JP2016163733A - 線形アクチュエータおよび圧力センサを用いる管測定技術を備えた注入ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】線形アクチュエータおよび圧力センサを用いる管測定技術を備えた注入ポンプを提供する。
【解決手段】注入ポンプ１０は、センサ１８、１９、可動部材１２、および制御ユニット１００を使用して、ポンプの管装填区画内の管類厚を決定する。注入ポンプは、圧力センサ等のセンサを利用して、無圧、単一圧力、または圧力掃引を受ける管によって付与される力を記録し、厚さを決定する。これらの値を使用して、管類壁厚を決定することができる。注入ポンプはまた、ポンプの可動部材を使用して、管を圧縮し、管を完全に圧縮するために可動部材によって進行された距離を記録することができる。この距離を使用して、管類壁厚を決定することができる。
【選択図】図２

Description

本開示の分野は、注入ポンプであり、概して、典型的には、静脈内経路を介して患者にある体積の医療流体を圧送または注入するためのシステム、装置、および方法に関する。

注入ポンプは、典型的には、静脈内ラインを介して患者に薬物および液体を注入するために使用される。いくつかの注入ポンプは、比較的に大きな体積を圧送するが、業界では、小制御体積の液体を精密に送達する能力を伴うポンプが重視されている。ここでは、圧送される薬物は、鎮痛薬、鎮静剤を含む麻酔薬、抗炎症剤、インスリン、鎮痙薬、抗生物質、化学療法剤、心臓脈管薬等、患者に非常に重要であり得る。これらの薬物の多くは、患者が、毎時０．１ｍｌ等、長期的にわたって、安定かつ確実な流れを受けるように、継続的に、非常に低用量において必要とされる。薬物パルスもまた、使用され得、投与速度は、パルスまたはボーラスあたりナノリットルまたはマイクロリットルの観点で測定することができる。いずれの場合も、ポンプの正確性は、患者の正常な転帰に重要である。

いくつかの注入ポンプは、管類の長さに沿って、入口弁および出口弁を有する圧送チャンバを有する。注入流体は、開放された入口弁を通して、圧送チャンバ内の管類の長さ内に流入され、次いで、ポンプチャンバの入口における入口弁を閉鎖することによって、管を閉塞することにより隔絶される。出口弁は、次いで、開放され、圧送機構が、当該管類の長さを圧縮し、圧送チャンバから、患者に向かって流体を圧送または排出する。入口は、閉鎖された入口弁によって遮断されるため、液体は、圧送チャンバの出口を通って開放出口弁を通してのみ流出することができる。出口弁は、次いで、閉鎖され、単一圧送サイクルまたはストロークを完了させる。入口弁および圧送機構は、次のストロークにおいて、開放され、流体源からさらなる流体を圧送チャンバに流入させる等と続く。

圧送機構は、静止ブロックまたは圧板に対して、管を圧縮する単一圧送部材を備えることができる。代替として、圧送機構は、管を連続的に圧縮する複数の圧送フィンガまたは部材を備え得る。この事例では、特に、少なくとも１つが、常時、管を圧縮しているように十分な圧送フィンガが存在する場合、入口および／または出口弁の必要性がないことがある。

全体的注入の正確性は、各圧送サイクルの正確性に依存する。したがって、各圧送サイクルによって圧送される流体の体積を正確に把握し、経時的注入全体の体積を把握すること重要である。各圧送サイクルの体積は、管の内径および管の壁厚等の要因に依存する。管毎の内径および壁厚の多様性のため、問題が生じる。この多様性は、例えば、製造プロセスおよび公差によるものである。特定の注入のために使用される特定のＩＶ管の内径および／または壁厚を決定または測定可能な注入ポンプを提供することは、有用となるであろう。

本開示は、注入ポンプ内に装填される管類セットの壁厚を正確に決定するために、２つの主要な実施形態を記載する。管類厚を把握することは、患者への所望の体積の薬物の正確な送達にとって重要である。管類壁厚に基づいて、ポンプは、圧送機構の機能性（圧送機構の速度およびストローク長）を調節し、管類厚または内径の相違に関わらず、圧送される流体体積を正確に保証および維持することができる。加えて、ポンプは、この情報を使用して、管の過度の圧縮（過度の応力のため管寿命を短縮させる）および管の圧縮不足（不正確および非効率につながる）を回避することができる。本明細書に論じられる実施形態は、注入ポンプに主要な構造的調節を伴うことなく、壁管類情報を取得するので、経済的にも有益である。

