或金属件、或电磁体等。通过将挡板置于中立位置，气体将能够绕挡板移动并且使从挡板振落的外来颗粒经由真空口从阀吸出。例如可以使用表示所感测到的压力的反馈信号来判断在清洁操作期间挡板是否维持在中立位置。在清洁操作之后，则可以检查阀、或者来自阀的压力或真空以判断清洁挡板的过程是否成功。

在这里所公开的清洁操作中的任一清洁操作中，可以设置反馈电路来控制施加于机电螺线管的电压。可以通过感测进入或排出气体阀的口的气体的压力来生成反馈信号。可以使用压力变送器来感测阀口处的压力，并且可以设置电路来生成表示所感测到的压力的反馈信号并且将该反馈信号发送至控制器。控制器可以使用该反馈信号来调整发送至机电螺线管的激活电压以基于该反馈信号来控制螺线管的启动。可以基于反馈信号来调整激活电压以将磁挡板维持在阀的第一气动口和第二气动口之间的中立位置。例如，如果反馈信号表示太多压力正在排出阀，则可以降低或升高激活电压以使得挡板更靠近压力入口，以增加阀内的真空。同样地，如果反馈信号表示太少压力正在排出阀则可以升高或降低激活电压以使得挡板更靠近真空入口，因而增加阀内的压力。应该是降低还是增加激活电压以沿特定方向移动挡板取决于阀和螺线管是如何配置的。

可以用以控制被发送至螺线管的激活电压的反馈信号可以在非常快的时间内生成。在典型实施例中，感测压力、生成反馈信号、将该信号传递至控制器以及控制电源发送调整后的激活电压所用的时间可以比螺线管将挡板从关闭第一口的第一位置移动至关闭第二口的第二位置所用的时间快两倍。可以使用可以以足够快的速率评估表示所感测到的压力的信号的电路，以在将挡板移动至其极限位置之一(即，关闭其中一个阀口的位置)之前控制螺线管。可以使用非常快的模拟电路。电路中可以包括微处理器，该微处理器具有足够快的处理速率来监视阀挡板的位置并且移动螺线管以使得挡板维持在中立位置。可以将算法写入微处理器以使得微处理器可以监视挡板的位置，尤其是实时地监视挡板的位置。用以观察阀自身所生成的压力的变化并且调节挡板的电路的反应时间例如可以是200毫秒或小于200毫秒、150毫秒或小于150毫秒、100毫秒或小于100毫秒、或者50毫秒或小于50毫秒。

本发明的阀系统、电路和方法可以在包括气体阀或空气阀的各种装置中的任何装置中实现，例如，在诸如气动操作透析机等的气动操作系统中。可以实现本发明的阀系统、电路和方法的机器的典型例子是美国专利公开US2011/0196289A1和US2013/0006171A1所述的透析机，其各自的全部内容通过引用包含于此。

阀系统可以包括包含电枢和线圈的机电螺线管以及包含磁挡板的气体阀。包括供电器的电源可以与机电螺线管电气连通。控制器可以被配置为控制电源将零电压或第一电压从电源供给至机电螺线管由此将磁挡板例如维持在关闭真空入口的第一位置。控制器还可以被配置为控制电源将第二电压从电源供给至机电螺线管由此将磁挡板例如维持在关闭压力入口的第二位置。控制器还可以被配置为控制电源将第三电压从电源供给至机电螺线管由此将磁挡板维持在第一位置与第二位置之间的中立位置。电源可以被配置为向机电螺线管提供足够的电压以将挡板从第二位置移动至第一位置，并且阀系统可以被配置为在由电源供给的电压中断的情况下将挡板移动回第二位置。在一些情况下，第一位置可以是挡板关闭真空入口的位置并且第二位置可以是挡板关闭真空入口的位置。

系统可以包括与机电螺线管电气连通的集成电路(IC)和主供电器。在一些情况下，第一电源和第二电源可以用于向机电螺线管分别提供直流(DC)供电器和交流(AC)供电器。可以设置与IC或第二电源电气连通并且还与机电螺线管电气连通的开关。可以使用控制器来启动该开关以在清洁模式位置和正常工作模式位置之间改变。在将开关切换至清洁模式位置的情况下，开关可以使IC、或其它电路形成用于控制机电螺线管的不同的电路。例如，在使用两个电源的情况下，清洁模式位置可以形成使得从第二电源供给的电力能够激活机电螺线管的电路。在一些情况下，由此可以在挡板维持在中立位置的同时施加交流电流并且使用交流电流来振动挡板。振动可以使颗粒从挡板去除。在正常工作模式中，开关可以被配置为经由IC形成不同的电路，或关断从第二电源到机电螺线管的电气连接。

电源可以包括直流(DC)供电器，并且控制器可以被配置为控制电源将零电压或第一直流电压从电源供给至机电螺线管以将磁挡板维持在第一位置。控制器还可以被配置为控制电源将第二直流电压从电源供给至机电螺线管由此将挡板维持在第二位置。控制器还可以被配置为控制电源将第三直流电压从电源供给至机电螺线管由此将挡板维持在第一位置与第二位置之间的中立位置。第三直流电压可以包括大于零或第一直流电压、并且小于第二直流电压的平均电压。还可以设置交流(AC)供电器并且控制器可以被配置为将直流电压从电源供给至机电螺线管并且同时将交流电压从交流供电器供给至机电螺线管。通过这样，可以提供交流信号的直流偏移，并且可以使信号在变化的情况下不过零点。变化信号可以在气体阀中提供振动以使得挡板振动并且抖动可能粘贴或附着于挡板的松散颗粒。

