FR2516274A1 - Appareil et procede de controle de la vitesse d'un moteur et du debit d'un fluide - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DESTINE A CONTROLER LA VITESSE D'UN MOTEUR ET LE DEBIT D'UN FLUIDE ET A PRODUIRE UN SIGNAL D'ALARME LORSQUE CETTE VITESSE ET CE DEBIT S'ECARTENT DE VALEURS DETERMINEES. L'APPAREIL COMPORTE UN DISPOSITIF 2 DE DOSAGE DE FLUIDE COMMANDE PAR UN MICROPROCESSEUR FAISANT PARTIE D'UN CONTROLEUR 48 QUI PILOTE DES MOTEURS 34, 74. LA VITESSE DE ROTATION DU MOTEUR 74 EST MESUREE POUR INDIQUER LE DEBIT REEL DE DISTRIBUTION DE FLUIDE PAR L'APPAREIL 2, ET ELLE EST COMPAREE A UN DEBIT SOUHAITE. EN FONCTION DU RESULTAT DE CETTE COMPARAISON, LA VITESSE DU MOTEUR 74 EST CORRIGEE. DOMAINE D'APPLICATION: REGULATION DE POMPES D'ADMINISTRATION DE FLUIDES PARENTERAUX.

Description

L'invention concerne un dispositif destiné à contrôler le fonctionnement

d'une pompe de distribution de fluide parentérale, et elle a trait plus particulièrement à un dispositif qui compare la vitesse de rotation d'un moteur pas à pas de pompe à un réglage optimal de vitesse représentant un débit souhaité de distribution de fluide afin de fournir une indication de conditions inacceptables

d'excès ou d'insuffisance de distribution.

Une grande attention s'est concentrée au cours des dernières années sur la distribution intraveineuse et intra-artérielle de fluides à des patients Une commande précise-du débit auquel cette distribution parentérale est effectuée est d'une grande importance, attendu qu'une

administration impropre de fluides peut retarder le réta-

blissement des patients ou, dans des cas extrémes, aggraver

leur état ou même conduire à une issue fatale Des disposi-

tifs anciens de distribution parentérale utilisent un

écoulement par gravité pour transférer un fluide d'un réci-

pient ou réservoir au patient Les essais pour réguler avec précision l'écoulement par gravité se sont cependant avérés difficiles du fait que la pression provoquant l'écoulement de fluide entre le réservoir et le patient diminue lorsque le niveau de fluide descend à l'intérieur du réservoir pendant l'opération de distribution Par conséquent, les débits de distribution tendent à varier

d'une manière inacceptable dans les dispositifs à écoule-

ment par gravité.

Des dispositifs plus récents de distribution parentérale comportent des moteurs de pompe dans le but

d'accroître la précision du débit de distribution de fluide.

Les moteurs de pompe comprennent souvent des moteurs pas

à pas qui entraînent des pompes à fluides du type à plon-

geur ou piston sous l'action de processus convenables de commande de ces moteurs pas à pas Ces processus sont

tout à fait compatibles avec la commande de précision deman-

dée pour l'administration parentérale, car ils fournissent le degré nécessaire de précision et sont capables d'être mis en oeuvre par des techniques fiables et efficaces de

programmation de microprocesseurs Les brevets des Etats-

Unis d'Amérique N 4 037 598, N' 3 994 294, No 3 9 R 5 133 et No 3 736 930 décrivent des dispositifs de distrdiution intraveineuse dans lesquels des moteurs pas à pas S=t utilisés avec des mécanismes de came et des structxum de pompage pour réaliser une commande précise du;dfit de distribution Malgré les avantages offerts par e dispositifs antérieurs, certains perfectionnement peuent cependant être apportés à la distribution d&'ium ffllq mm

moyen d'une pompe entrainée par un moteur pa: Rie.

exemple, il est très avantageux de prévoir:meidaiixn mmns pour contrôler le fonctionnement'du moteur -Imm à Ima fin d'assurer que ce dernier ne "dérive" ou ne s'éaxÉtsiezl, mu-Élà d'une valeur prédéterminée, d'une vitesse de fonctionnement De cette manière, il am d'éviter une distribution excessive ou insu T Ui Lanl R

fluide au patient, ainsi que le risque de I:/mmms crz.

qui en résultent.

L'invention a donc pour objet -un m 7 r commande destiné au contrôle du fonctiormemmnt c"um' iur de pompe dans un dispositif de distribut 3 = de:ninq parentérale. L'invention a pour autre objet mn n destiné à contrôler le fonctionnement d 1 un mmu 45 ee 'pmpe

à fluide parentérale, dispositif dans lequel moe-

du débit réel de distribution de fluide _est D Y détection de la vitesse du moteur de la pmm Edt tmi écart de la vitesse du moteur de la pompem, pmeur= ' une valeur prédéterminée, est ensuite ut'Z:_lin' T r; uire un avertissement de conditions de distributrnm "exm:i

ou insuffisante de fluide.

L'invention a également pour 6 biet =u mmuxtz Ml'ur de moteur de pompe comportant un circuit & qui compare en continu la vitesse de rotatm' amnm m r de la pompe à une vitesse optimale prédêt-Emin le de consigne représentant un débit souhaité,a "ta Jrt:e de fluide, afin de produire un avertissem Ent qde u ons de distribution excessive ou insuffisante e f luida L'invention a également pour objet un contrôleur de moteur de pompe comportant un circuit de protection qui arrête le moteur de la pompe lorsque le rapport de la vitesse réelle de ce moteur à une vitesse optimale du même moteur, représentant un débit souhaité de distribution

de fluide, dépasse des limites prédéterminées.

L'invention a également pour objet un contrôleur de moteur de pompe comportant un microprocesseur destiné

à exécuter des processus de commande de moteur, et un cir-

cuit de protection qui détecte de façon indépendante des

erreurs apparaissant dans le fonctionnement du micro-

processeur. Ces objets, ainsi que d'autres objets sont obtenus,

conformément à la présente invention, au moyen d'un contrô-

leur de moteur à microprocesseur utilisant un circuit de protection capable de détecter une dérive du fonctionnement du moteur de la pompe, un défaut de fonctionnement du

microprocesseur et des erreurs de programmation Le cir-

cuit de protection ou de prévention comprend un premier dispositif de comparaison qui mesure en continu la vitesse de rotation réelle du moteur de la pompe en regard d'une vitesse optimale de consigne représentant le débit souhaité de distribution de fluide Lorsque la vitesse réelle du moteur de la pompe s'écarte de la vitesse optimale, d'une valeur supérieure à une quantité prédéterminée, un premier signal d'avertissement est généré et le moteur de la pompe

est arrêté La précision du premier dispositif de comparai-

son peut être testée au moyen d'une procédure d'essai choisie de contrôleur de moteur Un second dispositif de comparaison, faisant partie du circuit de prévention,

compare la fréquence fixe d'un signal de sortie du micro-

processeur à la fréquence d'un signal de référence indé-

pendant Lorsque la fréquence du signal de sortie du micro-

processeur s'écarte de plus d'une quantité prédéterminée de la fréquence du signal de référence indépendant, comme cela est le cas lorsque le microprocesseur présente un défaut de fonctionnement, un second signal d'avertissement est généré Si le repositionnement du microprocesseur, effectué ensuite, ne corrige pas le défaut de fonctionnement,

une alarme appropriée est déclenchée.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective de l'appareil de distribution parentérale selon l'invention; la figure 2 est une coupe transversale d'une cassette de pompage, cette figure représentant également, sous la forme d'un schéma simplifié, un moteur pas à pas de soupape et un moteur pas à pas principal utilisé dans l'appareil de distribution parentérale de la figure 1;

la figure 3 est un schéma simplifié du contrô-

leur de moteurs qui pilote le fonctionnement du moteur pas à pas de soupape et du moteur pas à pas principal de la figure 2; la figure 4 est un schéma simplifié du circuit de prévention de dérive des moteurs de la pompe selon l'invention; la figure 5 est une vue en perspective d'un dispositif électromécanique destiné à mesurer la pulsation ou vitesse du moteur pas à pas principal représenté sur la figure 2; la figure 6 est un schéma détaillé du circuit

d'une forme de réalisation spécialisée du circuit de pré-

vention de dérive de la figure 4; -

la figure 7 est un schéma d'une variante d'un circuit comparateur devant être utilisé avec le circuit de prévention de dérive du moteur de pompe de la figure 6; et la figure 8 est un schéma d'une troisième forme de réalisation d'un circuit comparateur à utiliser avec le circuit de prévention de dérive du moteur de pompe de

la figure 6.

Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un type d'appareil de dosage de fluide parentéral destiné à distribuer des quantités déterminées de fluide à un

patient Des formes de réalisation fondamentales et per-

fectionnées de l'appareil de dosage de fluide sont décrites dans les demandes de brevets des Etats-Unis d'Amérique No 174 666 et No 278 954, déposées respectivement le

1 er août 1980 et le 30 juin 1981 Pour faciliter la compré-

hension de la présente invention, la brève description

qui suit de l'appareil perfectionné de distribution de fluide parentérale faisant l'objet de la demande N O 278 954 précitée suffit Si l'on se réfère tout d'abord à la figure 1, on voit l'appareil 2 de dosage de fluide placé à l'intérieur d'une unité 4 de commande de cet appareil de dosage Un conduit 6 d'arrivée, disposé sur l'appareil 2 de dosage de fluide, est relié à un récipient 8 contenant un fluide par un tube classique 10 Un tube 12, partant

d'un conduit 14 de sortie de l'appareil 2 de dosage, trans-

fère des quantités précises de fluide au patient en cours de traitement sous l'action d'un moteur pas à pas et d'un mécanisme à came (non représentés sur la figure 1) logés

dans l'unité 4 de commande.

La figure 2 représente plus en détail la cons-

truction de l'appareil 2 de dosage de fluide, ainsi que celle du mécanisme à came et moteur pas à pas L'appareil 2 de dosage de fluide comprend une structure 16 de cassette creuse à l'intérieur de laquelle est délimitée une chambre 18 de pompage Un diaphragme élastique 20 est fixé sur le dessus de la chambre 18 de pompage Un orifice d'entrée 22, situé à une première extrémité d'un

canal 24 formé dans un conduit 26 de retenue de gaz, per-

met à un fluide de passer d'une chambre 28 de retenue de gaz dans la chambre 18 de pompage La chambre 28 de retenue de gaz communique ellemême avec le conduit 6 d'arrivée par un canal intermédiaire 30 Un actionneur 32 de soupape est relié fonctionnellement à un moteur pas à pas 34 de soupape par l'intermédiaire d'un mécanisme

à came et arbre 36, 38 et cet actionneur commande l'admis-

sionde fluide dans la chambre 18 de pompage en déplaçant une partie 40 du diaphragme élastique 20 placée au-dessus de l'orifice 22 d'entrée Une centrale 42 de commande de puissance fournit du courant au moteur pas à pas 34 de soupape, cette centrale 42 pouvant être connectée alternativement à une source d'alimentation 44 en courant alternatif ou à une alimentation à batterie 46 Le moteur pas à pas 34 de soupape est actionné de façon à effectuer une série de pas fractionnaires sous l'action d'ordres reçus d'un contrôleur 48 de moteur, de façon que l'action- neur 32 de la soupape exécute un mouvement alternatif pour déplacer la partie 40 du diaphragme entre une position d'ouverture, telle que représentée en traits pleins sur la figure 2, et une position de contact étanche avec un siège 50 de soupape formé à la périphérie de l'orifice 22 d'entrée, comme représenté en traits mixtes sur la figure 2 Un élément de rappel tel qu'un ressort 52, monté sur un bossage creux 54 formé dans l'unité 4 de

commande, exerce la force nécessaire pour amener l'action-

neur 32 de soupape en contact ferme avec la surface 56

de la came 36.

La chambre 18 de pompage présente un orifice

58 de sortie situé à l'extrémité opposée à celle de l'ori-

fice 22 d'entrée L'orifice 58 de sortie communique avec le conduit 14 de sortie par un canal intermédiaire 60 Un clapet de retenue à billes 62 est monté entre l'orifice 58 de sortie et le canal intermédiaire 60 Un élément de rappel tel qu'un ressort 64 tend à appliquer le clapet de retenue en contact étanche avec un siège 66 formé à la périphérie de l'orifice 58 de sortie Une saillie 68, formée sur le diaphragme élastique 20 en face du clapet à billes 62 de retenue, soulève la bille du siège 66

lors des opérations d'amorçage de la pompe Un verrou ma-

nuel 70 de clapet est utilisé pour amener la saillie 68

en contact avec le clapet à billes de retenue.

L'énergie motrice nécessaire au pompage d'un fluide à travers la cassette 16 de l'appareil 2 de dosage

de fluide est fournie par un plongeur 72 relié fonctionnelle-

ment à-un moteur pas à pas principal 74 par l'intermédiaire d'un mécanisme à came et arbre 76, 78 Le moteur pas à pas principal 74 reçoit également du courant de la centrale 42 de commande de puissance, sous la commande du contrôleur 48 de moteurs Une première extrémité 80 du plongeur 72 porte contre le diaphragme élastique 20, tandis que l'autre extrémité 82 tend à être appliquée en contact ferme avec la surface 84 de la came 76 par un élément de rappel tel qu'un ressort 86 logé sur un bossage creux 88 de l'unité 4 de commande La rotation fractionnaire ou pas à pas du moteur pas à pas principal 74 et donc de la came 76 fait exécuter au plongeur 72 un mouvement alternatif entre une position de retrait total, indiquée en traits pleins sur la figure 2, et une position d'extension totale indiquée en traits mixtes et en 90 sur la figure 2 Le diaphragme élastique 20 fléchit sous l'effet du mouvement alternatif du plongeur 72 pour faire varier périodiquement le volume de la chambre 18 de pompage afin de produire l'action de pompage nécessaire pour faire passer une quantité dosée de fluide de la chambre de pompage dans le conduit 14 de

sortie de fluide.

Comme indiqué précédemment, le moteur pas à pas 34 de soupape et le moteur pas à pas principal 74 sont

tous les deux commandés par le contrôleur 48 de moteurs.

Ce contrôleur, qui est représenté schématiquement sur la figure 3, comprend un microprocesseur 92 connecté par une liaison 94 de données à une mémoire morte 96 Des processus convenables de commande du moteur pas à pas 34 de soupape et du moteur pas à pas principal 74 sont

stockés dans la mémoire morte 96 et fournis au micro-

processeur 92 à la demande Le microprocesseur commande lui-même deux bascules octales 97, 98 pour actionner le

moteur pas à pas de soupape et le moteur pas à pas prin-

cipal, respectivement, sur leurs pas fractionnaires, conformément aux processus de commande stockés dans la mémoire morte Un multiplexeur 100 est connecté aux divers détecteurs de données tels que le transducteur de pression de plongeur (non représenté) décrit dans la demande No 278 954 précitée Un convertisseur analogique/numérique 102 convertit les signaux provenant du multiplexeur 100 en une forme utilisable par le microprocesseur 92 et transmet les signaux ainsi convertis au microprocesseur par une liaison 103 de données Un circuit 104 de "garde"

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ou prévention de dérive du moteur de la pompe est relié au microprocesseur par une liaison 106 de données Ce circuit 104 de prévention de dérive du moteur de la pompe a pour fonction de contrôler l'activité du moteur pas à pas principal 74 et de déclencher une alarme lorsque la vitesse de ce moteur dépasse des limites supérieure ou

inférieure prédéterminées, indiquant l'apparition de condi-

tions de distribution excessive ou insuffisante, pouvant être dangereuses Le contrôleur 48 et les processus de commande des moteurs pas à pas sont décrits plus en détail dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique No, déposée le 22 octobre 1981 Le circuit 104 de prévention de dérive du moteur de la pompe est décrit

plus en détail ci-après.

L'opération de pompage de l'appareil 2 de dosage de fluide sera à présent décrite Si l'on se réfère de nouveau à la figure 2, on peut voir qu'un fluide arrivant par le tube 10 au conduit 6 d'entrée pénètre dans la

chambre 28 de retenue de gaz o tous gaz par ailleurs pré-

sents dans le fluide sont retenus de manière à ne pas pouvoir atteindre la chambre 18 de pompage, du fait de la présence du conduit 26 de retenue de gaz Le liquide débarrassé des bulles de gaz passe ensuite de la chambre 28 de retenue dans l'orifice 22 d'entrée par l'intermédiaire du canal 24 Pendant la phase de remplissage de chaque cycle de pompage, le moteur pas à pas 34 de la soupape

déplace 11 actionneur 32 de la soupape vers le haut, per-

mettant au fluide débarrassé des bulles de gaz de passer par l'orifice d'entrée dans la chambre 18 de pompage Peu de temps après, le plongeur 72 est déplacé vers le haut par le moteur pas à pas principal 74 pour accroître le volume de la chambre 18 de pompage et réduire la pression y régnant, facilitant ainsi l'écoulement du fluide par l'orifice d'entrée Le clapet de retenue à bille 62 à rappel par ressort, appliqué contre le siège 66, ferme efficacement l'orifice 58 de sortie tandis que l'actionneur

32 de la soupape est en position d'ouverture Par consé-

quent, aucun fluide ne peut pénétrer par fuite dans le conduit 14 de sortie pendant la phase de remplissage du cycle de pompage et une commande précise de la quantité de fluide à refouler de la chambre 18 de pompage est maintenue Après un bref intervalle en position d'ouverture, l'actionneur 32 de soupape est déplacé vers une position de fermeture Le plongeur 72 est ensuite déplacé vers le

bas, comme décrit précédemment, afin de provoquer une dimi-

nution du volume de la chambre 18 de pompage Lorsque le volume de la chambre de pompage diminue, la pression régnant dans cette chambre augmente afin de vaincre la force de rappel exercée par le ressort 64 contre le clapet de retenue à bille 62, et une quantité précise de fluide dosé est refoulée de la chambre 18 de pompage vers le patient en passant par le conduit 14 de sortie et le tube 12 La pression nécessaire pour ouvrir le clapet à bille 62 est

déterminée en grande partie par la raideur du ressort 64.

Il convient de noter, à ce stade, que l'appareil 2 de dosage de fluide de la figure 2 fonctionne dans l'un de trois modes distincts à chacun desquels est associé

un débit particulier ou souhaité de distribution de fluide.

Dans le premier mode ou mode de fonctionnement normal de l'appareil de dosage de fluide, un fluide est distribué à un débit présélectionné, consigné dans le contrôleur 4 8 des moteurs au moyen d'un commutateur à tambour manuel

(non représenté) de l'unité 4 de commande de la figure 1.

Ce débit présélectionné peut, par exemple, varier entre

0 et 999 ml par heure suivant les besoins du patient rece-

vant le fluide Le deuxième mode de fonctionnement de l'appareil de dosage de fluide est un mode à maintien de veine ouverte, conçu pour distribuer une quantité minimale de fluide à la région de l'entrée veineuse du patient lorsque le premier mode ou mode de fonctionnement normal est achevé, ou bien lorsque le niveau de fluide dans le réservoir 8 atteint une limite inférieure prédéterminée

de façon à empêcher la formation d'un caillot dans l'ai-

guille intraveineuse ou l'occlusion de cette aiguille (non représentée) située à l'extrémité du tube 12 Le mode à maintien de veine ouverte est déclenché à la suite d'une alarme de niveau bas de fluide (non représentée) ou à la fin d'une indication de dosage A ce moment le contrôleur 48 des moteurs commande le moteur pas à pas principal 74 à une vitesse basse prédéterminée pour établir un débit de distribution bas prédéterminé ou débit de

distribution MVO Le mode final de fonctionnement de l'appa-

reil de dosage de fluide est le mode d'arrêt dans lequel l'alimentation du moteur pas à pas principal 74 est arrêtéeet aucun fluide n'est distribué au patient Le mode

d'arrêt est évidemment caractérisé par un débit de distri-

bution de fluide nul.

Le circuit de prévention de la dérive du moteur

de la pompe, décrit en regard de la figure 3, est repré-

senté schématiquement sur la figure 4 Ce circuit 104 de prévention de dérive comprend un élément 108 de calcul

qui reçoit soit un signal de consigne de débit présélection-

né, soit un signal MVO, soit un signal d'arrêt, représen-

tant le débit souhaité de distribution de fluide par l'appareil 2 de dosage L'élément 108 de calcul génère ensuite un premier indicateur ayant au moins un paramètre qui varie en fonction de la valeur du débit souhaité de distribution de fluide Un second indicateur, ayant au moins un paramètre qui varie en fonction de la valeur du débit réel de distribution de fluide par l'appareil de

dosage, est généré par un dispositif 110 de détection.

Les premier et second indicateurs sont dirigés simultané-

ment vers un élément comparateur 112 et comparés l'un à l'autre Si cette comparaison donne un résultat compris entre des limites acceptables, c'est-à-dire si le débit réel de distribution de fluide n'est pas éloigné du débit souhaité de distribution d'une valeur supérieure à une quantité prédéterminée, on suppose que les conditions de distribution de fluide sont sûres et le contrôleur 48 des moteurs continue de commander le moteur pas à pas principal 74 d'une manière normale Par contre, si le débit réel de distribution de fluide s'écarte du débit souhaité de distribution d'une valeur supérieure à la quantité prédéterminée, mettant en évidence une condition de distribution excessive ou insuffisante de fluide, pouvant être dangereuse, l'élément comparateur 112 ne détecte pas une comparaison appropriée des premier et second indicateurs Un signal d'erreur est alors généré dans l'élément comparateur et transmis à une bascule 114 d'erreur En réponse au signal d'erreur, la bascule 114 produit un signal d'alarme qui peut ensuite être utilisé pour couper la tension fournie par la centrale 42 de commande de puissance au moteur pas à pas principal 74, ce qui provoque l'arrêt de ce dernier Le signal d'alarme provenant de la bascule d'erreur peut également servir

à déclencher un avertissement sonore ou visuel de la condi-

tion de distribution excessive ou insuffisante.

Le principe de comparaison de la figure 4 peut être mis en oeuvre soit sous une forme logicielle, soit sous une forme matérielle spécialisée Un circuit conçu spécifiquement pour une mise en oeuvre dans du matériel spécialisé du principe de comparaison est illustré sur les figures 5 à 8 La figure 5 représente en particulier un type de dispositif électromécanique pouvant constituer le dispositif 110 de détection de la figure 4, dans lequel la pulsation ou vitesse du moteur pas à pas principal 74 est mesurée pour fournir une indication du débit réel de distribution de fluide par l'appareil de dosage Un

flasque ou indicateur 116, dans lequel est formée une en-

coche 118, est monté sur l'arbre 78 reliant le moteur

pas à pas principal 74 à la came 76 Un module 120 à in-

terrupteur optique, comprenant une diode électroluminescente

122 placée sur un premier côté du flasque 116 et un photo-

détecteur 124 placé sur le côté du flasque 116 opposé à

celui de la diode électroluminescente, est relié au micro-

processeur 92 du contrôleur 48 de moteurs Pendant le fonctionnement de l'appareil 2 de dosage de fluide, la diode électroluminescente 122 est allumée Lorsque le moteur pas à pas principal 74 est commandé de manière à effectuer

ses pas fractionnaires, le flasque 116 empêche le rayonne-

ment produit par la diode électroluminescente 122 d'attein-

dre le photodétecteur 124 Cependant, une fois par tour

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effectué par le moteur pas à pas principal, l'encoche 118 arrive en alignement avec le module 120 à interrupteur optique et le rayonnement de la diode électroluminescente 122 atteint le photodétecteur 124 Ce dernier produit alors un signal de sortie qui est utilisé par le module

à interrupteur optique pour générer une impulsion d'indi-

cation IND sur un conducteur 126 La rotation continue du moteur pas à pas principal 74 provoque la production d'un train d'impulsions IND sur le conducteur 126, chaque impulsion du train représentant un tour unique effectué

par le moteur pas à pas principal Ainsi, le train d'im-

pulsions IND constitue un compte permettant de déterminer le nombre de tours effectués par le moteur pas à pas principal durant toute période de temps donnée Le nombre total de tours effectués pendant la période de temps donnée correspond lui-même au débit réel de distribution de fluide par l'appareil de dosage 2 et il peut être comparé à un compte représentant le débit souhaité de distribution afin de déterminer si le débit réel de distribution est

dans des limites acceptables.

La figure 6 représente un circuit de matériel

spécialisé capable à la fois de générer le compte repré-

sentantÉ le débit souhaité de distribution de fluide et de comparer le compte ainsi généré au compte provenant du module 120 à interrupteur optique de la figure 5 Le compte du débit souhaité de distribution de fluide est obtenu par division d'un compte de base, obtenu à partir d'une horloge indépendante 128 Cette horloge indépendante 128 comprend un oscillateur 400 k Hz/compteur 132 qui produit un signal de 6,25 k Hz sur un conducteur 134 Le fonctionnement indépendant de l'oscillateur/compteur132 par rapport à l'horloge interne du microprocesseur 92 empêche tout défaut de fonctionnement du microprocesseur d'affecter la fiabilité du fonctionnement du circuit de prévention de dérive Le signal de 6,25 k Hz présent sur le conducteur 134 est utilisé pour la synchronisation

d'une série de multiplicateurs de débit 136, 138 et 140.

Les entrées de données des multiplicateurs de débit reçoivent, par une ligne 142 de données, des signaux représentant respectivement les centaines, les dizaines et les unités du débit présélectionné de consigne établi par le commutateur à tambour manuel de l'unité de commande (non représenté) Les valeurs des centaines, des dizaines et des unités sont également lues sur le commutateur à tambour par le microprocesseur 92 (non représenté sur la figure 6) Les multiplicateurs de débit 136, 138 et 140 sont connectés les uns aux autres en cascade, de façon classique, afin d'appliquer à un conducteur 144 un signal de sortie de débit élevé, ayant une fréquence relativement

élevée par rapport au débit de consigne présélectionné.

Dans la forme préférée de réalisation de l'invention, cette fréquence relativement élevée peut être exprimée de la façon suivante: fh = débit de consigne/1000 x 6,25 k Hz o l'expression "débit de consigne" représente la valeur introduite à l'aide du commutateur à tambour manuel Il convient également de noter qu'une fréquence basse fixe ou sortie MVO est fournie par les multiplicateurs de débit 136, 138 et 140, sur le conducteur 146 Ce dernier signal de sortie est utilisé comme référence lorsque l'appareil 2 de dosage de fluide est en mode de maintien de veine ouverte. Le signal de débit élevé présent sur le conducteur 144 est transmis à un premier compteur 148 de division

et est converti en un signal de sortie de débit intermé-

diaire ayant une fréquence intermédiaire encore propor-

tionnelle au débit présélectionné de consigne Cette fré-

quence intermédiaire peut être modifiée d'un facteur de

dix suivant la position d'un commutateur 150 Par consé-

quent, le circuit de prévention de dérive du moteur de la pompe selon l'invention peut être ajusté à des débits de distribution de fluide utilisés en pédiatrie, ces débits étant généralement inférieurs d'un facteur de dix à ceux

utilisés pour la distribution de fluide à des adultes. Le signal de sortie de débit intermédiaire, produit par le compteur 148,

constitue un signal d'entrée appliqué à une porte NON-OU 152, tandis que le signal de sortie MVO présent sur le conducteur 146 constitue un signal d'entrée pour une porte NON-OU 154 Les autres entrées des deux portes NONOU reçoivent un signal logique de validation MVO (signal VAL-MVO) arrivant du microprocesseur 92 par un

conducteur 156, selon le mode de fonctionnement de l'appa-

reil de dosage de fluide Si l'on suppose, pour le moment, que l'appareil de dosage de fluide fonctionne en mode normal pour administrer un fluide au débit présélectionné

de distribution, le signal VAL-MVO provenant du micro-

processeur 92 est bas Un inverseur 158 fait passer ce signal au niveau haut, ce qui a pour effet de bloquer la porte NON-OU 154 et d'empêcher le signal de sortie MVO

du multiplicateur 140 de débit d'atteindre une porte OU 160.

Le même signal haut qui invalide la porte NON-OU 154

passe par un inverseur 161 avant d'atteindre la porte NON-

OU 152, ce qui a pour résultat de valider la porte NON-OU 152 pour permettre le passage du signal de sortie de

débit intermédiaire du compteur 148 à la porte OU 160 En-

suite, le signal de sortie de débit intermédiaire commande un second compteur 162 de division, par exemple un compteur de division par 224, pour produire un train d'impulsions DEBIT ayant une fréquence convenant à une comparaison avec la fréquence du train d'impulsions IND provenant du module 120 à interrupteur optique montré sur la figure 4 La

fréquence du train d'impulsions DEBIT est évidemment pro-

portionnelle au débit souhaité de distribution de fluide

par l'appareil 2 de dosage, dans ce cas le débit pré-

sélectionné associé au mode normal de fonctionnement de

l'appareil de dosage de fluide.

Par contre, lorsque l'appareil 2 de dosage de fluide fonctionne en mode de maintien de veine ouverte, le signal haut VAL-MVO provenant du microprocesseur 92 invalide la porte NON-OU 152 afin d'empêcher le passage du signal de sortie de débit intermédiaire provenant du compteur 148, tandis que la porte NON-OU 154 est validée pour permettre le passage du signal de sortie MVO vers la porte OU 160 Le compteur 162-produit de nouveau un train d'impulsions DEBIT à des fins de comparaison, mais

la fréquence de ce train d'impulsions est à présent propor-

tio Inelle au débit MVO associé au mode de maintien de

veine ouverte.

Le train d'impulsions DEBIT produit par le

compteur 162 est transmis par un conducteur 164 à un pre-

mier élément comparateur ou comparateur de dérive 166 comprenant deux compteurs binaires 168 et 170 L'entrée d'horloge du compteur binaire 168 est connectée de manière à recevoir l'impulsion DEBIT du conducteur 164, tandis que l'entrée d'horloge du compteur binaire 170 est connectée de manière à recevoir le train d'impulsions IND du conducteur 126 du module 120 à interrupteur optique (non représenté sur la figure 6) Les compteurs binaires 168 et 170 sont des éléments à plusieurs étages, par exemple des compteurs "National Semiconductor CD 4520 ", ayant chacun au moins quatre étages de sortie Q 0, Q 1 ' Q 2 et Q 3 Les sorties Q 1 et Q 3 de chaque compteur binaire 168 et 170 sont connectées à l'une, associée, de deux portes

NON-ET 171 et 172 Les portes NON-ET 171 et 172 fournis-

sent elles-mêmes, respectivement, une entrée à des portes NON-OU 174 et 176 à trois entrées La deuxième entrée de la porte NON-OU 174 est connectée à la sortie Q 3 du compteur binaire 170, tandis que la deuxième entrée de la porte NON-OU 176 est connectée à la sortie Q 3 du compteur binaire 168 L'élément comparateur de dérive 166 comprend également un circuit 178 de repositionnement comprenant une porte NON-ET 180 qui est commandée par le signal de sortie de la porte NON-ET 171 ou de la porte

NON-ET 172 afin de fournir une impulsion de repositionne-

ment REP par l'intermédiaire d'un circuit RC de retard 182 et d'inverseurs en série 184, 186 L'impulsion REP de repositionnement a pour effet de repositionner les compteurs binaires 168 et 170 et elle constitue également la dernière entrée de chacune des portes NON-OU 174 et 176 à trois entrées Ces portes NON-OU 174 et 176 sont connectées par une porte NON-OU 188 à l'entrée d'inversion d'une

bascule d'erreur 190.

Le fonctionnement du comwarateur 166 de dérive sera à présent décrit L'introduction de la cassette 16 de l'appareil de dosage de fluide (non représentée sur

la figure 6) dans l'unité 4 de commande déclenche un commu-

tateur (non représenté) qui fait apparaître un signal de sortie haut sur le conducteur 192 Ce signal haut est transmis par le circuit RC de retard 182 et les inverseurs en série 184 et 186 du circuit 178 de repositionnement et, après un intervalle de temps déterminé par la constante de temps du circuit RC à retard 182, il agit de manière

à repositionner les deux compteurs binaires 168 et 170 -

Le train d'impulsions DEBIT arrivant sur le conducteur 164 et représentant le débit souhaité de distribution de fluide par l'appareil de dosage de fluide, fait progresser le compteur 168 par une série d'états de sortie en fonction

de la fréquence de ce train d'impulsions Les sorties Q -

Q 3 du compteur 168 sont par conséquent commutées entre diverses combinaisons de valeurs hautes et basses pour

produire un compte binaire des impulsions DEBIT qui attei-

gnent le compteur 168 après l'impulsion de repositionnement.

Autrement dit, la première impulsion DEBIT fait passer la sortie Q 0 du compteur 168 au niveau haut pour former un compte binaire 0001, la deuxième impulsion DEBIT fait passer la sortie Q 1 du compteur 168 au niveau haut pour former un compte 0010, la troisième impulsion DEBIT fait passer les deux sorties Q 0 et Q 1 du compteur 168 au niveau haut pour former un compte binaire 0011, etc Un compte binaire similaire apparaît sur les sorties Q du compteur binaire 170 en réponse au train d'impulsions IND du conducteur 126, lequel train d'impulsions IND représente le débit réel de distribution de fluide par

l'appareil de dosage.

Lors des neuf premières impulsions DEBIT, les sorties Q 1 et Q 3 du compteur binaire 168 alternent entre

des valeurs hautes et basses comme indiqué précédemment.

Cependant, une commutation simultanée des sorties Q 1 et Q 3 à des valeurs hautes ne se produit pas avant la dixième impulsion DEBIT, c'est- à-dire avant que le compteur 168 atteigne le compte binaire 1010 La sortie de la porte NON-ET 171 reste donc haute pour bloquer la porte NON- OU 174 à trois entrées, pour chacune des neuf premières impulsions DEBIT, et le signal passant de la porte NON-OU 174 à la porte NON-OU 188 reste bas Les impulsions IND arrivant dans le même temps sur le conducteur 126, en provenance du module 120 à interrupteur optique de la figure 4, commutent de la même manière les sorties Q 1 et Q 3 du compteur binaire 170 entre des valeurs alternativement hautes et basses, mais, jusqu'à l'apparition de la dixième impulsion IND suivant le repositionnement du compteur, la sortie de la porte NON-ET 172 reste également haute pour bloquer la porte NON-OU 176 à trois entrées Le signal bas qui en résulte à la sortie de la porte NON-OU 176, ainsi que le signal bas précité de sortie de la porte NON-OU 174, obligent la porte NON-OU 188 à passer au niveau haut pour empêcher le positionnement de la bascule d'erreur 190.

Lorsque la dixième impulsion DEBIT fait progres-

ser le compteur binaire 168, la porte NON-ET 171 passe au niveau bas, supprimant ainsi un signal d'entrée qui invalide autrement la porte NONOU 174 Simultanément,

la sortie de la porte NON-ET 180 du circuit 178 de repo-

sitionnement est commutée au niveau haut pour générer une autre impulsion de repositionnement La présence du

circuit RC de retard 182 dans le circuit de repositionne-

ment empêche pendant un court intervalle l'impulsion de repositionnement d'atteindre les compteurs binaires 168 et 170 Au cours de ce court intervalle, l'état du

compteur binaire 170 est contrôlé Si au moins huit impul-

sions IND sont apparues sur le conducteur 126, la sortie

Q 3 du compteur 170 passe au niveau haut et la porte NON-

OU 174 reste invalidée, malgré la sortie basse de la porte NON-ET 171 La sortie haute de la porte NON-OU 188 empêche le positionnement de la bascule d'erreur 190, ce qui maintient la sortie Q de cette bascule d'erreur

au niveau bas Par ailleurs, si un défaut de fonctionne-

ment du moteur ou du microprocesseur ralentit suffisamment

16274

le fonctionnement du moteur pas à pas principal 74, moins de huit impulsions IND ont fait progresser le

compteur 170 et la sortie Q 3 de ce dernier reste basse.

La porte NON-OU 174 passe alors au niveau haut pour faire passer au niveau bas la sortie de la porte NON-OU 188, ce qui provoque la génération, par la bascule d'erreur , d'un signal de sortie Q de niveau haut pouvant être transmis par un conducteur 194 à un régulateur de tension (non représenté) disposé dans la centrale 42 de commande de puissance Le signal haut de la sortie Q de la bascule d'erreur, qui sert de signal d'alarme indiquant une faible vitesse du moteur et donc un risque de condition

de distribution insuffisante, a pour effet sur le régula-

teur de tension d'appliquer une tension de 0 volt au moteur pas à pas principal 74 Cette tension de sortie nulle arrête évidemment le moteur pas à pas principal 74 et donc la distribution de fluide par l'appareil 2 de dosage Si cela est souhaité, le microprocesseur 92 peut contrôler le conducteur 194 afin de générer un code d'erreur lorsque la sortie Q de la bascule d'erreur 190 est haute Le signal d'alarme haut de la sortie Q peut également déclencher un circuit d'alarme sonore ou visuel (non représenté), alertant l'opérateur de l'appareil de

dosage de fluide de l'existence de conditions d'insuffi-

sance de distribution.

Lorsqu'il existe des conditions de distribution excessive, des impulsions IND arrivent au compteur binaire 170 à une fréquence supérieure à celle à laquelle

arrivent des impulsions DEBIT au compteur binaire 168.

Par conséquent, le compteur 170 atteint le premier un compte binaire de dix, ce qui fait passer la sortie de la porte NON-ET 172 au niveau bas et oblige le circuit 178 de repositionnement à générer une impulsion retardée de repositionnement A moins que la sortie Q 3 du compteur 168 soit haute à ce moment, ce qui indique au moins un compte binaire de huit des impulsions DEBIT arrivant, la porte NON-OU 176 à trois entrées passe au niveau haut pour faire passer au niveau bas la sortie de la porte NON- OU 188 La bascule 190 d'erreur délivre ensuite une valeur Q haute pour produire un signal d'alarme comme

décrit précédemment.

Après le court intervalle défini par la constante de temps du circuit RC de retard 182, les compteurs binaires 168 et 170 sont repositionnés par l'impulsion de repositionnement générée en réponse au signal de sortie de niveau bas de la porte NON-ET 171 ou de la porte NON-ET 172 L'impulsion de repositionnement invalide également

les portes NON-ET 174 et 176 à trois entrées pendant l'opé-

ration de repositionnement afin d'empêcher un déclenchement inopiné de la bascule 190 d'erreur Le comptage binaire des impulsions IND et DEBIT reprend ensuite, un autre signal Q de niveau haut apparaissant à la sortie de la bascule 190 d'erreur, sur le conducteur 194, lorsque le rapport du compte d'impulsions IND au compte d'impulsions DEBIT descend au-dessous de 0,8 ou s'élève au-dessus de 1,25, c'est-à-dire lorsque le rapport sort de la plage comprise entre 8/10 et 10/8 Il est évident que tant que les impulsions IND ou DEBIT ne sont pas en retard les unes sur les autres d'une quantité supérieure au rapport 8/10 indiqué, c'est-à- dire tant que le débit réel de distribution

de fluide ne s'écarte pas du débit souhaité de distribu-

tion, au-delà des limites prédéterminées, aucun signal

d'alarme n'est produit.

Le microprocesseur 92 (non représenté sur la figure 6) peut être conçu pour simuler des conditions de distribution excessive ou insuffisante pour tester la précision de l'élément comparateur 166 lorsque l'appareil 2 de dosage de fluide n'est pas;utilisé Dans le cas d'une condition simulée de distribution excessive de fluide, le microprocesseur fait passer au niveau bas le conducteur 196, de manière que l'inverseur 198 applique à la broche de positionnement de chacun des multiplicateurs de débit

136, 138 et 140 un signal haut pour arrêter le fonctionne-

ment de ces multiplicateurs Simultanément, le signal bas présent sur le conducteur 196 agit, par l'intermédiaire d'un conducteur 199, de manière à arrêter le fonctionnement des compteurs 148 et 162 Le train d'impulsions DEBIT sortant du compteur 162 cesse effectivement, ce qui arrête le fonctionnement du compteur binaire 168 de l'élément comparateur 166 Le moteur pas à pas principal 74 (non représenté sur la figure 6) est mis en rotation jusqu'à

ce que l'encoche 118 du flasque 116 soit amenée en aligne-

ment avec le module 120 à interrupteur optique décrit en regard de la figure 4 La diode électroluminescente 122 du module à interrupteur optique est ensuite amenée par impulsion à une valeur portée arbitrairement à un niveau haut par le microprocesseur afin de générer un train d'impulsions IND Les impulsions IND font progresser le compteur 170 de l'élément 166 de comparaison, générant des signaux de sortie Q 1 et Q 3 qui font passer au niveau bas la sortie de la porte NON-ET 172 après la dixième impulsion IND Cependant, étant donné qu'aucune impulsion DEBIT n'est généré, la sortie Q 3 du compteur 168 reste basse lorsque la sortie de la porte NON-ET 172 passe au niveau bas Ainsi, une condition de distribution de fluide en excès a été simulée et la sortie de la porte NON-OU 174 à trois entrées passe au niveau haut, obligeant la sortie de la porte NON-OU 188 à passer au niveau bas pour déclencher la bascule d'erreur 190 et produire un signal d'alarme sur le conducteur 194 Si le signal d'alarme n'apparaît pas, ceci indique un défaut de fonctionnement

de l'élément comparateur 166 et un dispositif de mémorisa-

tion indépendant, par exemple une mémoire vive (non repré-

sentée} du raieroprocesseur 92 peut être utilisé pour en-

* registrer ce fait Lorsque le contrôleur des moteurs reprend son fonctionnement normal, la donnée de défaut de fonctionnement peut être extraite de la mémoire vive et

utilisée pour déclencher une alarme sonore ou visuelle.

Des conditions de distribution insuffisante de fluide peuvent être simulées en maintenant au niveau

haut le signal présent sur le conducteur 196 tout en main-

tenant immobile le moteur pas à pas principal 74 afin d'empêcher le photodétecteur 124 de produire des impulsions de sortie Les impulsions DEBIT provenant des multiplicateurs de débit 136-140 et des compteurs 148, 162 continuent donc à être transmises à l'élément 166 de comparaison d'une manière normale, mais les impulsions IND provenant du module à interrupteur optique cessent L'opération suivante de l'élément de comparaison est de donner un signal d'alarme représentatif de la condition simulée de distribution insuffisante, attendu que la sortie Q 3 du compteur 170 doit rester basse lorsque le compte binaire du compteur 168 atteint 10 pour déclencher la bascule d'erreur 190 et générer un signal d'alarme sur le conducteur 194, de la manière décrite précédemment De même que précédemment, le fait qu'aucun signal d'alarme n'apparaisse indique un défaut de fonctionnement de l'élément de comparaison et une donnée reflétant ce défaut peut être mémorisée par

le microprocesseur pour une utilisation ultérieure.

Le fonctionnement du microprocesseur lui-même peut être contrôlé au moyen d'un second élément ou élément de comparaison de matériel L'élément 200 de comparaison de matériel est identique, du point de vue structure et fonctionnement, à l'élément 168 de comparaison de dérive et il comprend deux compteurs binaires 202, 204 à étages multiples connectés respectivement à deux portes NON-ET 206 et'208 qui, elles-mêmes, déclenchent des portes NON-OU 210, 212 à trois entrées en réponse à la comparaison des comptes binaires des compteurs 202 et 204 Un circuit 214 de repositionnement, comprenant une porte NON-ET 216 un circuit RC à retard 218 et des inverseurs 220 et 222 en série, est connecté de manière à repositionner les compteurs binaires 202 et 204 à la fin de chaque cycle de dix comptes Une porte NON-OU 224 connectée aux portes NON-OU 210 et 212 applique un signal bas sur un conducteur 226 lorsque le rapport du compte binaire accumulé dans le compteur 202 et du compte binaire accumulé dans le compteur 204 sort de la plage prédéterminée comprise entre 8/10 et 10/8 Un compteur 228 est commandé par un signal d'horloge présent sur un conducteur 230 et provenant du compteur 132 pour générer un signal d'horloge indépendant

ayant une fréquence de 195 Hz, par exemple Le signal -

d'horloge indépendant est transmis par un conducteur 232 à l'entrée d'horloge du compteur binaire 202 tandis qu'un signal de fréquence fixe provenant du microprocesseur et ayant, au mieux, la même fréquence de 195 Hz que le signal d'horloge indépendant, est transmis par un conducteur 234 à l'entrée d'horloge du compteur binaire 204 Tant

que le microprocesseur fonctionne convenablement, la fré-

quence du signal faisant progresser le compteur 204 doit suivre celle du signal d'horloge indépendant, dans les limites établies par le circuit 200 de comparaison de matériel, et la sortie de la porte NON-OU 224 doit rester haute Par contre, si un certain défaut de fonctionnement matériel apparaît dans le microprocesseur ou si une certaine

erreur de programme existe dans le logiciel du micro-

processeur, ce dernier sera généralement affecté dans la mesure o la fréquence du signal à fréquence fixe faisant progresser le compteur 204 augmente ou diminue par rapport au point demandé pour faire passer au niveau bas la sortie de la porte NON-OU 224 Ce signal de niveau bas en sortie

de la porte NON-OU peut être alors utilisé pour déclen-

cher des mesures de protection dans le contrôleur des moteurs, par exemple un repositionnement du microprocesseur

ou le déclenchement d'une alarme sonore.

On peut voir sur la figure 7 une autre forme de réalisation d'un élément comparateur pouvant être utilisé à la place du premier ou du second élément comparateur 166 ou 200 de la figure 6 Cet élément comparateur 238 comprend deux compteurs binaires 240 et 242 à plusieurs étages qui, lorsque l'élément comparateur 238 est utilisé à la place de l'élément comparateur 166 de dérive de la figure 6, sont commandés respectivement par le train d'impulsions DEBIT et le train d'impulsions IND Les deux compteurs binaires 240 et 242 ont au moins quatre étages de sortie QO-Q 3, et les sorties Q 2 et Q 3 de chaque compteur sont connectées à l'une, associée, de deux portes ET 244 et 246 De plus, la sortie Q 3 de chaque compteur binaire

est connectée à une première entrée d'une porte NON-ET 248.

Les sorties des portes ET 244 et 246 sont reliées à une porte NON-OU 250 à trois entrées qui est elle-même

connectée de façon à commander un circuit 252 de repo-

sitionnement et un inverseur 254 relié à l'entrée d'horloge d'une bascule JK 256 Le circuit 252 de repositionnement comprend un circuit RC à retard 258 et un inverseur 260. L'entrée J de la bascule 256 est alimentée par la porte NON-ET 248 Le circuit de l'élément comparateur 238 est complété par un conducteur 262 qui fournit une impulsion de repositionnement aux entrées restantes de la porte

NON-OU 250 à trois entrées et à l'entrée de repositionne-

ment de la bascule 256 lorsque la cassette 16 (non repré-

sentée sur la figure 7) de l'appareil 2 de dosage de fluide est introduite pour la première fois dans l'unité 4 de commande de l'appareil de dosage (non représentée

sur la figure 7).

L'élément comparateur 238 de la figure 7 fonctionne

sensiblement de la même manière que les éléments compara-

teurs 166 et 200 de la figure 6 L'insertion de la cassette dans l'unité de commande de l'appareil de dosage, comme décrit ci-dessus, provoque la production d'une impulsion, par le commutateur de la cassette, sur le conducteur 262, laquelle impulsion repositionne la bascule 256 et fait passer momentanément au niveau bas la sortie de la porte

NON-OU 250 pour transmettre une impulsion de repositionne-

ment à l'inverseur 260 L'impulsion de repositionnement met à zéro les compteurs binaires 240 et 242 Ensuite, les impulsions DEBIT et IND qui arrivent font progresser respectivement les compteurs jusqu'à ce que l'un ou l'autre de ces compteurs atteigne un compte binaire de douze ( 1100), à la suite de quoi les sorties Q 2 et Q 3 de ce compteur passent simultanément au niveau haut La porte ET associée 244 ou 246 passe également au niveau haut pour faire passer au niveau bas la sortie de la porte NON-OU 250, obligeant l'inverseur 254 à passer au niveau haut pour agir sur la bascule 256 et provoquer la génération, par le circuit 252 de repositionnement, d'une impulsion de repositionnement qui repositionne l'élément comparateur à la fin de l'intervalle déterminé par le circuit RC à retard 258 Si, au moment o la porte NON-OU 250 est amenée au niveau bas, le compte du compteur binaire restant a atteint au moins huit ( 1000) , la sortie Q 3 de ce compteur passe au niveau haut et une condition "et" apparaît à la porte NON-ET 248 Le signal bas qui en résulte à la sortie de la porte NON-ET 248 et qui est appliqué à l'entrée J de la bascule 256 provoque un signal correspondant bas à la sortie Q de la bascule lorsque celle-ci est commandée, indiquant l'existence d'un rapport acceptable entre les impulsions DEBIT et IND En raison du fait que les étages de sortie Q 2 et Q 3 des compteurs binaires 240 et 242 sont à présent utilisés pour faire correspondre les comptes de train d'impulsions d'entrée, ce rapport est de 8/12 ou 2/3, et non de 8/10 comme c'est le cas sur la figure 6 Il est évident que lorsqu'un compteur binaire 240 ou 242 n'a pas encore atteint au moins un compte de huit au moment o l'autre compteur binaire atteint douze, la sortie Q 3 basse du compteur le plus lent produit un signal de niveau haut transmis de la porte NON-ET 248 à l'entrée J de la bascule-256 lorsque

cette dernière est actionnée La sortie Q haute correspon-

dante de la bascule sert alors d'indication d'un écart inacceptable de la vitesse réelle du moteur pas à pas principal par rapport à la vitesse optimale ou souhaitée pour ce moteur Le signal de sortie Q peut être prélevé sur la bascule 256 par le conducteur 264 pour donner un avertissement de conditions de distribution excessive ou insuffisante de fluide Si cela est souhaité, le signal de la sortie U peut également être prélevé sur la bascule 256 par le conducteur 266 et utilisé comme second signal

de commande ou d'indication par le microprocesseur.

La figure 8 représente une autre forme de réali-

sation de l'élément comparateur 200 de la figure 6, forme de réalisation dans laquelle une porte OU 268 a été placée dans le conducteur 262 de l'élément comparateur La porte OU 268 reçoit également, par un conducteur 270,

le signal de sortie du circuit 252 de repositionnement.

On peut voir que l'impulsion de repositionnement apparaissant lorsque l'un ou l'autre des compteurs binaires 240 et 242 atteint un compte de vingt-quatre agit de manière

à repositionner la bascule 256, empêchant ainsi tout dé-

clenchement inopiné de la bascule pendant le repositionne-

ment des compteurs binaires. Plusieurs formes de réalisation de l'invention

ont donc été décrites Il est néanmoins possible d'appor-

ter des modifications au circuit de prévention de dérive de moteurs de pompe tel que décrit, sans sortir du

cadre de l'invention Par exemple, le circuit de préven-

tion de dérive du moteur de pompe peut être conçu pour être utilisé avec un moteur pas à pas principal qui tourne de façon alternée plutôt que de façon continue Autrement dit, le moteur pas à pas principal 74 des figures 1-3 peut être conçu pour se déplacer par pas fractionnaires vers l'avant afin de faire tourner la came 76 et de faire descendre le plongeur 72, tandis que la course de montée de ce plongeur est obtenue par une inversion du sens du moteur au point de demi-tour et retour du moteur, par les pas fractionnaires effectués précédemment, mais en ordre ou de façon inverse Dans la forme de réalisation à moteur à mouvement alternatif, l'encoche 118 du flasque 116 s'aligne avec la diode électroluminescente 122 et le photodétecteur 124 deux fois au cours de chaque cycle simple de pompage, et les impulsions IND résultantes

et provenant du module 120 à interrupteur optique apparais-

sent à une fréquence égale au double de la fréquence du

cycle de pompage Un réglage convenable des multiplica-

teurs de débit 136-140 ou des premier et second compteurs 148 et 162 du circuit de prévention de dérive du moteur de la pompe permet d'obtenir un train d'impulsions DEBIT ayant une fréquence compatible avec la fréquence doublée

des impulsions IND.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au circuit décrit et représenté

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1 Appareil pour contrôler la vitesse d'un moteur ( 74) et pour produire un signal d'alarme lorsque la vitesse réelle du moteur s'écarte d'une vitesse souhaitée de plus d'une valeur prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif ( 110) destiné à générer un premier singal représentatif de la vitesse réelle du moteur, un dispositif ( 108) destiné à générer un second signal représentatif de

la vitesse souhaitée du moteur, et un dispositif compara-

teur ( 112) destiné à recevoir les premier et second signaux et à les comparer l'un à l'autre pour produire le signal d'alarme lorsque le rapport desdits premier et

second signaux sort d'une plage prédéterminée.

2 Appareil pour contrôler le débit de distribu-

tion de fluide à partir d'un appareil ( 2) de dosage"de fluide et pour produire un signal d'alarme lorsque le débit réel de distribution de fluide s'écarte d'un débit

souhaité de distribution de plus d'une valeur prédétermi-

née, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif ( 110) destiné à générer un premier signal représentatif du débit réel de distribution de fluide, un dispositif ( 108) destiné à générer un second signal représentatif du débit souhaité de distribution de fluide, et un dispositif comparateur ( 112) destiné à recevoir les premier et second signaux et à les comparer l'un à l'autre pour produire le signal d'alarme lorsque le rapport

desdits premier et second signaux sort d'une plage pré-

déterminée. 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de dosage de fluide comprend un moteur ( 74) qui tourne pour produire une force motrice

provoquant la-distribution de fluide à partir dudit appa-

reil de dosage, le dispositif générant le premier signal-

comprenant un élément ( 110) qui est destiné à détecter la vitesse du moteur et à générer le premier signal en réponse à cette vitesse, et le dispositif de génération du second signal comprenant un élément ( 108) destiné à calculer la vitesse souhaitée du moteur, nécessaire pour obtenir le débit souhaité de distribution de fluide, et à générer le second signal en réponse à cette vitesse souhaitée.

4 Appareil selon l'une des revendications 1

et 3, caractérisé en ce que le dispositif comparateur comprend un premier dispositif de comptage connecté de

manière à recevoir le premier signal pour produire un pre-

mier compte représentatif de la vitesse réelle du moteur, le dispositif comparateur comprenant également un second dispositif de comptage connecté de manière à recevoir le second signal pour produire un second compte représentatif

de la vitesse souhaitée du moteur.

Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif comparateur comprend un dispositif logique ( 178) monté entre les premier et second dispositifs de comptage afin de déterminer lorsque les premier et

second comptes atteignent une première valeur prédéterminée.

6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif comparateur comprend un dispositif logique destiné à déterminer celui qui, des premier et second comptes, atteint initialement la première valeur prédéterminée et à déterminer si le compte restant a

atteint simultanément au moins une seconde valeur prédé-

terminée. 7 Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier signal est un train d'impulsions (IND) ayant une fréquence proportionnelle à la vitesse réelle du moteur et en ce que le second signal est un train d'impulsions (DEBIT) ayant une fréquence proportionnelle à la vitesse souhaitée du moteur, le premier dispositif de comptage comprenant un premier compteur ( 170) qui compte le nombre d'impulsions du premier signal, sur un intervalle donné, et le second dispositif de comptage comprenant un second compteur ( 168) qui compte simultanément

le nombre d'impulsions du second signal sur ledit inter-

valle donné.

8 Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les premier et second compteurs sont des compteurs binaires commandés respectivement par les premier et

second signaux pour produire les premier et second comptes.

9 Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif destiné à générer le second signal comprend plusieurs multiplicateurs de débit ( 136, 138, 140)

montés en cascade.

Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que les multiplicateurs de débit sont commandés par

une horloge ( 128).

11 Appareil selon la revendication 10, caracté-

risé en ce que les multiplicateurs de débit commandent

eux-mêmes au moins un compteur ( 148) à division.

12 Appareil selon l'une des revendications 1

et 3, caractérisé en ce que le dispositif destiné à générer

le second signal comprend un dispositif ( 150) de commuta-

tion destiné à faire varier une caractéristique du second

signal, d'un facteur prédéterminé, en fonction de la posi-

tion de ce dispositif de commutation.

13 Appareil selon l'une des revendications 1

et 3, caractérisé en ce que le moteur est commandé par un contrôleur ( 48) à microprocesseur ( 92) et en ce que

l'appareil comprend en outre un dispositif destiné à con-

trôler le fonctionnement du microprocesseur.

14 Appareil selon l'une des revendications 1

et 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif destiné à simuler des écarts entre la vitesse réelle du

moteur et la vitesse souhaitée du moteur.

Procédé pour contrôler le débit de distribu-

tion d'un fluide à partir d'un appareil ( 2) de dosage de fluide et pour produire un signal d'alarme lorsque le débit réel de distribution s'écarte du débit souhaité de distribution de plus d'une valeur prédéterminée, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à établir

une première valeur correspondant au débit réel de distri-

bution de fluide, à établir une seconde valeur correspon-

dant au débit souhaité de distribution de fluide, à effectuer le rapport des première et seconde valeurs, et à générer le signal d'alarme lorsque le rapport sort

d'une plage prédéterminée.

16 Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'appareil de dosage de fluide comprend un moteur ( 74) destiné à fournir de l'énergie motrice pour distribuer du fluide à partir de cet appareil de dosage, l'établissennt de la première valeur consistant en outre à mesurer la vitesse réelle du moteur pendant le fonctionnement de l'appareil

de dosage.

17 Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la mesure de la vitesse réelle du moteur consiste en outre à générer un premier train d'impulsions (IND) ayant une fréquence proportionnelle à la vitesse réelle du moteur. 18 Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'établissement d'une valeur correspondant au débit souhaité de distribution de fluide consiste en outre à générer un second train d'impulsions (DEBIT) ayant une fréquence proportionnelle à la vitesse du moteur nécessaire

pour produire le débit souhaité de distribution de fluide.

19 Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'obtention dudit rapport consiste en outre à compter le nombre d'impulsions du premier train, sur un intervalle prédéterminé, afin d'obtenir un premier compte et à compter simultanément le nombre d'impulsions du second train, sur ledit intervalle prédéterminé, afin d'obtenir

un second compte.

Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la génération du signal d'alarme consiste en outre à déterminer lorsque le rapport est inférieur à

0,8 ou supérieur à 1,25.

21 Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la génération du signal d'alarme consiste en outre à déterminer lorsque le rapport est inférieur à

0,66 ou supérieur à 1,5.

22 Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à simuler un écart entre le débit réel de distribution de fluide et le débit souhaité de distribution afin de vérifier la précision

de l'obtention dudit rapport.

23 Appareil pour contrôler le débit de distri-

bution d'un fluide à partir d'un appareil de dosage de fluide commandé par un microprocesseur ( 92), et à produire un signal d'alarme lorsque le débit réel de distribution s'écarte du débit souhaité de distribution de plus d'une valeur prédéterminée, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif ( 110) destiné à générer un premier signal représentatif du débit réel de distribution de fluide, un dispositif ( 108) indépendant du microprocesseur de l'appareil de dosage et destiné à générer un second signal représentatif du débit souhaité de distribution de fluide, et un dispositif comparateur ( 112) destiné à recevoir les premier et second signaux et à les comparer l'un à l'autre pour générer le signal d'alarme lorsque le rapport de ces premier et second signaux sort d'une

plage prédéterminée.