主要な実施形態の１つでは、管類厚は、アクチュエータが、ポンプの２つの圧板間で管を圧縮するのに伴って、線形アクチュエータ上のエンコーダパルスカウントをカウントすることによって決定される。モータは、管を完全に圧縮するまで、一定電流を線形アクチュエータに印加する。完全圧縮が生じるまでカウントされるエンコーダパルスの数は、線形アクチュエータによって進行された距離を決定するために使用され、順に、管の厚さを決定するために使用される。モータによって印加される一定電流は、管壁を弾性的に圧縮することなく、管を完全に圧縮するために十分である。

本実施形態では、一方の圧板は、固定であり、一方は、可動である。さらに、管が完全圧縮に接近するのに伴って、新しいエンコーダパルス率は、減少し、モータの電流は、増加し、新しいエンコーダパルスカウントが生成されなくなると、完全圧縮が生じる。

決定された管厚に基づいて、ポンプコントローラは、例えば、ポンプ体積、ポンプ速度、およびポンプストローク長を含む、ポンプの少なくとも１つのパラメータを調節することができる。

別の主要な実施形態では、管類厚は、管類の内側に印加される、ゼロガス圧力、既知のガス圧力、またはある範囲のガス圧力に基づいて、管が１つ以上の圧力センサに付与する力を決定することによって決定される。本実施形態における動作原理は、所与の圧力または無圧に対して、より薄い壁の管によって管の外側表面に接触する、力または圧力変換器に付与される力は、より厚い壁の管による場合より少ないというものである。

本実施形態では、管は、管の外壁に接触するポンプ圧力センサを伴うポンプ内に装填される。管外側壁によって圧力センサ上に付与される力は、任意の正のガス圧力が管の内部に印加される前は、０ｐｓｉｇと記録され得る。この力の値は、それらの各々が既知の厚さの管に対応する力の値群と比較される。この比較に基づいて、管の相対的厚さを決定することができる。

代替として、管の両端を閉鎖し、印加されたガスによって、管の内側に圧力を蓄積させることができる。管外側壁によって、圧力センサに付与される力は、管の内部に印加される単一の所望の正のガス圧力に基づいて記録することができる。この力の値は、それらの各々が既知の厚さの管に対応する力の値群と比較される。この比較に基づいて、管の相対的厚さを決定することができる。

別の代替実施形態では、ガス圧力は、管の内部に印加される圧力掃引の形態であることができ、力の値は、圧力掃引の間、段階的漸増において圧力センサから記録される。これらの漸増する力の値は、プロットされ、所定のセンサプロット群と比較され、管の厚さを決定し、各センサプロットは、既知の厚さの管に対応する。

故に、本開示の利点は、管類ポンプを介して圧送される医療流体体積を決定する際、管類製造変動を補償するためのシステムおよび方法を提供することである。

本開示のさらに別の利点は、注入ポンプの既存の構造によって、管の厚さを識別するための方法を提供することができる。

本開示のさらなる利点は、ポンプのパラメータを変動させ、ポンプの正確性を向上させる方法を提供することである。

さらなる特徴および利点は、本明細書で説明され、以下の発明を実施するための形態および図から明白となるであろう。

図１は、本開示の医療流体ポンプおよび線形アクチュエータならびに関連付けられた弁に対する弁と医療流体の流動配列の概略図である。 図２は、本開示の管類測定システムおよび方法を有するシャトル式注入ポンプの立面図である。 図３Ａおよび３Ｂは、本開示のある管類測定システムおよび方法の実施形態を例証する、側面図である。 図４は、本開示の別の管類測定システムおよび方法の実施形態を例証する、部分的断面図である。 図５は、図４の管類測定システムおよび方法の実施形態に基づいて、特定の壁厚を識別するために、記録された圧力掃引にわたる異なる管類に対して力センサから得られた力の値を例証する、グラフである。

次に、図面、特に、図１を参照すると、注入ポンプ１０の略図が、例証される。ポンプ１０は、供給源７０から、管１６を通して、患者カテーテルまたはカニューレ８２を介して患者８０に薬物または薬剤を圧送する。管１６は、例証されるように、ポンプが、供給源７０から流体を引き出し、制御された態様において、管１６を通して、カテーテルまたはカニューレ８２を介して患者８０へと流体を移動させることができるように、注入ポンプ１０内に装填される。注入ポンプ１０は、論理実装器または制御ユニット１００を含む。制御ユニット１００は、１つ以上の代表プロセッサを制御し、順に、注入ポンプ１０の種々の側面を制御する、監視プロセッサ等の１つ以上のプロセッサを含む。制御ユニット１００は、例えば、監視プロセッサおよび代表制御プロセッサが、適切に動作していることを保証する、安全またはモニタリングプロセッサを採用することができる。プロセッサは、同様に、制御ユニット１００の一部である、１つ以上のメモリと協働する。示されるように、制御ユニット１００は、ユーザインターフェース１１０と協働またはそれを制御する。ユーザインターフェース１１０は、患者またはオペレータに情報を表示し、また、患者またはオペレータが、ユーザインターフェースから制御ユニット１００に情報を入力可能にする。この目的のために、ユーザインターフェース１１０は、タッチスクリーンオーバーレイまたは薄膜スイッチ等の１つ以上の電子機械的入力デバイスと協働可能である。

