CN111749876A - 校准蠕动泵和用蠕动泵分配液体的方法及执行方法的设备 - Google Patents

校准蠕动泵和用蠕动泵分配液体的方法及执行方法的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111749876A
CN111749876A CN202010174543.0A CN202010174543A CN111749876A CN 111749876 A CN111749876 A CN 111749876A CN 202010174543 A CN202010174543 A CN 202010174543A CN 111749876 A CN111749876 A CN 111749876A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pump
calibration
peristaltic pump
container
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010174543.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111749876B (zh
Inventor
卡尔斯·泽维尔·贝隆奇奥雷内斯
大卫·罗德里格斯胡拉多
塞费里诺·鲁兹托雷斯
伊格纳西奥·布拉斯克斯加西亚-巴伦苏埃拉
泽维尔·费尔南德斯佩雷斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grifols SA
Original Assignee
Grifols SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grifols SA filed Critical Grifols SA
Publication of CN111749876A publication Critical patent/CN111749876A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111749876B publication Critical patent/CN111749876B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B13/00—Pumps specially modified to deliver fixed or variable measured quantities
    • F04B13/02—Pumps specially modified to deliver fixed or variable measured quantities of two or more fluids at the same time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F04B49/065—Control using electricity and making use of computers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
    • F04B43/1253—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/0009—Special features
    • F04B43/0081—Special features systems, control, safety measures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B13/00—Pumps specially modified to deliver fixed or variable measured quantities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/04—Combinations of two or more pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/04—Combinations of two or more pumps
    • F04B23/08—Combinations of two or more pumps the pumps being of different types
    • F04B23/14—Combinations of two or more pumps the pumps being of different types at least one pump being of the non-positive-displacement type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/0009—Special features
    • F04B43/0081—Special features systems, control, safety measures
    • F04B43/009—Special features systems, control, safety measures leakage control; pump systems with two flexible members; between the actuating element and the pumped fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B51/00—Testing machines, pumps, or pumping installations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
