JP2887418B2 - ぜん動ポンプモニター装置および方法 - Google Patents
ぜん動ポンプモニター装置および方法Info
- Publication number
- JP2887418B2 JP2887418B2 JP3501105A JP50110591A JP2887418B2 JP 2887418 B2 JP2887418 B2 JP 2887418B2 JP 3501105 A JP3501105 A JP 3501105A JP 50110591 A JP50110591 A JP 50110591A JP 2887418 B2 JP2887418 B2 JP 2887418B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drive shaft
- encoder wheel
- digital logic
- rotation
- optical coupler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 3
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 title description 26
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 11
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000003978 infusion fluid Substances 0.000 description 2
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008855 peristalsis Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
- F04B43/09—Pumps having electric drive
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/02—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light
- G02B26/04—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light by periodically varying the intensity of light, e.g. using choppers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明の分野 本発明は、一般にはぜん動ポンプに、そして詳しくは
そのようなぜん動ポンプの作動の改良されたモニタリン
グに関する。
そのようなぜん動ポンプの作動の改良されたモニタリン
グに関する。
本発明の背景 患者への静脈輸液の投与はこの技術分野において良く
知られている。典型的には、ガラスまたは可撓性容器中
の生理食塩水、グルコースまたは電解質のような溶液
は、ポリ塩化ビニル（PVC）のような可撓性プラスチッ
クチューブのある長さを通って患者の静脈アクセス部位
へ供給される。該流体の流量はローラークランプによっ
て制御され、これは所望の流量が得られるまでチューブ
の内腔を制限するように調節される。
知られている。典型的には、ガラスまたは可撓性容器中
の生理食塩水、グルコースまたは電解質のような溶液
は、ポリ塩化ビニル（PVC）のような可撓性プラスチッ
クチューブのある長さを通って患者の静脈アクセス部位
へ供給される。該流体の流量はローラークランプによっ
て制御され、これは所望の流量が得られるまでチューブ
の内腔を制限するように調節される。
容器から患者への流れはローラークランプ以外の手段
でも調節することができる。電子的に制御されたポンプ
の使用が段々普通になりつつある。静脈液投与のために
使用するポンプの一タイプはぜん動ポンプである。
でも調節することができる。電子的に制御されたポンプ
の使用が段々普通になりつつある。静脈液投与のために
使用するポンプの一タイプはぜん動ポンプである。
ぜん動ポンピング作用の使用は医療分野に特に良く適
している。これはぜん動ポンピング作用は静脈液を運ぶ
チューブの外部で適用できるからである。これは液に対
して流体推進を与えながらチューブ内の静脈液の無菌状
態を維持する。ぜん動ポンピング作用はチューブのどの
点においても適用することができる。
している。これはぜん動ポンピング作用は静脈液を運ぶ
チューブの外部で適用できるからである。これは液に対
して流体推進を与えながらチューブ内の静脈液の無菌状
態を維持する。ぜん動ポンピング作用はチューブのどの
点においても適用することができる。
医療分野において使用されるぜん動ポンプの普通の一
タイプにおいては、駆動モータは相互に角度的に間隔を
空けられたカム列へ接続される。該カムは対応する圧力
フィンガーへ接続されたカム従動子を駆動する。これら
のエレメントは圧力フィンガーへ線形波動運動を与え
る。圧力プレートが圧力フィンガーへ並列し、そして間
隔を空けて固定される。圧力プレートは、流体を推進す
るようにチューブへ波形運動を加える往復動圧力フィン
ガーに対してチューブを保持する。代りに、駆動モータ
は複数のローラーが流体推進を与えるためチューブを接
触する回転タイプぜん動ポンプを駆動する。圧力プレー
トはチューブを該ローラーに隣接して保持する。
タイプにおいては、駆動モータは相互に角度的に間隔を
空けられたカム列へ接続される。該カムは対応する圧力
フィンガーへ接続されたカム従動子を駆動する。これら
のエレメントは圧力フィンガーへ線形波動運動を与え
る。圧力プレートが圧力フィンガーへ並列し、そして間
隔を空けて固定される。圧力プレートは、流体を推進す
るようにチューブへ波形運動を加える往復動圧力フィン
ガーに対してチューブを保持する。代りに、駆動モータ
は複数のローラーが流体推進を与えるためチューブを接
触する回転タイプぜん動ポンプを駆動する。圧力プレー
トはチューブを該ローラーに隣接して保持する。
ぜん動ポンプの好ましい具体例においては、駆動モー
タは小さい増分もしくはステップで回転するステッパモ
ータである。高速度で回転しているステッパモータは回
転がコンスタントであるような肉眼的印象を与えるが、
スタッパモータは実際には小さい角度またはステップの
シリーズを回転し、短かい休止期間がそれに続く。医療
分野で使用されるぜん動ポンプに用いられるステッパモ
ータにおいては、これらの小角度ステップは約0.36゜な
いし7.2゜の範囲であり、好ましい具体例においては約
1.8゜である。これは１回転あたり1000ないし50のシャ
フトのステップシリーズを、好ましい具体例では１回転
あたり約200ステップを生ずる。
タは小さい増分もしくはステップで回転するステッパモ
ータである。高速度で回転しているステッパモータは回
転がコンスタントであるような肉眼的印象を与えるが、
スタッパモータは実際には小さい角度またはステップの
シリーズを回転し、短かい休止期間がそれに続く。医療
分野で使用されるぜん動ポンプに用いられるステッパモ
ータにおいては、これらの小角度ステップは約0.36゜な
いし7.2゜の範囲であり、好ましい具体例においては約
1.8゜である。これは１回転あたり1000ないし50のシャ
フトのステップシリーズを、好ましい具体例では１回転
あたり約200ステップを生ずる。
そのようなぜん動ポンプのポンピング作用の正確なモ
ニタリングは多数の分野において望ましい。例えば、現
在のぜん動ポンプはポンピング期間中スリップする可能
性を持っている。スリップは駆動モータへ過剰のトルク
要求が課せられ、そのためモータへパワーが印加されて
も回転運動が発生しない時に発生する。スリップは、例
えばモータ摩擦、チューブ変動、および一ぜん動サイク
ルの間大きく変動し得るピークトルク要求によって発生
し得る。もしスリップが検出されれば、それはトルク変
動を補償するようにモータへ供給するパワーを調節する
ことによって解決することができる。
ニタリングは多数の分野において望ましい。例えば、現
在のぜん動ポンプはポンピング期間中スリップする可能
性を持っている。スリップは駆動モータへ過剰のトルク
要求が課せられ、そのためモータへパワーが印加されて
も回転運動が発生しない時に発生する。スリップは、例
えばモータ摩擦、チューブ変動、および一ぜん動サイク
ルの間大きく変動し得るピークトルク要求によって発生
し得る。もしスリップが検出されれば、それはトルク変
動を補償するようにモータへ供給するパワーを調節する
ことによって解決することができる。
ポンピング作用の正確なモニタリングが望ましい他の
一分野は、ポンプが発生する回転の時間の長さおよび回
転数の測定である。これは流速を決定するために、そし
て過剰の閉塞圧力および空気塞栓の検出に重要である。
一分野は、ポンプが発生する回転の時間の長さおよび回
転数の測定である。これは流速を決定するために、そし
て過剰の閉塞圧力および空気塞栓の検出に重要である。
正確なモニタリングが重要であるなお他の一分野は、
ポンプの方向および回転のモニタリングである。ステッ
パモータで駆動されるぜん動ポンプは、例えば部品故障
による駆動パルスシーケンスの不適切な印加、またはモ
ータを駆動するため異なるパルス幅もしくは周波数変調
シーケンスの印加の結果として、異常方向に動くことが
できる。そのような異常な運転が発生した時修正ができ
るように、またはパルスシーケンスを調節することによ
ってそのような異常運転を修正するためそのような異常
運転を信号することが望ましい。
ポンプの方向および回転のモニタリングである。ステッ
パモータで駆動されるぜん動ポンプは、例えば部品故障
による駆動パルスシーケンスの不適切な印加、またはモ
ータを駆動するため異なるパルス幅もしくは周波数変調
シーケンスの印加の結果として、異常方向に動くことが
できる。そのような異常な運転が発生した時修正ができ
るように、またはパルスシーケンスを調節することによ
ってそのような異常運転を修正するためそのような異常
運転を信号することが望ましい。
このため、ポンピング作用の作動を効率的にモニター
し、スリップが発生した時パワー調節を信号し、異常な
モータ回転を防止し、そして小さな扇形増分において回
転を検出することによって正確度を改良できるぜん動ポ
ンプが望ましいであろう。本発明はそのような装置を提
供する。
し、スリップが発生した時パワー調節を信号し、異常な
モータ回転を防止し、そして小さな扇形増分において回
転を検出することによって正確度を改良できるぜん動ポ
ンプが望ましいであろう。本発明はそのような装置を提
供する。
本発明の概要 本発明は、ポンプの作動をモニターするためのエンコ
ーダーホイールを有するぜん動ポンプを提供する。エン
コーダーホイールは、オプチカルカップラーと共にデジ
タルプロセッサーへデジタル読みを提供するように作動
する、外周縁上の複数の等間隔スリットを含む。外周縁
上の複数のスリットから半径方向に離れてホイール上に
ベーンスリットも設けられ、該ベーンスリットは第２の
オプチカルカップラーと共にデジタルプロセッサーへ参
照入力を提供するように作動する。
ーダーホイールを有するぜん動ポンプを提供する。エン
コーダーホイールは、オプチカルカップラーと共にデジ
タルプロセッサーへデジタル読みを提供するように作動
する、外周縁上の複数の等間隔スリットを含む。外周縁
上の複数のスリットから半径方向に離れてホイール上に
ベーンスリットも設けられ、該ベーンスリットは第２の
オプチカルカップラーと共にデジタルプロセッサーへ参
照入力を提供するように作動する。
好ましい具体例においては、外周縁上に複数の等間隔
スリットとは異なる幅の参照セクターも設けられる。好
ましい具体例においては、ベーンスリットおよび参照セ
クターは、デジタルプロセッサーがポンピング作用をモ
ニターするように参照読みおよびベーン読みを調整する
ように調整される。
スリットとは異なる幅の参照セクターも設けられる。好
ましい具体例においては、ベーンスリットおよび参照セ
クターは、デジタルプロセッサーがポンピング作用をモ
ニターするように参照読みおよびベーン読みを調整する
ように調整される。
図面の簡単な説明 第１図は、ぜん動ポンピング装置を使用する静脈内ポ
ンプセットの斜視図である。
ンプセットの斜視図である。
第２図は、本発明の原理に従って製作したぜん動圧力
フィンガータイプポンプの一般的な概略図である。
フィンガータイプポンプの一般的な概略図である。
第３図は、本発明の原理に従って作成したエンコーダ
ーホイールの斜視図である。
ーホイールの斜視図である。
好ましい具体例の説明 第１図は、ポンプと、可撓性容器のような静脈液源を
使用する静脈投与セットの図示である。ポンプ運転メカ
ニズムおよび運転エレクトロニックス（図示せず）を備
えたポンプ20は、静脈液容器24の支持台としても役立つ
I.V.スタンド22上に架装される。連続的に投与される生
理食塩水のような流体27を典型的に収容する容器24は、
やはりスタンド22から懸垂される。
使用する静脈投与セットの図示である。ポンプ運転メカ
ニズムおよび運転エレクトロニックス（図示せず）を備
えたポンプ20は、静脈液容器24の支持台としても役立つ
I.V.スタンド22上に架装される。連続的に投与される生
理食塩水のような流体27を典型的に収容する容器24は、
やはりスタンド22から懸垂される。
投与セット10は容器24からポンプ20を経由して患者へ
流路を提供する。セット10はポリ塩化ビニル（PVC）チ
ューブのような可撓性プラスチックチューブ26の切片を
含む。
流路を提供する。セット10はポリ塩化ビニル（PVC）チ
ューブのような可撓性プラスチックチューブ26の切片を
含む。
チューブ26はその根本端において容器24の出口ポート
30へスパイク（図示せず）を介して接続された滴下室28
へ接続される。ローラークランプ32のようなクランプ手
段がポンプ20と容器24の間の１点においてチューブ26上
に配置される。チューブ26はその先端においてカテーテ
ルまたは針（図示せず）のような静脈アクセス器具へセ
ット10を接続するための手段へ接続されている。
30へスパイク（図示せず）を介して接続された滴下室28
へ接続される。ローラークランプ32のようなクランプ手
段がポンプ20と容器24の間の１点においてチューブ26上
に配置される。チューブ26はその先端においてカテーテ
ルまたは針（図示せず）のような静脈アクセス器具へセ
ット10を接続するための手段へ接続されている。
ポンプ20はぜん動ポンプハードウエアをカバーするヒ
ンジ止めドア36を含んでいる。ポンプ20は準備するた
め、ドア36が開かれ、チューブ26は後で詳しく記載する
ぜん動ポンピング装置へ挿入され、ドア36が閉じられ、
そしてポンプ20が始動される。ポンプ20はまた、ドア36
の上辺および下辺（図示せず）に開口38を備え、ドア36
が閉じられる時そこを通ってチューブ26が延びる。第１
図に図示した具体例は二重駆動ぜん動ポンプを含んでい
るが、本発明は単一ぜん動ポンプにおいて任意の個数の
ポンプ駆動の使用を意図する。
ンジ止めドア36を含んでいる。ポンプ20は準備するた
め、ドア36が開かれ、チューブ26は後で詳しく記載する
ぜん動ポンピング装置へ挿入され、ドア36が閉じられ、
そしてポンプ20が始動される。ポンプ20はまた、ドア36
の上辺および下辺（図示せず）に開口38を備え、ドア36
が閉じられる時そこを通ってチューブ26が延びる。第１
図に図示した具体例は二重駆動ぜん動ポンプを含んでい
るが、本発明は単一ぜん動ポンプにおいて任意の個数の
ポンプ駆動の使用を意図する。
第２図を参照すると、ぜん動ポンピング装置の一般的
概略図が見られる。駆動モータ42は駆動シャフト46を介
して複数のカム44aないし44hへ接続される。第２図に図
示した具体例においては８個のカムが用いられている
が、本発明においては任意の数のカムが意図される。各
カム44は隣接するカムから角度的にずらされている。複
数の角度的にずらされたカム44aないし44hは駆動シャフ
ト46と共に回転を可能にするハウジング48内に軸支され
る。
概略図が見られる。駆動モータ42は駆動シャフト46を介
して複数のカム44aないし44hへ接続される。第２図に図
示した具体例においては８個のカムが用いられている
が、本発明においては任意の数のカムが意図される。各
カム44は隣接するカムから角度的にずらされている。複
数の角度的にずらされたカム44aないし44hは駆動シャフ
ト46と共に回転を可能にするハウジング48内に軸支され
る。
複数の往復動圧力フィンガー50aないしｈが設けら
れ、その個数はカム44の個数に対応する。各圧力フィン
ガー50はカム従動子として作用することにより対応する
カム44と協力し、圧力フィンガー50を往復駆動する。駆
動シャフト46の回転運動はこのため複数の往復動圧力フ
ィンガー50a〜ｈの線状波形運動に変換される。
れ、その個数はカム44の個数に対応する。各圧力フィン
ガー50はカム従動子として作用することにより対応する
カム44と協力し、圧力フィンガー50を往復駆動する。駆
動シャフト46の回転運動はこのため複数の往復動圧力フ
ィンガー50a〜ｈの線状波形運動に変換される。
圧力フィンガー50a〜ｈに並列して設置された圧力プ
レート51が設けられ、カム軸に対して平行に延びてい
る。チューブ26は圧力フィンガー50と圧力プレート54の
間に収容される。流体推進はカム44a〜ｈの角度配向に
よって与えられた線状波形運動において圧力フィンガー
50a〜ｈがチューブ26を絞ることによって実行される。
レート51が設けられ、カム軸に対して平行に延びてい
る。チューブ26は圧力フィンガー50と圧力プレート54の
間に収容される。流体推進はカム44a〜ｈの角度配向に
よって与えられた線状波形運動において圧力フィンガー
50a〜ｈがチューブ26を絞ることによって実行される。
第３図を参照すると、本発明の原理に従って製作した
エンコーダーホイールは60によって一般的に指定されて
いる。エンコーダーホイール60は駆動シャフト46に取付
けられ、それと共に回転する。
エンコーダーホイールは60によって一般的に指定されて
いる。エンコーダーホイール60は駆動シャフト46に取付
けられ、それと共に回転する。
ぜん動ポンピング装置の好ましい具体例においては、
１回転200ステップを有するステッパモータは全ステッ
プ駆動および４ステップサイクルを利用する。このため
各ステップは全回転の1.8゜となる。
１回転200ステップを有するステッパモータは全ステッ
プ駆動および４ステップサイクルを利用する。このため
各ステップは全回転の1.8゜となる。
エンコーダーホイールは外周縁に複数の等間隔スリッ
トもしくはセクター62を備えている。各セクター62の間
にはここではブロッカー64と呼ぶ複数のエンコーダーホ
イール60部分がある。セクター62は光を通過させるよう
に作用し、ブロッカーは光をブロックするように作用す
る。ブロックされた光にはデジタル論理高もしくは１基
準が与えられ、通過した光には低もしくは０基準が与え
られる。
トもしくはセクター62を備えている。各セクター62の間
にはここではブロッカー64と呼ぶ複数のエンコーダーホ
イール60部分がある。セクター62は光を通過させるよう
に作用し、ブロッカーは光をブロックするように作用す
る。ブロックされた光にはデジタル論理高もしくは１基
準が与えられ、通過した光には低もしくは０基準が与え
られる。
各セクター62は好ましくは８ステップ分の幅である。
このため各セクター62は好ましくは14.4゜幅（α）であ
る。同様に各セクター62間のブロッカー64は好ましくは
８ステップ分の幅であり、14.4゜（α）の幅になる。
このため各セクター62は好ましくは14.4゜幅（α）であ
る。同様に各セクター62間のブロッカー64は好ましくは
８ステップ分の幅であり、14.4゜（α）の幅になる。
等間隔セクター62と異なる幅を有する参照セクター66
が設けられる。参照セクター64は、エンコーダーホイー
ルの回転方向に関して先頭縁67と後尾縁69を含んでい
る。好ましい具体例においては、参照セクター66は16ス
テップ分の幅である。このため好ましい具体例において
は参照セクターは22.8゜（β）である。このため、好ま
しい具体例は11個の等間隔セクター62と、12個の等間隔
ブロッカー64と、そして１個の参照セクター66を含むこ
とが見られる。
が設けられる。参照セクター64は、エンコーダーホイー
ルの回転方向に関して先頭縁67と後尾縁69を含んでい
る。好ましい具体例においては、参照セクター66は16ス
テップ分の幅である。このため好ましい具体例において
は参照セクターは22.8゜（β）である。このため、好ま
しい具体例は11個の等間隔セクター62と、12個の等間隔
ブロッカー64と、そして１個の参照セクター66を含むこ
とが見られる。
エンコーダーホイール60はそのほかに内側スリットも
しくはベーン68を含んでいる。ベーン68はベーン68の個
別の光学的読取りが実行できるように複数のセクター6
2,62の半径から偏心している。好ましい具体例において
は、ベーン68は参照セクター66の後尾縁69から６ステッ
プ分または10.8゜（λ）に位置する。
しくはベーン68を含んでいる。ベーン68はベーン68の個
別の光学的読取りが実行できるように複数のセクター6
2,62の半径から偏心している。好ましい具体例において
は、ベーン68は参照セクター66の後尾縁69から６ステッ
プ分または10.8゜（λ）に位置する。
再び第２図を参照すると、エンコーダーホイール60は
駆動シャフト46へ取付けられているのが見える。エンコ
ーダーホイール60の外周縁を囲んで収容しているのはＵ
字形ハウジング70である。Ｕ字形ハウジングは一対のオ
プチカルカップラー72,74を収容している。第１のオプ
チカルカップラー72はエンコーダーホイール60上の複数
のブロッカーセグメント64と対応するように配向し、こ
のためブロッカー64およびセクター62,66セグメントを
デジタルに読取るように作用する。第２のオプチカルカ
ップラー74は、ベーン68を読取るように複数のセクター
62,66の半径から半径方向に偏心して配向している。
駆動シャフト46へ取付けられているのが見える。エンコ
ーダーホイール60の外周縁を囲んで収容しているのはＵ
字形ハウジング70である。Ｕ字形ハウジングは一対のオ
プチカルカップラー72,74を収容している。第１のオプ
チカルカップラー72はエンコーダーホイール60上の複数
のブロッカーセグメント64と対応するように配向し、こ
のためブロッカー64およびセクター62,66セグメントを
デジタルに読取るように作用する。第２のオプチカルカ
ップラー74は、ベーン68を読取るように複数のセクター
62,66の半径から半径方向に偏心して配向している。
オプチカルセンサー72,74によって読取られた読みは
ポンプ制御マイクロプロセッサーによって利用される。
そのようなマイクロプロセッサー使用の一例は、本出願
と同時に出願され、その開示をここに取入れた「ぜん動
ポンプモータ駆動」と題する米国特許出願題463,644号
（特表平４−504498号対応）に開示されている。オプチ
カルカップラー72,74のデジタル読みは、マイクロプロ
セッサーに内臓されたデジタルプロセッサーに入力され
る。
ポンプ制御マイクロプロセッサーによって利用される。
そのようなマイクロプロセッサー使用の一例は、本出願
と同時に出願され、その開示をここに取入れた「ぜん動
ポンプモータ駆動」と題する米国特許出願題463,644号
（特表平４−504498号対応）に開示されている。オプチ
カルカップラー72,74のデジタル読みは、マイクロプロ
セッサーに内臓されたデジタルプロセッサーに入力され
る。
当業者には認識し得るように、この具体例の実際の構
造は、本装置の所望の効果を維持しながら容易に変更す
ることができる。例えば、ベーン68およびオプチカルカ
ップラー72,74の位置は放射方向または軸方向に均等位
置へ移動することができ、それでもなお所望の効果を提
供する。加えて、本装置は異なるステップ数を有するス
テッパモータの使用に調整することができる。勿論、こ
れら種々の構造は本発明の範囲内であることが意図され
る。
造は、本装置の所望の効果を維持しながら容易に変更す
ることができる。例えば、ベーン68およびオプチカルカ
ップラー72,74の位置は放射方向または軸方向に均等位
置へ移動することができ、それでもなお所望の効果を提
供する。加えて、本装置は異なるステップ数を有するス
テッパモータの使用に調整することができる。勿論、こ
れら種々の構造は本発明の範囲内であることが意図され
る。
第２および第３図を参照し、オプチカルカップラーが
放射方向に直列に配向されている例証具体例において本
装置の作動が記載される。デジタルプロセッサーは、モ
ータが電子的に４ステップもしくは7.2゜ステップする
毎に光透過を測定するようにプログラムされる。好まし
い具体例における各等間隔セクター62は８ステップもし
くは14.4゜であるため、各セクター62はデジタル論理00
を表わす。同時に、各ブロッカー64は８ステップもしく
は14.4゜であるため、各ブロッカー64はデジタル論理に
おいて11を表わす。参照セクター66は16ステップもしく
は28.8゜幅であり、デジタル論理は0000である。
放射方向に直列に配向されている例証具体例において本
装置の作動が記載される。デジタルプロセッサーは、モ
ータが電子的に４ステップもしくは7.2゜ステップする
毎に光透過を測定するようにプログラムされる。好まし
い具体例における各等間隔セクター62は８ステップもし
くは14.4゜であるため、各セクター62はデジタル論理00
を表わす。同時に、各ブロッカー64は８ステップもしく
は14.4゜であるため、各ブロッカー64はデジタル論理に
おいて11を表わす。参照セクター66は16ステップもしく
は28.8゜幅であり、デジタル論理は0000である。
このためドライブシャフト46の正常な回転は以下のデ
ジタル論理進行をもたらす。
ジタル論理進行をもたらす。
001100110011・・・・・0011000011 この中で４個の連続低信号0000は参照セクター60を表
す。
す。
ステッパモータの磁極のアライメントのため、ステッ
パモータスリップは常に４ステップもしくは7.2゜の損
失をもたらす。このためスリップの度毎に１個のデジタ
ル論理読みをもたらす。エンコーダーホイール60のデジ
タル論理進行をモニターすることにより、例えば 110011101110 のような異常なデジタル読みが発生した時、スリップが
検出される。このためエンコーダーホイール上のブロッ
カー64およびセクター62の使用はモータスリップを検出
するための手段を提供する。
パモータスリップは常に４ステップもしくは7.2゜の損
失をもたらす。このためスリップの度毎に１個のデジタ
ル論理読みをもたらす。エンコーダーホイール60のデジ
タル論理進行をモニターすることにより、例えば 110011101110 のような異常なデジタル読みが発生した時、スリップが
検出される。このためエンコーダーホイール上のブロッ
カー64およびセクター62の使用はモータスリップを検出
するための手段を提供する。
加えて、ベーン68は駆動モータ42の１回転が発生した
時にモニターすることができる。この態様でベーン68の
回転時間をモニターするためマイクロプロセッサーを使
用することにより、流速計算を決定するための手段が提
供される。もし異常な流速が検出されれば、警報を鳴ら
すことができる。さらに、当初スリップ状態を許容し、
その後それを防止するたようにパワーを調節することに
より、ポンプはできるだけ効率的に作動することができ
る。
時にモニターすることができる。この態様でベーン68の
回転時間をモニターするためマイクロプロセッサーを使
用することにより、流速計算を決定するための手段が提
供される。もし異常な流速が検出されれば、警報を鳴ら
すことができる。さらに、当初スリップ状態を許容し、
その後それを防止するたようにパワーを調節することに
より、ポンプはできるだけ効率的に作動することができ
る。
さらに、以前見られたように、ベーン指示器68は参照
セクター66の後尾縁69から６ステップもしくは10.8゜偏
心している。このため第３図を参照するとλは10.8゜で
あり、γは18゜である。このため角度λは１個の低デジ
タル論理読みを表し、角度γは２個の低デジタル論理読
みを表わす。このためベーン指示器68をデジタルモニタ
ーをリセットするために利用することにより、反時計方
向への完全な１回転のための適正な回転はリセット後角
度λに対応する１個の低デジタル論理読みで始まる以下
のデジタル論理進行をもたらす。
セクター66の後尾縁69から６ステップもしくは10.8゜偏
心している。このため第３図を参照するとλは10.8゜で
あり、γは18゜である。このため角度λは１個の低デジ
タル論理読みを表し、角度γは２個の低デジタル論理読
みを表わす。このためベーン指示器68をデジタルモニタ
ーをリセットするために利用することにより、反時計方
向への完全な１回転のための適正な回転はリセット後角
度λに対応する１個の低デジタル論理読みで始まる以下
のデジタル論理進行をもたらす。
011001100・・・・・11001100 時計方向への駆動シャフトの異常回転の場合には、完
全な１回転はリセット後角度γに対応する２個の低デジ
タル論理読みで始まる以下のデジタル論理進行をもたら
すであろう。
全な１回転はリセット後角度γに対応する２個の低デジ
タル論理読みで始まる以下のデジタル論理進行をもたら
すであろう。
0011001100・・・・・11001100 参照セクター66と共にベーン指示器68の使用はモータ
の回転方向をマイクロプロセッサーによって決定するた
めの手段を提供することが理解される。
の回転方向をマイクロプロセッサーによって決定するた
めの手段を提供することが理解される。
このため、セクター62,66,ブロッカー64、およびベー
ン68と組合せたオプチカルカップラー72,74によって発
生したデジタル読みはマイクロプロセッサーによってモ
ニターすることができる。もしスリップが発生すれば、
マイクロプロセッサーは駆動モータ42へ供給するパワー
を増すことができ、そしてベーン指示器68によって新し
いポンプサイクルの開始の信号を受取った時、ポンピン
グサイクルへ復帰するようにパワーを減らすことができ
る。
ン68と組合せたオプチカルカップラー72,74によって発
生したデジタル読みはマイクロプロセッサーによってモ
ニターすることができる。もしスリップが発生すれば、
マイクロプロセッサーは駆動モータ42へ供給するパワー
を増すことができ、そしてベーン指示器68によって新し
いポンプサイクルの開始の信号を受取った時、ポンピン
グサイクルへ復帰するようにパワーを減らすことができ
る。
加えて、ベーン68およびセクター62指示器の新規な配
置により、1.8゜までの小さい変動は偽読みとして検出
されないであろう。これはそのような小さい変動はエン
コーダーホイール60からのデジタル読みに影響しないか
らである。現在のポンピング機構においては−1.8゜な
いし＋1.8゜の間の変動は普通に発生するから、このこ
とは特に価値がある。勿論、当業者にはもしもっと高い
または低い精密なモニタリングを望むならば、ベーン68
およびセクター62指示器の配置は対応して調節できるこ
とが認められるであろう。
置により、1.8゜までの小さい変動は偽読みとして検出
されないであろう。これはそのような小さい変動はエン
コーダーホイール60からのデジタル読みに影響しないか
らである。現在のポンピング機構においては−1.8゜な
いし＋1.8゜の間の変動は普通に発生するから、このこ
とは特に価値がある。勿論、当業者にはもしもっと高い
または低い精密なモニタリングを望むならば、ベーン68
およびセクター62指示器の配置は対応して調節できるこ
とが認められるであろう。
このため、本発明を利用し、異常なポンプ作動は１ま
たは２セクター内で検出することができ、それ故過剰ト
ルクまたは他の変動の実質上瞬間的な検出を可能にする
ことが理解される。この分野で既知の適切なマイクロプ
ロセッサーを使用することにより、次のセクターにおい
てパワー補償を印加することができる。このため殆んど
瞬間的な修正が流速に対して加えられることができる。
たは２セクター内で検出することができ、それ故過剰ト
ルクまたは他の変動の実質上瞬間的な検出を可能にする
ことが理解される。この分野で既知の適切なマイクロプ
ロセッサーを使用することにより、次のセクターにおい
てパワー補償を印加することができる。このため殆んど
瞬間的な修正が流速に対して加えられることができる。
ここに記載した具体例に対する種々の改変および修飾
が当業者には自明であることを理解すべきである。例え
ば、本発明の原理は回転型ぜん動ポンプにも良く応用す
ることができる。そのような改変および修飾は本発明の
精神および範囲から逸脱することなく、そしてその付随
する利益を減ずることなく実施することができる。それ
故、そのような改変および修飾は請求の範囲によってカ
バーされることが意図される。
が当業者には自明であることを理解すべきである。例え
ば、本発明の原理は回転型ぜん動ポンプにも良く応用す
ることができる。そのような改変および修飾は本発明の
精神および範囲から逸脱することなく、そしてその付随
する利益を減ずることなく実施することができる。それ
故、そのような改変および修飾は請求の範囲によってカ
バーされることが意図される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−227629（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−309274（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−230174（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−47917（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−48616（ＪＰ，Ａ) 米国特許4869646（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04B 49/06 311 F04B 43/12
Claims (6)
- 【請求項１】ポンプを駆動するステッパモータの駆動軸
の回転をモニターするための装置であって、 駆動シャフトへ固着されたエンコーダーホイールを備
え、該エンコーダーホイールは、第１のオプチカルカッ
プラーに対し光学的読みを提供するように第１のオプチ
カルカップラーと協力関係にある複数の等間隔セクター
と、駆動シャフトの完全１回転が発生した時第２のオプ
チカルカップラーに対し光学的読みを提供するように第
２のオプチカルカップラーと協力関係にあるベーンスリ
ットと、第１のオプチカルカップラーに対し、複数の等
間隔セクターによって提供される光学的読みとは別個の
読みを提供するように第１のオプチカルカップラーと協
力関係に設けられた参照セクターを備えており、さらに 第１のオプチカルカップラーに対して提供される光学的
読みに応答してモータスリップを表わす第１のデジタル
信号を発生し、そして第１および第２のオプチカルカッ
プの両方へ提供される光学的読みに応答して駆動シャフ
トの回転方向を表わす第２のデジタル信号を発生するた
めの信号発生手段、 を備えている前記モニター装置。 - 【請求項２】前記等間隔セクターおよび参照セクターは
エンコーダーホイールの中心から一定の半径に設けられ
ている請求項１のモニター装置。 - 【請求項３】ベーンスリットは、エンコーダーホイール
の中心から前記等間隔および参照セクターと異なる半径
に設けられている請求項２のモニター装置。 - 【請求項４】前記等間隔セクターおよび参照セクター
は、エンコーダーホイールの外周縁に設けられている請
求項２のモニター装置。 - 【請求項５】ポンプを駆動するステッパモータの駆動シ
ャフトの回転をモニターする方法であって、 駆動シャフトへ固着したエンコーダーホイールにより駆
動シャフトの回転角度の関数として第１の実際のデジタ
ル論理進行を提供すること、 前記エンコーダーホイールにより駆動シャフトの回転方
向の関数として第２の実際のデジタル論理進行を提供す
ること、 第１および第２のデジタル論理進行を読取ること、 第１および第２のデジタル論理進行をあらかじめ定めた
正常な第１および第２のデジタル論理進行と比較するこ
と、 実際のデジタル論理進行が正常なデジタル論理進行と異
なる時信号すること、 を含む前記モニター方法。 - 【請求項６】駆動シャフトの完全な１回転毎に電子信号
を提供すること、該電子信号間の時間を測定すること、
そして前記回転時間の関数として注入の時間的流量を決
定することをさらに含んでいる請求項５のモニター方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US463,716 | 1990-01-11 | ||
| US07/463,716 US5003239A (en) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | Peristaltic pump monitoring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04504298A JPH04504298A (ja) | 1992-07-30 |
| JP2887418B2 true JP2887418B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=23841087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3501105A Expired - Fee Related JP2887418B2 (ja) | 1990-01-11 | 1990-11-28 | ぜん動ポンプモニター装置および方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5003239A (ja) |
| EP (1) | EP0462238B1 (ja) |
| JP (1) | JP2887418B2 (ja) |
| CA (1) | CA2047231C (ja) |
| DE (1) | DE69030254T2 (ja) |
| WO (1) | WO1991010934A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8926553B2 (en) | 2000-12-22 | 2015-01-06 | Christopher Nigel Langley | Pen-type injector having an electronic control unit |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04333904A (ja) * | 1991-05-09 | 1992-11-20 | Brother Ind Ltd | サーボモータの制御装置 |
| KR0160689B1 (ko) * | 1995-04-24 | 1998-12-15 | 김광호 | 로보트의 원점복귀 장치 |
| KR100215458B1 (ko) * | 1996-07-19 | 1999-08-16 | 윤종용 | 회전모터의 절대각위치 산출장치 및 이를 적용한 속도제어장치 |
| GB2319079B (en) * | 1996-10-29 | 2000-07-12 | Baxter Int | Infusion pump monitoring encoder/decoder |
| US6409143B1 (en) | 2000-02-02 | 2002-06-25 | Ewc Controls Incorporated | Damper assembly with an electro-optical controller for positioning the damper vanes |
| US6393338B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-05-21 | Tadeusz Kemnitz | Apparatus and control method for accurate rotary peristaltic pump filling |
| US7061197B1 (en) * | 2005-06-22 | 2006-06-13 | Wayne-Dalton Corp. | Pivoting and barrier locking operator system |
| US7423404B2 (en) * | 2006-09-07 | 2008-09-09 | Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co, Ltd. | Sample-loading system and anti-collision device and anti-collision method thereof |
| EP2085615A1 (en) | 2008-01-31 | 2009-08-05 | Massimo Dinelli | A peristaltic pump for supplying fluid products and a method for controlling said pump |
| EP2347129A4 (en) * | 2008-11-10 | 2016-08-31 | Curlin Medical Inc | PROCESS AND APPARATUS FOR PERISTALTIC PUMP |
| ES2691921T3 (es) * | 2014-07-24 | 2018-11-29 | Merck Patent Gmbh | Dispositivo de rotor para bomba peristáltica |
| EP3365557B1 (en) * | 2015-10-21 | 2021-05-12 | Haemonetics Corporation | Peristaltic pump with controlled stop |
| GB2570320A (en) * | 2018-01-19 | 2019-07-24 | Watson Marlow Ltd | Peristaltic rotor unit, clamp and tube connector |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1252423B (ja) * | 1967-10-19 | |||
| US2423591A (en) * | 1939-09-16 | 1947-07-08 | John W Flude | Apparatus for making geophysical surveys under water |
| DE1473907B2 (de) * | 1965-05-13 | 1969-10-30 | Messerschmitt-BQlkow GmbH, 8000 München | Vorrichtung zur Bildung eines dem Mittelwert proportionalen Zahlenwertes mit digitalen Mitteln aus zwei gegenüberliegenden Randkoordinaten eines in einer Kamera aufgefangenen Sonnenbildes |
| GB1395246A (en) * | 1972-10-17 | 1975-05-21 | Short Brothers & Harland Ltd | Method of and apparatus for sensing the position of a body |
| US3843915A (en) * | 1973-02-02 | 1974-10-22 | Ncr Co | Servo-motor control system including a two phase digital shaft position detector |
| US4107595A (en) * | 1977-01-24 | 1978-08-15 | Teletype Corporation | Current control system for a stepping motor |
| FR2410826A1 (fr) * | 1977-12-02 | 1979-06-29 | Renault | Procede de reperage de la position angulaire d'une piece animee d'un mouvement de rotation et appareil en faisant application |
| US4263506A (en) * | 1978-12-21 | 1981-04-21 | Hewlett-Packard Company | Pulse generating apparatus |
| CH637234A5 (de) * | 1979-05-16 | 1983-07-15 | Ssih Equipment Sa | Einrichtung zur stellungsdetektion, insbesondere zur winkelstellungsdetektion, eines markierungstraegers. |
| US4360769A (en) * | 1979-09-07 | 1982-11-23 | Honeywell Inc. | Optical counting motor shaft positioner |
| DE3010611C2 (de) * | 1980-03-20 | 1983-06-01 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Digitale elektrische Längen- oder Winkelmeßeinrichtung |
| JPS5926283A (ja) * | 1982-08-05 | 1984-02-10 | Seiko Epson Corp | シリアルプリンタの制御方法 |
| JPH0244374B2 (ja) * | 1982-09-14 | 1990-10-03 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Kogakushikirootariienkooda |
| JPS59224516A (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-17 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式エンコ−ダ |
| JPS6047916A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-15 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 回転数検出装置 |
| JPS6047917A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-15 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 回転角度検出装置 |
| DE3423420A1 (de) * | 1984-06-26 | 1986-01-02 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zum erkennen von schrittverlusten bei schrittmotorgetriebenen stellvorrichtungen |
| US4869646A (en) * | 1984-10-15 | 1989-09-26 | American Hospital Supply Corp. | Continuous peristaltic pump |
| JPH0545337Y2 (ja) * | 1985-03-25 | 1993-11-18 | ||
| US4628239A (en) * | 1985-06-06 | 1986-12-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Dual optical mechanical position tracker |
| JPS62238415A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-19 | Hitachi Medical Corp | ロ−タリエンコ−ダ出力位相補正回路 |
| DE3630312A1 (de) * | 1986-09-05 | 1988-03-17 | Thomson Brandt Gmbh | Schaltungsanordnung zur elektronischen kommutierung eines gleichstrommotors |
| US4736187A (en) * | 1986-12-04 | 1988-04-05 | The Regents Of The University Of California | Encoder for measuring both incremental and absolute positions of moving elements |
| JPH0647917A (ja) * | 1992-07-30 | 1994-02-22 | Canon Inc | 液体噴射記録ヘッドの製造方法 |
-
1990
- 1990-01-11 US US07/463,716 patent/US5003239A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-28 EP EP91900442A patent/EP0462238B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-11-28 WO PCT/US1990/006925 patent/WO1991010934A1/en active IP Right Grant
- 1990-11-28 JP JP3501105A patent/JP2887418B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-28 CA CA002047231A patent/CA2047231C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-28 DE DE69030254T patent/DE69030254T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8926553B2 (en) | 2000-12-22 | 2015-01-06 | Christopher Nigel Langley | Pen-type injector having an electronic control unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69030254T2 (de) | 1997-10-30 |
| DE69030254D1 (de) | 1997-04-24 |
| US5003239A (en) | 1991-03-26 |
| EP0462238A1 (en) | 1991-12-27 |
| WO1991010934A1 (en) | 1991-07-25 |
| CA2047231A1 (en) | 1991-07-12 |
| EP0462238B1 (en) | 1997-03-19 |
| EP0462238A4 (en) | 1993-09-08 |
| CA2047231C (en) | 2001-10-02 |
| JPH04504298A (ja) | 1992-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2887418B2 (ja) | ぜん動ポンプモニター装置および方法 | |
| US5018945A (en) | Accurate peristaltic pump | |
| US4781525A (en) | Flow measurement system | |
| EP0225158B1 (en) | Dual mode i.v. infusion device | |
| EP0781380B1 (en) | System for increasing flow uniformity | |
| CN102123748B (zh) | 用于监测用来使液体在软管管路内输送的蠕动软管泵的方法和装置 | |
| US6064797A (en) | Volumetric flow equalizing drive control wheel | |
| JPS62176457A (ja) | 静脈点滴装置 | |
| US8864474B2 (en) | Method and apparatus for a peristaltic pump | |
| EP0118505A1 (en) | APPARATUS FOR PUMPING A PERISTALTIC FLUID. | |
| JPH0570B2 (ja) | ||
| JPH0126304B2 (ja) | ||
| GB2319079A (en) | Infusion pump monitoring encoder/decoder | |
| JP2821950B2 (ja) | ぜん動ポンプモータ駆動 | |
| RU2111017C1 (ru) | Перистальтическое устройство для дозировки жидких сред | |
| SU862952A1 (ru) | Устройство дл перекачивани биологической жидкости | |
| JPH084622B2 (ja) | 液体ポンプの制御装置 | |
| JPH0459912B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |