DE112009003520T5

DE112009003520T5 - Pumpentester

Info

Publication number: DE112009003520T5
Application number: DE112009003520T
Authority: DE
Inventors: Karl A. Ruiter; Mirik Hovsepian
Original assignee: Pronk Technologies Inc
Current assignee: Pronk Technologies Inc
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2012-08-23
Anticipated expiration: 2029-11-26
Also published as: WO2010062997A2; US8626457B2; US20120215466A1; US8626455B2; US20110224920A1; WO2010062997A3; GB2477688A; US8738306B2; US20120203477A1; US20120330574A1; US8880361B2; DE112009003520B4; GB201109099D0; US8589090B2; US20120330573A1; GB2477688B

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Testen medizinischer Pumpen über Verfolgungsindizierte einzelner oder mehrfacher Blasenbahnen innerhalb einer Fluidströmungsleitung (60) und Verfahren synchronisierter (600) Korrekturen (604) von Durchflussdaten-Schätzungen.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen der vorläufigen amerikanischen Patentanmeldung mit der Serien-Nummer 611118, 378, eingereicht am 26. November 2008 und der vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Serien-Nummer 61/251, 418 eingereicht am 14. Oktober 2009, welche beide durch Bezugnahme hierauf in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke mit aufgenommen sind.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen umfasst Verfahren und Vorrichtungen zur Prüfung von Flüssigkeitspumpen und betrifft insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zur Prüfung medizinischer Pumpen.
STAND DER TECHNIK
Moderne medizinische Verfahren verwenden eine Vielzahl von Flüssigkeitspumpen für vielfältige Anwendungen, wie etwa die Einbringung einer Salzlösung in Patienten um die Hydratation aufrecht zu erhalten und zur gesteuerten Versorgung von Patienten mit Anästhesiemitteln. Aufgrund der Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten für diese Pumpen bedienen sie sehr unterschiedliche Fließgeschwindigkeitsbereiche von einem Bruchteil eines Milliliters pro Stunde bis zu mehreren Litern/Stunde. Derzeitige Vorrichtungen, welche den Durchfluss und Volumenausstoß von Pumpen messen machen dies indem sie den Fluidausstoß der Pumpe in eine transparente Röhre fördern und Blasen in die Röhre einbringen. Durchflussmessungen und volumetrischer Ausstoß können durch Messung der Zeit, welche die Blasen benötigen um vielfach angeordnete optischen Sensoren zu passieren, erfolgen. Vorrichtungen, welche solche Mittel von Durchflussmessungen beinhalten sind von begrenztem Nutzen für zeitnahe Messungen, da bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten, die abgeleiteten Durchflussmessungen möglicherweise einige Minuten, einige Stunden benötigen, oder sie mehrere von zehn Stunden für die Prüfung der Blasenbewegung zwischen Punkten entlang einer Anordnung von festen optischen Sensoren benötigen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung, in ihren verschiedenen Ausführungsformen kann ein beispielhaftes Verfahren zur Fluiddurchflussschätzung einer Pumpe beinhalten, umfassend: (a) Erfassen eines periodischen Synchronisationsvorgangs über eingebrachte Blasenverfolgung mit einer Signalprozessor-Einheit und mit einer Zentralrecheneinheit und adressierbaren Speicher; und (b) Synchronisation basierend auf dem periodischen Synchronisationsvorgang, entweder: (i) eine strömungscharakteristische Berechnung, beispielsweise Bestimmung eines strömungscharakteristischen Kennwerts; oder (b) einer strömungscharakteristischen Datenanzeige; oder (c) beidem. Die Signalprozessor-Einheit kann eine Schaltung und/oder eine Zentralrecheneinheit und einen adressierbaren Speicher beinhalten. Ein periodischer Synchronisationsvorgang zur Detektion des beispielhaften Verfahrens kann umfassen: (a) Detektion eines oder mehrerer Schübe einer Pumpe basierend auf einem Zeitintervall und mindestens eines von: einem Schlittenpositionswechsel und einer Schlittenbewegung, und (b) Detektion einer oder mehrerer Pausen von einer Pumpe basierend auf Zeit-Intervall, einem Grenzwert und mindestens eines von: einem Schlittenpositionswechsel und einer Schlittenbewegung. Eine Synchronisation einer strömungscharakteristischen Berechnung basierend auf dem Synchronisationsvorgang kann umfassen: (a) Sammlung von Durchflussdaten durch jeden Schub-Pause-Zyklus der Pumpe; und (b) Addition, mittels der Signalprozess-Einheit, der gesammelten Durchflussdaten zu einem Mittelwert, wenn eine Pause nach einer Schubdetektion bestimmt wird. Ein Beispiel der eingebrachten Blasenverfolgung des Verfahrensanspruchs kann umfassen: (a) Einbringen einer ersten Blase in die Fluidströmung; und (b) Verfolgung, durch die Signalprozessor-Einheit, einer Bewegung von wenigstens einer: der Vorderkante der eingebrachten ersten Blase und der Hinterkante der eingebrachten ersten Blase, die Verfolgung basierend auf dem Photo-Detektor Ausgang, der auf einem steuerbaren, versetzbaren Schlitten angeordnet ist.
Die Erfindung, in ihren verschiedenen Ausführungsformen, kann auch einen beispielhaften Pumpentester beinhalten, umfassend: (a) eine lichtdurchlässige Fluidleitung mit einem Ausflussweg und einem Zuflussweg relativ zu einem Mehrfachverteiler ausgerüstet zur Blaseneinbringung; (b) einen Schlitten, versetzbar angeordnet entlang wenigstens eines von: dem Ausflussweg der Leitung und dem Zuflussweg der Leitung, wobei der Schlitten eine erste lichtemittierende Einheit und einen ersten Photo-Rezeptor aufweist; (c) einen Motor mit einer Verbindung ausgerüstet, um den Schlitten zu versetzen; und (d) eine Signalprozessor-Einheit mit wenigstens einem von: (i) einer Schaltung und (ii) einem Mikroprozessor mit einem Zentralrechner und adressierbaren Speicher; der Signalprozessor ist so konfiguriert, dass Motorsteuersignale basierend auf Eingangssignalen von dem ersten Photo-Rezeptor ausgegeben werden. Die Verbindung von einem Pumpentester kann einen Antriebsriemen, welcher eine Führungsrolle und eine Antriebsrolle angetrieben von einem Motor aufweisen, wobei der versetzbare Schlitten an dem Antriebsriemen angeordnet ist. Die Signalverarbeitungseinheit von einem Pumpentester kann ferner konfiguriert sein, beispielsweise über Schaltungen und/oder einen Zentralprozessor zur Ausführung von Befehlen, zur: (1) Detektion, über eingebrachte Blasenverfolgung, eines oder mehrere Schübe einer Pumpe basierend auf einem Zeitintervall einer Schlittenbewegung; (2) Detektion einer oder mehrere Pausen von einer Pumpe basierend auf einem Zeitintervall einer Schlittenbewegung unter einem Grenzwert; (3) Sammeln von Durchflussdaten durch jeden Schub-Pause-Zyklus der Pumpe; und (4) Hinzufügen mittels einer Signalverarbeitungseinheit der gesammelten Durchflussdaten zu einem Mittelwert, wenn eine Pause nach einer Schubdetektion detektiert wird.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung umfassen Verfahren zur Bestimmung und/oder Messung von Fluidströmen einer Pumpe mittels eines Pumpentesters mit einer lichtdurchlässigen Fluidleitung, wobei die Schritte umfassen können: (a) Einbringen einer ersten Blase in die Fluidströmung; und (b) Verfolgung mittels einer Signalprozessor-Einheit, der Bewegung von wenigstens eines von: der Vorderkante der eingebrachten ersten Blase und der Hinterkante der eingebrachten ersten Blase, die Verfolgung basierend auf einem Photo-Detektor Ausgang eines ersten Photo-Detektors angeordnet auf einem steuerbaren, versetzbaren Schlitten. Die Signalprozessor-Einheit wird verwendet, um die beispielhaften Verfahren auszuüben, kann eine Zentralrechen-Einheit und adressierbaren Speicher umfassen.
Ein beispielhaftes Verfahren kann ferner das Einbringen einer zweiten Blase in die Fluidströmung umfassen; und Verfolgung, mit einer Signalprozessor-Einheit, die Bewegung von wenigstens eines von: der Vorderkante der eingebrachten zweiten Blase und der Hinterkante der eingebrachten zweiten Blase, die Verfolgung basierend auf einem Photo-Detektor Ausgang des angeordneten ersten Photo-Detektors und einem zweitem Photo-Detektor angeordnet auf dem steuerbaren, versetzbaren Schlitten.
Ein anderes beispielhaftes Verfahren einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann umfassen: (a) Bereitstellen eines versetzbaren Schlittens mit wenigstens einem auf dem Schlitten angeordnetem Licht-Emitter, der Schlitten ist über einer Fluidleitung angeordnet, die Fluidleitung geht von einem Mehrfachverteiler aus; (b) Einbringen einer Blase in ein Fluid der Fluidleitung, das Fluid weist eine Fließgeschwindigkeit und Fließrichtung innerhalb der Fluidleitung auf; (c) Testen von wenigstens eines von: einer Vorderkante und einer Hinterkante der Blase, die Tests basierend auf einem Unterschied in empfangenem Licht von dem am Schlitten angeordneten Licht-Emitter; (d) wenn wenigstens eine von: einer Vorderkante und eine Hinterkante der Blase detektiert ist; dann (i) Bestimmen einer ersten Schlittenposition über den am Schlitten angeordneten Licht-Emitter, z. B. einer obersten Position eines vertikal montierten Pumpentesters; und (ii) Voranbringen des Schlittens in Richtung der Strömung zu einer Schlittenhalteposition, z. B. einer bodennächsten Position eines vertikal montierten Pumpentesters; (e) Rückholung des Schlittens in einer entgegen gesetzten Fließrichtung, z. B. in einer Richtung von der Halteposition zu der ersten Schlittenposition; (f) Testen von wenigstens eines von: einer Vorderkante und einer Hinterkante der Blase, das Testen basierend auf einem Unterschied in empfangenem Licht von dem am Schlitten angeordneten Licht-Emitter; (g) wenn wenigstens eines aus: einer Vorderkante und einer Hinterkante der Blase detektiert wird; dann (i) Bestimmung einer zweiten Schlittenposition; und (ii) Aufruf eines Verfolgungsmodus basierend auf dem Unterschied zwischen der zweiten Schlittenposition, der ersten Schlittenposition und der Schlittenhalteposition; und (h) wenn wenigstens eines aus: einer Vorderkante und einer Hinterkante der Blase nicht detektiert wird, dann Aufruf eines ersten Verfolgungsmodus. Die Fluidleitung des beispielhaften Verfahrens kann einen Rückführungsanteil aufweisen, konfiguriert um das Fluid zu dem Mehrfachverteiler zurückzubringen, und der erste Verfolgungsmodus kann eine Rückholung des Schlittens zu der ersten Schlittenposition umfassen und die Detektion von wenigstens eines von: einer Vorderkante und einer Hinterkante der Blase. Wenn die detektierte zweite Schlittenposition geringer als ein Zehntel eines Abstandes zwischen der Halteposition und der ersten Schlittenposition ist, dann kann das beispielhafte Verfahren einen zweiten Verfolgungsmodus aufrufen, in welchem der zweite Verfolgungsmodus eine Detektion einer Vorderkante der Blase und Schwenken des Schlittens zur Erzielung der Detektion von wenigstens einer der Vorderkanten einer Blase umfassen kann. Wenn die bestimmte zweite Schlittenposition geringer als die Hälfte eines Abstandes zwischen der Halteposition und der ersten Schlittenposition ist, dann kann das beispielhafte Verfahren einen dritten Verfolgungsmodus aufrufen, wobei der dritte Verfolgungsmodus beinhaltet: die Detektion einer Hinterkante der Blase; und ein Schwenken des Schlittens zur Erzielung der Detektion der Hinterkante der Blase. Wenn die bestimmte zweite Schlittenposition größer ist als die Hälfte eines Abstandes zwischen der Halteposition, dann wird ein vierter Verfolgungsmodus aufgerufen, wobei der vierte Verfolgungsmodus beinhaltet: die Detektion von wenigstens einer von: einer Vorderkante und einer Hinterkante einer Blase, das Schwenken des Schlittens in eine Halteposition und die Detektion von wenigstens einer von: einer Vorderkante und einer Hinterkante einer Blase. Ein anderes beispielhaftes Verfahren einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zur Messung von Fluidströmen umfassen mit (a) Einbringen einer ersten Blase in einen Fluidstrom einer lichtdurchlässigen Leitung, die Leitung mit einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt; (b) Verfolgung mit einer Signalprozessor-Einheit, die Bewegung der eingebrachten ersten Blase in dem ersten Abschnitt der Leitung, die Verfolgung basierend auf einem Photo-Detektor Ausgang eines ersten Photo-Detektors angeordnet auf einem steuerbaren, versetzbaren Schlitten, wobei der zweite Photo-Detektor Emissionen einer lichtemittierenden Diode über den ersten Abschnitt der Leitung empfangen kann; (d) Einbringen einer zweiten Blase in den Fluidstrom; (e) Detektion der eingebrachten Blase, basierend auf einem Photo-Detektor Ausgang des ersten Photo-Detektors angeordnet auf dem steuerbaren, versetzbaren Schlitten; (f) Verfolgung mit der Signalprozessor-Einheit, der Bewegung der eingebrachten zweiten Blase, die Verfolgung basierend auf dem Photo-Detektor Ausgang des ersten Photo-Detektors angeordnet auf dem steuerbaren, versetzbaren Schlitten; (g) Detektion der eingebrachten ersten Blase basierend auf einem Photo-Detektor Ausgang eines zweiten Photo-Detektors angeordnet auf dem steuerbaren, versetzbaren Schlitten, wobei der zweite Photo-Detektor Emissionen einer lichtemittierenen Diode über den zweiten Abschnitt der Leitung empfangen kann; und (h) Verfolgung mit der Signalprozessor-Einheit, der Bewegung der eingebrachten ersten Blase, die Verfolgung basierend auf dem Photo-Detektor Ausgang des zweiten Photo-Detektors angeordnet auf dem steuerbaren, versetzbaren Schlitten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind beispielhaft und nicht als Einschränkung in den Figuren der beigefügten Zeichnungen dargestellt, in welchen:
1A zeigt, in einer funktionalen Anordnung, die Ausführungsform einer beispielhaften Vorrichtung der vorliegenden Erfindung;
1B zeigt in einem Blockschaltbild die Ausführungsform einer beispielhaften Vorrichtung der vorliegenden Erfindung;
2A und 2B zeigen, in einer funktionellen Anordnung, Merkmale der Ausführungsform einer beispielhaften Vorrichtung der 1A und 1B;
3 zeigt ein Top-Level-Flussdiagramm der Ausführungsform eines beispielhaften Verfahrens der vorliegenden Erfindung;
4A–4G zeigen jeweils beispielhafte Bewegungspositionen einer ersten eingebrachten Blase und/oder zweiten eingebrachten Blase einer Zwei-Blasen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5A zeigt einen beispielhaften Pumpzyklus Zeitleiste;
5B zeigt einen beispielhaften laufenden Durchschnitt auf einer Zeitleiste in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine beispielhafte Top-Level-Flussdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
7 ist ein beispielhaftes Top-Level-Flussdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Vorrichtung einer Ausführungsform der vorlegenden Erfindung ist in den 1A und 1B gezeigt. Zu Testendes Fluid aus der Pumpe läuft in die Vorrichtung (190) durch die Einlassöffnung (1). Das Fluid kann dann an einer Drucksensor-Einheit (2), welche den Druck misst, vorbei abgezogen werden, wobei die Drucksensor-Einheit (2) einen Sensor zur Messung der Fluidtemperatur beinhalten kann.
Das Fluid kann dann an die Einlassöffnung (3) eines Okklusions-Ventils (50) geleitet werden, und kann zu der Auslassöffnung (4) des Okklusion-Ventils (50) durch Verschieben eines elastomeren Diaphragmas (5) fließen. Der Ablenkung des elastomeren Diaphragmas (5) kann durch Druck von einer elastischen Schaumstofffeder (6) entgegen gewirkt werden, in welcher Druck durch Einstellen einer Schraube (7) an einem Gewindering (51) des Okklusion-Ventils (50) geändert werden kann. Ein Drucksensor kann benachbart zu dem Okklusions-Ventil platziert und Drucksensoren können entlang der Fluidleitung platziert werden. Ausgang, beispielsweise, spürbarer Druck, kann zu dem Signal-Prozessor, welcher ein Mikroprozessor (15) sein kann übertragen werden.
Durch das Okklusion-Ventil (50) passierendes Fluid kann dann zu einem Auslauf und zurück in eine Fluidleitungsanordnung, wie einem u-förmigen Blasenrohr (60), geleitet werden. Eine Blasenpumpe (70) mit einem Aktuator (9) kann Bewegung (z. B. über eine mechanische Verbindung (31)) der Blasenpumpen-Membran (10) verursachen, was dazu führen kann, dass sich Luft durch das Blasenpumpen-Einlassventil (11) und dann durch das Blasenpumpen-Auslaßventil (12) und dann in das Blasenrohr (60) bewegt.
Fluid und Blasen können nach unten den ersten Schenkel (8) des Blasenrohrs (60) der Fluidleitung, um die Kurve (61) dann hoch den zweiten Schenkel (13) des Blasenrohrs (60) der Fluidleitung, und das Fluid und die Blasen können dann zur Auslassöffnung (14) geleitet werden.
1A zeigt einen Schlitten (21) in der Seitenansicht. Ein Schlitten kann Öffnungen, durch welche die Leitung (60) passieren kann, haben. 2B zeigt eine orthogonale Ansicht des Schlittens (57), wo eine erste LED (16) einen ersten Lichtweg (201) emittieren kann, welcher an einem ersten Photo-Detektor (17) nach dem Durchlaufen durch den ersten Schenkel (8) der Leitung (60) detektiert werden kann, und wo eine zweite LED (19) einen zweiten Lichtweg (202) emittieren kann, welcher an einem zweiten Photo-Detektor (20) detektierbar nach Durchlaufen des zweiten Schenkels (13) der Leitung ist.
Das Vorhandensein einer Blase im ersten Schenkel (8) des Blasenrohrs (60) ist werden von einer Signalprozessor-Einheit detektierbar, die eine Schaltung und/oder einen Mikroprozessor (15), mit einer Zentralerecheneinheit (110) und adressierbarem Speicher (111), wie in 1B gezeigt, aufweist wenn es Änderungen in der Menge des Ausgangslichts einer ersten Licht emittierenden Vorrichtung wie einer ersten Licht emittierenden Diode (LED) (16), die durch einen ersten Photo-Sensor (17) empfangen wird und verstärkt durch die Verstärkerschaltung (18) wird. Das Vorhandensein einer Blase in dem zweiten Schenkel (13) des Blasenrohrs (60) kann ebenfalls durch den Mikroprozessor (15) durch die Verwendung einer zweiten Licht emittierenden Vorrichtung, wie einer zweiten LED (19) und einem zweiten Photo-Detektor (20) zur Detektion von Änderungen in dem empfangenen Ausgangslicht der zweiten LED (19) zuordenbar auf die Anwesenheit einer Blase in dem Fluidstrom bestimmt werden.
Die LEDs (16, 19) und Photo-Detektoren (17, 20) können an einem beweglichen Schlitten (21) angebracht werden, welche an einer Antriebseinheit anbringbar sind, z. B. einem Antriebsriemen (22) und dem beweglichen Schlitten (21) können mit der Steuerung des Mikroprozessors (15) durch die Verwendung von Antriebsrollen (23 und 24), die durch einen Schrittmotor (25) angetrieben werden können, bewegt werden. Zum Beispiel kann der Schrittmotor (25) unter der Steuerung des Mikroprozessors (15) und dem Antriebsriemen (22) durch die Antriebsrolle (24), die mit dem Schrittmotor (25) verbunden ist, angetrieben werden.
Sobald sich die Flüssigkeit durch den ersten und zweiten Schenkel (8, 13) des Blasenrohrs bewegt, können Blasen über die Blasenpumpe (70) eingebracht werden und die Bewegung der Blase kann durch Photo-Detektoren auf dem Schlitten (21) verfolgt werden, wobei ein Schlitten in verschiedenen Mustern unter der Steuerung des Mikroprozessors (15) bewegt werden kann. Dies ermöglicht dem Mikroprozessor (15), durch das Ausführen computerlesbare Anweisungen, die Durchflussrate und das von der Pumpe gelieferte Volumen und die Daten gemeinsam mit der Fluidtemperatur und Druckdaten auf dem Display einer Bedienerschnittstelle (26) abzubilden.
Das Blasenrohr (60) kann aus einer einzigen Glasröhre geformt sein, welche in den Rest des Fluidkanals oder Mehrfachverteilers über O-Ringe (27 und 28), in einer solchen Weise eingreift, wie im Querschnitt in 1A gezeigt, so dass die Blasenrohr Anordnung leicht herausgezogen und frei von den restlichen Fluidkanälen (101, 102) für die Reinigung ist.
Ein Anti-Siphon Ventil (29) kann vorgesehen sein, um die Wirkung von Sog auszuschließen, z. B. einem partiellen Unterdruck, der in Rohren anwesend sein kann, welches mit dem Auslass (14) verbunden sind; ein Sog, welcher anderenfalls verursacht, dass Luft durch die Blasenpumpenventile (11, 12) herein gesogen wird.
Im typischen Betrieb bewegen sich Blasen und Fluid hinunter des ersten Schenkels (8) des Blasenrohrs (60) und der Schlitten (21) kann die Blase, durch die Versetzung mit der Blase, bis die Blase eine Biegung (61) im Rohr erreicht verfolgen. Der Schlitten (21) kann dann unmittelbar in seiner Translationsbewegung pausieren, in diesem Beispiel an der Biegung (61) in dem Rohr damit sich die Blase die Biegung (61) umrunden kann und sich in den zweiten Schenkel (13) des Rohrs (60) bewegen kann und dann die Blase nach oben in dem zweiten Schenkel (13) des Rohrs verfolgen kann. Die Schritte des Schrittmotors (25) können relativ klein ausgeführt sein, z. B. kleiner als der kleinstmögliche Abstand der mehrfach angeordneten Photo-Detektoren, die Bewegung des Fluids kann in geringer Auflösung verfolgt werden und erlaubt hierbei relativ präzise Durchfluss- und Volumenmessungen die schnell durchgeführt werden können, selbst bei relativ geringen Durchflussraten.
Aufgrund der großen Breite zu Testender Durchflussraten, kann eine Vielzahl von computerlesbaren Instruktionen für die Verfolgung und Messung der Blasenbewegung erforderlich sein. Beispielsets von computerlesbaren Instruktionen werden nachfolgend in Zusammenhang mit 2A und 2B diskutiert.
Unterprozess oder Verfahren 1: Ultra hohe Durchflussraten
Eine beispielhafte erste Ausführungsform der Verfolgungsmethode der vorliegenden Erfindung kann als ein optionaler erster Unterprozess ausgeführt sein, der Schlitten (57) kann an der höchsten Position (51) platziert und eine Blase (54) in den ersten Schenkel (8) des Blasenrohrs (60) eingebracht werden. Der Schlitten (57) kann in einer Position verbleiben und das Zeitintervall – erforderlich für die Blase (54) um sich durch das gesamte Blasenrohr (60) zu bewegen und in dem zweiten Schenkel (13) des Rohrs detektiert zu werden – wird durch Messungen bestimmt. Wenn der Biegungsbereich (61) des Rohrs ein unbekanntes Volumen darstellt kann ein signifikanter Verlust der Genauigkeit auftreten. Diese potentielle Ungenauigkeit kann automatisch auskalibriert werden, z. B. computerberechnete Positionierung des Schlittens in einer zweiten Position P2 und Messung der Gesamtbewegungszeit. Wenn die Bewegungszeit an der höchsten Position mit TT_top-most repräsentiert werden kann, wird die Bewegungszeit an der zweiten Position mit TT_P2, und der Unterschied in Rohrvolumen zwischen der höchsten Position und P2 mit DeltaV beschrieben und dann kann die Durchflussrate R bestimmt werden nach: R = DetaV/(TT_top-most-TT_P2), [Gleichung 1] und eine Schätzung des gesamten Rohrvolumens, V_total, kann generiert werden, inklusive des Biegungsbereichs nach: V_total = R·TT_top-most [Gleichung 2]
V_total kann gespeichert und für weitere Durchflusskalkulationen verwendet werden. Dieser Prozess kann für alle Durchflussraten in welchen die durchschnittliche Durchflussrate nicht mit der maximalen Motorgeschwindigkeit angepasst werden kann bevorzugt werden.
Unterprozess oder Verfahren 2: Sehr niedrige Durchflussraten
Eine beispielhafte zweite Ausführungsform der Verfolgungsmethode der vorliegenden Erfindung ist als ein optionaler zweiter Unterprozess ausführbar, bei welchem der Schlitten (57) initial an seine höchste Position (51) bewegbar ist. Sobald die Vorderkante (56) der Blase (54) detektiert ist oder als erstes von den Optiken (16, 17) auf dem Schlitten (57) detektiert ist, kann die Blasenverfolgung und Messung beginnen. Der Schlitten (57) kann bewegt werden, z. B. mit dem Antriebsriemen (22) wie erforderlich um die Vorderkante der Blase auf oder annäherend der Zentrallinie (53) der Schlittenoptik zu halten, wobei der Schlitten (57) in eine Richtung weg von dem Mehrfachverteiler (130) versetzt wird. Durchflussrate und Volumenkalkulationen können jedes Mal, wenn der Schlitten bewegt wird aktualisiert werden. Wenn der Schlitten seine bodennächste Position (52) erreicht, kann er zurückgeführt werden, z. B. in eine Richtung (141) zu seiner höchsten Position verschoben werden, um mit dem Prozess wieder zu beginnen. Bei sehr geringen Durchflussraten kann das System die Blasen durch Verfolgung der Vorderkante (56) der Blase (54) verfolgen, wie es bei mehreren Minuten oder Zehnern von Minuten zwischen der Zeit des ersten Erscheinens der Vorderkante (56) der Blase (54) an den Optiken und der Zeit zu der die Hinterkante (55) als erstes an den Optiken der Fall ist.
Unterprozess oder Verfahren 3: Mittlere Durchflussraten
Eine beispielhafte dritte Ausführungsform der Verfolgungsmethode der vorliegenden Erfindung kann ausgeführt sein als ein optionaler dritter Unterprozess. Der Schlitten (57) kann initial zu seiner höchsten Position (51) bewegt werden. Nachdem die Vorderkante (56) der Blase (54) von den Optiken auf dem Schlitten detektiert oder als erstes detektiert ist, kann der Schlitten in Position verbleiben, bis die Hinterkante (55) der Blase erscheint (2A). Sobald die Hinterkante (55) detekiert ist, kann Blasenverfolgung und -messung beginnen. Der Schlitten kann in eine Richtung (140) weg von dem Mehrfachverteiler (130) wie gefordert bewegt werden, um die Hinterkante der Blase (55) auf einer Zentrallinie (53) der Schlittenoptik zu halten. Durchflussrate und Volumenkalkulationen können jedes Mal, wenn der Schlitten bewegt wird, aktualisiert werden. Sobald der Schlitten seine bodennächste Position (52) erreicht, kann er in seiner Versetzungsbewegung pausieren, bis die Blase am zweiten Schenkel (13) des Blasenrohrs (60) wieder auftaucht und er dann die Blase (54) weiter verfolgt, beispielsweise bezüglich zu der Hinterkante (55) hoch in die höchste Position (51) in eine Richtung (141) zu dem Mehrfachverteiler (130) unter Verwendung beispielsweise des Schrittmotors (25) und Antriebsriemens (22) der 1A. Eine mittlere Durchflussrate des Systems kann die Hinterkante (55) der Blase (54) akkurater verfolgen, weil keine Mikroblasen oder Schaum in dem Rohr vor der Blase vorhanden sind (z. B. unterhalb des ersten Schenkels, überhalb des zweiten Schenkels, wenn die Vorrichtung vertikal ausgerichtet ist). Diese Mikroblasen sammeln sich an der Vorderkante der Blase, verursachen diese zum Anwachsen und können dementsprechend eine potentieller Überschätzung der Durchflussrate verursachen.
Unterprozess oder Verfahren 4: Hohe Durchflussraten
Eine beispielhafte vierte Ausführungsform der Verfolgungsmethode der vorliegenden Erfindung kann als ein optionaler vierter Unterprozess ausgeführt sein, wobei der Schlitten (57) initial in seine höchste Position (51) bewegbar ist. Nachdem die Vorderkante (57) der Blase (54) als erstes von den Optiken auf den Schlitten detektiert ist, kann der Schlitten bei relativ hoher Geschwindigkeit oder Höchstgeschwindigkeit (oder Schwenkrate) bewegt werden, um dann an seiner bodennächsten Position (52) anzuhalten. Wenn die Vorderkante der Blase (56) an ihrer bodennächsten Position (52) detektiert ist, können Durchflussrate und Volumenkalkulationen basierend auf der Menge an vergangener Zeit, beispielsweise des Zeitzuwachses, welche für die Blase erforderlich ist, um sich von der obersten Position (51) zu der bodennächsten Position (52) zu bewegen aktualisiert werden. Der Schlitten kann der in Position verweilen, bis die Blase im zweiten Schenkel des Blasenrohrs (13) wieder auftaucht und der Prozess in diesem Rohr wiederholt wird. Wenn die durchschnittliche Durchflussrate ungefähr über der Hälfte der maximalen Durchflussrate ist, welche bei der maximalen Geschwindigkeit des Schrittmotors unterstützt wird, ist dieses beispielhafte vierte Verfahren das bevorzugte Verfahren, in welchem mehrere betriebene Pumpen keinen kontinuierlichen Fluss produzieren, sondern eher einen stoßartigen Fluss produzieren, der praktisch unmittelbar oberhalb und unterhalb dem durchschnittlichen Wert liegt. Wenn die augenblickliche Durchflussrate plötzlich über des Motors maximaler Geschwindigkeit ansteigt, kann es für den Schlitten undurchführbar werden die Blase augenblicklich zu verfolgen; aber die durchschnittliche Rate, wie durch die Bewegungszeit von der höchsten Position (51) zur niedrigsten Position (52) dargestellt kann noch gemessen werden, wenn die augenblickliche Durchflussrate plötzlich über die Motor Maximalgeschwindigkeit ansteigt. In der Praxis kann ein vernachlässigbarer Verlust in der Genauigkeit bei Ausführung dieses vierten beispielhaften Verfahrens liegen und bei diesen relativ hohen Durchflussraten können Messungen noch schnell in Vergleich zu den anderen offenbarten Verfolgungsverfahren oder Unterprozessen durchgeführt werden.
Verfahren zum Schalten der Verfolgungsverfahren
Die verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der Blaseverfolgungsverfahren, wenn ausgewählt, können für bestimmte Durchflussraten und für unterschiedliche Durchflussraten optimiert werden. Aber man muss das genaueste oder schnellste Messverfahren auswählen, ohne die Durchflussrate vorher zu wissen. Das Verfahren zum Schalten der Verfolgungsverfahren oder optionalen Verfolgungsunterprozessen, z. B. ein Verfahren, welches für einige oder alle der Verfahren Optionen bereitstellt und für eine automatisierte Auswahl von Verfolgungsverfahren (Sub-Prozesse) anbietet, ist in dem Fließdiagramm von 3 dargestellt. In einigen Ausführungsformen kann das ultra hohe Durchflussrateverfahren als erstes Verfolgungsverfahren bezeichnet werden, das sehr geringe Durchflussrateverfahren kann als zweite Verfolgungsmethode bezeichnet, das mittlere Durchflussrateverfahren als dritte Verfolgungsmethode und das hohe Durchflussrateverfahren als vierte Verfolgungsmethode bezeichnet werden. Das Verfahren zum Schalten der Verfolgungsverfahren (Unter-Prozesse) kann als computerlesbare Instruktionen ausgeführt sein und über dem Mikroprozessor (15) aus 1A und 1B durchgeführt werden. Mit Bezug auf 1A und 3, kann man den Schlitten (57) an der höchsten Position (51) (Schritt 301) positionieren.
Eine Blase kann in das Rohr über eine Blasenpumpe (70) (Schritt 302) eingebracht werden. Der Mikroprozessor, welcher die computerlesbaren Instruktionen durchführt, kann eine Detektion einer Vorderkante der eingebrachten Blase (Schritt 303) Testen. Der Schlitten (57) kann dann bei voller Geschwindigkeit (Schritt 304) zu einer bodennahen Position (52) bewegt werden. Bei Erreichen der bodennächsten Position (52), kann die Richtung der Bewegung des Schlittens (57) dann umgedreht werden und der Mikroprozessor, welcher die computerlesbaren Instruktionen durchführt, kann eine Detektion der Vorderkante der eingebrachten Blase (Schritt 305) testen. Wenn die Vorderkante der Blase nicht detektiert wird (Test 315) dann kann der Mikroprozessor die Durchführung der ultra-hohen Durchflussrate aufrufen (Schritt 306). Wenn die Vorderkante der Blase detektiert ist (Test 315), dann kann der Mikroprozessor die Bewegung der Blasenvorderkante basierend auf der Schlittenschwenkung (Schritt 307) bestimmen. Wenn die bestimmte Vorderkante geringer als ein erster Grenzwert (Test 308) ist, z. B. zehn Prozent der einseitigen Rohrlänge, z. B. erster Schenkel, Rohrlänge, dann kann der Mirkroprozessor die Schritte des sehr geringen Durchflussrateverfahrens (Schritt 309) durchführen. Wenn die bestimmte Vorderkante größer als oder gleich mit dem ersten Grenzwert (Test 308) und geringer als ein zweiter Grenzwert (Test 310), z. B. 50 Prozent von der einseitigen Rohrlänge, z. B. erster Schenkel, Rohrlänge ist, dann kann der Mirkroprozessor die Schritte des mittleren Durchflussratenverfahrens (Schritt 311) durchführen. Wenn die bestimmte Vorderkante größer als oder gleich dem ersten Grenzwert (Test 308) und größer als oder gleich dem zweiten Grenzwert (Test 310) ist, dann kann der Mirkroprozessor die Schritte des hohen Durchflussratenverfahrens (Schritt 312) durchführen.
Mehrfachblasen Ausführungsformen
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können sich eine Vielzahl von Blasen simultan zu nutze machen. Eine beispielhafte Ausführungsform für die Bestimmung einer Volumenmessung mit der Verwendung von zwei Blasen ist in den 4A–4G dargestellt.
4A zeigt eine erste Blase (80) eingebracht in ein beispielhaftes u-förmiges Rohr (51) und den Schlitten (21) der die Vorderkante (81) der ersten Blase (80) verfolgt. Die Vorderkantenverfolgung erfolgt bis der Schlitten (21) einen vorbestimmten Ort (111) wie in 4B dargestellt erreicht. Basierend auf einem Vorgang wie dem Erreichen eines bestimmten Schlittenortes z. B. Antriebsriemen oder Schrittmotorschritten oder basiert auf einem Zeitunterschied, z. B. Blasenpumpenzyklus, kann eine zweiten Blase (90) in das beispielsweise u-förmige Rohr eingebracht werden und der Schlitten wechselt um die Hinterkante (82) der ersten Blase (80) zu verfolgen, wie in 4C abgebildet. Die Hinterkante (82) der ersten Blase wird solange verfolgt, bis der Schlitten (21) seine bodennächste Position (112), wie in 4D dargestellt erreicht. Von der bodennächsten Position wird der Schlitten (21) zur Vorderkante (91) der zweiten Blase (90) und die Vorderkante (91) der zweiten Blase wird verfolgt wie in 4E dargestellt. Die Verfolgung der zweiten Blase (90) Vorderkante (91) erfolgt bis, wie in 4F dargestellt, die Vorderkante (81) der ersten Blase, in dem zweiten Schenkel (13) des u-förmigen Rohrs von einem zweiten Photo-Detektor (20) des Schlittens (21) detektiert wurde. Die Vorderkante (81) der ersten Blase (90) oder die Vorderkante (91) der zweiten Blase (90) kann dann aufwärts entlang der zweiten Seite (13) des u-förmigen Rohrs so lange verfolgt werden, bis der Schlitten (21) seine oberste Position (113) erreicht, an welcher eine neue erste Blase (100) eingebracht wird und der Prozess sich wiederholt wie in 4G dargestellt.
Mittelwerterstellung synchronisierter Daten
Viele medizinische Pumpen weisen keinen stetigen, kontinuierlichen Durchfluss auf. Vielmehr ist der ausgeführte Durchfluss ein periodischer, pulsierender Durchfluss. 5A zeigt das typische Verhalten einer solchen Pumpe mit schnell ansteigendem Durchfluss aufgetragen über die Zeit. Das Durchflussmuster besteht aus Zeitperioden in welchen die Pumpe Fluid in der Zeit P schiebt und Zeitperioden in welchen die Pumpe pausiert in der Zeit C-P, in einem Totalschub + Pausenzykluszeit von C. Entsprechend zeigt 5A ein Beispiel von n + 2 kompletten Pumpzyklen. Typischerweise ist die Durchflussrate für solch eine Pumpe als ein kontinuierlich laufender Durchschnitt der schnell ansteigenden Durchflussrate angenommen. Wenn immer der laufende Durchschnitt etwas anderes als eine exakt gerade Nummer von kompletten Pumpzyklen ist, wird es ein Fehler sein. Beispielsweise zeigt am Ende des Zeitintervalls T2 in 5A der laufende Durchschnitt die korrekte Durchschnittsrate an, aber am Ende des Zeitintervalls T1 basiert diese auf einem fehlerhaft hohen Anteil von Schubzeit und wird eine Überschätzung der Durchflussrate am Ende des Zeitintervalls T3 bereit stellen, basiert der Durchschnitt auf einem fehlerhaft hohen Anteil an Pausenzeit und wird eine Unterschätzung der Durchflussrate bereitstellen.
Wenn die wirkliche Durchschnittsrate R ist, ist die Überschätzung im schlechtesten Fall wiedergegeben als R': R' = R·C·(n + 1)/(n·C + P) [Gleichung 3]
Wobei ”n” aus der obigen Gleichung Nr. 3 die Anzahl der durchschnittlichen vollständigen Zyklen ist, C die Länge der gesamten Schub-Pause Zyklen, und P die Länge des Schub-Teils der Pause-Zyklen.
Im schlechtesten Fall ist die Unterschätzung, wiedergegeben durch R'': R'' = R·(1/(1 + (C – P)/n·C)) [Gleichung 4]
5B zeigt einen Cartoon des laufenden Durchschnitts R_avg, oszillierend zwischen R' und R'' und sich langsam annährend an den mutmaßlichen wirklichen Durchschnitt R, und wobei dies mit der durchschnittlichen Anzahl von vollständigen Zyklen ”n” zunimmt.
In mehreren Anwendungen kann es wünschenswert sein, Durchflussgeschwindigkeiten innerhalb eines 1% Fehlers zu messen. Für viele Pumpen, erfordert ein Zielfehler von weniger als 1% einen ”n”-Wert von mehreren Hundert. Diese große Anzahl von Zyklen kann eine insgesamte Testlänge von mehreren Minuten bis zu mehreren Stunden erfordern, was unpraktisch für zeitbegrenzte Erprobung einer Pumpenvorrichtung sein kann. Dementsprechend wird in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, entsprechend dem Flussdiagramm von 6 ein Verfahren dargestellt, welches Durchflussgeschwindigkeitsschätzungen einer Pumpe liefert, wobei das beispielhafte Verfahren folgende Schritte aufweist: (a) Detektion eines Synchronisationsvorgangs (600), über eine eingebrachte Blasenverfolgung von einer Signalprozessor-Einheit bestehend aus einer Zentraleinheit und adressierbaren Speicher; und (b) Synchronisieren einer strömungscharakteristischen Kalkulation basierend auf dem periodischen Synchronisationsvorgang. Die Signalprozessor-Einheit kann aus Schaltung und/oder einer Zentralrechen-Einheit und adressierbaren Speicher bestehen, wobei der Zentralprozessor computerlesbare Anweisungen ausführt, um das Verfahren auszuführen. Ein periodischer Synchronisationsvorgang (600) kann an einem Punkt oder einen Bereich entlang dem Schub/Pause Zyklus sein und kann an die Schub/Pause Detektion gebunden sein. Eine beispielhafte Durchflusscharakteristik kann das durchschnittliche Schubvolumen pro durchschnittliche Zeit zwischen den Schüben sein. Zum Beispiel kann ein Synchronisationsvorgang detektiert werden, welcher die aktuelle Stelle oder einen Bereich in dem Schub/Pause Zyklus anzeigt, z. B. den Übergang zwischen dem Schub-Zeit-Bereich und dem Pause-Zeit-Bereich und Sensor-Daten, z. B. eine Schlittenposition oder eine Geschwindigkeitsinformationen und/oder ein Fluiddruck in der Leitung, dieser kann Input für das durchschnittliche Verfahren basierend auf der Detektion oder dem Synchronisationsvorgang sein. In einem anderen Beispiel, können die Sensor-Daten Input in ein durchschnittliches Verfahren bei einer Abtastrate (606) sein, aber das Ergebnis des durchschnittlichen Verfahrens (605) kann nur für die Ausgabe und/oder Anzeige der Detektion eines Synchronisationsvorgang zur Verfügung gestellt werden. In einem weiterem Beispiel kann die Strömungscharakteristik über ein mathematisches Modell repräsentativ für die durchschnittliche Zeit zwischen den Schüben und der Durchflusscharakteristik als ein Paar von mathematischen Modellen, aktualisierbar durch die Detektion eines Synchronisationsvorgangs ausgedrückt werden.
Detektionen von periodischen Synchronisationsvorgängen können auf Zeitderivaten von unterschiedlichen Schlittenpositionen basieren, linearen Schlittengeschwindigkeitsunterschieden und/oder können auf Unterschieden im Fluiddruck in der Leitung oder einer oder mehreren Zeitderivaten von Fluiddruckunterschieden in der Leitung basieren. Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Schritte einer Schaltung und/oder eines Mikroprozessors umfassen konfiguriert als: (a) Detektion von Schüben einer Pumpe als eine Zeit von erhöhender und konsistenter Schittenbewegung – reflektierend für eine Blasenverfolgung; (b) Detektion von Pausen während dem Pumpen als Zeit-Intervalle, wenn die Schlittenbewegung vernachlässigbar ist oder wenn die Schlittenbewegung geringer als einige während der Schübe detektierte Prozenten ist; (c) gesammelt gemessene und/oder detektierte Durchflussdaten durch den Schub-Pause-Zyklus; und (d) Hinzufügen der gesammelten Durchflussdaten zu einem mittleren Wert nur dann, wenn eine Pause nach einer Schub-Detektion detektiert wird. Ein Mikroprozessor (15) einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann computerlesbare Anweisungen für einen Test basierend auf einer Verfolgung vorderer oder hinterer Teile von einer oder mehrerer eingebrachter Blasen gemäß eines beispielhaften Verfahrens im Flussdiagramm von 6 aufführen, wobei die Strömungsdaten gesammelt werden (Schritt 601), kann ein Test zeigen, dass die Pumpe in einer Pause Phase eines Schub-Pause-Zyklus ist (Synchronisationsvorgang 600), z. B. eine Pause wird detektiert (Test 603) die einer Schub-Detektion (Test 602) folgt, und wenn in einer Pause-Phase, dann Zugabe von Durchflussdaten zu einem Mittelwert (Schritt 604). Ausführungsformen einer beispielhaften detektierten Pumpe Pause-basierten Verfahrens produzieren Testweise akzeptable Durchflussratenzahlen mit ”n”-Werten im Bereich von zwei bis zehn.
In einigen Fällen können optimale Ergebnisse in der Regel durch Kombination des oben beispielhaft synchronisierten Mittelungsverfahrens mit der Multi-Blasen Anwendung in einem Strömungsrohr erreicht werden. In dieser kombinierten Ausführungsform werden neue Blasen eingebracht und Durchflussdaten nur zu dem durchschnittlichen Wert addiert, wenn eine Pause nach einer Schub-Detektion detektiert wurde.
7 ist ein Flussdiagramm beschrieben mit Bezug auf die 4A–4G, wobei 7 ein Beispiel für die Schritte ist, die von einem Computer ausführend computerlesbare Anweisungen um eine Mehrzahl eingebrachter Blasen zu verfolgen ausgeführt werden können, in welche eine erste Blase (Schritt 701) in den ersten Abschnitt der Leitung eingebracht wurde und die erste Blase verfolgt wird (Schritt 702), z. B. kann der Schlitten mit einem Photodetektor versetzt werden, sobald sich die Blase basierend auf empfangenen Levels von schlittenbasierenden Lichtemissionen bewegt. Dann wird eine zweite Blase (Schritt 703) in die Erfindung eingebracht und eine Überprüfung zu den Ort der ersten Blase (Test 704) wird durchgeführt. Wenn die erste Blase verloren geht, z. B. durch Bewegungbeschränkungen des Schlittens oder einem Verlust bei der Verfolgung, kehrt der Schlitten wieder zurück in einen Ausgangspunkt (Schritt 705) und das Verfahren beginnt für die nächste Blase erneut. Wenn die erste Blase nicht verloren geht wird eine Überprüfung zum Ort der zweiten Blase hergestellt (Test 706) und wenn die zweite Blase verloren geht, dann wird der Schlitten zurück zu der ersten Blase bewegt und diese wird verfolgt (Schritt 707). Wenn die zweite Blase detektiert wird (Test 706), dann wird die zweite Blase in dem ersten Abschnitt der Leitung verfolgt (Schritt 708), z. B. entlang der Ausflussrichtung. Eine Überprüfung wird dann durchgeführt, um zu bestimmen, ob die erste Blase im zweiten Abschnitt der Leitung (Test 709) detektiert wurde, z. B. entlang der Einflussrichtung. Wenn die Blase in dem zweiten Abschnitt der Leitung bestimmt wird, dann wird die erst Blase (Schritt 710) verfolgt. Wenn die erste Blase nicht in dem zweiten Abschnitt der Leitung (Test 709), dann kehrt das Verfahren zurück zur Verfolgung oder fährt mit der Verfolgung der zweiten Blase in dem ersten Abschnitt der Leitung (Schritt 708) fort. Das Verfahren kann für eine Vielzahl von Blasen wiederholt werden.
Es ist vorgesehen, dass verschiedene Kombinationen und/oder Unterkombinationen der spezifischen Merkmale und Aspekte der obigen Ausführungsformen gemacht werden können und dennoch in den Geltungsbereich der Erfindung fallen. Entsprechend ist es zu verstehen, dass verschiedene Merkmale und Aspekte der offenbarten Ausführungsformen miteinander kombiniert oder füreinander ersetzt werden können, um unterschiedliche Modi der offenbarten Erfindung zu erhalten. Ferner ist es vorgesehen, dass die Rahmen der vorliegenden Erfindung anhand der hierin offenbarten Beispielen diese nicht auf die besonderen obig beschrieben Ausführungsformen beschränken.

Claims

Ein Verfahren zur Fließgeschwindigkeitsschätzung von Fluiden in einer Pumpe aufweisend: Detektion eines periodischen Synchronisationsablaufs über Verfolgung einer eingebrachten Blase mit einer Signalprozessor-Einheit, aufweisend eine Zentralrechen-Einheit und einen adressierbaren Speicher; und Synchronisieren einer Strömungscharakteristikbestimmung basierend auf dem periodischen Synchronisationsablauf.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Verfahren ferner die Synchronisation einer strömungscharakteristischen Datenanzeige basierend auf dem periodischen Synchronisationsablauf aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der detektierende periodische Synchronisationsablauf aufweist: Detektieren eines oder mehrerer Schübe von einer Pumpe basierend auf einem Zeit-Intervall und wenigstens eines von: einem Schlittenpositionswechsel und einer Schlittenbewegung; und Detektieren einer oder mehrerer Pausen von einer Pumpe basierend auf einem Zeit-Intervall, einem Grenzwert und wenigstens eines von: einem Schlittenpositionswechsel und einer Schlittenbewegung.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Synchronisation einer Strömungscharakteristikberechnung basierend auf dem periodischen Synchronisationsablauf aufweist: Sammeln von Durchflussdaten innerhalb jedes Schub-Pause-Zyklus der Pumpe; und hinzufügen mittels der Signalprozessor-Einheit der gesammelten Durchflussdaten zu einem Mittelwert wenn eine Pause nach einer Schubdetektion detektiert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Verfolgung einer eingebrachten Blase aufweist: Einbringen einer ersten Blase in die Fluidströmung; und Verfolgung von der Signalprozessor-Einheit, einer Bewegung von wenigstens einer: der Vorderkante der eingebrachten ersten Blase und der Hinterkante der eingebrachten erste Blase, die Verfolgung basierend auf einer Photo-Detektor Ausgabe eines ersten Photo-Detektors angeordnet auf einem kontrollierten versetzbaren Schlitten.
Ein Verfahren zur Fließgeschwindigkeitsschätzung von einer Pumpe aufweisend: Detektion eines periodischen Synchronisationsablaufs über Verfolgung einer eingebrachten Blase mit einer Signalprozessor-Einheit aufweisend eine Zentralrechen-Einheit und einen adressierbaren Speicher; und Synchronisation einer strömungscharakteristischen Datenanzeige basierend auf dem periodischen Synchronisationsablauf.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei das Verfahren ferner die Synchronisieren einer Strömungscharakteristikbestimmung basierend auf dem periodischen Synchronisationsablauf aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Detektion eines periodischen Synchronisationsablaufs aufweist: Detektieren eines oder mehrerer Schübe von einer Pumpe basierend auf einem Zeit-Intervall und wenigstens eines von: einem Schlittenpositionswechsel und einer Schlittenbewegung; und Detektieren einer oder mehrerer Pausen von einer Pumpe basierend auf einem Zeit-Intervall, einem Grenzwert und wenigstens eines von: einem Schlittenpositionswechsel und einer Schlittenbewegung.
Das Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Synchronisation einer Strömungscharakteristikberechnung basierend auf dem periodischen Synchronisationsablauf aufweist: Sammeln von Durchflussdaten innerhalb jedes Schub-Pause-Zyklus der Pumpe; und hinzufügen mittels der Signalprozessor-Einheit der gesammelten Durchflussdaten zu einem Mittelwert wenn eine Pause nach einer Schubdetektion detektiert wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Verfolgung einer eingebrachten Blase aufweist: Einbringen einer ersten Blase in die Fluidströmung; und Verfolgung, von der Signalprozessor-Einheit, einer Bewegung von wenigstens einer: der Vorderkante der eingebrachten ersten Blase und der Hinterkante der eingebrachten erste Blase, die Verfolgung basierend auf einer Photo-Detektor Ausgabe eines ersten Photo-Detektors angeordnet auf einem kontrollierten versetzbaren Schlitten.
Einen Pumpentester aufweisend: eine lichtdurchlässige Fluidleitung mit einem Ausflussweg und einen Zuflussweg bezogen auf einen Mehrfachverteiler konfiguriert für Blaseneinbringung; ein Schlitten versetzbar angeordnet entlang von wenigstens eines: des Ausflussweges der Fluidleitung und dem Zuflussweg der Fluidleitung, der Schlitten aufweisend: eine erste Licht emittierende Einheit und einen ersten Photo-Rezeptor; einen Motor mit Verbindung konfiguriert, um den Schlitten zu versetzen; und einer Signalprozessor-Einheit mit wenigstens eines von: (a) eine Schaltung und (b) einen Mikroprozessor mit einem Zentralrechner und adressierbaren Speicher; der Signalprozessor ist so konfiguriert, dass Motorsteuersignale basierend auf Eingangssignalen von dem ersten Photo-Rezeptor ausgegeben werden.