    • G01F25/10—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters
    • G01F25/17—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume of flowmeters using calibrated reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/80—Devices generating input signals, e.g. transducers, sensors, cameras or strain gauges
    • F05B2270/802—Calibration thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

本发明涉及校准蠕动泵和用蠕动泵分配液体的方法及执行方法的设备。本发明公开了一种用于校准蠕动泵的方法。此外，本发明还公开了一种用于通过蠕动泵分配一定量液体的方法以及一种能够执行所述方法的用于生产无菌制剂的设备。

Description

校准蠕动泵和用蠕动泵分配液体的方法及执行方法的设备
描述
本发明涉及蠕动泵的校准和操作，优选地在生产无菌制剂的领域。具体而言，本发明涉及一种用于校准蠕动泵的方法并且涉及一种用于通过蠕动泵分配确定量的液体的方法。本发明还涉及一种用于生产无菌制剂的设备，该设备包括蠕动泵，该蠕动泵通过上述方法可以校准并且可以分配。
蠕动泵是一种正排量泵，用于泵送各种各样的流体，并且通常称为滚轮泵。在蠕动泵中，流体通常在容纳在壳体或盖中的柔性管或管道内部循环。所述壳体或盖总体上是圆形或半圆形的，尽管它也可以具有其他形状，诸如，例如线性的。蠕动泵通常包括转子，该转子通常包括两个或更多个滚轮或类似物。柔性管或管道总体上被容纳在壳体和转子之间，转子的滚轮挤压所述管。转子及其相应的滚轮的旋转产生了所谓的蠕动，因此使柔性管或管道中所包含的流体向前移动。
流体穿过管的内部并且不与任何泵部件接触的事实意味着这种的泵的使用对于泵送无菌或刺激性流体(harsh fluid)特别有利，因为这防止了泵的部件污染无菌流体或者所述部件被所述刺激性流体(酸等)损坏。其结果是，蠕动泵特别适用于诸如医疗、制药、食品、化工等行业。
与蠕动泵相关联的问题之一是，被待泵送流体循环通过的柔性管或管道受到高机械应力，这需要柔性管或管道以一定的频率进行更换。所述柔性管或管道由于其受到的机械应力而遭受的磨损使得在柔性管或管道的使用寿命的几个阶段期间校准泵是明智的，因为柔性管或管道的性质随时间而变化，即当柔性管的使用寿命达到极限或者即使达到一半时，更换柔性管或管道之后进行的校准可能与实际情况不符。除了磨损以及其他原因之外，当更换管内循环的流体时，也可能需要更换管以避免发生交叉污染。更换管之后，对泵进行新的校准是明智的或者甚至必要的。这在要求所供应的剂量具有高的准确性和精度的应用中尤其重要。
蠕动泵的校准通常手动进行，并且通常包括在泵的不同速度下确定泵的体积或质量流率。为此目的，通常在不同的泵速下测量一定时间段内泵送的流体的体积或质量。这种校准通常导致浪费部分待泵送的流体，这可以造成重大的经济损失，尤其是在流体价格昂贵的情况下。尤其在要求所供应的剂量具有高的准确性和精度的应用中，当更换流体所循环通过的柔性管或管道时、当柔性管或管道由于泵的操作条件而遭受磨损时，等等情况，每次泵的工作条件改变，即每次待泵送的流体或其条件(温度、粘度、压力等)改变时，都必须进行所述校准。因此，在某些应用中，可能需要进行行大量校准，从而导致大量的时间损失，并可能浪费流体。
与现有技术的用于校准蠕动泵的方法相关联的一个问题是校准条件通常不同于泵的操作条件。例如，当校准泵时，流体被分配到开放的容器诸如量筒中，而在泵的正常操作期间，流体被分配到封闭的容器诸如小瓶中；因此，在操作条件下，泵的操作可能与所预期的不同，这意味着校准没有达到应有的效果。
PCT专利WO 2017/160904 A1公开了一种用于确定与泵系统相关联的误差系数的方法。根据所述方法，正排量泵用于将预定量的液体泵送到容器中，并且测量泵送所述预定量的液体所需的时间。在测量泵送液体的量后，确定泵的工作流率。基于泵的理论流率和测量流率之间的差，泵的误差系数被计算并存储在泵控制设备中。
本发明的一个目的是提供一种用于校准蠕动泵的方法，该方法使得在泵的整个操作范围内精确地将每个泵送循环的额定体积调节到每个泵送循环的实际体积成为可能。此外，所述校准方法可以自动或自主执行，即不需要任何来自蠕动泵使用者的干预。为此，本发明公开了一种用于校准蠕动泵的方法，以便确定所述泵的每个泵送循环的校准体积，所述泵与液压回路相关联，所述方法包括以下步骤：
-通过所述蠕动泵的多个泵送循环将一定量的液体从源容器泵送到校准容器中，
-测量泵送到校准容器中的液体量，
并且还包括确定蠕动泵的每个泵送循环的校准体积的步骤，所述每个泵送循环的校准体积是所测量的液体量、所述泵送循环次数和预先存储在所述泵的控制设备的存储器中的至少一个校正系数的函数。
优选地，根据本发明，所述至少一个校正系数可以在操作之前凭经验获得并被存储。
在液体具有恒定密度的情况下，可以使用直接体积测量来间接获得所测量的液体的质量，或反之亦然，即在称量校准容器中的液体量之后，间接确定其中包含的液体的体积。
至少一个校正系数预先存储在蠕动泵的控制设备的存储器中的事实允许(重新)校准条件和操作条件是不同的，从而促进再使用(重新)校准中使用过的液体。
为此目的，在有利的实施方案中，校准容器可以是具有柱塞的可变容积容器，诸如注射器。优选使用具有柱塞的可变容积容器作为校准容器还具有便于测量其中所包含的体积的优点。