ユーザインターフェース１１０は、（ｉ）ポンプ１０が、管類１６を介して液体を送達し、単一流速において、所望の体積を達成する連続モード、（ｉｉ）注入ポンプ１０が、閾値まで次第に増加させる速度で、供給源７０から液体を送達し、規定時間の間、閾値速度に留まり、次いで、次第に減速する自動漸増減モード、（ｉｉｉ）注入ポンプ１０が、３時間毎等、比較的に長時間間隔を空けて、ボーラスまたは体積等の個別の液体体積を送達する中間モード、（ｉｖ）注入ポンプ１０が、異なる時間間隔で、固有の点滴流量を送達する、カスタムモード、および（ｖ）患者８０が、注入ポンプ１０に鎮痛剤のボーラスを患者内に周期的に注入させる、ボタンを押下している間の疼痛制御鎮痛剤（「ＰＣＡ」）モードを実行するように、オペレータが、制御ユニット１００に、注入ポンプ１０を制御するように命令することを可能にする。

次に、図２を参照すると、図１のシャトル式注入ポンプ１０の圧送部分が、より詳細に例証される。注入ポンプ１０は、管１６と、入口弁５２と、出口弁５３と、上側圧板１２および下側圧板１４を有するシャトル部分５０とを含む。下側圧板１４は、例証される実施形態では、上側可動圧板１２と平行である。管１６は、典型的には、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）であるが、また、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、別の医療上容認可能なプラスチック、またはこれらの組み合わせから作製され得る。弁５２および５３ならびにシャトル部分５０は、それぞれ、線形アクチュエータ５４ａから５４ｃによって作動される。再び、監視プロセッサ、代表プロセッサ、および安全プロセッサ（図示せず）等の複数のプロセッサを含み得る、制御ユニット１００は、線形アクチュエータ５４ａから５４ｃを制御する。すなわち、直接、線形アクチュエータ５４ａから５４ｃとインターフェースをとるプロセッサは、監視プロセッサからコマンドを受信し、適宜、アクチュエータ５４ａから５４ｃに命令し得る。

流体を圧送するために、アクチュエータ５４ａは、入口弁５２を開放する。アクチュエータ５４ｂは、出口弁５３を閉鎖し、アクチュエータ５４ｃは、可動圧板１２を後退させ、管１６を開放し、例えば、重力を介して液体薬剤を受け取らせる。開放された入口弁５２および閉鎖された出口弁５３を伴う、注入ポンプのこの第１のポンプイン位置は、図２に例証される。アクチュエータ５４ａおよび５４ｂは、それぞれ、次いで、弁５２および５３の状態を、第２のポンプアウト位置に反転させ、アクチュエータ５４ｃは、圧板１２を圧板１４に向かって押動し、管１６を圧縮し、圧板１２と１４との間の管類１６をちょうど充填した流体の体積を一掃させる。

また、図２に例証されるように、送信機１８および受信機１９（例えば、無線周波数センサ対）を含むセンサが、可動圧板１２および静止圧板１４内に埋設される。送信機１８は、可動圧板１２に取り付けることができる一方、受信機１９は、静止圧板１４に取り付けられる。使用において、シャトル可動圧板１２が、管１６を閉鎖し、患者に注入される液体を圧送する場合に、送信機１８および受信機１９は、それぞれ、信号を送受信し、以下に論じられるように、送信機／受信機対間の距離を検出する。同時に、複数の（例えば、近接）センサから成るセンサアレイ２４を使用して圧板１２および１４と接触する、管類区分の長さを検出することができる。このように、センサ対１８、１９およびセンサアレイ２４は、管類圧縮距離および接触長を検出かつ測定し、制御ユニット１００に送信し、実際に圧送された溶液の体積を計算する。この感知は、ポンプストローク毎に反復することができる。ポンプコントローラ１００は、次いで、決定された体積を積分し、可動圧板１２の移動頻度および／または距離を調節し、正確性を保証する。

