JPH09256959A - ポンプ - Google Patents
ポンプInfo
- Publication number
- JPH09256959A JPH09256959A JP8064400A JP6440096A JPH09256959A JP H09256959 A JPH09256959 A JP H09256959A JP 8064400 A JP8064400 A JP 8064400A JP 6440096 A JP6440096 A JP 6440096A JP H09256959 A JPH09256959 A JP H09256959A
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- Japan
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- flow rate
- pump
- drive value
- fluid
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 医療用ポンプにおいて、流量を高い精度で変
更できる。 【解決手段】 校正モードにすると、可変流量範囲と対
応したポンプ駆動値（電圧など）の全範囲の各点を順次
ポンプ駆動手段１４に与え、その各駆動値でのポンプ流
量を流量計測手段２１で測定し、これら駆動値と流量と
を流量特性テーブル１１に設定し、通常の使用時に、設
定した流量に応じて流量特性テーブル１１から駆動値を
決定してポンプを駆動する。流量計測手段２１の流量測
定に用いる流体はタンク２７よりポンプ本体１５に循環
使用するようにされている。
更できる。 【解決手段】 校正モードにすると、可変流量範囲と対
応したポンプ駆動値（電圧など）の全範囲の各点を順次
ポンプ駆動手段１４に与え、その各駆動値でのポンプ流
量を流量計測手段２１で測定し、これら駆動値と流量と
を流量特性テーブル１１に設定し、通常の使用時に、設
定した流量に応じて流量特性テーブル１１から駆動値を
決定してポンプを駆動する。流量計測手段２１の流量測
定に用いる流体はタンク２７よりポンプ本体１５に循環
使用するようにされている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は例えば医療用透析
装置、血液ろ過装置などの医療用ポンプ、その他一般
に、例えば１時間当り５０ｍｌ〜３０００ｍｌのように
流量が比較的少なく、かつ例えば０．１％程度の高精度
が要求されるポンプに関する。
装置、血液ろ過装置などの医療用ポンプ、その他一般
に、例えば１時間当り５０ｍｌ〜３０００ｍｌのように
流量が比較的少なく、かつ例えば０．１％程度の高精度
が要求されるポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のポンプは平均的な駆動値
−流量特性テーブルを備え、設定された流量により流量
テーブルを参照して駆動値、例えば電圧を出力し、その
電圧によりポンプ動作を行っていた。
−流量特性テーブルを備え、設定された流量により流量
テーブルを参照して駆動値、例えば電圧を出力し、その
電圧によりポンプ動作を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ポンプにより特性のば
らつきがあるため、平均的な流量テーブル特性では実際
の流量はポンプごとに設定値に対しばらつきが生じ、高
い精度のものは得られなかった。各ポンプごとに平均的
流量特性に補正係数を乗じてばらつきを吸収することが
考えられるが、その特性のばらつきが、全設定流量範囲
で一定でない場合は十分な補正ができない。しかもこの
ポンプごとの補正係数を求めるため多くの時間を必要と
する問題がある。
らつきがあるため、平均的な流量テーブル特性では実際
の流量はポンプごとに設定値に対しばらつきが生じ、高
い精度のものは得られなかった。各ポンプごとに平均的
流量特性に補正係数を乗じてばらつきを吸収することが
考えられるが、その特性のばらつきが、全設定流量範囲
で一定でない場合は十分な補正ができない。しかもこの
ポンプごとの補正係数を求めるため多くの時間を必要と
する問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明によれば駆動値
を設定してポンプ動作を行わせ、その駆動値と対応した
ポンプ流量を測定する流量計測手段が設けられ、その設
定駆動値と測定流量とを用いて駆動値−流量特性テーブ
ルを変更、つまり校正する手段が設けられている。
を設定してポンプ動作を行わせ、その駆動値と対応した
ポンプ流量を測定する流量計測手段が設けられ、その設
定駆動値と測定流量とを用いて駆動値−流量特性テーブ
ルを変更、つまり校正する手段が設けられている。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１にこの発明の実施例を示す。
流量と駆動値との関係が記憶されている流量テーブル１
１が備えられており、流量設定手段１２に流量を設定入
力すると、制御手段１３はその設定された流量に対する
駆動値を流量特性テーブル１１を参照して求め、この駆
動値をポンプ駆動手段１４に与えてポンプ本体１５を駆
動してポンプ動作させる。つまりポンプ本体１５は流入
口１６より流体を取込み、流出口１７から排出し、その
排出流体の速度は設定流量となる。
流量と駆動値との関係が記憶されている流量テーブル１
１が備えられており、流量設定手段１２に流量を設定入
力すると、制御手段１３はその設定された流量に対する
駆動値を流量特性テーブル１１を参照して求め、この駆
動値をポンプ駆動手段１４に与えてポンプ本体１５を駆
動してポンプ動作させる。つまりポンプ本体１５は流入
口１６より流体を取込み、流出口１７から排出し、その
排出流体の速度は設定流量となる。
【０００６】この発明においては流量計測手段２１が設
けられ、また制御手段１３に対し、校正モードを設定す
る校正モード設定手段２２、ポンプ本体１５の流出口１
７より流出される流体を流量計測手段２１に切替え供給
するバルブ２３がそれぞれ設けられる。制御手段１３は
例えば、マイクロプロセッサを有し、内蔵ＲＯＭ内のプ
ログラムを解読実行することによりポンプ動作、校正動
作をするものである。流量計測手段２１は例えば図２Ａ
に示すように電子式重量計２４上に容器２５が乗せら
れ、バルブ２３で切り替えられたポンプ本体１５からの
流体が容器２５内へ供給されるようにされ、また必要に
応じて容器２５に付けられたバルブ２６を開くことによ
り容器２５内の液体を外部へ排出することができるよう
にされ、重量計２４の測定重量は制御手段１３に取込む
ことができるようにされている。なお、図に示していな
いが制御手段１３と各部との接続は適当なインタフェー
スが介在される。またこの例ではタンク２７が設けら
れ、校正モードにおいて、タンク２７内の流体がポンプ
本体１５により容器２５へ送るようにされ、更にバルブ
２６を通して容器２５より排出した流体は循環パイプ２
８を通じてタンク２７へ戻されるようにされている。
けられ、また制御手段１３に対し、校正モードを設定す
る校正モード設定手段２２、ポンプ本体１５の流出口１
７より流出される流体を流量計測手段２１に切替え供給
するバルブ２３がそれぞれ設けられる。制御手段１３は
例えば、マイクロプロセッサを有し、内蔵ＲＯＭ内のプ
ログラムを解読実行することによりポンプ動作、校正動
作をするものである。流量計測手段２１は例えば図２Ａ
に示すように電子式重量計２４上に容器２５が乗せら
れ、バルブ２３で切り替えられたポンプ本体１５からの
流体が容器２５内へ供給されるようにされ、また必要に
応じて容器２５に付けられたバルブ２６を開くことによ
り容器２５内の液体を外部へ排出することができるよう
にされ、重量計２４の測定重量は制御手段１３に取込む
ことができるようにされている。なお、図に示していな
いが制御手段１３と各部との接続は適当なインタフェー
スが介在される。またこの例ではタンク２７が設けら
れ、校正モードにおいて、タンク２７内の流体がポンプ
本体１５により容器２５へ送るようにされ、更にバルブ
２６を通して容器２５より排出した流体は循環パイプ２
８を通じてタンク２７へ戻されるようにされている。
【０００７】校正モード設定手段２２により校正モード
に設定されると、制御手段１３は図３に示すような処理
を行う。まず準備段階（Ｓ1 ）でポンプ駆動手段１４に
対して与えるポンプ流量を決定する電圧、電流、位相角
などの駆動値の変更範囲（駆動値範囲）を、校正に必要
な数Ｎに分割する。例えば流量０〜１０００ｍｌ／時と
対応する駆動値範囲を５０点に分割する。
に設定されると、制御手段１３は図３に示すような処理
を行う。まず準備段階（Ｓ1 ）でポンプ駆動手段１４に
対して与えるポンプ流量を決定する電圧、電流、位相角
などの駆動値の変更範囲（駆動値範囲）を、校正に必要
な数Ｎに分割する。例えば流量０〜１０００ｍｌ／時と
対応する駆動値範囲を５０点に分割する。
【０００８】次にバルブ２６を開き、容器２５の流体を
排出する。重量計２４の測定重量を監視し、流体測定に
十分な空状態になるのを待つ（Ｓ3 ）。容器２５を完全
な空にしてもよく、一定値残っている状態でもよい。容
器２５内が所定の空になるとバルブ２６を閉じ
（Ｓ4 ）、分割した駆動値範囲を各駆動値Ｘi を所定の
順、例えば最小値よりポンプ駆動手段１４に与えてポン
プ動作をさせる（Ｓ5 ）。ポンプ動作が安定するのを待
つ（Ｓ6 ）、ポンプによっては目的とする駆動値Ｘi に
するため、特にＸi が大きい（流量が大きい）場合に、
徐々に駆動値（流量）を上げて目的駆動値とする。目的
とする駆動値Ｘi の流量になる時間はポンプにより、ま
た流量により決っている。よって段階Ｓ6 では経過時間
で判定することができる。
排出する。重量計２４の測定重量を監視し、流体測定に
十分な空状態になるのを待つ（Ｓ3 ）。容器２５を完全
な空にしてもよく、一定値残っている状態でもよい。容
器２５内が所定の空になるとバルブ２６を閉じ
（Ｓ4 ）、分割した駆動値範囲を各駆動値Ｘi を所定の
順、例えば最小値よりポンプ駆動手段１４に与えてポン
プ動作をさせる（Ｓ5 ）。ポンプ動作が安定するのを待
つ（Ｓ6 ）、ポンプによっては目的とする駆動値Ｘi に
するため、特にＸi が大きい（流量が大きい）場合に、
徐々に駆動値（流量）を上げて目的駆動値とする。目的
とする駆動値Ｘi の流量になる時間はポンプにより、ま
た流量により決っている。よって段階Ｓ6 では経過時間
で判定することができる。
【０００９】駆動値Ｘi の駆動によるポンプ動作が安定
に行われる状態になると、バルブ２３を容器２５側に切
換え計量動作を開始する（Ｓ7 ）。これより所定時間Ｔ
の経過を待ち（Ｓ8 ）、所定時間経過すると、バルブ２
３を通常の状態に戻すと共にポンプ動作を停止させる
（Ｓ9 ）。この所定時間Ｔ（分）の間に容器２５に供給
された流体の重量Ｗ（ｇ）を重量計２４により求め、こ
の時の駆動値Ｘi に対するポンプ流量Ｑi を Ｑ（ｇ／分）＝Ｗ（ｇ）／Ｔ（分） により演算し、その駆動値Ｘi と流量Ｑi を駆動値−流
量テーブル（図１Ｂ）のｉ番目に記憶する（Ｓ10）。な
お、正確には流体の単位重量に対する容量をＷ（ｇ）に
乗算し、その乗算値をＴで割り算して流量Ｑとする。
に行われる状態になると、バルブ２３を容器２５側に切
換え計量動作を開始する（Ｓ7 ）。これより所定時間Ｔ
の経過を待ち（Ｓ8 ）、所定時間経過すると、バルブ２
３を通常の状態に戻すと共にポンプ動作を停止させる
（Ｓ9 ）。この所定時間Ｔ（分）の間に容器２５に供給
された流体の重量Ｗ（ｇ）を重量計２４により求め、こ
の時の駆動値Ｘi に対するポンプ流量Ｑi を Ｑ（ｇ／分）＝Ｗ（ｇ）／Ｔ（分） により演算し、その駆動値Ｘi と流量Ｑi を駆動値−流
量テーブル（図１Ｂ）のｉ番目に記憶する（Ｓ10）。な
お、正確には流体の単位重量に対する容量をＷ（ｇ）に
乗算し、その乗算値をＴで割り算して流量Ｑとする。
【００１０】次に駆動範囲のすべての分割点についての
流量測定を行ったか、つまりｉ＝Ｎとなったかを調べ
（Ｓ11）、ｉ＝Ｎでなければｉの値を例えば＋１して更
新して段階Ｓ2 に戻る（Ｓ12）。このようにして図１Ｂ
に示す駆動範囲を分割した各駆動値Ｘi に対する流量Ｑ
i を得、これを新たな流量テーブル１１として校正モー
ドを終了する。この状態では通常動作時に、校正入力さ
れた流量は流量テーブル１１の流量値と必ずしも一致し
ない。その場合は流量テーブル１１中の設定入力流量値
に最も近い流量に対する駆動値を選択するようにする。
あるいは、図１Ｂに示した測定結果から、通常設定入力
する各種流量値と対応する駆動値を例えば線形補間によ
り求めて流量テーブル１１を作成する。
流量測定を行ったか、つまりｉ＝Ｎとなったかを調べ
（Ｓ11）、ｉ＝Ｎでなければｉの値を例えば＋１して更
新して段階Ｓ2 に戻る（Ｓ12）。このようにして図１Ｂ
に示す駆動範囲を分割した各駆動値Ｘi に対する流量Ｑ
i を得、これを新たな流量テーブル１１として校正モー
ドを終了する。この状態では通常動作時に、校正入力さ
れた流量は流量テーブル１１の流量値と必ずしも一致し
ない。その場合は流量テーブル１１中の設定入力流量値
に最も近い流量に対する駆動値を選択するようにする。
あるいは、図１Ｂに示した測定結果から、通常設定入力
する各種流量値と対応する駆動値を例えば線形補間によ
り求めて流量テーブル１１を作成する。
【００１１】図３に示した例では容器２５に所定時間Ｔ
に流入した流体の重量により流量を測定しているため、
正確に流量を求めるには測定重量を容積に変換する必要
がある。図２Ｂに示すように容器２５に液位センサ２９
を設け、段階Ｓ8 で所定時間Ｔとなった時の、容器２５
の流体の液位から液量を求め、この液量を時間Ｔで割算
して流量Ｑを求めてもよい。
に流入した流体の重量により流量を測定しているため、
正確に流量を求めるには測定重量を容積に変換する必要
がある。図２Ｂに示すように容器２５に液位センサ２９
を設け、段階Ｓ8 で所定時間Ｔとなった時の、容器２５
の流体の液位から液量を求め、この液量を時間Ｔで割算
して流量Ｑを求めてもよい。
【００１２】あるいは図２Ｂにおいて流体を容器２５へ
供給し始めてから、液位センサ２９により容器２５内の
液量が所定になるとこれを検出し、その検出までの時間
Ｔを測定し、この時間で前記所定液量を割算して流量と
してもよい。図４に、所定液量となるまでの時間を測定
して流量を求める他の実施例を示す。
供給し始めてから、液位センサ２９により容器２５内の
液量が所定になるとこれを検出し、その検出までの時間
Ｔを測定し、この時間で前記所定液量を割算して流量と
してもよい。図４に、所定液量となるまでの時間を測定
して流量を求める他の実施例を示す。
【００１３】図４Ａにおいて、容器２５ａの下端部に流
体センサ３１を設け、上端部に流体センサ３２を設け、
流体センサ３１，３２で囲まれる容器２５ａ内の容積は
予め検定してあり、その容積は既知の値Ｖである。バル
ブ２３ａが開いているとポンプからの流体はタンク２７
側に流れると共に、容器２５ａ中の流体もタンク２７へ
排出される。その作用を図４Ｂを用いて説明する。
体センサ３１を設け、上端部に流体センサ３２を設け、
流体センサ３１，３２で囲まれる容器２５ａ内の容積は
予め検定してあり、その容積は既知の値Ｖである。バル
ブ２３ａが開いているとポンプからの流体はタンク２７
側に流れると共に、容器２５ａ中の流体もタンク２７へ
排出される。その作用を図４Ｂを用いて説明する。
【００１４】準備段階（Ｓ１）は、先に説明した例と同
様であるので、説明を省略する。次にバルブ２３ａを開
け（Ｓ２１）、容器２５ａ中の流体をタンク２７へ排出
し、容器２５ａが完全に空になるのを待つ（Ｓ３）。さ
らにポンプを駆動値Ｘｉで駆動し、（Ｓ５）、ポンプが
所定の回転数に達したら（Ｓ６）、バルブ２３ａを閉じ
て、ポンプからの流体を容器２５ａ側に導入する（Ｓ２
２）。流体センサ３１が流体を検出する（Ｓ２３）とタ
イマで計数を開始し（Ｓ２４）、やがて流体センサ３２
が流体を検出する（Ｓ２５）とタイマを停止する（Ｓ２
６）。続いてバルブ２３ａを開けて（Ｓ２７）、ポンプ
からの流体をタンク２７側に流すと共に、容器２５ａの
流体を排出する。センサ３１が流体を検出してからセン
サ３２が流体を検出するまでに要した時間をＴとすると
き、 Ｑｉ＝Ｖ／Ｔ で計算した流量Ｑｉ（ｍｌ／ｍｉｎ）を流量テーブル
（図１Ｂ）のｉ番目に記憶する（Ｓ１０）。
様であるので、説明を省略する。次にバルブ２３ａを開
け（Ｓ２１）、容器２５ａ中の流体をタンク２７へ排出
し、容器２５ａが完全に空になるのを待つ（Ｓ３）。さ
らにポンプを駆動値Ｘｉで駆動し、（Ｓ５）、ポンプが
所定の回転数に達したら（Ｓ６）、バルブ２３ａを閉じ
て、ポンプからの流体を容器２５ａ側に導入する（Ｓ２
２）。流体センサ３１が流体を検出する（Ｓ２３）とタ
イマで計数を開始し（Ｓ２４）、やがて流体センサ３２
が流体を検出する（Ｓ２５）とタイマを停止する（Ｓ２
６）。続いてバルブ２３ａを開けて（Ｓ２７）、ポンプ
からの流体をタンク２７側に流すと共に、容器２５ａの
流体を排出する。センサ３１が流体を検出してからセン
サ３２が流体を検出するまでに要した時間をＴとすると
き、 Ｑｉ＝Ｖ／Ｔ で計算した流量Ｑｉ（ｍｌ／ｍｉｎ）を流量テーブル
（図１Ｂ）のｉ番目に記憶する（Ｓ１０）。
【００１５】次に駆動範囲のすべての分岐点についての
流量測定をおこなったかを調べ（Ｓ１１）、ｉ＝Ｎでな
ければｉの値を例えば＋１して更新してＳ５に戻る（Ｓ
１２）。なお、流体センサを設ける容器２５ａの下端部
および上端部の断面積は容器２５ａ本体部の断面積より
小さいこと、即ち細い方が時間を精度よく測定するため
にはより好ましい。流体センサ３１，３２としては超音
波センサ、光センサなどを用いることができる。また容
器２５に所定時間Ｔ流体を供給し、その後、その容器２
５内の流体を所定の流量ｑで排出し、容器２５が空にな
るまでの時間ｔを測定し、流量をＱ＝ｑｔ／Ｔにより求
めてもよい。
流量測定をおこなったかを調べ（Ｓ１１）、ｉ＝Ｎでな
ければｉの値を例えば＋１して更新してＳ５に戻る（Ｓ
１２）。なお、流体センサを設ける容器２５ａの下端部
および上端部の断面積は容器２５ａ本体部の断面積より
小さいこと、即ち細い方が時間を精度よく測定するため
にはより好ましい。流体センサ３１，３２としては超音
波センサ、光センサなどを用いることができる。また容
器２５に所定時間Ｔ流体を供給し、その後、その容器２
５内の流体を所定の流量ｑで排出し、容器２５が空にな
るまでの時間ｔを測定し、流量をＱ＝ｑｔ／Ｔにより求
めてもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、校
正モードにすることにより流量特性テーブルを作成する
ことができ、また適当な時期に流量特性テーブルを校正
することができ、ポンプごとの流量特性の差に拘らず、
設定した流量と精度よく一致した流量で流体を供給する
ことができる。しかもこの校正には手間を要しない。
正モードにすることにより流量特性テーブルを作成する
ことができ、また適当な時期に流量特性テーブルを校正
することができ、ポンプごとの流量特性の差に拘らず、
設定した流量と精度よく一致した流量で流体を供給する
ことができる。しかもこの校正には手間を要しない。
【００１７】校正時に、容器２５内の流体を循環利用す
るようにすればタンク２７として大きなものを必要とせ
ず、通常の使用時以外例えば夜間などに自動的に校正さ
せることができ、経年変化などに対処でき、常に流量精
度を高く保つことができる。
るようにすればタンク２７として大きなものを必要とせ
ず、通常の使用時以外例えば夜間などに自動的に校正さ
せることができ、経年変化などに対処でき、常に流量精
度を高く保つことができる。
【図１】この発明の実施例の機能構成を示すブロック
図。
図。
【図２】流量計測手段の具体例を示す図。
【図３】流量計測の処理手順の例を示す流れ図。
【図４】Ａは流量計測手段の他の例を示す図、Ｂはその
流量計測処理手順の一部を示す流れ図である。
流量計測処理手順の一部を示す流れ図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 駆動値−流量特性テーブルを備え、設定
入力された流量に応じて上記流量特性テーブルを参照し
て駆動値を得、その駆動値でポンプ動作を行い、かつ上
記駆動値−流量特性テーブルを変更することができるポ
ンプにおいて、 駆動値を設定してポンプ動作をさせ、その駆動値と対応
した上記ポンプの流量を測定する流量計測手段と、 上記設定駆動値と測定流量に応じて上記駆動値−流量特
性テーブルを変更する手段と、 を備えたことを特徴とするポンプ。 - 【請求項２】 上記流量計測手段は、駆動値の変更可能
範囲の所定の各駆動値について、流量測定を自動的に行
う手段であることを特徴とする請求項１記載のポンプ。 - 【請求項３】 上記流量計測手段は、上記ポンプ動作を
所定時間行い、その間に排出される流体体積又は流体重
量を測定して流量を測定する手段であるとことを特徴と
する請求項２記載のポンプ。 - 【請求項４】 上記流量計測手段は上記ポンプ動作によ
り所定の流体体積又は流体重量が排出されるまでの時間
を計測して流量を測定する手段であることを特徴とする
請求項２記載のポンプ。 - 【請求項５】 上記流量計測手段による流量測定のため
に上記ポンプから排出された流体を、その測定後に上記
流量測定のために上記ポンプに戻す循環手段を備えてい
ることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のポ
ンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8064400A JPH09256959A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8064400A JPH09256959A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09256959A true JPH09256959A (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=13257240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8064400A Pending JPH09256959A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09256959A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006120881A1 (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-16 | Ckd Corporation | 薬液供給システム及び薬液供給ポンプ |
-
1996
- 1996-03-21 JP JP8064400A patent/JPH09256959A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006120881A1 (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-16 | Ckd Corporation | 薬液供給システム及び薬液供給ポンプ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040708 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040727 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041130 |