有利地，所述蠕动泵包括柔性管或管道的n个挤压器，例如滚轮，并且泵送循环被理解为蠕动泵的转子的全转(full revolution)的1/n，其中n是等于或大于2的整数。换句话说，在例如蠕动泵的转子具有三个滚轮的情况下，泵送循环是蠕动泵的旋转一整圈的1/3。可替代地，除此之外，蠕动泵的泵送循环也可以理解为转子的一个整转(completerevolution)。
优选地，泵送循环的次数是整数。这有利地通过对蠕动泵的控制设备编程来实现。例如，在例如蠕动泵的转子具有四个滚轮并且泵送循环被认为是转子的全转的1/4情况下，蠕动泵前进了四分之一圈的整数倍，即它不能执行例如两个半四分之一圈。继续前面的示例，每转子的四分之一圈，泵就供应确定量的液体。然而，继续该示例，如果转子仅执行八分之一圈，即半个泵送循环，则供应的液体量可能每次重复都变化极大。为了避免这种情况，如上所述，泵控制设备优选地被配置成使得泵转子仅执行完整的泵送循环。
在优选实施方案中，所述至少一个校正系数通过经验检验及其对应的统计分析来确定。所述经验检验可以在泵和/或与该泵相关联的设备的多种可能的操作条件下进行，使得泵的校准在泵的整个操作范围内尽可能精确和准确，即使操作条件变化。
优选地，所述至少一个校正系数包括用于校正在校准期间液压回路的膨胀的系数。
有利的是，所述至少一个校正系数包括用于校正校准容器的填充阻力的系数，即，所述校正系数考虑了填充例如注射器和袋之间的差异。当校准容器和最终填充容器是不同的类型时，诸如注射器和袋、试管和小瓶、注射器和小瓶等，所述校正系数尤其重要。
在一种实施方案中，所述至少一个校正系数包括用于校正校准和操作之间的速度差的系数。校准速度，即当泵被校准时泵的旋转速度，通常不同于泵的操作速度，即当泵处于操作中时泵的旋转速度。所述校正系数考虑了以校准速度旋转的泵和以操作速度旋转的泵之间的速度差。在优选实施方案中，所述速度校正系数是作为泵校准速度的函数的系数和作为泵操作速度的函数的系数的比值。
有利地，本发明的用于校准蠕动泵对象的方法还包括通过将液体从校准容器返回到液压回路来重新使用注射到校准容器中的液体的步骤。这样，在泵校准过程期间使用的流体可以被注射回液压回路中并用于对应的生产过程。该特征使得可避免泵校准过程中使用的流体的损失，如在现有技术已知的校准过程中发生的那样。这样，避免了与流体的损失相关联的经济损失，流体损失越高，经济损失越大。
根据本发明的另一方面，还公开了一种用于通过蠕动泵分配确定量的液体的方法，所述泵与液压回路相关联，该方法包括以下步骤：
-根据上述校准方法计算蠕动泵在其操作速度下每个泵送循环的体积，
-开始通过蠕动泵分配液体，
-在进行分配时计算完成的泵送循环次数，
-基于在分配速度下的每个实际泵送循环的体积和完成的泵送循环次数来确定泵送体积，
-当前一步骤确定的泵送体积达到确定的液体量时，停止液体供应。
在一种实施方案中，分配在恒定的泵速下进行，这意味着在液体分配期间泵的旋转速度是恒定的。在可替代实施方案中，分配在可变泵速下进行，即在液体的分配期间泵的旋转速度不是恒定的。优选地，分配期间的泵速取决于泵的下游的液压回路中的压力。更具体地，泵速可以作为与其相关联的液压回路的压力的函数而变化，目的是以确保回路压力不超过某一极限的最高的可能速度操作。当液压回路包含过滤器等时，这一点尤其重要，因为当过滤器在其操作循环期间变得堵塞时，过滤器增加了液压回路的压力损失。
优选地，作为本发明的主题的用于分配一定量液体的方法还考虑了液压回路的死体积。
根据本发明，为了确定每个泵送循环的校准体积，可以使用上述校正系数中的一个、两个或任意组合。所述校正系数也可以通过标准数学运算彼此组合和/或与其他系数组合。
根据本发明的另一方面，还公开了一种用于生产无菌制剂的设备，该设备包括蠕动泵以及所述蠕动泵和所述设备的控制设备，其中所述控制设备被配置为根据上述校准方法执行用于校准所述蠕动泵的方法。
尽管上述分配方法优选地供应确定体积的液体，但是所述方法也可以用于供应确定的质量。
在一种实施方案中，本发明的用于生产无菌制剂对象的设备至少包括与蠕动泵一起形成液压回路的源容器、校准容器、流体分配器和分配容器。在优选实施方案中，校准容器是具有柱塞的可变容积容器，例如注射器。有利的是，所述柱塞由自动驱动装置诸如机器人臂等驱动。
在一种有利的实施方案中，所述控制设备被配置成执行如上所述的分配方法。
在一种实施方案中，用于生产无菌制剂的设备包括用于测量包含在校准容器中的液体的装置。优选地，所述测量装置测量包含在校准容器中的液体的体积。可替代地或附加地，所述测量装置测量包含在校准容器中的液体的质量。
在本文件中，水平、竖直、向上、向下等方向是根据用于生产无菌制剂的设备的正常工作位置来理解的，即，其中设备的纵轴垂直于地面。
附图说明
为了通过说明性而非限制性的示例确保更好的理解，附加了表示本发明的用于校准蠕动泵的方法、用于分配液体的方法和用于生产无菌制剂对象的设备的至少一种实施方案的一系列附图。
-图1是根据本发明的用于校准蠕动泵的方法的第一示例性实施方案的流程图。
-图2是根据本发明的用于校准蠕动泵的方法的第二示例性实施方案的流程图。
-图3是根据本发明的示例性实施方案的计算蠕动泵的每个泵送循环的校准体积的流程图。
-图4是示出根据本发明的示例性实施方案的用于校正校准和操作之间的速度差的系数变化的曲线图。
-图5是根据本发明的用于分配一定量的液体的方法的示例性实施方案的流程图。
-图6是根据本发明的用于生产无菌制剂的设备的示例性实施方案的正视图。
-图7是具有用于生产无菌制剂的一次性套件的示例的图6的设备的正视图。
-图8是图6和图7的设备的蠕动泵的横截面视图。
在附图中，相同或等同的元件已经用相同的数字标识。
图1示出了根据本发明的用于校准蠕动泵的方法的第一示例性实施方案的流程图。该第一实施方案的第一步骤1000包括通过蠕动泵的多个泵送循环将一定量的液体从源容器泵送到校准容器。
该第一示例性实施方案的第二步骤2000包括测量泵送到校准容器中的液体的量。尽管在该第一示例性实施方案中，所述测量是按体积进行的，即测量包含在校准容器中的液体的体积，但是在其他实施方案中，所述测量也可以是按质量进行的，即测量包含在其中的流体的质量。
