Инфузионный насос

Инфузионный насос

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНФУЗИОННЫЙ HACOC, содержащий синхронный электродвигатель, роликовый насос, источник тока, задатчик режимов, управляемый генератор, формирователь фазньгх последовательностей и электронные ключи, отличающийс я тем, что, с целью повышения равномерности потока биологической жидкости путем уменьшения неравномерности, вращения ротора синхронного электродвигателя , ИНФУЗИОННЫЙ насос дополнительно снабжен компараторами, электронными коммутаторами, дифференциальными усилителями, устройствами деления и баланса сигнала, датчиками тока, функциональными преобразователями, управляемыми делителями напряжения. / компараторами фазировки и реверса, управляемыми инверторами, фазирующим устройством и интеграторами, причем к одному из входов каждого компаратора подключен выход формирователя фазных последовательностей, а к другому входу через последовательно соединенные устройства деления, баланса и дифференциальный усилитель подсоединен выход датчика тока, выход каждого компаратора через электронный коммутатор подсоединен к входу электронного ключа, при этом источник тока через датчик тока и электронный ключ подсоединен к обмотке § синхронного электродвигателя, а выход функционального преобразователя и (Л управляемого делителя напряжения соединен с входами управляемого генератора , при этом один из входов управляемого инвертора соединен с выходом задатчика режимов, а другой через электронный ключ с выходом фази руницего устройства, входы которого подсоединены к выходам компараторов со со со о: фазировки и реверса, входы компаратора фазировки соединены с выходом управляемого генератора, а входы компаратора реверса подсоединены к выхо 1 ду интегратора, вход которого подсоединен к Ьыходу управляемого инвертора.

союз советсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИК

«««ц А 61 М 1/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««««;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР по делАм изоБРетений и отнРытий (21) 3520525/28-13 (22) 07.12.82 (46) 30.06.84.Бюл. Ф 24 (72) Н.А.Ульянов, С.А.Горелышевв, Б.В.Ленин, А.И.11елков, В.Т.Овсянников и О.В.Шмырков (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (53) 615.475(088.8) (56) 1. Проспект фирмы "Labomed ЮС", ФРГ.

2. Medical. and Bio/ogical Engineery

197б, с. 25-30. (54)(57) ИНФУЗИОННЫЙ НАСОС, содержащий синхронный электродвигатель, роликовый насос, источник тока, задатчик режимов, управляемый генератор, формирователь фазных последовательностей и электронные ключи, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения равномерности потока биологической жидкости путем уменьшения неравномерности. вращения ротора синхронного электродвигателя, инфузионный насос дополнительно снабжен компараторами, электронными коммутаторами, дифференциальными усилителями, устройствами деления и баланса сигнала, датчиками тока, функциональными преобразователями, управляемыми делителями напряжения, „.SU, 1Î99967 А компараторами фазировки и реверса, управляемыми инверторами, фазирующим устройством и интеграторами, причем к одному из входов каждого компаратора подключен выход формирователя фазных последовательностей, а к дру. гому входу через последовательно соединенные устройства деления, баланса и дифференциальный усилитель подсоединен выход датчика тока, выход каждого компаратора через электронный коммутатор подсоединен к входу электронного ключа, при этом источник тока через датчик тока и электронный ключ подсоединен к обмотке синхронного электродвигателя, а выход Е

Ф функционального преобразователя и управляемого делителя напряжения соединен с входами управляемого генера- («« ® тора, при этом один из входов управляемого инвертора соединен с выходом задатчика режимов, а другой— через электронный ключ с выходом фази.«««, рующего устройства, входы которого подсоединены к выходам компараторов фазировки и реверса, входы компаратора фазировки соединены с выходом управляемого генератора, а входы компаратора реверса подсоединены к выходу интегратора, вход которого подсоединен к выходу управляемого инвертора. 1 1099

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к инфузионным роликовым насосам для прямого переливания крови, кровезаменителей и лекарственных веществ.

Известен инфузионный насос, содержащий роликовый насос, электродвигатель со сменным редуктором и систему управления(1 3.

Однако из-за наличия сменных ро1О ликовых головок в роликовом насосе или редукторов требуется перестройка насоса на выбранный рабочий поддиапазон, что усложняет эксплуатацию и затрудняет процесс инфузии в расширенном диапазоне вливаний.

Известен также инфузионный насос,. содержащий синхронный электродвигатель, роликовый насос, источник тока, задатчик режимов, управляемый генератор и электронные ключи, формирователь фазных г.оследовательностей(2 ).

Недостатком известного инфузионного насоса является низкая равномерность потока биологической жидкости из-за неравномерности вращений синхронного электродвигателя °

Цель изобретения — повышение равномерности потока биологической жид30 кости путем уменьшения неравномерности вращения ротора синхронного электродвигателя.

Поставленная цель достигается тем, что инфузионный насос, содержащий синхронный электродвигатель, роликовый насос, источник тока, задатчик режимов, управляемый генератор, формирователь фазных последовательностей и электронные ключи, дополнительно снабжен компараторами, электронными коммутаторами, дифференциальными усилителями, устройствами деления и баланса сигнала, датчиками тока функциональными преобразователями, управляемыми делителями напряжения, компараторами фазировки и реверса, управляемыми инверторами, фазирующим устройством и интеграторами, причем к одному из входов каждого компаратора подключен выход формирователя фазных последовательностей, а к другому входу через последовательно соединенные устройства деления, баланса и дифференциальный усилитель подсоединен выход дат- чика тока, выход каждого компаратора ,через электронный коммутатор подсоединен к входу электронного ключа, 967 2 при этом источник тока через датчик. тока и электронный ключ подсоединен к обмотке синхронного электродвигателя, а выход функционального преобразователя и управляемого делитепя напряжения соединен с входами управляемого генератора, при этом один из входов управляемого иннертора соединен с выходом задатчика режимов, а другой — через электронный ключ с выходом фазирующего устройства, входы которого подсоединены к выходам компараторов фазировки и реверса, входы компаратора фазировки соединены с выхбдом управляемого генератора, а входы компаратора реверса подсоединены к выходу интегратора, вход которого подсоединен к выходу управляемого инвертора.

На фиг. 1 представлена блок-схема инфузионного насоса; на фиг.2 — временные диаграммы сигналов управления в точках блок-схемы.

Инфузионный насос содержит задатчик 1 режимов, управляемый генератор 2, формирователь 3 фазных последовательностей, электронные ключи 4, синхронный электродвигатель 5, роликовый насос 6 и источник 7 тока.

Насос дополнительно снабжен по числу каналов компараторами 8, электронными коммутаторами 9, устройствами 10 деления и баланса сигнала, дифференциальными усилителями 11 и датчиками 12 тока.

Формирователь 3 фазных последовательностей выполнен в вйде управляемого инвертора 13, интегратора 14, электронного ключа 15, компаратора 16 фазировки, компаратора ll реверса, фазирующего устройства 18, функциональных преобразователей 19 и управляемъ х делителей 20 напряжения и с предназначен для формирования на своих выходах синусоидальных сигналов, сдвинутых между собой по фазе на 120

Устройство работает следующим образом.

С помощью задатчика 1 режимов устанавливается частота сигналов U выра1 батываемых управляемым .генератором 2.

Формирователь 3 фазных последовательностей на каждом своем выходе имеет синусоидальные сигналы, сдвинутые между собой на такой фазовый угол (90-180 ), при котором обеспечивает0 ся плавное без остановок вращение синхронного электродвигателя 5. При этом в формирователе 3 фазных послес нагрузкой насоса, что позволяет исключить избыточные токи и, .следовательио, перегрев двигателя.

С помощью компаратора 8, коммутатора 9, электронных ключей 4, устройства 10 деления и баланса, дифференциального усилителя 11 и датчика 12 тока фаэированные синусоидальные сигналы по каждому из трех каналов создают в обмотках синхронного электродвигателя 5 средние токи, изменяющиеся по синусоидальным законам. При этом информация о токе в синхронном электродвигателе 5 поступает по обратной связи с датчика !2 тока на на другой вход которого поступает задание по току U< или U или U

Компаратор 8 вырабатывает сигналы (порядка 5 кГц), зависящей от гистерезиса компаратора и от разности между токами текущим и заданным. Элект-. ронный коммутатор 9 при изменений полярности напряжения задания U

U, 0 переключает импульсы от компаратора 8 с одного электронного ключа 4 на другой, тем самым подсоединяя положительный или отрицательный полюс источника 7 тока через датчика 12 тока к синхронному электродвигателю 5.

Чтобы исключить шунтирование сихронного электродвигателя 5 датчиками 12 тока при съеме с них сигнала, подключение к дифференциальным усилителям 11 осуществляется через высокоемные делители напряжения в устройство 10 деления и баланса сигнала. Появление в сигнале обратной связи постоянной составляющей, связанное с неодинаковостью токов противоположной по- " лярности в датчиках 12 тока, а также вредное влияние гистерезиса в кОМпараторе 8 компенсируются балансом сигнала в том же устройстве 10.деления и баланса, обеспечивающим времеиное соответствие сигналов задания и обратной связи.

В результате обеспечивается постоянство и независимость от частоты фазового сдвига между токами в двигателе, создается круговое вращающее ротор магнитное поле, и роликовая головка насоса во всем диапазоне инфузии формирует непрерывный поток жидкости. з 10999Ü7 4 довательностей реализуется независимость фазового сдвига от частоты сигналов управления, благодаря синхронизации работы трех генераторов одинаковой частоты, из которых управляемый

5 генератор 2 является ведущим, а генераторы в формирователе 3 — ведомыми.

Сигналы U. с управляемого генератора 2 поступают по двум каналам на один из входов компаратора .16 фазировки, на другой вход которого подается потенциал, определяемый фазовым сдвигом между сигналами U è U (или U и U }. Передний фронт сигналов синхРонизации U> и 0 выРабатыва- один из входов компаратора 8, ется на выходе компаратора 1б фазировки в момент равенства сигнала U„(%) и потенциала к О, где в данном случае коэффициент к 0 и опре- управления со средней частотой деляется фазовым сдвигом.

Фазирующее устройство 18 по сигналу с компаратора 17 реверса переключает с помощью электронного ключа 15 полярность напряжения на выходе управляемого инвертора 13, но той же амплитуды, которая устанавливается задатчиком-1 режимов.

Процесс формирования полупериода треугольного сигнала интегратором 14 продолжается до момента равенства на входах компаратора 17 реверса сигнала U (41 или0 (Ци потенциала - Оо после чего на выходе компаратора 17 реверса вырабатывается задний фронт сигнала U> (или U> . Фазирующим устройством 18 переключается во втором полупериоде полярность напряжения на выходе управляемого инвертора 13 и реверсируется направление изменения сигналами (или U ) на выхо«40 де интегратора 14. При срабатывании компаратора 1б фазировки генерация периода колебаний в формирователе 3 фазных последовательностей повторяется

Треугольные сигналы U„c генерато 5 ра 2 О и U поступают в функциональный преобразователи 19, работа которых основана на преобразовании сигналов треугольной формы в синусоидальную (О, 0 и U методом кусочно-нелинейной аппроксимации. Затем сигналы

U, U и U поступают на управляемый делитель 20 напряжения, коэффициент деления которого одновременно с частотой изменяется задатчиком 1 режимов. В результате изменения с частотой токового режима синхронного элек.тродвигателя 5 его момент согласуется

1099967 щади дщ вр 45! 9/6 Ту ах 688 Подписное аатофаа дддадатавта, г., уагород, тл.дроактнвя,4