センサ対１８、１９およびセンサアレイ２４は、図２に例証されるものと異なる配列および構成を有することができることを理解されたい。さらに、センサ対１８、１９およびセンサアレイ２４は、前述のような管類圧縮距離および接触長以外の情報を提供することができる。例えば、センサ対１８、１９は、管類１６によって、圧板１２および１４に付与される力を測定するために、以下に説明されるような圧力センサと置換することができる。

次に、図３Ａを参照すると、管類壁厚を決定するための主要な実施形態の１つでは、図２の注入ポンプ１０のシャトル部分５０は、縦方向端から示され、管１６を圧縮および復元するように動作する、下側静止圧板１４および上側可動圧板１２を含む。例証される実施形態における線形アクチュエータ２０は、モータ２１上に搭載されたエンコーダ２２を含む。例えば、モータ２１は、モータの回転運動を、可動圧板１２を静止圧板１４に向かって、またはそこから離れるように搬送する平行移動運動に変換するボールネジまたは送りネジに連結されるステッパモータまたはサーボモータであることができる。ボールネジは、送りネジに螺着され（かつ、圧板１２に取り付けられる）ナットが、ネジの１回転あたりに進行する距離であるリードを有する。例えば、リードは、モータ２１のシャフトの１回転、したがって、ボールネジの１回転が、圧板１２の０．１インチの移動をもたらすようなものであり得る。

エンコーダは、光源と光受信機との間に光のパルスを生成する、半径方向に離間した一連の細隙を含むことができる。例えば、エンコーダが、１００個の細隙を含む場合、エンコーダは、回転あたり１００個のパルスを生成する、すなわち、パルスあたり全回転のうちの１％を回転する。パルスあたり０．０１の回転を回転あたり０．１インチによって乗算することによって、パルスあたり０．００１インチが求められる。したがって、パルス（または、カウント）をカウントすることによって、圧板１２が、圧板１４に向かって、またはそこから離れて、どれくらい移動したかの非常に精密な測定が求められる。

モータ２１およびエンコーダ２２は、図１および２に示される、制御ユニット１００に接続され、制御ユニット１００が、後述のように、管厚値に変換するために使用する位置情報を提供する。制御ユニット１００は、モータ２１を制御し、エンコーダ２２から、モータ２１のシャフトの角度位置に関するデータを記録し、その回転位置または回転位置の変化を、線形アクチュエータ２０の平行移動位置の変化および圧板１２によって進行された距離の正確な計算に変換する。近接センサ等の定位置センサ２３から把握することができる、既知の位置から開始して、圧板１２の進行および位置は、エンコーダからの情報（エンコーダカウント）を使用し、管１６の圧縮または拡張の間、多くの分離した時間区分にわたって、距離「ｄ」（図３Ａ参照）を追跡および記録して、随時、決定することができる。

図３Ａおよび３Ｂは、管壁厚を決定するための一実施形態を例証する。図３Ａでは、管１６は、管１６の任意の圧縮に先立って、注入ポンプ１０のシャトル部分５０の圧板１２、１４間に留置される。圧縮に先立って、管１６が、最初に、圧板１２、１４間に留置される場合、壁厚「ｔ」を有し、ここで、「ｄ」は、上側および下側圧板１２と１４との間の距離である。

可動圧板１２が閉鎖される場合、管１６は、圧縮される。可動圧板１２が、図３Ｂに示されるように、完全に降下された場合、管１６は、圧板１２、１４が、管１６本体分だけ分離され、距離「ｄ」が、管類壁の厚さ「ｔ」の２倍となるように圧縮される。

前述のように、圧板１２、１４間の距離「ｄ」が、約２ｔ、すなわち、管厚の２倍に等しくなると、線形アクチュエータ２０は、圧板１２を圧板１４に向かって前進させることができなくなる。距離「ｄ」が、管類壁の厚さ「ｔ」の約２倍に等しい値に近づくのに伴って、エンコーダ２２が、新しいエンコーダパルスを発生する率は、減少するであろう。制御ユニット１００は、この減少率を記録し、それによって、管１６が、完全圧縮に近づいていることの指示を提供するであろう。線形アクチュエータ２０が、さらに移動させることができなくなると、モータ２１のシャフト位置もまた、変化することができず、線形アクチュエータは、停止する。この時点において、制御ユニット１００は、管１６が完全に圧縮され、エンコーダ２２が新しいエンコーダパルスの発生を停止したことを示す、モータ２１からの電流上昇を感知する。線形アクチュエータの開始から線形アクチュエータの停止までに記録された総エンコーダカウント数は、線形アクチュエータによって進行された距離を表す。

一実施形態では、制御ユニット１００は、圧板１２が、一定力を管類１６に印加するように、一定電流をモータ２１に提供するように構成される。電流のレベルは、図３Ｂにおける管類１６が、接触管類壁間の全空気またはガスを除去するという点において完全に圧縮された状態になるが、管類１６の壁の厚さが、弾性的に圧縮され、誤ってより薄い壁厚をもたらすことがないよう保証するように選択される。

総エンコーダカウントを使用して、特定の管類の厚さを識別するために、図３Ａおよび３Ｂに例証される、前述の手順は、既知の厚さの多数の異なる管に対して行なわれる。既知の厚さの各管と関連付けられたエンコーダカウント値に基づいて、管１６を圧縮し、線形アクチュエータ２０が停止後、総エンコーダカウントを測定し、その値を既知の厚さの管に対する収集されたエンコーダカウントデータと比較することによって、未知の厚さの管１６を識別することができる。

下表１に示されるように、前述の手順の発生および再現性を保証するために、前述のシステムおよび方法に従って、低厚管類（「ＬＬ」）、中厚管類（「ＮＯＭ」）、および高厚管類（「ＨＨ」）を選択し、試験を行った。各管は、複数の区画に分割され、各区画は、前述のプロセスを使用して、２回試験が行なわれ、エンコーダカウントデータを収集した。

管試料毎に収集された平均エンコーダカウント情報に基づいて、エンコーダカウントが高いほど、試験される特定の管類の厚さは薄くなることが明白である。上表１を参照すると、ＨＨ、ＮＯＭ、およびＬＬに対する平均エンコーダカウントは、それぞれ、４３８６．７、５１２８．７、および５１６８．８である。したがって、管が厚いほど、定位置センサ２３に対応する開始位置から、管１６が完全に圧縮された最終位置まで、可動圧板１２によって進行された距離「ｄ」がより短くなるため、エンコーダカウントが低くなる。さらに、前述のように、これらの平均エンコーダカウント値を既知の厚さの管のエンコーダ値と比較することによって、管ＨＨ、ＮＯＭ、およびＬＬの特定の厚さを識別することができる。管１６の決定された厚さに基づいて、制御ユニット１００は、例えば、管厚が変化するのに伴って変動するであろう、ポンプ体積、ポンプ速度、およびストローク長を含む、注入ポンプ１０のパラメータを調節することができる。

図４は、管厚を決定するための別の主要な実施形態を例証する。ここでは、管類１６は、圧板１２と１４との間に装填され、管類１６の外側によって、圧板１２および１４に印加される、結果として生じる力が、測定される。代替として、管類１６の内側が、ガスで加圧され、管類１６の外側によって、圧板１２および１４に印加される、結果として生じる力が、測定される。いずれの場合も、管類が厚いほど、伝達される力は、多くなる。図４では、管１６は、同様に、注入ポンプの圧板１２、１４間に留置される。圧板１２は、本実施形態では、移動される必要はない。各圧板１２および１４は、管１６に接触する、そのそれぞれの面上に力または圧力センサ２４ａ、２４ｂを含む。好適な圧力センサの１つは、Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌによって提供されている（型番ＦＳＬ０５Ｎ２Ｃ）。圧力センサ２４ａ、２４ｂは、代替として、例証されるように、圧板１２および１４の両方に分割されるのではなく、単一圧板１２または１４上に位置することができることを理解されたい。

図４はまた、ポート６２に流動的に接続された加圧ガス源６０を例証しており、ガス源６０からノズル６２への流動は、ガス流動コントローラ６４を介して制御される。ガスは、例えば、病院で提供される圧縮窒素、空気、または他の圧縮ガス供給源であり得る。ガスコントローラ６４は、例えば、ポンプ制御ユニット１００によって、必要に応じて、開放および閉鎖される、電子的に制御された圧力調整器であり得る。ガス流動コントローラ６４は、管類１６内側に所望の下流圧力を生成する。電気的または手動制御閉止弁６５が、代替として、または加えて、提供され得る。図示されないが、ガスライン内の圧力を読み取るための１つ以上の圧力ゲージが提供され得る。

一代替実施形態では、ガス源６０は、注入ポンプ１０に接続される、圧縮ガスのシリンダである。さらなる実施形態では、ガス源６０は、代わりに、制御ユニット１００が要求に応じて管１６を加圧するために給電するポンプ１０内の空気ポンプである。いずれの場合も、ポンプ１０は、選択的に、加圧ガスをポート６２を通して管１６内に流動させるガス調整器６４および弁６５を格納する。

動作において、看護士または施術者は、ポンプ１０の圧板１２と１４との間に管１６を装填する。この時点では、０ｐｓｉｇの内部圧力が、管１６の内側に存在する。しかしながら、管１６は、依然として、力を付与しており、これは、センサ２４ａおよび２４ｂによって記録される。力の値は、管１６が、圧板１２および１４の壁に付与する力の量を表し、これは、制御ユニット１００が、図５を参照して以下に論じられるように、管厚を算出するために使用することができる。

代替として、看護士または施術者は、管１６のキャップ６６をガス源６０のポート６２に接続し、ガス連通を確立することができる。管１６の入口端は、ピンチ弁５２を介して締め付けられる一方、管１６のカテーテル８２端は、手動クランプ６８を介して締め付けられ、密閉された管類体積を生成する。ガス源６０は、次いで、ポート６２を通して、管１６の内部１７に空気を注入するが、これは、単一圧力または圧力掃引の形態であることができる。

単一圧力の場合、制御ユニット１００は、調整器６４および弁６５を制御し、例えば、単一圧力において、管１６の内部１７にガスを注入する。センサ２４ａおよび２４ｂは、次いで、管１６が、圧板１２、１４の壁に付与する力の量を表す、力の値を記録する。制御ユニット１００は、図５を参照して以下に論じられるように、力の値を使用して、管厚を算出する。

圧力掃引の場合、制御ユニット１００は、調整器６４および弁６５を制御し、最小値から最大値への段階的上昇圧力において、管１６の内部１７にガスを注入する。この圧力掃引の間の特定の圧力漸増において、センサ２４ａおよび２４ｂは、管１６が、圧板１２、１４の壁に付与する力の表を表す力の値を記録する。圧力掃引完了に応じて、制御ユニット１００は、図５を参照して以下に論じられるように、力の値を使用して、管厚を算出する。

図５は、種々の管類、特に、低厚管類（「ＬＬ」）、通常厚管類（「ＮＯＭ」）、および高厚管類（「ＨＨ」）に対して行なわれた圧力掃引を例証する。各サイズ管の複数の試料を注入ポンプ１０の圧板１２と１４との間に挿入し、各管は、一端が、締め付けられ、管の内部は、管の開放端を通して、ガスが注入された。ガスを最大２０ｐｓｉｇの制御レベルで注入され、任意のガス注入前の０ｐｓｉｇから開始して、１-ｐｓｉｇ漸増毎に力
の値が記録された。これらの値を図５の折れ線グラフにプロットした。圧力掃引は、必要に応じて、２５ｐｓｉｇのより高い最大値またはそれ以上を有することができる。力の値を記録するための既定の圧力漸増もまた、必要に応じて、関連付けられた力の値に対してプロットするために十分なデータを収集するように変動させることができる。

図５から明白なように、同一厚を有する異なる試料管間に、変動性は、ほとんど存在しない。しかしながら、管類厚間に明白な偏差が観察されており、ＨＨ管は、ＬＬ管よりも、またはＮＯＭ管さえよりも有意に大きな力の値を返す。このグラフに基づいて、高厚管、通常厚管、低厚管を対比して識別し得る。さらに、前述のように、単一のプロットされた力の値を既知の厚さの管のプロットされた力の値と比較することによって、ポンプ１０は、自動的に、ポンプ１０内に挿入された特定のタイプの厚さ管ＨＨ、ＮＯＭ、およびＬＬを識別することができる。

ガス注入を伴うことなく、管厚を識別するために、図５は、０ｐｓｉｇでは、ＬＬ管が、約１４から１５ｍＶの力の範囲を有し、ＮＯＭ管が、約１６から１７ｍＶの力の範囲を有し、ＨＨ管が、約１８から１９ｍＶの力の範囲を有することを例証する。したがって、０ｐｓｉｇでも、異なる管厚は、管間の区別を行ない、その結果、管厚を決定することができるような異なる力を付与する。

単一ガス圧力を使用して、管厚を決定する場合、ガス流動コントローラ６４は、電気的に可変タイプである必要はなく、代わりに、例えば、手動で、設定試験圧力をもたらすように設定され得る。例えば、図５は、１５ｐｓｉｇでは、ＬＬ管が、約１８から１９ｍＶの力の範囲を有し、ＮＯＭ管が、２０から２１ｍＶの初期の力の範囲、ＨＨが、２２から２３ｍＶの初期の力の範囲を有することを示す。図５に例証される既知の範囲を前提として、未知の厚さタイプの管が、圧板１２と１４との間に挿入された場合、ポンプ１０は、管１６の力の値が、単一の所望の正圧１５ｐｓｉｇにおいて、前述の範囲内にある場合、管の厚さタイプを決定することができる。

圧力の掃引を使用して、管厚を決定する場合、対応する力の値がプロットされ、結果として生じる点からの線を形成することができ、ポンプ１０は、結果として生じる点からの線を、例えば、既知の厚さのＬＬ、ＮＯＭ、およびＨＨ管に対する線等、所定の点からの線と比較することができる。ポンプ１０は、管１６の圧力掃引からの力の値が、図５に例証される、プロットされた圧力掃引のいずれか内にある場合、管の厚さタイプを決定することができる。

（本開示の側面）
本明細書に説明される主題の側面は、単独において、または本明細書に説明される１つ以上の他の側面と組み合わせて、有用であり得る。前述の説明を限定することなく、本開示の第１の側面では、管厚を測定する方法は、静止部材と可動部材との間に管を装填することと、静止部材と可動部材との間で管を圧縮することと、管を圧縮する間、管の圧縮量を示す信号を受信することと、信号から、管が完全に圧縮されたことを決定し、管が完全に圧縮されると、管の圧縮を停止することと、完全圧縮を示す受信した信号に基づいて、管の厚さを決定することとを含む。

第１の側面と組み合わせて使用され得る、本開示の第２の側面によると、静止部材および可動部材は、注入ポンプの一部である。

前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第３の側面によると、信号を受信することは、エンコーダパルスをカウントすることを含む。

第３の側面と組み合わせて使用され得る、本開示の第４の側面によると、管が完全に圧縮されたことを決定することは、新しいエンコーダパルスが生成されていないことを決定することを含む。

第３の側面と組み合わせて使用され得る、本開示の第５の側面によると、管が完全に圧縮されたことを決定することは、新しいエンコーダパルスが減少した率を決定することを含む。

前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第６の側面によると、管は、管を弾性的に圧縮することなく、管を完全に圧縮させるのに十分な一定電流をモータに提供することを含む。

前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第７の側面によると、信号を受信することは、電流引き込み信号を受信することを含み、管類が完全に圧縮されたことを決定することは、電流上昇を感知することを含む。

前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第８の側面によると、方法はさらに、決定された管厚に基づいて、少なくとも１つの注入ポンプパラメータを設定することを含む。

前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第９の側面によると、管厚を測定する方法は、装填部分および圧力センサを有する装備を提供することであって、圧力センサは、装填部分の壁に位置している、ことと、管が、管の外壁に接触する圧力センサに力を付与するように、装填部分に管を装填することと、管の外壁によって圧力センサに付与される力を記録することと、管によって圧力センサに付与される力に基づいて、管の厚さを決定することとを含む。

第９の側面と組み合わせて、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第１０の側面によると、管の厚さを決定することは、管によって付与される力を複数の力の値と比較することを含み、各力の値は、所定の厚さを有する特定の管に対応する。

第９の側面と組み合わせて、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第１１の側面によると、管の厚さは、低管厚、中程度管厚、および高管厚から成る群から選択される相対的厚さとして決定される。

第９の側面と組み合わせて、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第１２の側面によると、装備は、注入ポンプである。

第９の側面と組み合わせて、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第１３の側面によると、方法はさらに、管の内部に正圧を印加することを含む。

前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第１４の側面によると、管厚を測定する方法は、装填部分およびセンサを有する装備を提供することであって、センサは、装填部分の壁上に位置している、ことと、管を装填部分に装填することであって、センサは、管の外壁と接触していることと、管の内部に圧力掃引を印加することであって、圧力掃引は、最小値から開始し、最大値で終了する、ことと、センサからの複数の出力値を記録することであって、各出力値は、圧力掃引の間、段階的漸増で記録される、ことと、圧力掃引の間、記録された出力値に基づいて、管の厚さを決定することとを含む。

第１４の側面と組み合わせて、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第１５の側面によると、方法はさらに、管に圧力掃引を印加する前に、管の両端を閉鎖することを含む。

第１４の側面と組み合わせて、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第１６の側面によると、最小値は、０ｐｓｉｇである。

第１４の側面と組み合わせて、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第１７の側面によると、最大値は、２５ｐｓｉｇである。

第１４の側面と組み合わせて、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第１８の側面によると、段階的漸増は、圧力掃引の間、１ｐｓｉｇ毎に行なわれる。

第１４の側面と組み合わせて、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第１９の側面によると、装備は、注入ポンプである。

第１４の側面と組み合わせて、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る、本開示の第２０の側面によると、管の厚さを決定することは、圧力掃引に沿って、複数の出力値をプロットし、管に対するセンサプロットを生成することと、センサプロットを複数の所定のセンサプロットと比較することであって、各所定のセンサプロットは、所定の厚さを有する特定の管に対応することとを含む。

本開示の第２１の側面によると、図１と関連して例証および説明される構造ならびに機能性のいずれも、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る。

本開示の第２２の側面によると、図２と関連して例証および説明される構造ならびに機能性のいずれも、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る。

本開示の第２３の側面によると、図３Ａと関連して例証および説明される構造ならびに機能性のいずれも、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る。

本開示の第２４の側面によると、図３Ｂと関連して例証および説明される構造ならびに機能性のいずれも、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る。

本開示の第２５の側面によると、図４と関連して例証および説明される構造ならびに機能性のいずれも、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る。

本開示の第２６の側面によると、図５と関連して例証および説明される構造ならびに機能性のいずれも、前述の側面のうちの任意の１つ以上と組み合わせて使用され得る。

本明細書で説明される現在好ましい実施形態の種々の変更および修正は、当業者にとって明白であることを理解されたい。そのような変更および修正は、本主題の精神および範囲から逸脱することなく、かつその意図した利点を減少させることなく、行なうことができる。したがって、そのような変更および修正は、添付の請求項によって網羅されることが意図される。

本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
管厚を測定する方法であって、前記方法は、
静止部材および可動部材を有する装備に管を装填することと、
前記静止部材と前記可動部材との間で前記管を圧縮することと、
前記管を圧縮する間、前記管の圧縮量を示す信号を受信することと、
前記信号から前記管が完全に圧縮されたことを決定すること、および、前記管が完全に圧縮されると、前記管の圧縮を停止することと、
完全圧縮を示す受信した信号に基づいて、前記管の厚さを決定することと
を含む、方法。
（項目２）
前記信号を受信することは、エンコーダパルスをカウントすることを含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記管が完全に圧縮されたことを決定することは、新しいエンコーダパルスが生成されていないことを決定することを含む、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記管が完全に圧縮されたことを決定することは、新しいエンコーダパルスが減少した率を決定することを含む、項目２に記載の方法。
（項目５）
前記管を圧縮することは、前記管を弾性的に圧縮することなく、前記管を完全に圧縮させるために十分な一定電流をモータに提供することを含む、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記信号を受信することは、電流引き込み信号を受信することを含み、前記管類が完全に圧縮されたことを決定することは、電流上昇を感知することを含む、項目１に記載の方法。
（項目７）
決定された管厚に基づいて、少なくとも１つの注入ポンプパラメータを設定することをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目８）
管厚を測定する方法であって、
装填部分および圧力センサを有する装備を提供することであって、前記圧力センサは、前記装填部分の壁に位置している、ことと、
前記管が前記管の外壁に接触している前記圧力センサに力を付与するように、前記装填部分に管を装填することと、
前記管の外壁によって前記圧力センサに付与される力を記録することと、
前記管によって前記圧力センサに付与される力に基づいて、前記管の厚さを決定することと
を含む、方法。
（項目９）
前記管の厚さを決定するステップは、前記管によって付与される力を複数の力の値と比較することを含み、各力の値は、所定の厚さを有する特定の管に対応している、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記管の厚さは、低管厚、中程度管厚、および高管厚から成る群から選択される相対的厚さとして決定される、項目８に記載の方法。
（項目１１）
前記管の内部に正圧を印加することをさらに含む、項目８に記載の方法。
（項目１２）
前記管の内部に圧力掃引を印加することであって、前記圧力掃引は、最小値から開始し、最大値で終了する、ことと、
前記圧力センサからの複数の力を記録することであって、各力は、前記圧力掃引中に段階的漸増で記録される、ことと、
をさらに含む、項目８に記載の方法。
（項目１３）
前記管に前記圧力掃引を印加する前に、前記管の両端を閉鎖することをさらに含む、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記最小値は、０ｐｓｉｇである、項目１２に記載の方法。
（項目１５）
前記最大値は、２５ｐｓｉｇである、項目１２に記載の方法。
（項目１６）
前記段階的漸増は、前記圧力掃引中に１ｐｓｉｇ毎に行なわれる、項目１２に記載の方法。
（項目１７）
前記管の厚さを決定することは、
前記圧力掃引に沿って前記複数の力をプロットし、前記管に対するセンサプロットを生成することと、
前記センサプロットを複数の所定のセンサプロットと比較することであって、各所定のセンサプロットは、所定の厚さを有する特定の管に対応している、ことと
を含む、項目１２に記載の方法。
（項目１８）
前記装備は、注入ポンプである、項目１〜１７のいずれか一項に記載の方法。

Claims (1)

1. 明細書に記載された発明。

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