第一示例性实施方案的第三步骤3000包括确定蠕动泵的每个泵送循环的校准体积，即确定每个泵送循环泵所供应的实际体积。在第二步骤2000按质量进行测量实施方案中，在第三步骤3000中确定的参数是蠕动泵的每个泵送循环的校准质量，即，泵的每个泵送循环泵所供应的流体的质量。
所述每个泵送循环的校准体积或质量是在第二步骤2000中测量的液体量、在第一步骤1000中泵送所述液体量所完成的泵送循环次数以及预先存储在蠕动泵的控制设备的存储器中的至少一个校正系数的函数。所述至少一个校正系数在图3中更清楚地描述，并且可以通过经验检验和对其进行相应的统计分析来确定。值得一提的是，所述经验检验和相应的统计分析是在校准过程之前执行的，即经验检验和相应的统计分析不是在泵校准过程期间确定的，在已知的现有技术中也是这样。
在该第一示例性实施方案中，泵送循环被理解为蠕动泵的转子的一整转的1/n，其中n是表示泵的转子的滚轮数量的整数。然而，在其他实施方案中，泵送循环可以是所述转子的一个整转。
图2示出了根据本发明的用于校准蠕动泵的方法的第二示例性实施方案的流程图。所述第二实施方案基本上类似于上述第一实施方案，参见图1，不同之处在于，其包括第四步骤4000，该步骤4000包括在第三步骤3000完成后将包含在校准容器中的液体返回到与蠕动泵相关联的液压回路，这样就可以在生产过程中重新使用校准泵时使用过的流体，例如，填充袋或小瓶。该第四步骤虽然是可选的，但具有重要的经济优势，特别是当工作流体昂贵时，因为它避免了在泵校准期间浪费流体。
校准容器优选地为具有柱塞的可变容积容器，诸如注射器。在这种类型的实施方案中，第四步骤4000(如果执行该步骤的话)可以通过推动柱塞使得存储在校准容器中的流体被挤出校准容器并返回到与泵相关联的液压回路中。尽管柱塞可以手动驱动，但它优选地由自动操作装置诸如机器人臂、活塞等驱动。在所使用的泵可逆的情况下，也可以通过反转泵的旋转方向来执行第四步骤4000，使得泵吸取包含在校准容器中的液体。
图3示出了计算根据本发明的蠕动泵的每个泵送循环的校准体积的流程图。该图示出了三个不同的校正系数k、dv、Kv，这些校正系数可以应用于第三步骤3000，以确定蠕动泵每个泵送循环的校准体积或质量。
系数k可以校正校准容器的填充阻力。当校准容器和分配容器不同时，所述系数k尤其重要。例如，当校准容器是注射器并且分配容器(最终剂量供应到其中的容器)是小瓶或袋时。在校准容器是例如注射器的情况下，当流体填充该注射器时，注射器必须克服由柱塞及其自动操作装置(如果有的话)施加的阻力。
系数dv校正校准期间液压回路的可能的膨胀。
在对获得的结果进行了大量的经验检验和分析之后，申请人已经确定，在根据本发明的校准和操作期间，用于类似泵速的特别优选的校准设置可以具有以下形式；
Figure BDA0002410333150000081
其中，D是剂量，即泵的每个泵送循环的体积或质量，k是用于校正填充阻力的系数，N是泵送循环的次数，SV是在校准容器中测量的液体量，且dv是用于校正在开始向校准容器中分配期间液压回路的可能的膨胀的系数。
根据本发明，系数Kv可以用于校正泵校准和泵操作之间的速度差。本发明的校准方法的第一步骤1000通常在泵的确定的旋转速度下进行。校准期间的所述旋转速度或者简单地说校准速度通常不同于泵在其操作期间的旋转速度或者简单地说操作速度。
因此，在操作速度下待分配的体积与速度校正系数Kv之间的关系可以例如如下：
N＝Vol×D×Kv
其中，N是泵送循环的次数，Vol是待分配的体积，D是泵的每个泵送循环的剂量，且Kv是速度校正系数。
根据本发明，系数Kv可以优选地表示为两个不同的校正系数Kvcal和Kvop的比值。Kvcal是指泵校准速度并且Kvop是指泵操作速度。因此，上述等式可以表示如下：
Figure BDA0002410333150000091
图4以曲线图的形式示出了用于校正根据本发明的示例性实施方案的校准和操作之间的速度差的系数变化。在该曲线图中，横轴示出了蠕动泵的分配速度ω，并且纵轴示出了速度校正系数Kv的值。分配速度ω以旋转编码器的每秒计数示出。该曲线图是凭经验为每个设备获得的，并且所获得的值和/或等式按照表格或等式存储在作为本发明主题的设备的控制设备的存储器中，以备在操作期间使用。如可以看出的，在所示出的实施方案中，Kv的值最初下降到略低于1，并且然后随着分配速度ω的增加其值增加，直到其达到一个点，在该点，其值稳定几乎不会改变，即使分配速度ω继续增加。
在图4的曲线图中，Kv定义如下：
Figure BDA0002410333150000092
图5示出了根据本发明的用于通过蠕动泵分配确定量的液体的方法的示例性实施方案的流程图。该实施方案的第一步骤10000包括根据上述校准方法计算蠕动泵在其操作速度下每个泵送循环的体积或质量。第二步骤20000包括开始通过蠕动泵分配液体。第三步骤30000包括在分配流体时，即在进行第二步骤20000时，对完成的泵送循环次数进行计数。根据前述内容，本发明的分配方法的第二步骤20000和第三步骤30000优选地同时进行。第四步骤40000包括以分配速度和完成的泵送循环次数按体积或质量确定每个实际泵送循环的泵送体积。第五步骤50000包括当在第四步骤40000中确定的体积达到确定的液体量时停止液体的供应，所述量是待分配的量。
在泵的转子与测量其角位置的旋转编码器相关联的实施方案中，对由根据本发明的泵供应的体积进行的连续计算可以由以下等式表示：
Figure BDA0002410333150000101
其中DispVol是累计供应体积，CountIncr是旋转编码器计数的增量，Enc是旋转编码器在泵的每个泵送循环所计的数，并且Kv是速度校正系数。+＝运算符是多种计算机编程语言诸如C#中使用的加法赋值运算符。
如上所述，上述等式也可以表示为：
Figure BDA0002410333150000102