Der Pumpentester gemäß Anspruch 11, wobei die Verbindung einen Antriebsriemen ist, welcher eine Führungsrolle und eine Antriebsrolle angetrieben von einem Motor aufweist, wobei der versetzbare Schlitten an dem Antriebsriemen angeordnet ist.
Der Pumpentester des Anspruchs 11, wobei die Signalverarbeitungseinheit ferner konfiguriert ist: Detektion über Verfolgung einer eingebrachten Blase eines oder mehrerer Schübe der Pumpe basierend auf einem Zeitintervall einer Schlittenbewegung; Detektion einer oder mehrerer Pausen einer Pumpe basierend auf einem Zeitintervall einer Schlittenbewegung unter einem Grenzwert; Sammlung von Durchflussdaten innerhalb jedes Schub-Pause-Zyklus der Pumpe; und Hinzufügen mittels einer Signalverarbeitungseinheit der gesammelten Durchflussdaten zu einem Mittelwert wenn eine Pause nach einer Schubdetektion detektiert wird.
Ein Verfahren zur Messung von Fluidströmungen innerhalb einer lichtdurchlässigen Leitung aufweisend: Einbringen einer ersten Blase in die Fluidströmung; und Verfolgung durch die Signalprozessor-Einheit, einer Bewegung von wenigstens einer: der Vorderkante der eingebrachten ersten Blase und der Hinterkante der eingebrachten erste Blase, die Verfolgung basierend auf einer Photo-Detektor Ausgabe eines ersten Photo-Detektors angeordnet auf einem kontrollierten versetzbaren Schlitten.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die Signalprozessor-Einheit eine Zentralrechen-Einheit und adressierbaren Speicher aufweist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 14, ferner aufweisend eine Einbringung einer zweiten Blase in die Fluidströmung; und Verfolgung durch die Signalprozessor-Einheit, einer Bewegung von wenigstens einer: der Vorderkante der eingebrachten zweiten Blase und der Hinterkante der eingebrachten zweiten Blase, die Verfolgung basierend auf einer Photo-Detektor Ausgabe eines ersten Photo-Detektors angeordnet auf einem kontrollierten versetzbaren Schlitten.
Ein Verfahren aufweisend: Bereitstellen eines versetzbaren Schlittens mit wenigstens einem Schlittenmontierten Lichtsender, der Schlitten im Bereich einer Fluidleitung angeordnet ist und die Fluidleitung von einem Mehrfachverteiler ausgeht; Einbringung einer Blase in ein Fluid der Fluidleitung, das Fluid eine Fließgeschwindigkeit und eine Fließrichtung innerhalb der Fluidleitung aufweist; Testen wenigstens einer der: einen Vorderkante und einen Hinterkante der Blase, das Testen basierend auf einem Unterschied im empfangenen Licht des Schlitten-montierten Lichtsenders; wenn wenigstens einer der: einen Vorderkante und einen Hinterkante der Blase detektiert ist, dann (a) Bestimmung einer ersten Schlittenpositioin mittels des Schlitten-montierten Lichtsenders, und (b) Voranbringen des Schlittens in Richtung der Strömung einer Schlittenhalteposition, Rückholung des Schlittens in einer entgegengesetzten Fließrichtung von der Halteposition zu der ersten Schlittenposition; Testen wenigstens einer der: einen Vorderkante und einen Hinterkante der Blase, das Testen basierend auf einer Änderung im empfangenen Licht von dem Schlitten-montierten Lichtsenders; wenn wenigstens einer der: einen Vorderkante und einen Hinterkante der Blase, detektiert ist, dann (a) Bestimmung einer zweiten Schlittenpositioin, und (b) Aufruf eines Verfolgungsmodus basierend auf dem Unterschied zwischen der zweiten Schlittenposition, der ersten Schlittenposition und der Schlittenhalteposition; und wenn wenigstens einer der: einen Vorderkante und einen Hinterkante der Blase, nicht detektiert ist, dann Aufruf eines ersten Verfolgungsmodus.
Das Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei die Fluidleitung einen Rückführungsanteil aufweist, konfiguriert um das Fluid zu dem Mehrfachverteiler zurückzubringen, und wobei der erste Verfolgungsmodus aufweist: Rückholung des Schlittens zu der ersten Schlittenposition und Detektion wenigstens einer der: einen Vorderkante und einen Hinterkante der Blase.
Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei, wenn die ermittelte zweite Schlittenposition geringer als ein Zehntel eines Abstandes zwischen der Halteposition und der ersten Schlittenposition ist, dann Aufruf eines zweiten Verfolgungsmodus.
Das Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei der zweite Verfolgungsmodus eine Detektion einer Vorderkante der Blase und Schwenken des Schlittens zur Erhaltung der Detektion der Vorderkante der Blase aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei, wenn die detektierte Position des zweiten Schlittens geringer als ein Zehntel eines Abstandes zwischen der Halteposition und der ersten Schlittenposition und größer als ein Zehntel eines Abstandes zwischen der Halteposition und der ersten Schlittenposition ist, dann Aufruf eines dritten Verfolgungsmodus.
Verfahren gemäß Anspruch 21, wobei der dritte Verfolgungsmodus aufweist: eine Detektion einer Hinterkante der Blase und Schwenken des Schlittens zur Erhaltung der Detektion der Hinterkante der Blase.
Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei, wenn die detektierte Position des zweiten Schlittens größer als die Hälfte eines Abstandes zwischen der Halteposition ist; dann Aufruf eines vierten Verfolgungsmodus.
Verfahren gemäß Anspruch 23, wobei der vierte Verfolgungsmodus aufweist: Detektion von wenigstens einer der: einen Vorderkante und einen Hinterkante der Blase; Schwenken des Schlittens zur Halteposition; und Detektion wenigstens einer der: einen Vorderkante und einen Hinterkante der Blase.
Ein Verfahren zur Fluidströmungsmessung aufweisend: Einbringung einer ersten Blase in einen Fluidstrom einer lichtdurchlässigen Leitung, die Leitung aufweisend einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt; Verfolgung der Bewegung der eingebrachten ersten Blase in dem ersten Abschnitt der Leitung mit einer Signalprozessor-Einheit, die Verfolgung basierend auf einem Photo-Detektor Ausgang eines ersten Photo-Detektors der auf einem steuerbaren, versetzbaren Schlitten angeordnet ist und den zweiten Photo-Detektor der eine Licht-Emissionen über den ersten Abschnitt der Leitung empfängt; Einbringen einer zweiten Blase in die Flüssigkeitsströmung; Detektion der eingebrachten zweiten Blase, basierend auf dem Photo-Detektor Ausgang des ersten Photo-Detektors, der auf dem steuerbaren, versetzbaren Schlitten angeordnet ist; Verfolgung der Bewegung der eingebrachten zweiten Blase mit der Signalprozessor-Einheit, die Verfolgung basierend auf dem Photo-Detektor Ausgang des ersten Photo-Detektors, der auf dem steuerbaren, versetzbaren Schlitten angeordnet ist; und Detektion der eingebrachten ersten Blase, basierend auf dem Photo-Detektor Ausgang des zweiten Photo-Detektors der auf dem steuerbaren, versetzbaren Schlitten angeordnet ist und den zweiten Photo-Detektor der eine Licht-Emissionen über den zweiten Abschnitt der Leitung empfängt; Verfolgung der Bewegung der eingebrachten ersten Blase mit der Signalprozessor-Einheit, die Verfolgung basierend auf dem Photo-Detektor Ausgang des zweiten Photo-Detektors der auf dem steuerbaren, versetzbaren Schlitten angeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 25, wobei die Signalprozessor-Einheit eine Zentralrechen-Einheit und adressierbaren Speicher aufweist.