CN116348158A - 用于泵马达故障保护的系统、设备和方法 - Google Patents

Abstract

可以提供一种用于与泵马达一起使用的泵故障保护装置，泵故障保护装置包括被配置成当被压下时产生第一信号并且当被释放时产生第二信号的脚踏板。装置可以包括具有内部逻辑控制电力开关的电源，电源与至少泵马达处于电通信，其中内部逻辑控制电力开关包括主动状态(ON)和被动状态(OFF)。装置可进一步包括超速检测器、与至少电源电通信的欠压检测器、以及泵盒检测器，欠压检测器配置成测量逻辑电压。

Description

用于泵马达故障保护的系统、设备和方法

优先权要求

本申请要求于2020年11月9日申请的美国临时专利申请第63/111,137号的优先权，本申请的内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及一种医疗设备。更具体地，本公开涉及用于与利用泵马达的医疗设备一起使用的泵故障保护装置。

背景技术

自近文明开始，泵和泵技术已经被用于各种应用中。在公元前2000年，埃及人使用了一个非常原始的泵系统，这个系统不比用于从井中提升水的桶更尖端。如今，现代工业已经取得了进步并且以无数的复合方式使用泵技术。

特别地，现代泵在医疗程序和研究领域中具有广泛的用途。通常要求医学专业人员快速且有效地从患者身体去除危险材料。在这种情况下，需要诸如泵的机械设备。在医院和研究设施中使用的许多泵的益处是它们快速地和精确地去除材料。此外，这些泵的返回管安全且方便地将不想要的材料虹吸到废物收集系统中，在废物收集系统中不想要的材料可以被正确地处理。

虽然自古埃及人以来，泵技术已取得显著进步，但现代泵中存在许多缺陷。通常，调节泵及其马达运行的速度是非常困难的。因此，一个泵对于特定的应用可能是太强，而对于另一个泵可能太弱。

此外，许多现代泵留给操作者困难任务：试图精确地移动泵入口(可能在人体内)，同时泵仍然剧烈地虹吸。有效地，操作员在将泵入口放置到目标位置中时一定使用极其小心，这是因为泵在将移除泵入口附近的任何材料(期望的或不期望的材料)的速度下运行。

此外，移动流体的泵必须在使用之前和之间被装填。因此，操作者将泵断电并重新启动抽吸是繁重的。典型地，操作者可以将泵断电并且然后精确地放置泵入口，使得不会过度地移除所希望的材料。然而，在使泵断电时，操作者将可能导致泵失去产生虹吸的压力差。因此，当泵入口处于正确的位置时，泵将需要被启动和通电。当泵自启动和通电时，这将经常导致泵或泵入口的剧烈冲击。

因此，所希望的是提供对抗现代泵的许多缺点的系统和方法，尤其是它在精确操作中的使用。进一步地希望提供一种泵故障保护装置，当操作者处于精确放置泵入口的过程中时，泵故障保护装置将泵速度降低到非临床相关速度。

仍进一步希望的是提供一种包括多个部件的泵故障保护装置，这些部件被设计成当温度或电压在允许的阈值之外时凭借监测和禁用电力来防止泵的故障。

发明内容

本公开的发明可以是一种与泵马达一起使用的泵故障保护装置，泵故障保护装置包括被配置成连接至泵马达的泵盒、以及被配置成当由用户压下时产生第一信号并且当由用户释放时产生第二信号的脚踏板。装置可以进一步包括电源，电源包括内部逻辑控制电力开关，电源与至少泵马达处于电通信，其中内部逻辑控制电力开关包括主动状态(ON)和被动状态(OFF)，并且其中主动状态和被动状态是可切换的。此外，装置可以包括至少与泵马达和霍尔位置传感器电通信的超速检测器，超速检测器被配置成产生第一超速信号，超速检测器进一步地配置成产生第二超速信号，以及与至少电源电通信的欠压检测器，欠压检测器被配置成测量逻辑电压，欠压检测器进一步地配置成产生欠压禁用信号。在实施例中，装置包括与至少泵盒处于电通信的泵盒检测器，泵盒检测器被配置为产生正泵盒信号，泵盒检测器进一步被配置为产生负泵盒信号。

附图说明

并入本说明书并且构成本说明书的一部分的所并入的附图示例性说明本公开的方面，并且与说明书一起解释和图示本公开的原理。

图1示出了可以实现本发明的实施例的一个或更多方面的分布式计算机系统的框图。

图2示出了可以实现本发明的实施例的一个或更多方面的电子设备的框图。

图3图示了根据本公开各种实施例的泵故障保护装置的电路图。

图4图示了根据本公开各种实施例的泵故障保护装置的电路图。

图5图示了与医疗设备一起使用的泵故障保护装置的实施例。

具体实施方式

对于本公开，单数词应当被解释为包括它们的复数含义，除非另外明确地陈述。此外，术语“包括(including)”不是限制性的。此外，除非另有明确说明，否则“或(or)”相当于“和/或(and/or)”。虽然范围可以被陈述为优选的，但是除非明确陈述，否则可以存在在优选范围之外操作的实施例。