用于停止通过根据本发明的泵供应流体的条件可以表示为：
DispVol≥(Vol+SyrOffset)
其中，DispVol是累计供应体积，Vol是待供应的体积或设定体积，并且SyrOffset是保留在液压回路中的死体积，尤其是在所述回路具有过滤器的情况下。SyrOffset的典型值可以是例如1.2ml。
在开始第一步骤10000的分配过程之前，根据本发明，可对供应所需体积Vol所需的泵送循环次数进行近似计算。该计算可以使用以下等式完成：
N＝(Vol+SyrOffset)×D
其中N是泵送循环的次数，Vol是待分配的体积，SyrOffset是保留在液压回路中的死体积，并且D是泵的每个泵送循环的剂量。
尽管在所示出的实施方案中使用了校正系数k、dv和Kv，但是在本发明的其他实施方案中可以仅使用一个、选择其中两个或其任意组合。所述校正系数也可以通过标准数学运算彼此组合和/或与其他系数组合。
图6和图7以正视图示出了根据本发明的用于生产无菌制剂的设备的示例性实施方案。图6示出了用于生产无菌制剂的设备1，该设备没有安装任何用于生产无菌制剂的一次性套件，而在图7中，设备1设置有用于生产无菌制剂的一次性套件。在所示出的示例性实施方案中，设备1在其一侧的下部部分中包括蠕动泵10。在图8中可以更详细地看到所述蠕动泵。
设备1在其上部部分中包括用于输液袋的多个支撑件50。尽管所示出的示例性实施方案包括用于输液袋的四个支撑件50，但是在其他实施方案中支撑件的数量可以不同。在前面，设备1可以包括盖60，除了其他功能之外，该盖60保护容纳在其内部的元件，并且另外保护设备1的使用者免受其中使用的流体的可能的飞溅。所述盖60可以是透明的，或者至少是半透明的，以允许观察设备1的元件和放置在其后面的任何附件，同时仍然实现上述保护功能。盖60可以通过铰链62附接到设备1，并且可以包括拉动把手61，以便设备1的使用者打开和关闭盖。
在其正面的顶部处，设备1可以包括用于流体分配器5的支撑件40。所述流体分配器5在欧洲专利EP 1236644 A1中详细描述。尽管使用所述支撑件40是优选的，但是所述支撑件40是可选的。在支撑件40下方并且近似在设备1的前部的中部处，该设备可以包括用于校准容器的支撑件20。在附图中示出的示例性实施方案中，所述支撑件20与用于校准容器的辅助支撑件21互补。在这种情况下，两者都适用于保持注射器2。
图6和图7中示出的实施方案特别适用于使用注射器2作为校准容器。因此，所示出的设备1包括用于驱动注射器2的柱塞200的装置30。所述驱动装置30可以具有自动的操作并且可以是不同类型的；例如，它们可以是机器人臂、活塞、如在EP 1236644 A1中描述的与由电动马达驱动的主轴成一体的螺母，等等。驱动装置30可以包括载荷传感器(load cell)(未示出)，该载荷传感器可以将施加在柱塞200上的力转化成电信号，该电信号可以在设备的控制设备(未示出)中处理，并且该电信号将被所述控制设备考虑在内，以便驱动用于驱动柱塞200的装置30。所述载荷传感器还可以用于推断注射器2中包含的流体的重量。驱动装置30还可以包括用于确定柱塞200的位置的传感器，并且因此能够确定注射器2中包含的流体。
在该示例性实施方案中，设备1的使用者经由触摸屏70输入其操作命令。所述触摸屏70还可以显示设备1的状态信息。除此之外，所述屏70可以由键盘或小键盘代替。还可以将设备1以有线或无线方式连接到计算机，以便经由安装在计算机中的特定计算机程序来控制设备1。
图7示出了包含用于生产无菌制剂的流体的两个源容器3、3’如何悬挂在支撑件50上。这些容器3、3’经由柔性管道6连接到分配器5，并且所述分配器5又连接到注射器2和连接到袋4，袋4充作最终容器，即充作存储由设备1所制备的无菌制剂的容器。所示出的袋4的示例包括在西班牙实用新型ES 1019546 U中公开的过滤器400。设备1的控制设备(未示出)可以被配置成执行泡点测试，至少如欧洲专利EP 0624359 A1和EP 1236644 A1中所描述的。
所示出的实施方案的设备1可以以泵10的恒定的或可变的旋转速度填充最终容器(在此例中为袋4)。在以可变速度操作的情况下，泵10的旋转速度可以是允许柔性导管6内部的压力保持低于某一极限的最高值。这在填充包括过滤器400的袋4时尤其重要，因为所述过滤器400会变得堵塞并增加由过滤器引入液压回路中的压力损失。
图8示出了图6和图7中示出的设备的蠕动泵10。如可以看出的，所示出的示例性实施方案的蠕动泵10包括具有三个滚轮111A、111B、111C的转子11，该三个滚轮111A、111B、111C负责抵着圆形壳体12挤压柔性管6。为此，滚轮111A、111B、111C具有各自的弹簧112A、112B、112C，弹簧112A、112B、112C充作回弹装置。当转子11及其各自的滚轮111A、111B、111C旋转时，一种称为蠕动的效果出现了，导致包含在柔性管6中的流体向前移动。泵10可以是可逆的，即能够在顺时针和逆时针方向上转动。
尽管在所示出的示例中，蠕动泵10的转子11包括三个滚轮111A、111B、111C，但是在其他实施方案中，滚轮的数量可以不同，例如2个、4个、5个等。
下面以示例的方式示出了用于图6至图8中示出的实施方案的上面所描述的参数的一些值。
Figure BDA0002410333150000121
Figure BDA0002410333150000131
k和dv使用图6至图8中示出的设备1凭经验确定，以便随后存储在所述设备1的控制设备的存储器中。示出的Kvcal的值对应于蠕动泵10每秒6400个旋转编码器计数的旋转速度。示出的Kvop的值对应于蠕动泵10每秒40,000个旋转编码器计数的旋转速度。对于不同速度的Kvcal和Kvop的值预先凭经验计算并存储在设备1的控制设备的存储器中，并分别根据实际校准和操作条件进行选择。如果以可变速度进行操作，即如果泵的旋转速度在操作期间发生变化，则通过选择适合于该速度的Kvop的值再次进行计算。Enc的值取决于与泵及其转子相关联的旋转编码器的结构特征。
尽管以上示出的设备1被配置用于在无菌制剂的生产中使用，但是所述设备也可以用于生产非无菌制剂。除此之外，该设备被特别配置为与源自血液的流体一起工作，即血液制品、药物和用于医疗和/或药物用途的其他类型的产品。然而，它也可以用于生产其他类型的无菌制剂。
尽管本发明是参照其实施方案来呈现和描述的，但是应当理解，这些实施方案对本发明没有限制作用，因此在解释了本说明书、权利要求书和附图中公开的主题之后，对本领域技术人员来说可能是明显的多个结构细节或其他细节可以变化。具体而言，原则上并且除非另有明确说明，所示出和/或建议的每个不同实施方案和替代方案的所有特征可以彼此组合。因此，如果所有变体和等同物可以被认为被包括在所附权利要求的较宽的范围内，那么它们都将落在本发明的范围内。

Claims (18)

1.用于校准蠕动泵的方法，以便确定所述泵的每个泵送循环的校准体积，所述泵与液压回路相关联，所述方法包括以下步骤：
-通过所述蠕动泵的多个泵送循环将一定量的液体从源容器泵送到校准容器中，
-测量泵送到所述校准容器中的液体量，
其特征在于，所述方法还包括确定所述蠕动泵的每个泵送循环的校准体积的步骤，所述每个泵送循环的校准体积是所测量的液体量、所述泵送循环次数和预先存储在所述泵的控制设备的存储器中的至少一个校正系数的函数。
2.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述校准容器是具有柱塞的可变容积容器。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个校正系数通过经验检验及其对应的统计分析来确定。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个校正系数包括用于校正在校准期间所述液压回路的膨胀的系数。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个校正系数包括用于校正所述校准容器的填充阻力的系数。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个校正系数包括用于校正校准和操作之间的速度差的系数。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述速度校正系数是作为所述泵校准速度的函数的系数和作为所述泵操作速度的函数的系数的比值。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，其还包括通过将所述液体从所述校准容器返回到所述液压回路来重新使用注射到所述校准容器中的所述液体的步骤。
9.用于通过蠕动泵分配确定量的液体的方法，所述泵与液压回路相关联，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-根据权利要求6或7中的任一项计算所述蠕动泵在其所述操作速度下每个泵送循环的体积，
-开始通过所述蠕动泵分配液体，
-在进行分配时计算所完成的泵送循环次数，
-基于在分配速度下的每个实际泵送循环的体积和所完成的泵送循环次数来确定泵送体积，
-当在上一步骤确定的所述泵送体积达到确定的液体量时，停止液体供应。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在恒定的泵速度下进行分配。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在可变的泵速度下进行分配。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在分配期间，所述泵的速度取决于所述泵的下游的所述液压回路中的压力。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还考虑所述液压回路的死体积。
14.用于生产无菌制剂的设备，包括蠕动泵以及所述蠕动泵和所述设备的控制设备，其特征在于，所述控制设备被配置成执行根据权利要求1至8中任一项所述的用于校准所述蠕动泵的方法。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述设备至少包括与所述蠕动泵一起形成液压回路的源容器、校准容器、流体分配器和分配容器。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述校准容器是具有柱塞的可变容积容器。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述柱塞由自动驱动装置驱动。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的设备，其特征在于，所述控制设备被配置成执行根据权利要求9至13所述的分配方法。
CN202010174543.0A 2019-03-26 2020-03-13 校准蠕动泵和用蠕动泵分配液体的方法及执行方法的设备 Active CN111749876B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19382212.9 2019-03-26
EP19382212 2019-03-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111749876A true CN111749876A (zh) 2020-10-09
CN111749876B CN111749876B (zh) 2024-06-25

Family

ID=66483988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010174543.0A Active CN111749876B (zh) 2019-03-26 2020-03-13 校准蠕动泵和用蠕动泵分配液体的方法及执行方法的设备