与直流供电器相对地，电源可以代替地或附加地包括交流(AC)供电器。可以使用集成电路来控制单个供电器或主供电器。控制器可以被配置为控制电源将零电压或第一交流电压从电源供给至机电螺线管由此将磁挡板维持在第一位置。第一位置例如可以是挡板关闭真空入口的位置。控制器还可以被配置为控制电源将第二交流电压从电源供给至机电螺线管由此将挡板维持在第二位置。第二位置例如可以是挡板关闭压力入口的位置。控制器还可以被配置为控制电源将第三交流电压从电源供给至机电螺线管由此将挡板维持在第一位置与第二位置之间的中立位置。

阀系统可以包括壳体，并且可以将磁挡板配置在壳体内。壳体可以包括压力入口、真空入口和出口。挡板可以被配置为在挡板处于第一位置的情况下关闭压力入口，并且在挡板处于第二位置的情况下关闭真空入口。电源可以被配置为向机电螺线管提供足够的电压以将挡板从第一位置移动至第二位置，或将挡板从第二位置移动至第一位置。在没有对机电螺线管供给激活电压的情况下挡板搁置的默认位置可以是第一位置或第二位置。

阀系统还可以包括与壳体中的出口可操作地连通的压力传感器。压力传感器可以被配置为对排出或进入出口的流体的压力进行感测。可以设置被配置为将表示压力传感器所感测到的压力的反馈信号传递至控制器的电路。控制器可以被配置为基于反馈信号来控制电源升高或降低、或维持第三电压，以使得排出或进入出口的流体的压力维持在可接受的压力范围内。可接受的压力范围可以是与在将挡板维持在第一位置与第二位置之间的中立位置的情况下所达到的压力相对应的压力范围。

阀系统可以应用于各种装置和机器中的任何装置和机器。可以使用阀系统的典型气动装置和机器包括气动操作透析机。可以受益于这里所述的阀系统的其它装置和机器包括空气泵、液体循环系统、压缩机、液体供应系统、水冷却系统所用的杀生物剂进给系统、以及动物自动喂养系统等。

本发明还包括具有这里所述的阀系统的气动操作透析机。气动操作透析机可以包括与压力入口流体连通的加压流体源，以及与真空入口流体连通的真空源。

还包括阀系统，其包括具有电枢和线圈的机电螺线管、具有磁挡板的气体阀、具有与机电螺线管电气连通的直流(DC)电力供应的第一电源、以及具有与机电螺线管电气连通的交流(AC)电力供应的第二电源。可选地，可以使用由集成电路控制的主电源。系统可以包括与第二电源和机电螺线管电气连通的开关。可以设置被配置为启动开关以在以下模式之间改变的控制器：(1)清洁模式，由此开关形成从第二电源至机电螺线管的电气连接，以及(2)正常工作模式，由此开关关断从第二电源至机电螺线管的电气连接。

控制器可以被配置为：(1)将第一直流电压从第一电源供给至机电螺线管由此将磁挡板维持在第一位置，(2)将第二直流电压从第一电源供给至机电螺线管由此将挡板维持在第二位置，以及(3)将第三直流电压从第一电源供给至机电螺线管由此将挡板维持在第一位置与第二位置之间的中立位置。第三直流电压包括大于第一直流电压并且小于第二直流电压的平均电压。第一直流电压可以是0伏，并且第三直流电压可以大于0伏并且小于第二直流电压。控制器可以被同时配置为：(1)将第三直流电压从第一电源供给至机电螺线管；(2)将交流电压从第二电源供给至机电螺线管；(3)控制交流电压的振荡以在挡板处于第一位置与第二位置之间的中立位置时振动挡板，而不碰到第一位置或第二位置。控制器可以被配置为将直流电压从第一电源供给至机电螺线管并且同时将交流电压从第二电源供给至机电螺线管。如在仅有直流的实施例中那样，阀系统还可以包括壳体，其中将磁挡板配置在壳体内。壳体可以包括压力入口、真空入口、以及出口。挡板可以被配置为在挡板处于第一位置的情况下关闭压力入口，并且被配置为在挡板处于第二位置的情况下关闭真空入口。根据挡板的零电压默认位置，第一电源可以被配置为向机电螺线管提供足够的电压以将挡板从第一位置移动至第二位置，或将挡板从第二位置移动至第一位置。例如，在一些情况下，第一电源被配置为向机电螺线管提供足够的电压以将挡板从第二位置移动至第一位置，并且阀系统被配置为在第一电源不供给直流电压的情况下将挡板从第一位置移动至第二位置。与仅有直流的实施例一样，可以将阀系统并入气动操作透析机中，其中该气动操作透析机包括与压力入口流体连通的加压流体源和与真空入口流体连通的真空源。