应注意的是，本文的描述不旨在作为广泛概述，并且因此，为了清楚和简洁起见，概念可以被简化。

在本申请中提及的所有文献特此通过引用以其全文并入。在本申请中描述的任何过程可按任何顺序执行，并且可省略过程中的任何步骤。过程也可以与其它过程或其它过程的步骤同时具有。

图1示出了在其中可以实施本发明的环境的一个实施例的部件。并不是所有的部件都是实施本发明所需要的，并且可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对这些部件的布置和类型做出改变。如所示的，系统100包括一个或更多个局域网(“LAN”)/广域网(“WAN”)112、一个或更多个无线网络110、一个或更多个有线或无线客户端设备106、移动或其它无线客户端设备102-105、服务器107-109，并且可以包括一个或更多个数据存储或数据库，或者与一个或更多个数据存储或数据库通信。不同的客户端设备102-106可以包括例如台式计算机、膝上型计算机、机顶盒、平板、蜂窝电话、智能电话、智能扬声器、可穿戴设备(诸如苹果手表)等。服务器107-109可以包括例如一个或更多个应用服务器、内容服务器、搜索服务器等。图1还示出了应用托管服务器113。

图2示出了根据本发明一个实施例的可以实现用于增加移动应用用户参与(“引擎(Engine)”)的装置、系统和方法的一个或更多个方面的电子设备200的框图。电子设备200的实例可以包括服务器(例如，服务器107-109)和客户端设备(例如，客户端设备102-106)。一般而言，电子设备200可包括处理器/CPU 202、存储器230、电源206和输入/输出(I/O)部件/设备240，例如，麦克风、扬声器、显示器、触摸屏、键盘、鼠标、小键盘、显微镜、GPS部件、相机、心率传感器、光传感器、加速度计、目标生物测定传感器等，其可操作以例如提供图形用户接口或文本用户接口。

用户可以经由电子设备200的触摸屏提供输入。触摸屏可通过例如确定用户是否使用用户身体的一部分(例如，他或她的手指)触摸触摸屏来确定用户是否提供输入。电子设备200可以也包括连接电子设备200的上述元件的通信总线204。网络接口214可以包括接收器和发射器(或收发器)以及用于无线通信的一个或更多个天线。

处理器202可以包括任何类型的处理设备中的一个或更多个，例如，中央处理单元(CPU)和图形处理单元(GPU)。此外，例如，处理器可以是中央处理逻辑或其它逻辑，可以包括硬件、固件、软件或其组合，以执行一个或更多个功能或动作，或引起来自一个或更多其它部件的一个或更多功能或动作。而且，基于所期望的应用或需要，中央处理逻辑或其它逻辑可以包括例如软件控制的微处理器、分立逻辑(例如，专用集成电路(ASIC))、可编程的/编程的逻辑设备、包含指令的存储器设备等、或以硬件实现的组合逻辑。此外，逻辑也可以完全体现为软件。

存储器230(其可以包括随机存取存储器(RAM)212和只读存储器(ROM)232)可以由任何类型的存储器设备(例如，主要(由CPU直接可访问的)或次要(由CPU间接可访问的)存储设备(例如，闪存、磁盘、光盘等))中的一个或更多个启用。RAM可以包括操作系统221、可以包括一个或更多数据库的数据存储224、以及可以包括例如程序223的软件方面的程序和/或应用222。ROM232可以也包括电子设备的基本输入/输出系统(BIOS)220。

程序223的软件方面旨在广泛地包括或表示实现或促进根据本发明的实施例的方法和系统所必需的所有编程、应用、算法、模型、软件和其它工具。所述元件可以存在于单个计算机或者分布在多个计算机、服务器、设备或实体中。

电源206包含一个或更多电源部件，并且促进对电子设备200的电力供应和管理。

输入/输出部件(包括输入/输出(I/O)接口240)可以包括例如用于促进电子设备200的任何部件、外部设备的部件(例如，网络或系统100的其它设备的部件)、和终端用户之间的通信的任何接口。例如，此类部件可以包括网卡，其可以是接收器、发射器、收发器和一个或更多输入/输出接口的集成。例如，网卡可以促进与网络的其它设备的有线或无线通信。在无线通信的情况下，天线可促进这种通信。此外，输入/输出接口240和总线204中的一些可以促进电子设备200的部件之间的通信，并且在示例中，可以容易地由处理器202执行的处理。

在电子设备200是服务器的情况下，它可以包括能够例如经由有线或无线网络发送或接收信号或者可以能够例如以物理存储器状态在存储器中处理或存储信号的计算设备。服务器可以是包括经由网络向另一设备提供一个或更多应用(例如，引擎的方面)的配置的应用服务器。此外，应用服务器可以例如托管网站，网站可以提供用于管理引擎的示例方面的用户接口。

能够通过有线和/或无线网络发送、接收、和处理数据的任何计算设备可以充当服务器，诸如在促进引擎的实现方式的方面。由此，充当服务器的设备可以包括诸如专用机架安装服务器、台式计算机、膝上型计算机、机顶盒、组合前述设备中的一个或更多的集成设备等之类的设备。

服务器可以在配置和能力上广泛地变化，但是它们大体地包括一个或更多个中央处理单元、存储器、大容量数据存储、电源、有线或无线网络接口、输入/输出接口、以及操作系统(如Windows Server、Mac OS X、Unix、Linux、FreeBSD等)。

服务器可以包括例如被配置成或包括配置用于经由一个或更多网络将数据或内容提供给另一个设备的设备，诸如在促进引擎的示例装置、系统和方法的方面。一个或更多服务器可以例如用于托管网站，例如网站www.microsoft.com。一个或更多服务器可以托管各种站点，例如，商业站点、信息站点、社交网络站点、教育站点、维基、金融站点、政府站点、个人站点等。

服务器还可以例如提供多种服务，如Web服务、第三方服务、音频服务、视频服务、电子邮件服务、HTTP或HTTPS服务、即时消息收发(IM)服务、短消息服务(SMS)服务、多媒体消息收发服务(MMS)服务、文件传输协议(FTP)服务、IP语音(VOIP)服务、日历服务、电话服务等，所有这些服务可以结合用于实现引擎的装置、系统和方法的示例系统和方法的示例方面工作。内容可以包括例如文本、图像、音频、视频等。

在体现引擎的设备、系统和方法的示例方面中，客户端设备可以包括例如能够通过有线和/或无线网络发送和接收数据的任何计算设备。此类客户端设备可以包括台式计算机以及便携式设备，诸如蜂窝电话、智能电话、显示寻呼机、射频(RF)设备、红外(IR)设备、个人数字助理(PDA)、手持式计算机、启用GPS的设备、平板计算机、配备传感器的设备、膝上型计算机、机顶盒、可穿戴计算机(诸如苹果手表和配件)、组合前述设备中的一个或更多的集成设备等。

客户端设备(诸如客户端设备102-106)可以用于体现引擎的示例装置、系统和方法中，可以在能力和特征方面涉及范围广泛。例如，蜂窝电话、智能电话或平板电脑可以具有数字小键盘和在其上仅可以显示文本的几行单色液晶显示器(LCD)。在另一示例中，启用网络的客户端设备可以具有物理或虚拟键盘、数据存储(诸如闪存或SD卡)、加速度计、陀螺仪、呼吸传感器、身体运动传感器、接近度传感器、运动传感器、环境光传感器、湿度传感器、温度传感器、罗盘、气压计、指纹传感器、使用相机的面部识别传感器、脉搏传感器、心率变异性(HRV)传感器、每分钟节拍(BPM)心率传感器、麦克风(声音传感器)、扬声器、GPS或其它位置感知能力、以及其上可以显示文本和图形的2D或3D触敏彩色屏幕。在一些实施例中，多个客户端设备可以用于收集数据的组合。例如，智能电话可以用于经由加速度计和/或陀螺仪收集移动数据，并且智能手表(诸如苹果手表)可以用于收集心率数据。多个客户端设备(诸如智能电话和智能手表)可通信地耦接。

客户端设备(如客户端设备102-106)例如可以在实现引擎的示例装置、系统和方法中使用，可以运行多种操作系统，包括个人计算机操作系统(如Windows、iOS或Linux)和移动操作系统(如iOS、Android、Windows Mobile等)。客户端设备可以用于运行被配置来从另一个计算设备发送或接收数据的一个或更多应用。客户端应用可以提供和接收文本内容、多媒体信息等。客户端应用可以执行动作，诸如浏览网页、使用网络搜索引擎、与存储在智能电话上的不同应用程序交互、经由电子邮件、SMS或MMS发送和接收消息、玩游戏(诸如幻想体育联盟)、接收广告、观看本地存储的视频或流式视频、或参与社交网络。

在实现引擎的装置、系统和方法的示例方面中，一个或更多网络(诸如网络110或112)可以例如将服务器和客户端设备与其它计算设备耦接，包括经由无线网络耦接至客户端设备。网络可以能够采用任何形式的计算机可读介质来将信息从一个电子设备传送到另一个电子设备。计算机可读介质可以是非易失性的。网络可以包括除了局域网(LAN)、广域网(WAN)、诸如经由通用串行总线(USB)端口的直接连接、其它形式的计算机可读介质(计算机可读存储器)或其任何组合之外的互联网。在包括基于不同架构和协议的互连的LAN集合上，路由器充当LAN之间的链路，从而能够将数据从一个LAN发送到另一个LAN。

LAN内的通信链路可以包括双绞线或同轴电缆，而网络之间的通信链路可以利用模拟电话线路、电缆线路、光线路、包括T1、T2、T3和T4的全部或部分专用数字线路、综合业务数字网络(ISDN)、数字用户线路(DSL)、包括卫星链路的无线链路、光纤链路、或本领域技术人员已知的其它通信链路。此外，远程计算机和其它相关电子设备可经由调制解调器和电话链路远程地连接至LAN或WAN。

诸如在实现引擎的示例装置、系统和方法中，无线网络(如无线网络110)可以将装置与网络耦接。无线网络可以采用独立的专用(ad-hoc)网络、网状网络、无线LAN(WLAN)网络、蜂窝网络等。

无线网络可以进一步包括通过无线无线电链路等连接的终端、网关、路由器等的自主系统。这些连接器可以被配置为自由且随机地移动并且任意地组织自身，以便无线网络的拓扑可以迅速地改变。无线网络可以进一步采用多个接入技术，包括第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)、用于蜂窝系统的长期演进(LTE)无线电接入、WLAN、无线路由器(WR)网格等。接入技术(诸如2G、2.5G、3G、4G和未来接入网络)可以使得客户端设备(诸如具有不同移动性的客户端设备)能够广域覆盖。例如，无线网络可以经由诸如全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、通用分组无线电服务(GPRS)、增强数据GSM环境(EDGE)、3GPP长期演进(LTE)、高级LTE、宽带码分多址(WCDMA)、蓝牙、802.11b/g/n等的无线电网络接入技术来实现无线电连接。无线网络可以包括几乎任何无线通信机制，通过无线通信机制，信息可以在客户端设备和另一个计算设备、网络等之间传播。

互联网协议(IP)可以用于通过参与数字通信网络的网络传输数据通信包，并且可以包括诸如TCP/IP、UDP、DECNet、NetBEUI、IPX、Appletalk等的协议。互联网协议的版本包括IPv4和IPv6。互联网包括可以允许数据包在局域网之间通信的局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线网络和长途公共网络。数据包可以在网络中的节点之间传输到站点，每个站点具有唯一的本地网络地址。数据通信包可以经由连接到互联网的接入节点从用户站点通过互联网发送。如果目标站点的站点地址包括在数据包的报头中，则数据包可以经由网络节点转发到连接到网络的任何目标站点。经由利用网关和服务器确定的路径，利用互联网通信的每个数据包可以被路由，其中该网关和服务器根据目标地址和连接至目标站点的网络路径的可用性来切换数据包。

数据包的报头可以包括例如源端口(16比特)、目的地端口(16比特)、序列号(32比特)、确认数(32比特)、数据偏移(4比特)、保留(6比特)、校验和(16比特)、紧急指针(16比特)、选项(长度为8比特的倍数的可变比特数)、填充(可以由全零组成并且包括多个比特，使得报头在32比特边界上结束)。以上每个的比特数量也可以是更高的或更低的。

诸如可以在实现引擎的示例装置、系统和方法中使用的，“内容递送网络”或“内容分发网络”(CDN)大体地指分布式计算机系统，分布式计算机系统包括由一个或多个网络链接的自主计算机的集合、以及被设计成促进不同服务(诸如代表内容提供商的内容、流媒体和应用的存储、缓存或传输)的软件、系统、协议和技术。此类服务可以利用辅助技术，包括但不限于“云计算”、分布式存储、DNS请求处理、供应、数据监控和报告、内容定向、个性化、和商业智能。CDN还可以使得实体能够全部或部分地代表第三方来操作和/或管理第三方的网站基础设施。

对等(或P2P)计算机网络主要依赖于网络中的参与者的计算能力和频带宽度，而不是将其集中在给定的一组专用服务器中。P2P网络通常用于经由大量地自组网连接来连接节点。纯对等网络不具有客户端或服务器的概念，而仅具有作为“客户端”和“服务器”两者与网络上的其它节点同时地发挥功能的相同的对等节点。

本发明的实施例包括实施发动机的装置、系统和方法。本发明的实施例可以在通信地耦接到包括服务器107-109的服务器的客户端设备102-106中的一个或更多上实现。此外，客户端设备102-106可以通信(无线或有线)耦接到彼此。具体地，引擎的软件方面可以在程序223中实现。程序223可以在一个或更多客户端设备102-106、一个或更多服务器107-109和113、或一个或更多客户端设备102-106和一个或更多服务器107-109和113的组合上实现。

图3示出了根据实施例的泵故障保护装置的电路图。在该实施例中，泵故障保护装置可以与利用泵或类似装置的医疗设备结合使用。然而，在替代实施例中，泵故障保护装置不限于仅与医疗设备一起使用。此外，泵故障保护装置可以与任何数量或类型的泵和/或马达配对。

在实施例中，泵故障保护装置包括脚踏板302、超速检测器304、欠压检测器306、电源308、BLDC马达驱动器310、BLDC马达312、过温开关314、和/或霍尔位置传感器316。

在另实施例中，脚踏开关302是可以被用户压下和/或释放的踏板。可替代地，脚踏开关302可以替换为由用户的手、压敏垫、语音命令设备或能够产生至少两个信号的任何其它控制器操作的开关。在进一步的替换实施例中，泵故障保护装置可以包括一个或更多脚踏开关302。在这个进一步的替代实施例中，一个或更多脚踏开关302可以由多于一个的用户操作，可以产生不同的信号，或可以与泵故障保护装置的不同部件直接电通信。可替代地，脚踏开关302的功能可以通过直接布置在连接至主机的装置的表面上的一个按钮或多个按钮来实现。

在实施例中，脚踏开关302可以产生任何适合数量的信号，诸如两个信号。当用户压下脚踏开关时，第一信号可以产生。当用户释放脚踏开关时，第二信号可以产生。然而，存在替代性实施例在其中有超过两个信号。在进一步的实施例中，当用户“双击”脚踏板302时，第一信号和/或第二信号产生。可替代地，在用户将踏板302压下预定的时间段的情况时，第一信号和/或第二信号可以产生。

进一步地，在实施例中，脚踏板302使泵马达能够由计算机运行。在实施例中，当脚踏板302被压下时，第一信号产生，第一信号被传输至超速检测器304。第一信号可以使超速检测器304禁用。在一些实施例中，第一信号使超速检测器304立即地禁用。然而，在其它实施例中，当用户压下脚踏板302时，脚踏板302延迟发送第一信号，使得超速检测器304被禁用，但不立即被关闭。这可以在不同实施例中以各种方式实现，包括但不限于嵌入脚踏板302中的延迟开关、设置在脚踏板302和超速检测器304之间的附加部件或嵌入超速检测器304中的延迟开关。然而，存在可替代地实施例在其中超速检测器304是被立即地禁用。延迟可以被配置成使得泵返回到特定的位置。例如，延迟可以被配置成使得，一旦致动脚踏板，活塞具有充足的时间段来返回至其适当的静止状态(例如，上止点[TDC]或下止点[BDC])。

在实施例中，泵故障保护装置包括超速检测器304。对于实施例的目的，超速检测器304是脚踏板302与其通信的第一部件。在实施例中，超速检测器304也是与霍尔位置传感器316通信。在可替代的实施例中，泵故障保护装置包括多于一个霍尔位置传感器316。

在实施例中，超速检测器304利用霍尔位置传感器316测量泵马达的速度。在实施例中，超速检测器304设定在低于临床相关速度的速度。选择用户接口中的从1至10的数字可以选择泵的速度。每个数字可以与以下调节速度相关联：390、490、590、690、790、862、934、1004、1078、和/或1150TPM(每分钟推力)、或其中的任何合适的变化。在一些实施例中，60TPM(临床地不相关的速度)被用来在上止点处对变速器进行索引以促进泵盒的装载和锁定。在此触发故障检测的速度可以是大约地100TPM。

临床相关速度可以是被要求使附接至泵的工具或仪器能够推进足够的流体、虹吸足够的废物、或以其它别的允许用户使用医疗装置用于其预期的目的的方式执行操作的泵马达的速度。相反地，非临床相关速度可以是当所连接的工具/手持件正在接收电力、流体或压力、但未在足以实现底层设备的目的的标准进行操作时泵马达的速度。

例如，在其中的泵马达连接至医疗虹吸管的实施例中，临床相关速度将使得人体组织能够从人体虹吸出，并且非临床相关速度将保持一定程度的吸力，但不是在移除人体组织方面有用的程度。然而，在替代的实施例中，临床相关速度、非临床相关速度和速度限度由用户确定并且可以根据所伴随的设备而不同。然而，在非临床相关的速度下，泵可以继续运行，而手持件/工具的功能是不明显的。

在抽吸从未完全地停止的实施例中，泵不需要被重新启动，并且泵和泵入口都不经历与发动未启动的泵相关联的剧烈的颠簸。然而，存在用户可以手动地启动泵的实施例。在替代的实施例中，用户可以凭借按压或释放脚踏板302或致动另一个按钮、控制杆或开关来启动泵。在进一步的实施例中，泵故障保护装置可以包括配置成检测何时泵必须被启动的附加部件。当传感器检测到泵未被启动时，装置可以自动地启动泵。在这种实施例中，启动传感器可以与计算机、处理器、泵马达或被配置成用于启动泵的另一部件通信。

在实施例中，存在构建到系统中的启动识别。当用户启动程序时，软件将指示用户首先启动单元。系统可以不允许用户推进，直到识别出泵已经被启动为止。系统可以通过监视电气系统来识别是否泵被启动。例如，启动泵的动作或预启动泵的操作可以引起更高的电压。因此，系统可以被配置成当电压曲线图指示与未启动相对的已启动的泵时来确定。例如，当泵启动时，泵可以引起降低水平的电压。因此，系统可以利用马达的引起的电压来确定泵是否被启动。对用户的警告可以显示在计算机监视器或装置的接口上。

进一步地，实施例包括泵盒检测器。在该实施例中，泵盒检测器确定是否泵盒与泵马达或主机设备的其它部件处于正确的通信。在实施例中，泵盒检测器被配置为确定何时泵盒处于能够进行自动锁定过程的位置中。

将泵盒锁定就位可以包含多个步骤。在一些实施例中，活塞在泵盒中的位置在制造中尽管被初始化，但是不能被保证。第一步骤可以是迫使泵盒活塞进入已知的位置。这是凭借例如在泵盒插入之前首先将变速器定位在上止点处(活塞被完全压缩)来实现的。因此，泵马达可以在60TPM转动直到索引传感器检测到正确的位置。当泵盒插入时，活塞可以首先在变速器驱动轴上达到最低点。多个光学传感器可以按阵列安装在变速器的入口处，专门用于检测泵盒的位置和泵盒的运动。光学传感器可以与软件耦接以检测盒进入窝的运动。如果活塞位置没有被完全地压缩并且盒运动停止，则用户接口可以指示用户继续推动泵盒，压缩活塞，直到活塞被完全地压缩并且机械锁定特征与泵盒的属性对准。两个机械属性可以将泵盒保持在位。第一特征可以是将盒的本体(柱体)固持在固定位置中的闸床。闸床可以取用泵的所有压缩力。梳状件可以将活塞轴锁定到变速器的驱动轴。在一些实施例中，活塞轴中的槽、变速器驱动轴中的孔、以及梳状件的针状体需要对准，以使梳状件滑入锁定位置中。在一些实施例中，当活塞缩回时，例如当流体从流体源正在被虹吸时，在泵送过程中的力仅施加至梳状件。

进一步地，当泵盒检测器检测到泵盒处于能够进行自动锁定过程的位置时，泵盒检测器产生正信号。此外，在实施例中，如果泵盒检测器没有检测到泵盒处于正确的位置，则泵盒检测器产生负信号。

在实施例中，来自泵盒检测器的正信号使得泵马达能够运行、允许电源308向其它部件传播电力、或者使得装置能够以某种其它方式运行。在进一步的实施例中，泵盒检测器延迟地操作，使得负信号不会立即停止泵马达。在实施例中，来自泵盒检测器的负信号将缓慢或延迟地停止泵马达。

出于本公开的目的，提及“停止”马达可以指降低马达速度至非临床相关速度或完全地停止。例如，主动状态可以指泵马达以临床相关速度操作，并且被动状态可以指泵马达以非临床相关速度操作。

在实施例中，超速检测器304由第二信号(例如，踏板302被释放)和来自泵盒检测器的正信号(例如，泵盒与泵、泵马达或主机设备正确的通信)启用。然而，存在可替代性的实施例在其中泵故障保护装置在没有泵盒检测器的情况下操作。在包括泵盒检测器的实施例中，泵盒检测器可以经由压力开关、电开关、红外传感器或其它近距离传感器确定泵盒的正确的放置。在实施例中，泵盒检测器是光学传感器。此外，在实施例中，将泵盒的位置通知给操作者。泵盒位置可以是相对于包含锁定机构的窝定位。光学传感器和软件可以监测盒被插入窝中时盒的运动，以确定盒何时处于用于锁定的正确的位置。如果检测泵盒的筒的光学传感器被堵塞，则故障电路可以是能够独立于锁定。这个特征可以允许泵独立于手持件盒在位318而运行。

在实施例中，如果超速检测器304不恰当地操作或以其它方式经历错误，则用户可以通过再次压下脚踏板302(第一信号)来重置超速检测器304。同样在实施例中，超速检测器304从过温开关314接收电力和/或通信。在某些实施例中，装置具体地被配置成在4摄氏度与38摄氏度之间的环境温度下运行。马达过温开关314可以设置为75摄氏度。计算机可以使用次级热敏电阻器来监测马达的温度。过温开关314可以设置在泵故障保护装置中的任何地方，然而，在一个实施例中，过温开关314可以连接至系统的逻辑电力，使得在马达过热的情况下中断电力。然而，可能存在实施例其中泵故障保护装置不需要过温开关314。在替代的实施例中，过温开关314可以检测泵故障保护装置的其它部件的温度，例如泵盒或电源308的温度。

系统可以包括任何数量的热敏电阻器和/或温度传感器。例如，一个温度传感器可以被配置成用于监测马达温度，而另一个温度传感器可以被配置成用于监测环境温度，并且另一个温度传感器可以被配置成用于监测逻辑温度。因此，每个温度传感器和/或热敏电阻器可以与位置或系统部件相关联，并且每个传感器和/或热敏电阻器可以具有不同的阈值温度。例如，马达温度可以具有比环境温度更高的阈值温度。

进一步地，在实施例中，泵故障保护装置包括欠压检测器306。欠压检测器306可以监测逻辑电压。参照图4，这可以凭借U11.3.3伏特逻辑电源测量，逻辑电源可以通过马达过温开关314。当马达过温开关314导通U11时，供电监控器IC可以监控供电电压。出于不同实施例的目的，如果逻辑电压下降到正确的操作所必需的电压以下，则欠压检测器306产生禁用泵、马达或电源的信号。在不同的实施例中，欠压检测器306用各种方式禁用泵，包括但不限于向电源308发送信号以使泵断电或以非临床速度运行，向电源308发送信号以指示电源不再向泵马达发送电力，或向布置在电源308与泵马达之间的可以中断电力流的另外的部件(例如，计算机和/或处理器)发送信号。

在一些实施例中，电源308是AC/DC电源。然而，在替代的实施例中，可使用通常地已知的不同电源。在许多实施例中，电源308进一步包括内部逻辑控制电力开关。在实施例中，内部逻辑控制电力开关可以启用和禁用电源308的电力输出。进一步地，当超速检测器304和欠压检测器306两者产生信号时，内部逻辑控制电力开关可以禁用来自电源308的电力流。在这种实施例中，例如，当泵马达在速度限制以下操作并且逻辑温度低于批准阈值时，电源308可以输出电力。然而，在替代的实施例中，来自仅一个检测器(例如，检测器304/306/314)的正信号可以足以致动内部逻辑控制电力开关。

实施例还包括无刷DC马达(“BLDC”)312和BLDC马达驱动器310。在这样的实施例中，BLDC马达驱动器310将来自电源308的电力施加到BLDC312。然而，存在其它的实施例其中泵故障保护装置包括有刷DC马达。在实施例中，BLDC马达驱动器310包含将来自计算机速度信号的信号和来自霍尔位置监视器316的信号转换成驱动泵马达的AC电压所必需的逻辑。在许多实施例中，计算机速度信号是指导泵马达操作多快的信号。计算机速度信号可以产生于在装置内、在主机设备内的其它地方，或者计算机速度信号可以由用户直接输入。

在其它实施例中，泵故障保护装置包括工具传感器/手持件传感器。在一些实施例中，工具传感器被配置为确定从泵接收流体或动力的工具的类型。例如，在一个实施例中，工具传感器确定虹吸管或动力切割器械是否连接到泵。在进一步的实施例中，工具传感器确定工具是否正确地连接到泵。例如，在一个实施例中，工具传感器确定电动切割器械是否被安装成与管或手持件连接接口齐平。

存在实施例在其中计算机或存储器包括在其中由工具/手持件的列表输入数据的电子表格和用于每个工具的优选的相应设置。例如，在实施例中，电子表格可以指示特定工具需要特定电力输出、泵速度、持续时间或其它的特性。在进一步的实施例中，存储器包含指示处理器如何调整泵马达或主机设备的其它部件以使泵马达适应所连接的工具的计算机可执行的指令。

在进一步的实施例中，工具传感器可以产生信号并且可以将信号分配给计算机或泵故障保护装置的其它部件。在以下实施例中，如果工具没有被正确地安装，则信号可以直接地指示计算机或电源，电源必须停止将电力分配给泵马达(或至少以非临床相关速度操作)或装置的其它部件。

参考图5，泵故障保护装置可以用于具有脚踏板302、手持件502、盐水袋504、废物容器506、和/或电力控制台508的系统中。电力控制台508可以容纳泵故障保护装置的泵和计算机部件。脚踏板302和/或手持件502可以与泵故障保护装置电通信，使得由脚踏板302和/或手持件502产生的信号可以影响泵故障保护装置的操作。然而，泵故障保护装置可以与任何数量的设备或设备的组合结合使用。

装置可以装备有被配置成用于确定手持件的身份的传感器。例如，每个手持件可以包括在手持件的凸缘上的磁性位置，其中磁性位置被配置成由控制台本身识别。控制台或将控制台连接到手持件的线缆可以包括被配置成读取手持件的凸缘或磁性部分的传感器。因此，根据识别出哪个手持件，装置可以调整设置(例如，马达速度)。这样的确定和调整可以由软件和系统作为整体来进行。在进一步的实施例中，用户可以具有否决系统选择并经由用户接口选择不同的马达速度设置(例如，1-10)的能力。

本公开的发明可以是一种与泵马达一起使用的泵故障保护装置，泵故障保护装置包括被配置成连接至泵马达的泵盒、以及被配置成在被用户压下时产生第一信号并且在被用户释放时产生第二信号的脚踏板。装置可进一步包括电源，电源包括内部逻辑控制电力开关，电源与至少泵马达处于电通信，其中内部逻辑控制电力开关包括主动状态(ON)和被动状态(OFF)，并且其中主动状态和被动状态是可切换的。此外，装置可以包括至少与泵马达和霍尔位置传感器电通信的超速检测器，超速检测器配置成产生第一超速信号，超速检测器还配置成产生第二超速信号，以及至少与电源电通信的欠压检测器，欠压检测器配置成测量逻辑电压，欠压检测器还配置成产生欠压禁用信号。在实施例中，装置包括与至少泵盒处于电通信的泵盒检测器，泵盒检测器被配置为产生正泵盒信号，泵盒检测器进一步被配置为产生负泵盒信号。

在实施例中，泵故障保护装置进一步包括与至少超速检测器处于电通信的过温开关，在其中过温开关被配置成确定马达温度并且如果马达温度超过预定的马达温度阈值则指示装置进入被动状态。预定的马达温度阈值可以是75摄氏度。在进一步的实施例中，装置包括被配置成用于监测装置或底层设备的马达温度和/或环境温度的热敏电阻器。

泵故障保护装置可以进一步包括与至少超速检测器处于电通信的手持件传感器，其中手持件传感器被配置成确定手持件是否被正确地附接，并且如果手持件没有被正确地附接，则指示装置进入被动状态。在实施例中，在脚踏板压下时产生的第一信号立即禁用超速检测器，并且在脚踏板释放时产生的第二信号包括使泵马达能够从临床相关速度减缓至非临床相关速度的延迟。在实施例中，泵盒检测器配置成确定泵盒是否与泵马达正确的通信，其中在完全地插入泵盒之前通过将变速器定位在上止点位置处迫使泵盒活塞进入已知位置，其中泵马达被变成每分钟60次推力，使得指标传感器能够检测泵盒活塞的位置，和/或其中，如果活塞位置没有被完全地压缩并且泵盒运动停止，用户接口对用户产生警告直到泵盒活塞被完全地压缩。

泵盒检测器可以是一个或更多光学传感器(例如，一系列光学传感器)。在一个实施例中，泵马达是一个无刷DC马达，并且泵马达与一个马达驱动器处于电通信，其中马达驱动器被配置成将来自电源的电力转移到泵马达。马达驱动器可以进一步被配置为将计算机速度信号和来自霍尔位置马达的信号转换成AC电压。

虽然结合以上概述的实施例已经描述了本发明，但本领域技术人员在阅读以上公开时将清楚许多替代方案、修改和变化。因此，如以上所阐述的本发明的实施例旨在是说明性的而非限制性的。在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。

Claims (10)

1.一种用于与泵马达一起使用的泵故障保护装置，所述泵故障保护装置包括：

泵盒，所述泵盒被配置成连接到所述泵马达；

脚踏板，所述脚踏板被配置为当由用户压下时产生第一信号，所述脚踏板进一步被配置为当由所述用户释放时产生第二信号；

电源，所述电源包括内部逻辑控制电力开关，电源与至少泵马达处于电通信，

其中，所述内部逻辑控制电力开关包括主动状态(ON)和被动状态(OFF)，并且

其中，所述主动状态和所述被动状态是可切换的；

超速检测器，所述超速检测器与至少所述泵马达和霍尔位置传感器电通信，所述超速检测器被配置成产生第一超速信号，所述超速检测器还被配置成产生第二超速信号；

欠压检测器，所述欠压检测器与至少所述电源电通信，所述欠压检测器被配置为测量逻辑电压，所述欠压检测器进一步被配置为产生欠压禁用信号；以及

泵盒检测器，所述泵盒检测器与至少所述泵盒电通信，所述泵盒检测器被配置成产生正泵盒信号，所述泵盒检测器还被配置成产生负泵盒信号。

2.根据权利要求1所述的泵故障保护装置，还包括过温开关，所述过温开关与至少所述超速检测器电通信，所述过温开关配置为确定马达温度，并且所述过温开关配置为如果所述马达温度超过预定马达温度阈值，那么指示所述装置进入所述被动状态。

3.根据权利要求2所述的泵故障保护装置，其中，所述预定的马达温度阈值是75摄氏度。

4.根据权利要求2所述的泵故障保护装置，还包括热敏电阻器，所述热敏电阻器被配置成监测所述马达温度。

5.根据权利要求1所述的泵故障保护装置，还包括与至少所述超速检测器电通信的手持件传感器，所述手持件传感器被配置为确定手持件是否被正确地附接，并且所述手持件传感器配置为如果所述手持件未被正确地附接，则指示所述装置进入所述被动状态。

6.根据权利要求1所述的泵故障保护装置，其中，所述第一信号在所述脚踏板压下时产生，所述超速检测器立即被禁用，并且其中，所述第二信号在所述脚踏板释放时产生，所述第二信号包括使得所述泵马达能够从临床相关速度减缓至非临床相关速度的延迟。

7.根据权利要求1所述的泵故障保护装置，其中，所述泵盒检测器被配置成确定所述泵盒是否与所述泵马达正确地通信，

其中，在完全地插入泵盒之前，通过将变速器定位在上止点位置迫使泵盒活塞进入已知位置，

其中，所述泵马达被变成每分钟60次推力，使得索引传感器能够检测所述泵盒活塞的位置，并且

其中，如果活塞位置未被完全地压缩并且泵盒运动停止，则用户接口向用户产生警告直到所述泵盒活塞被完全地压缩。

8.根据权利要求7所述的泵故障保护装置，其中，所述泵盒检测器是光学传感器。

9.根据权利要求1所述的泵故障保护装置，其中，所述泵马达是无刷直流泵，并且其中所述泵马达与泵驱动器电通信，所述泵驱动器被配置成将电力从所述电源传递至所述泵马达。

10.根据权利要求9所述的泵故障保护装置，其中，所述泵驱动器还被配置为将计算机速度信号和来自所述霍尔位置马达的信号转换成交流电压。

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