Country Status (15)

Country Link
US (1) US20200309110A1 (zh)
EP (1) EP3715632B9 (zh)
KR (1) KR20200116048A (zh)
CN (1) CN111749876B (zh)
AR (1) AR118376A1 (zh)
AU (1) AU2020201899B2 (zh)
BR (1) BR102020005161A2 (zh)
CA (1) CA3076083A1 (zh)
CL (1) CL2020000700A1 (zh)
ES (1) ES2946064T3 (zh)
FI (1) FI3715632T3 (zh)
IL (1) IL273369A (zh)
MX (1) MX2020002940A (zh)
PL (1) PL3715632T3 (zh)
SG (1) SG10202002336UA (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112922819A (zh) * 2021-01-28 2021-06-08 睿科集团(厦门)股份有限公司 一种蠕动泵自动测定补偿系数的方法
CN113007080A (zh) * 2021-03-05 2021-06-22 保定雷弗流体科技有限公司 一种蠕动泵定量输出控制方法及蠕动泵控制设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023003771A1 (en) * 2021-07-23 2023-01-26 Waters Technologies Corporation Peristaltic pump having temperature-compensated volumetric delivery
CN114962229A (zh) * 2021-08-20 2022-08-30 保定雷弗流体科技有限公司 一种蠕动泵的流量控制方法及装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1038287A (en) * 1964-04-01 1966-08-10 Rochar Electronique Calibration arrangement for flow meters
US4715786A (en) * 1984-12-14 1987-12-29 Cole-Parmer Instrument Company Control method and apparatus for peristaltic fluid pump
US4925096A (en) * 1987-12-31 1990-05-15 Nomix Manufacturing Company Limited Apparatus for delivering a liquid
US5018945A (en) * 1989-12-14 1991-05-28 Baxter International Inc. Accurate peristaltic pump
US5616305A (en) * 1994-06-24 1997-04-01 Fresenius Ag Flexible medical hemodialysis packaging unit for the production of concentrated dialysis solution including a device for the same
CA2242077A1 (en) * 1997-08-07 1999-02-07 Stephen R. Lund Precalibrated flow meter
US20040200259A1 (en) * 2003-04-08 2004-10-14 Mattar Wade M. Flowmeter zeroing techniques
EP1780411A2 (en) * 2002-10-23 2007-05-02 Carrier Commercial Refrigeration, Inc. Fluid dispenser calibration system and method
CN105257518A (zh) * 2015-10-15 2016-01-20 深圳市清时捷科技有限公司 一种蠕动泵以及蠕动泵的精确定量校准方法
CN105688299A (zh) * 2014-12-10 2016-06-22 B·布莱恩·阿维图姆股份公司 用于确定和调整血液输送泵的流动速率的方法和控制设备
WO2017160904A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 The Coca-Cola Company Dispenser pump calibration system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4073304A (en) * 1976-07-12 1978-02-14 Suntech, Inc. System for calibrating a pump
ES1019546Y (es) 1991-12-05 1992-11-01 Grifols Lucas Victor Bolsa para liquidos de perfusion, perfeccionada.
ES1024044Y (es) 1993-03-16 1994-04-01 Grifols Lucas Maquina para el llenado esteril y su comprobacion, de bolsas esteriles para liquidos de perfusion.