本发明还提供用以清洁气动系统中的气体阀的磁挡板的方法。该方法包括对气体阀的机电螺线管施加第一激活电压。机电螺线管包括电枢和线圈，并且气体阀包括磁挡板。所施加的第一激活电压具有足够的强度以激活机电螺线管并且将磁挡板从磁挡板关闭第一气动口的第一位置移动至磁挡板维持在第一气动口与不同的第二气动口之间的中立位置。机电螺线管可以被配置为，使得在施加大于第一激活电压的第二电压时，将挡板移动至挡板关闭第二气动口的第二位置。该方法还涉及维持第一激活电压以使得磁挡板保持在第一气动口与第二气动口之间的中立位置。在将磁挡板维持在中立位置的情况下，气体例如可以沿从第二气动口至第一气动口并且穿过第一气动口的方向绕磁挡板流动。可选地、交替地或附加地，气体可以沿从第一气动口至第二气动口并且穿过第二气动口的方向绕挡板流动。在将磁挡板维持在中立位置的情况下可以产生气体的流动，由此清洁磁挡板。该方法还可以包括在将磁挡板维持在中立位置的情况下对机电螺线管施加交流电压。可以使交流电压向交流信号提供直流偏移从而振动磁挡板。可以设置开关并且该方法可以需要激活该开关以断开交流电压的源并且结束清洁模式。该方法还可以包括感测进入或排出气体阀的口的气体的压力、并且将表示所感测到的压力的信号发送至控制器。通过使用控制器基于该信号调整第一激活电压来维持第一激活电压，由此将磁挡板维持在第一气动口和第二气动口之间的中立位置。该方法还包括首先在施加第一激活电压之前检测气体阀中的气体泄漏，然后响应于所检测到的气体泄漏而施加第一激活电压，并且在清洁操作之后针对泄漏来测试气体阀。清洁操作可以包括如这里所述的使气体绕磁挡板流动以清洁磁挡板。

参考附图，图1A示出可以在根据本发明的阀系统中使用并且根据本发明的方法来控制的气体阀或挡板阀20的前右侧视立体图。如图1A所示，挡板阀20包括具有内部23的壳体22、与内部23和壳体22的环境外部流体连通的压力入口24、与内部23和壳体22的环境外部流体连通的真空入口26、以及与内部23和壳体22的环境外部流体连通的出口28。壳体22的内部23中容纳了包括挡板32、磁体34(图1B～1D中示出)、以及挡板32与磁体34之间的挡板杆36的挡板机构30。挡板32和挡板杆36可以由相同的材料制成，可以彼此连续，并且可以一起一体成型，例如，具有一件式整体构造。挡板32的材料可以包括例如橡胶的弹性体材料，并且该材料还可以包围磁体34以提供围绕磁体34的壳35。尽管挡板32可以是柔性的、弹性的、可变形的、弹性体的，但挡板32可以与磁体34一起移动以使得在使磁体34移动的情况下挡板32随着磁体34移动。可以通过将面板(未示出)安装至壳体22的正面40和壳体的背面(未示出)，来使内部23与外部环境隔绝。两个电引线42和44延伸穿过壳体22，并且可以连接至供电器(未示出)的引线，而且与封装在壳体22中的螺线管线圈46电气连通，如图1B～1D所示。图1A示出在没有对螺线管线圈46施加电压的情况下处于关闭真空入口26的第一位置的挡板32。在没有施加电压的情况下，可以使用弹簧或其它偏置特征将挡板32偏置到所示位置。在其它情况下，线圈46、磁体34和偏置特征之间的关系可以是，在没有施加电压的情况下通常将挡板32偏置到关闭压力入口24而不是真空入口26的位置。

图1B是沿图1A中的50-50线截取的图1A所示的挡板阀20的前视截面图。从图1B可以看出，挡板32处于第一位置，并且牢固地抵靠真空入口26的内部边缘27。在该第一位置上，挡板32在内部23与真空入口26之间形成无泄漏的密封。这样，经由压力入口24被迫进入内部23的加压气体或空气可以进入内部23并且从出口28排出。加压气体或空气可以由源(未示出)供给，例如，洁净干燥空气(CDA)的源。根据连接至哪个出口28或与哪个出口28流体连通，挡板阀20可以在挡板32处于该第一位置的情况下提供第一功能。

图1C是图1B所示的阀挡板20的前视截面图，但其中挡板32处于牢固地抵靠压力入口24的内部边缘25的第二位置。可以利用对螺线管线圈46施加激活电压来启动挡板机构30并且将挡板32从图1B所示的第一位置移动至图1C所示的第二位置。在该第二位置上，挡板32在内部23与压力入口24之间形成无泄漏的密封。这样，可以将所引入的气体或空气经由内部23而引入至出口28，并且经由真空入口26从内部23抽出。真空或相对负压的源(未示出)可以与真空入口26流体连通。根据连接至哪个出口28或与哪个出口28流体连通，挡板阀20可以在挡板32处于该第二位置的情况下提供第二功能。

图1D是图1B和1C所示的挡板阀20的前视截面图，但其中对螺线管线圈46施加中间电压并且挡板32具有在压力入口24与真空入口26之间的中立位置。通常，中间电压是不如施加于螺线管线圈46以迫使挡板32至图1C所示的第二位置的激活电压那样强的电压。在挡板32处于如图1D所示的中立位置的情况下既不关闭压力入口24也不关闭真空入口26。在挡板处于所示的中立位置的情况下，空气可以经由内部23从压力入口24流过挡板32的周围，并且流出真空入口26，由此去除粘贴于挡板的颗粒。通过改变中间电压，例如，通过脉冲宽度调制、通过施加交替电流或通过改变电阻等，可以使挡板32向压力入口24和真空入口26移动以及从压力入口24和真空入口26离开。朝向和远离的移动可以进一步帮助去除粘贴于挡板32的颗粒。

图2是可以在根据本发明的阀系统中使用的并且根据本发明的方法来控制的另一挡板阀(60)的侧视截面图。如图2所示，可以从直流供电器90对螺线管线圈86施加中间直流电压，以使得挡板72具有在真空入口66与压力入口64之间的中立位置。使用控制器94来调节供给至螺线管线圈86的直流电压的量来将挡板72维持在中立位置。在从直流供电器90对螺线管线圈86施加中间直流电压的情况下，从交流供电器92对螺线管线圈86同时施加交流电压，引起处于中立位置的挡板72的振动。使用控制器94来调节供给至螺线管线圈86的交流电压的量以在不使挡板碰撞真空入口66或压力入口64的情况下振动处于中立位置的挡板72。振动可以帮助去除粘贴于挡板72的颗粒。从图2中可以看出，包括直流供电器90和控制器94的直流电压电路与螺线管线圈86的端子82和84电气连通。包括交流供电器92和控制器94的交流电压电路也与螺线管线圈86的端子82和84电气连通。

图3是可以在根据本发明的阀系统中使用的磁挡板100的侧视图。磁挡板100包括弹性体挡板102、磁体104、以及包围磁体104并且连接至挡板102的壳106。挡板102包括与气体阀的压力入口或真空入口接触的、作为挡板102的一部分的封闭盘108。

图4是包括例如图3所示的类型的挡板的磁挡板400的空气阀410的侧视立体图。可以在根据本发明的阀系统中使用空气阀410。已经移除了空气阀410的外壳411以使得可以看见空气阀410中的磁挡板400的定位。线圈可以封在螺线管线圈壳体412内。可以包括端子414和416以将螺线管线圈连接至电源。可以使用极片420和422来延长磁芯，并且极片420和422可以被视作磁芯的一部分。极片420和422可以包括具有高磁导率的材料，并且各自可以用于引导由磁芯所产生的磁场并且将磁场从线圈传递至永磁体424。

图5是图3所示的挡板102的放大视图并且示出粘贴于挡板102的封闭盘108的外来颗粒。所示颗粒在其最大的尺寸处大约为100微米宽，并且即使是这样小的大小也足以引起不期望的泄漏并且触发气动操作透析机中的警报系统。根据本发明，在这种状况下，透析机可以检测泄漏，并且进行自清洁操作以试图修理该泄漏，并且如果成功，则恢复透析机的工作。

图6是根据本发明的微控制器自动阀驱动器的示意电路图并且可以使用该微控制器自动阀驱动器来控制挡板阀执行自清洁操作。阀驱动器可以与图7所示的闭环系统结合使用。如图6所示，气动阀装置110可以配备螺线管线圈112和在图7中延续的压力出口管130。压力出口管130通向结合图7所述的压力变送器。图6还示出被配置为用于控制保持电流持续时间的数字电位器114。可以调整数字电位器114来改变向气动阀装置110的螺线管线圈112供给电流的时间的长度。数字电位器114包括被配置为从微处理器接收以ASCII命令的形式的串行通信的解码器116。数字电位器114将串行通行解码成电阻值。然后数字电位器114基于解码后的串行通信来改变其可变电阻器的电阻以使得在适当的时间长度内对螺线管线圈112施加电流，以将阀挡板维持在中立位置并且激活清洁操作。

利用数字电位器118来控制施加于螺线管线圈112的电流的强度(即，控制峰值电流值)。数字电位器118包含与解码器116同样配置的解码器120。数字电位器118被配置为改变施加于气动阀装置110的电流。可以看出，数字电位器114和118可以与集成电路一起使用，以控制施加于气动阀装置110的螺线管线圈112的电流的持续时间和强度。数字电位器114和118可以彼此相同，或彼此不同。

数字电位器114和118以及气动阀装置110都是还包括也在图6中示出的线性集成电路122的微控制器自动阀驱动器电路的一部分。线性集成电路122被配置为与数字电位器114和118以及气动阀装置110电气连通。线性集成电路122可以被配置为对驱动螺线管线圈112的晶体管进行控制。线性集成电路122所使用的典型装置是可从德克萨斯州达拉斯市的德州仪器(TexasInstruments)购得的编号为LM1949的装置。

图6所示的电路被配置为微控制器自动阀驱动器，其可以改变施加于气动阀装置110的电流峰值和电流持续时间以使得可以将该装置的挡板维持在中立位置来进行清洁。可以使挡板发生振动以清洁具有附在挡板上的颗粒的挡板，或清洁在相应空气阀的压力口或真空口附近或其上存在的颗粒。所示的阀驱动器可以向螺线管线圈112供给直流电压，其中该直流电压对作用于气动阀装置110的挡板的压力和真空力进行平衡。在平衡的情况下，挡板可以终止于既不关闭压力入口也不关闭真空入口的中立位置。

在典型实施例中，用以确定适当的线圈直流电压以达到这种平衡的一种方法是对阀进行现场测试。例如在透析机中利用现场测试的情况下，需要在将空气阀和电路安装至透析机中之后测试空气阀和电路。可以从阀的出口测量来自空气阀的出口压力并且将该出口压力与所施加的直流电压进行比较。然后可以确定使得阀挡板能够维持在中立位置的直流电压。

用于确定要施加于螺线管线圈112的适当的直流电压的其它方法涉及自动确定适当电压的、内置在透析装置中的闭环系统的使用。这种闭环系统可以使用来自气动阀装置110的出口上的压力传感器的信号作为反馈信号。使用闭环系统可以确保即使在气动阀装置110暴露于温度、湿度和高度改变的情况下仍对气动阀装置110施加适当的电压。闭环系统可以基于从压力传感器生成的信号来作出响应，因而改变施加于螺线管线圈112的电压以将挡板维持在中立位置。图7示出针对这种目的而使用的典型闭环系统的示意图。

图7是根据本发明的闭环系统的示意电路图，其中可以使用该闭环系统来自动确定用以将挡板维持在中立位置的、要施加于螺线管线圈的适当的中间直流电压。该闭环系统还包括图6所示的微控制器自动阀驱动器，并且使用来自图6所示的气动阀装置的输出口上的压力传感器的信号作为反馈信号。图7所示的电路与图6所示的同一管130可操作地连通，并且图7所示的管130是图6所示的管130的延续。管130连接至图6所示的气动阀装置110的出口，但可以使用闭环系统来控制任一空气阀。

从图7可以看出，管130还与板载压力传感器132、134和136可操作地连通。压力传感器132可以是被配置为测量在管130上所抽取的例如低至每平方英寸(PSI)负8磅的真空力的真空的板载压力变送器。这种真空力一般由可以实现本发明的诸如可从马萨诸塞州沃尔瑟姆市的费森尤斯医疗保健北美公司(FreseniusMedicalCareNorthAmerica)购得的Cycler透析机等的气动操作透析机来提供。针对这种目的的典型压力传感器是可以测量高达15PSI的压力的可从新泽西州莫里斯敦市的霍尼韦尔国际公司(HoneywellInternational)购得的编号为ASDX015D44R的压力传感器。管130还可以与压力传感器134和136可操作地连通，其中传感器134和136各自可以被配置为测量由包括气动阀装置110(图6)的机器所生成的最大压力。

在示例中，如果将气动阀装置110并入生成高达40PSI的压力的气动操作透析机，则压力传感器134和136应该被配置为感测高达并超过40PSI的压力。这种压力一般由诸如可从马萨诸塞州沃尔瑟姆市的费森尤斯医疗保健北美公司购得的Cycler透析机等的气动操作透析机来提供。针对这种应用，压力传感器134和136各自可以独立地作为可测量高达100PSI的板载压力变送器。呈现这种能力的典型压力变送器是可从新泽西州莫里斯敦市的霍尼韦尔国际购得的编号为ASDX100D44R的压力变送器。压力传感器134和136可以彼此相同，或彼此不同。

图7所示的闭环电路还描述多个集成电路(IC)、电容器(C)、电阻器(R)和测试点(TP)。这些标示还可以在图6所示的电路中使用。此外，图7还示出多个模拟-数字转换器(ADC)和8引脚连接器(CON8)。图7所示的闭环电路还包括开关电容器和具有多个模拟输入(AIN)的模拟-数字转换器138。对于正常使用，利用4.096V的参考信号来对输入进行缩放。模拟-数字转换器138例如可以是具有12位分辨率、11个模拟输入通道、低额定功率和采样率为200KSPS的任何合适的转换器。可以针对该目的来使用的典型模拟-数字转换器是可从德克萨斯州达拉斯市的德州仪器购得的编号为TLV2556的模拟-数字转换器。

图7所示的典型电路还包含两个二极管阵列140和142。二极管阵列140和142各自可以包括被设计成用以抑制静电-放电(ESD)和其它瞬时过电压事件的瞬时电压箝位电路的四个一组的二极管阵列。二极管阵列140和142可以被配置为保护电路的输入线路。可以针对这种目的来使用的典型二极管阵列是可从伊利诺伊州芝加哥市的力特(LITTLEFUSE,Inc)购得的编号为SP724AHT的二极管阵列。二极管阵列140和142可以彼此相同，或彼此不同。

图7所示的电路还包括用以调节输入电力的电流并且使供给至电路的5伏信号去除噪声的铁氧体磁珠。图7的右上部分示出铁氧体磁珠。

在使用由与管130连接的压力传感器所生成的压力信号的情况下，可以确定最大电流，以在所设置的时间量内保持气动阀装置110(图6)处于中立、半开的位置，从而将颗粒和挡板暴露于气流以使得颗粒可以从挡板吹离并且从其它内部阀机构和口吹走。

图6和7所示的用以观察由气动阀装置110所生成的压力的变化并且调整挡板的电路的反应时间例如可以是200微秒或小于200微秒、150微秒或小于150微秒、100微秒或小于100微秒、或50微秒或小于50微秒。应当理解，图6和7所示的电路是用于执行这种高速监视的典型电路。所示电路意在说明而非限制本发明。

本发明包括以任何顺序和/或以任何组合的以下方面、实施例或特征：

1.一种阀系统，包括：

机电螺线管，其包括电枢和线圈；

气体阀，其包括磁挡板；

电源，其包括供电器，其中所述电源与所述机电螺线管电气地连通；以及

控制器，其被配置为控制所述电源进行以下操作：(1)将零电压或第一电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第一位置，(2)将第二电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第二位置，以及(3)将第三电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在所述第一位置与所述第二位置之间的中立位置。

2.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，所述电源被配置为向所述机电螺线管提供足够的电压以将所述磁挡板从所述第二位置移动至所述第一位置，以及所述阀系统被配置为在中断所述电源所供给的电压的情况下将所述磁挡板移动回所述第二位置。

3.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，所述电源包括直流供电器，以及所述控制器被配置为控制所述电源进行以下操作：(1)将零电压或第一直流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第一位置，(2)将第二直流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第二位置，以及(3)将第三直流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在所述第一位置与所述第二位置之间的中立位置。

4.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，所述第三直流电压包括大于零或所述第一直流电压、并且小于所述第二直流电压的平均电压。

5.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，还包括形成交流供电器的集成电路，其中，所述控制器被配置为将直流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，并且同时将交流电压从所述交流供电器供给至所述机电螺线管。

6.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，所述电源包括交流供电器，以及所述控制器被配置为控制所述电源进行以下操作：(1)将零电压或第一交流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第一位置，(2)将第二交流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第二位置，以及(3)将第三交流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在所述第一位置与所述第二位置之间的中立位置。

7.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，还包括壳体，所述磁挡板配置在所述壳体内，所述壳体包括：压力入口、真空入口以及出口，其中，所述磁挡板被配置为在所述磁挡板处于第一位置的情况下关闭所述压力入口，所述磁挡板被配置为在所述磁挡板处于第二位置的情况下关闭所述真空入口，以及所述电源被配置为向所述机电螺线管提供足够的电压以将所述磁挡板从所述第一位置移动至所述第二位置或者将所述磁挡板从所述第二位置移动至所述第一位置。

8.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，还包括：

压力传感器，其与所述出口可操作地连通，并且其被配置为对出入所述出口的流体的压力进行感测；以及

电路，其被配置为将表示所述压力传感器所感测到的压力的反馈信号传送至所述控制器，

其中，所述控制器被配置为控制所述电源以升高、降低或维持所述第三电压，使得基于所述反馈信号来将出入所述出口的所述流体的压力维持在能够接受的压力范围内。

9.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，所述能够接受的压力范围是表示将所述磁挡板维持在所述第一位置和所述第二位置之间的中立位置的压力的范围。

10.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统与气动操作透析机的组合，其中，所述气动操作透析机包括与所述压力入口流体地连通的加压流体源以及与所述真空入口流体地连通的真空源。

11.一种阀系统，包括：

机电螺线管，其包括电枢和线圈；

气体阀，其包括磁挡板；

第一电源，其包括直流供电器，其中所述第一电源与所述机电螺线管电气地连通；

第二电源，其包括交流供电器，其中所述第二电源与所述机电螺线管电气地连通；

开关，其与所述第二电源和所述机电螺线管电气地连通；以及

控制器，其被配置为启动所述开关以在以下两种模式之间改变：(1)清洁模式，其中所述开关形成从所述第二电源至所述机电螺线管的电气连接，以及(2)正常工作模式，其中所述开关关断从所述第二电源至所述机电螺线管的电气连接。

12.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，所述控制器被配置为进行以下操作：(1)将第一直流电压从所述第一电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第一位置，(2)将第二直流电压从所述第一电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第二位置，以及(3)将第三直流电压从所述第一电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在所述第一位置与所述第二位置之间的中立位置。

13.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，所述第三直流电压包括大于所述第一直流电压并且小于所述第二直流电压的平均电压。

14.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，所述第一直流电压为零伏，并且所述第三直流电压大于零伏但是小于所述第二直流电压。

15.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，所述控制器被配置为同时进行以下操作：(1)将第三直流电压从所述第一电源供给至所述机电螺线管；(2)将交流电压从所述第二电源供给至所述机电螺线管；以及(3)控制所述交流电压的振荡，以在所述磁挡板处于所述第一位置与所述第二位置之间的中立位置并且不碰到所述第一位置或所述第二位置的情况下振动所述磁挡板。

16.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，所述控制器被配置为将直流电压从所述第一电源供给至所述机电螺线管，并且同时将交流电压从所述第二电源供给至所述机电螺线管。

17.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，还包括壳体，所述磁挡板配置在所述壳体内，所述壳体包括：压力入口、真空入口以及出口，其中，所述磁挡板被配置为在所述磁挡板处于第一位置的情况下关闭所述压力入口，所述磁挡板被配置为在所述磁挡板处于第二位置的情况下关闭所述真空入口，以及所述第一电源被配置为向所述机电螺线管提供足够的电压以将所述磁挡板从所述第一位置移动至所述第二位置或者将所述磁挡板从所述第二位置移动至所述第一位置。

18.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统，其中，所述第一电源被配置为向所述机电螺线管提供足够的电压以将所述磁挡板从所述第二位置移动至所述第一位置，并且所述阀系统被配置为在所述第一电源供给零直流电压的情况下将所述磁挡板从所述第一位置移动至所述第二位置。

19.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的阀系统与气动操作透析机的组合，其中，所述气动操作透析机包括与所述压力入口流体地连通的加压流体源以及与所述真空入口流体地连通的真空源。

20.一种用于清洁气动系统中的气体阀的磁挡板的方法，所述方法包括以下步骤：

对气体阀的机电螺线管施加第一激活电压，其中所述机电螺线管包括电枢和线圈，所述气体阀包括磁挡板，所述第一激活电压具有足够的强度来激活所述机电螺线管并且将所述磁挡板从第一位置移动至中立位置，所述机电螺线管被配置成使得在施加大于所述第一激活电压的第二电压的情况下将所述磁挡板移动至第二位置，其中，在所述第一位置处所述磁挡板关闭第一气动口，在所述中立位置处所述磁挡板维持在所述第一气动口与作为不同的气动口的第二气动口之间，以及在所述第二位置处所述磁挡板关闭第二气动口；

维持所述第一激活电压，以将所述磁挡板维持在所述第一气动口与所述第二气动口之间的所述中立位置；以及

在将所述磁挡板维持在所述中立位置的情况下，使气体绕所述磁挡板从所述第二气动口流至所述第一气动口以清洁所述磁挡板。

21.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的方法，其中，还包括在将所述磁挡板维持在所述中立位置的情况下对所述机电螺线管施加交流电压以振动所述磁挡板。

22.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的方法，其中，还包括对开关进行激活以断开所述交流电压的源并且结束清洁模式。

23.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的方法，其中，还包括：

感测进出所述气体阀的口的气体的压力；以及

将表示所感测到的压力的信号发送至控制器，

其中，维持所述第一激活电压包括使用所述控制器来基于所述信号调整所述第一激活电压，以将所述磁挡板维持在所述第一气动口与所述第二气动口之间的所述中立位置。

24.根据前面或后面的任意实施例/特征/方面的方法，其中，还包括：

在施加第一激活电压之前检测所述气体阀中的气体泄漏；

响应于检测到所述气体泄漏而施加所述第一激活电压；以及

在使气体绕所述磁挡板流动以清洁所述磁挡板之后，对所述气体阀中的气体泄漏进行测试。

本发明可以包括如在句子和/或段落中所述的以上和/或以下这些各种特征或实施例的任何组合。这里所公开的特征的任何组合都被视为本发明的一部分并且并非意在针对可组合的特征作任何限制。

显而易见，可以在不背离本发明的范围和精神的情况下对本发明进行变化或修改。因此，应当理解，所附权利要求将被理解为包含存在于本发明中的具有专利新颖性的所有特征，其中这些特征包括了被本发明所涉及的领域的技术人员视为等同特征的所有特征。这里所引用的所有美国、国际和国外的专利和公开以及非专利文献的全部内容通过引用包含于此。本说明书所述的所有公开、专利和专利申请在与特定且单独地表示通过引用包含单独的公开、专利或专利申请相同的程度上通过引用包含于此。

Claims (24)

1.一种阀系统，包括：

机电螺线管，其包括电枢和线圈；

气体阀，其包括磁挡板；

电源，其包括供电器，其中所述电源与所述机电螺线管电气地连通；以及

控制器，其被配置为控制所述电源进行以下操作：(1)将零电压或第一电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第一位置，(2)将第二电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第二位置，以及(3)将第三电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在所述第一位置与所述第二位置之间的中立位置。

2.根据权利要求1所述的阀系统，其中，所述电源被配置为向所述机电螺线管提供足够的电压以将所述磁挡板从所述第二位置移动至所述第一位置，以及所述阀系统被配置为在中断所述电源所供给的电压的情况下将所述磁挡板移动回所述第二位置。

3.根据权利要求1所述的阀系统，其中，所述电源包括直流供电器，以及所述控制器被配置为控制所述电源进行以下操作：(1)将零电压或第一直流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第一位置，(2)将第二直流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第二位置，以及(3)将第三直流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在所述第一位置与所述第二位置之间的中立位置。

4.根据权利要求3所述的阀系统，其中，所述第三直流电压包括大于零或所述第一直流电压、并且小于所述第二直流电压的平均电压。

5.根据权利要求3所述的阀系统，其中，还包括形成交流供电器的集成电路，其中，所述控制器被配置为将直流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，并且同时将交流电压从所述交流供电器供给至所述机电螺线管。

6.根据权利要求1所述的阀系统，其中，所述电源包括交流供电器，以及所述控制器被配置为控制所述电源进行以下操作：(1)将零电压或第一交流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第一位置，(2)将第二交流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第二位置，以及(3)将第三交流电压从所述电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在所述第一位置与所述第二位置之间的中立位置。

7.根据权利要求1所述的阀系统，其中，还包括壳体，所述磁挡板配置在所述壳体内，所述壳体包括：压力入口、真空入口以及出口，其中，所述磁挡板被配置为在所述磁挡板处于第一位置的情况下关闭所述压力入口，所述磁挡板被配置为在所述磁挡板处于第二位置的情况下关闭所述真空入口，以及所述电源被配置为向所述机电螺线管提供足够的电压以将所述磁挡板从所述第一位置移动至所述第二位置或者将所述磁挡板从所述第二位置移动至所述第一位置。

8.根据权利要求7所述的阀系统，其中，还包括：

压力传感器，其与所述出口可操作地连通，并且其被配置为对出入所述出口的流体的压力进行感测；以及

电路，其被配置为将表示所述压力传感器所感测到的压力的反馈信号传送至所述控制器，

其中，所述控制器被配置为控制所述电源以升高、降低或维持所述第三电压，使得基于所述反馈信号来将出入所述出口的所述流体的压力维持在能够接受的压力范围内。

9.根据权利要求8所述的阀系统，其中，所述能够接受的压力范围是表示将所述磁挡板维持在所述第一位置和所述第二位置之间的中立位置的压力的范围。

10.根据权利要求7所述的阀系统与气动操作透析机的组合，其中，所述气动操作透析机包括与所述压力入口流体地连通的加压流体源以及与所述真空入口流体地连通的真空源。

11.一种阀系统，包括：

机电螺线管，其包括电枢和线圈；

气体阀，其包括磁挡板；

第一电源，其包括直流供电器，其中所述第一电源与所述机电螺线管电气地连通；

第二电源，其包括交流供电器，其中所述第二电源与所述机电螺线管电气地连通；

开关，其与所述第二电源和所述机电螺线管电气地连通；以及

控制器，其被配置为启动所述开关以在以下两种模式之间改变：(1)清洁模式，其中所述开关形成从所述第二电源至所述机电螺线管的电气连接，以及(2)正常工作模式，其中所述开关关断从所述第二电源至所述机电螺线管的电气连接。

12.根据权利要求11所述的阀系统，其中，所述控制器被配置为进行以下操作：(1)将第一直流电压从所述第一电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第一位置，(2)将第二直流电压从所述第一电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在第二位置，以及(3)将第三直流电压从所述第一电源供给至所述机电螺线管，由此将所述磁挡板维持在所述第一位置与所述第二位置之间的中立位置。

13.根据权利要求12所述的阀系统，其中，所述第三直流电压包括大于所述第一直流电压并且小于所述第二直流电压的平均电压。

14.根据权利要求12所述的阀系统，其中，所述第一直流电压为零伏，并且所述第三直流电压大于零伏但是小于所述第二直流电压。

15.根据权利要求12所述的阀系统，其中，所述控制器被配置为同时进行以下操作：(1)将第三直流电压从所述第一电源供给至所述机电螺线管；(2)将交流电压从所述第二电源供给至所述机电螺线管；以及(3)控制所述交流电压的振荡，以在所述磁挡板处于所述第一位置与所述第二位置之间的中立位置并且不碰到所述第一位置或所述第二位置的情况下振动所述磁挡板。

16.根据权利要求11所述的阀系统，其中，所述控制器被配置为将直流电压从所述第一电源供给至所述机电螺线管，并且同时将交流电压从所述第二电源供给至所述机电螺线管。

17.根据权利要求11所述的阀系统，其中，还包括壳体，所述磁挡板配置在所述壳体内，所述壳体包括：压力入口、真空入口以及出口，其中，所述磁挡板被配置为在所述磁挡板处于第一位置的情况下关闭所述压力入口，所述磁挡板被配置为在所述磁挡板处于第二位置的情况下关闭所述真空入口，以及所述第一电源被配置为向所述机电螺线管提供足够的电压以将所述磁挡板从所述第一位置移动至所述第二位置或者将所述磁挡板从所述第二位置移动至所述第一位置。

18.根据权利要求17所述的阀系统，其中，所述第一电源被配置为向所述机电螺线管提供足够的电压以将所述磁挡板从所述第二位置移动至所述第一位置，并且所述阀系统被配置为在所述第一电源供给零直流电压的情况下将所述磁挡板从所述第一位置移动至所述第二位置。

19.根据权利要求17所述的阀系统与气动操作透析机的组合，其中，所述气动操作透析机包括与所述压力入口流体地连通的加压流体源以及与所述真空入口流体地连通的真空源。

20.一种用于清洁气动系统中的气体阀的磁挡板的方法，所述方法包括以下步骤：

对气体阀的机电螺线管施加第一激活电压，其中所述机电螺线管包括电枢和线圈，所述气体阀包括磁挡板，所述第一激活电压具有足够的强度来激活所述机电螺线管并且将所述磁挡板从第一位置移动至中立位置，所述机电螺线管被配置成使得在施加大于所述第一激活电压的第二电压的情况下将所述磁挡板移动至第二位置，其中，在所述第一位置处所述磁挡板关闭第一气动口，在所述中立位置处所述磁挡板维持在所述第一气动口与作为不同的气动口的第二气动口之间，以及在所述第二位置处所述磁挡板关闭第二气动口；

维持所述第一激活电压，以将所述磁挡板维持在所述第一气动口与所述第二气动口之间的所述中立位置；以及

在将所述磁挡板维持在所述中立位置的情况下，使气体绕所述磁挡板从所述第二气动口流至所述第一气动口以清洁所述磁挡板。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，还包括在将所述磁挡板维持在所述中立位置的情况下对所述机电螺线管施加交流电压以振动所述磁挡板。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，还包括对开关进行激活以断开所述交流电压的源并且结束清洁模式。

23.根据权利要求21所述的方法，其中，还包括：

感测进出所述气体阀的口的气体的压力；以及

将表示所感测到的压力的信号发送至控制器，

其中，维持所述第一激活电压包括使用所述控制器来基于所述信号调整所述第一激活电压，以将所述磁挡板维持在所述第一气动口与所述第二气动口之间的所述中立位置。

24.根据权利要求21所述的方法，其中，还包括：

在施加第一激活电压之前检测所述气体阀中的气体泄漏；

响应于检测到所述气体泄漏而施加所述第一激活电压；以及

在使气体绕所述磁挡板流动以清洁所述磁挡板之后，对所述气体阀中的气体泄漏进行测试。