GB9810587D0 (en) * 1998-05-15 1998-07-15 Cryostar France Sa Pump
ATE350276T1 (de) 2001-02-28 2007-01-15 Grifols Sa Vorrichtung zum füllen von behältern für pharmazeutische zwecke und dergleichen
US6986441B2 (en) * 2002-10-23 2006-01-17 Carrier Commercial Refrigeration, Inc. Fluid dispenser calibration system and method
US7798781B2 (en) * 2006-02-22 2010-09-21 Hamilton Sundstrand Corporation Metering pump with self-calibration and health prediction
US7428838B2 (en) * 2006-08-31 2008-09-30 Caterpillar Inc. Calibration for an oil-consumption-measurement system
US20080166292A1 (en) * 2007-01-01 2008-07-10 Medrad, Inc. Pharmaceutical Dosing Method
US10758672B2 (en) * 2014-05-15 2020-09-01 The General Hospital Corporation Prediction, visualization, and control of drug delivery by multiple infusion pumps
DE102014211961A1 (de) * 2014-06-23 2015-12-24 Olympus Winter & Ibe Gmbh Reinigungs- und/oder Desinfiziereinrichtung
EP3539586B1 (en) * 2014-10-10 2022-08-24 NxStage Medical Inc. Flow balancing methods

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1038287A (en) * 1964-04-01 1966-08-10 Rochar Electronique Calibration arrangement for flow meters
US4715786A (en) * 1984-12-14 1987-12-29 Cole-Parmer Instrument Company Control method and apparatus for peristaltic fluid pump
US4925096A (en) * 1987-12-31 1990-05-15 Nomix Manufacturing Company Limited Apparatus for delivering a liquid
US5018945A (en) * 1989-12-14 1991-05-28 Baxter International Inc. Accurate peristaltic pump
US5616305A (en) * 1994-06-24 1997-04-01 Fresenius Ag Flexible medical hemodialysis packaging unit for the production of concentrated dialysis solution including a device for the same
CA2242077A1 (en) * 1997-08-07 1999-02-07 Stephen R. Lund Precalibrated flow meter
EP1780411A2 (en) * 2002-10-23 2007-05-02 Carrier Commercial Refrigeration, Inc. Fluid dispenser calibration system and method
US20040200259A1 (en) * 2003-04-08 2004-10-14 Mattar Wade M. Flowmeter zeroing techniques
CN105688299A (zh) * 2014-12-10 2016-06-22 B·布莱恩·阿维图姆股份公司 用于确定和调整血液输送泵的流动速率的方法和控制设备
CN105257518A (zh) * 2015-10-15 2016-01-20 深圳市清时捷科技有限公司 一种蠕动泵以及蠕动泵的精确定量校准方法
WO2017160904A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 The Coca-Cola Company Dispenser pump calibration system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112922819A (zh) * 2021-01-28 2021-06-08 睿科集团(厦门)股份有限公司 一种蠕动泵自动测定补偿系数的方法
CN113007080A (zh) * 2021-03-05 2021-06-22 保定雷弗流体科技有限公司 一种蠕动泵定量输出控制方法及蠕动泵控制设备
CN113007080B (zh) * 2021-03-05 2022-09-16 保定雷弗流体科技有限公司 一种蠕动泵定量输出控制方法及蠕动泵控制设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP3715632B9 (en) 2023-07-12
AU2020201899A1 (en) 2020-10-15
ES2946064T3 (es) 2023-07-12
EP3715632A1 (en) 2020-09-30
CN111749876B (zh) 2024-06-25
AU2020201899B2 (en) 2024-05-16
CA3076083A1 (en) 2020-09-26
CL2020000700A1 (es) 2020-10-02
EP3715632B1 (en) 2023-03-29
PL3715632T3 (pl) 2023-07-17
US20200309110A1 (en) 2020-10-01
KR20200116048A (ko) 2020-10-08
IL273369A (en) 2020-09-30
AR118376A1 (es) 2021-09-29
FI3715632T3 (fi) 2023-06-02
BR102020005161A2 (pt) 2020-10-13
SG10202002336UA (en) 2020-10-29
MX2020002940A (es) 2020-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111749876B (zh) 校准蠕动泵和用蠕动泵分配液体的方法及执行方法的设备
US7527078B2 (en) Apparatuses for dispensing materials volumetrically and gravimetrically based on a stored formula and methods of dispensing formulas using the same
US8353318B2 (en) Automated medical liquid filling system and method
JP6105636B2 (ja) 液体コンテナ容器を充満するための無駄解消用量注入方法及び装置
US6393338B1 (en) Apparatus and control method for accurate rotary peristaltic pump filling
US20230018623A1 (en) Peristaltic pump-based apparatus and method for the controlled dispensing of fluids
EP2062605A1 (en) Calibrating device for dosing machines of radioactive substances
CN1662143A (zh) 用于测量配料并将配料装入揉面机的方法和装置
EP2511674B1 (en) Dosing apparatus
NZ762572A (en) Method for calibrating a peristaltic pump, method for dispensing a quantity of liquid by means of a peristaltic pump and device for producing sterile preparations that can execute said methods
US20230181419A1 (en) Medical fluid compounding systems with coordinated flow control
EP2085615A1 (en) A peristaltic pump for supplying fluid products and a method for controlling said pump
CZ281789B6 (cs) Infúzní dávkovač

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant