專利名稱：血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種血液透析機(jī)，尤其涉及一種血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在血液透析設(shè)備中，為保證患者體重的平衡，精確控制超濾量，都有一個(gè)平衡控制系統(tǒng)，保證進(jìn)出該系統(tǒng)的液體完全平衡。目前，該平衡系統(tǒng)主要有平衡腔、復(fù)式泵和電磁流量計(jì)等方式，其中采用平衡腔的平衡系統(tǒng)最為常見(jiàn)，且最為安全可靠。該控制系統(tǒng)中都需要一個(gè)反饋信號(hào)來(lái)控制平衡腔上的電磁閥切換，傳統(tǒng)的做法主要有兩種，一是在平衡腔中的隔膜上加裝位置傳感器，通過(guò)該傳感器的位置信號(hào)來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反饋控制；二是通過(guò)膜片不能移動(dòng)后，液體阻力加大，系統(tǒng)中齒輪泵的電機(jī)電流會(huì)產(chǎn)生變化來(lái)控制系統(tǒng)電磁閥切換。
其缺點(diǎn)是帶位置傳感器的隔膜結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于生產(chǎn)加工和裝配維修，同時(shí)傳感器的信號(hào)存在誤差，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的精確控制。采用電流反饋控制的方式響應(yīng)所需時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致液體斷流。且兩種控制方式都不能實(shí)時(shí)監(jiān)控平衡腔中電磁閥泄露堵塞和隔膜破裂等異常情況，安全性不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，特別創(chuàng)新地提出了一種血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)透析液和廢液流量的精確控制。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)，包括平衡腔和控制電路，該平衡腔的內(nèi)部具有至少一個(gè)腔體，該腔體由隔膜分隔成透析液腔室和廢液腔室，該腔體的透析液入口、透析液出口、廢液入口和廢液出口處均安裝有電磁閥，該第一齒輪泵用于輸入透析液并通過(guò)管道連接該腔體透析液入口處的電磁閥，該第二齒輪泵用于輸入廢液并通過(guò)管道連接該腔體廢液入口處的電磁閥，該控制電路分別與透析液入口、透析液出口、廢液入口和廢液出口處的電磁閥電連接；其特征在于第一齒輪泵和第二齒輪泵中至少一個(gè)齒輪泵的出口處安裝有壓力傳感器，且該控制電路(4)分別與該壓力傳感器、第一齒輪泵和第二齒輪泵電連接；所述壓力傳感器用于檢測(cè)對(duì)應(yīng)齒輪泵出口處液體的壓力并將該壓力信號(hào)發(fā)送給該控制電路；所述控制電路用于根據(jù)該壓力信號(hào)計(jì)算出對(duì)應(yīng)腔體中隔膜移動(dòng)至該腔體兩側(cè)中一側(cè)的時(shí)間，并根據(jù)該時(shí)間調(diào)節(jié)第一齒輪泵和第二齒輪泵中至少一個(gè)齒輪泵的轉(zhuǎn)速。該平衡腔(I)的內(nèi)部具有第一腔體(6-1)和第二腔體(6-2 )兩個(gè)腔體，每一腔體均由隔膜分隔成透析液腔室和廢液腔室，第一腔體(6-1)的透析液入口、透析液出口處分別安裝有第一電磁閥(5-1)和第五電磁閥(5-5)，且廢液入口、廢液出口處分別安裝有第二電磁閥(5-2)和第六電磁閥(5-6)；所述第二腔體(6-2)的透析液入口、透析液出口處分別安裝有第三電磁閥(5-3)和第七電磁閥(5-7 )，且廢液入口、廢液出口處分別安裝有第四電磁閥(5-4)和第八電磁閥(5-8)；所述控制電路(4)用于切換第一電磁閥組和第二電磁閥組的狀態(tài)在切換周期的切換前時(shí)段，控制打開該第一電磁閥組中各電磁閥，該第一電磁閥組由第一電磁閥(5-1)、第四電磁閥(5-4)、第六電磁閥(5-6)和第七電磁閥(5-7)組成；在切換周期的切換后時(shí)段，控制打開該第二電磁閥組中各電磁閥，該第二電磁閥組由第二電磁閥(5-2)、第三電磁閥(5-3)、第五電磁閥(5-5)和第八電磁閥(5-8)組成。該第一齒輪泵(3-1)的出口處安裝有第一壓力傳感器(2-1)，該第二齒輪泵(3-2 )的出口處安裝有第二壓力傳感器(2-1)，且該第一壓力傳感器(2-1)和第二壓力傳感器(2-1)均與控制電路(4)電連接；
所述第一壓力傳感器(2-1)用于檢測(cè)該第一齒輪泵(3-1)出口處透析液的壓力并將該壓力信號(hào)發(fā)送給控制電路(4)；所述第二壓力傳感器(2-2)用于檢測(cè)該第二齒輪泵(3-2)出口處透析液的壓力并將該壓力信號(hào)發(fā)送給控制電路(4)；所述控制電路(4)根據(jù)該第一壓力傳感器(2-1)和第二壓力傳感器(2-2)提供的壓力信號(hào)，分別計(jì)算出第一腔體(6-1)和第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)所需要的時(shí)間，并且根據(jù)這兩個(gè)時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)第一齒輪泵(3-1)和第二齒輪泵(3-2)中至少一個(gè)齒輪泵的轉(zhuǎn)速。在切換周期的切換前時(shí)段，所述控制電路(4)用于根據(jù)該第一壓力傳感器(2-1)提供的壓力信號(hào)計(jì)算出第一腔體(6-1)中隔膜完全移動(dòng)至其廢液腔室(II -A)側(cè)所需要的時(shí)間，根據(jù)第二壓力傳感器(2-2)提供的壓力信號(hào)計(jì)算出第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至其透析液腔室(I -B)側(cè)所需要的時(shí)間；在切換周期的切換后時(shí)段，所述控制電路(4)用于根據(jù)該第一壓力傳感器(2-1)提供的壓力信號(hào)計(jì)算出第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至其廢液腔室(II -B)側(cè)所需要的時(shí)間，根據(jù)第二壓力傳感器(2-2)提供的壓力信號(hào)計(jì)算出第一腔體(6-1)中隔膜完全移動(dòng)至其透析液腔室(I -A)側(cè)所需要的時(shí)間。所述控制電路(4)用于求取計(jì)算出的兩個(gè)時(shí)間的差值，并根據(jù)該兩個(gè)時(shí)間的差值來(lái)調(diào)節(jié)第一齒輪泵(3-1)或者第二齒輪泵(3-2 )的轉(zhuǎn)速，從而保證流經(jīng)平衡腔(I)的透析液和廢液流量相等。所述控制電路(4)用于將計(jì)算出的兩個(gè)時(shí)間與設(shè)定值進(jìn)行比較如果該時(shí)間小于該設(shè)定值則提高對(duì)應(yīng)齒輪泵的轉(zhuǎn)速，直至該時(shí)間達(dá)到設(shè)定值；如果該時(shí)間大于該設(shè)定值則降低對(duì)應(yīng)齒輪泵的轉(zhuǎn)速，直至該時(shí)間達(dá)到設(shè)定值，不僅保證了流經(jīng)平衡腔(I)的透析液流量與廢液流量相等，而且可以精確控制透析液和廢液的流量。在切換周期的切換前時(shí)段，如果第一腔體(6-1)中隔膜完全移動(dòng)至其廢液腔室(II -A)側(cè)所需要的時(shí)間小于該設(shè)定值則提高第一齒輪泵(3-1)的轉(zhuǎn)速，如果第一腔體(6-1)中隔膜完全移動(dòng)至其廢液腔室(II -A)側(cè)所需要的時(shí)間大于該設(shè)定值則降低第一齒輪泵(6-1)的轉(zhuǎn)速；如果第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至透析液腔室(I -B)側(cè)所需要的時(shí)間小于該設(shè)定值則提高第二齒輪泵(3-2)的轉(zhuǎn)速，如果第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至透析液腔室(I -B)側(cè)所需要的時(shí)間大于該設(shè)定值則降低第二齒輪泵(3-2)的轉(zhuǎn)速；在切換周期的切換后時(shí)段，如果第一腔體(6-1)中隔膜完全移動(dòng)至其透析液腔室(I -A)側(cè)所需要的時(shí)間小于該設(shè)定值則提高第二齒輪泵(3-2)的轉(zhuǎn)速，如果第一腔體(6-1)中隔膜完全移動(dòng)至其透析液腔室(I -A)側(cè)所需要的時(shí)間大于該設(shè)定值則降低第二齒輪泵(3-2)的轉(zhuǎn)速；如果第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至其廢液腔室(II -B)側(cè)所需要的時(shí)間小于該設(shè)定值則提高第一齒輪泵(3-1)的轉(zhuǎn)速，如果第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至其廢液腔室(II -B)側(cè)所需要的時(shí)間大于該設(shè)定值則降低第一齒輪泵(3-1)的轉(zhuǎn)速。所述控制電路(4)在檢測(cè)到該第一壓力傳感器(2-1)或者第二壓力傳感器(2-2)提供的電壓信號(hào)突然升高時(shí)，表示第一腔體(6-1)或者第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)，切換第一電磁閥組和第二電磁閥組的狀態(tài)，使得該隔膜向相反的方向移動(dòng)。
綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是 根據(jù)壓力傳感器提供的壓力信號(hào)來(lái)監(jiān)測(cè)隔膜的移動(dòng)位置，可以在腔體內(nèi)的隔膜完全移動(dòng)至其運(yùn)動(dòng)方向側(cè)不能移動(dòng)時(shí)及時(shí)切換第一電磁閥組和第二電磁閥組的狀態(tài)，保證了透析液和廢液連續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了透析液流量的精確控制。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I是本發(fā)明中第一實(shí)施例的電路原理圖；圖2是本發(fā)明中第二實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。該血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)包括平衡腔、壓力傳感器、第一齒輪泵、第二齒輪泵、電磁閥和控制電路，該平衡腔的內(nèi)部具有至少一個(gè)腔體，該腔體由隔膜分隔成透析液腔室和廢液腔室，且該腔體的透析液入口、透析液出口、廢液入口和廢液出口處均安裝有電磁閥；該第一齒輪泵用于輸入透析液并通過(guò)管道連接該腔體透析液入口處的電磁閥，該第二齒輪泵用于輸入廢液并通過(guò)管道連接該腔體廢液入口處的電磁閥；該第一齒輪泵和第二齒輪泵中至少一個(gè)齒輪泵的出口處安裝有壓力傳感器；該控制電路分別與上述電磁閥、第一齒輪泵、第二齒輪泵和壓力傳感器電連接。
針對(duì)平衡腔的內(nèi)部腔體數(shù)量為I的情況，壓力傳感器可以僅安裝在第一齒輪泵或者第二齒輪泵的出口處，壓力傳感器檢測(cè)對(duì)應(yīng)齒輪泵出口處液體的壓力并將該壓力信號(hào)發(fā)送給控制電路；控制電路根據(jù)該壓力信號(hào)計(jì)算出對(duì)應(yīng)腔體中隔膜移動(dòng)至該腔體兩側(cè)中一側(cè)的時(shí)間，并根據(jù)該時(shí)間調(diào)節(jié)第一齒輪泵和第二齒輪泵中至少一個(gè)齒輪泵的轉(zhuǎn)速。如圖I所示，壓力傳感器2僅安裝在第二齒輪泵3-2的出口處，壓力傳感器2檢測(cè)第二齒輪泵3-2出口處廢液的壓力并將該壓力信號(hào)發(fā)送給控制電路4，控制電路4根據(jù)該壓力信號(hào)計(jì)算出腔體6中隔膜移動(dòng)至透析液腔室側(cè)I或者廢液腔室側(cè)II所需要的時(shí)間，并根據(jù)該時(shí)間調(diào)節(jié)第一齒輪泵3-1或者第二齒輪泵3-2的轉(zhuǎn)速，從而控制血液透析的速度和流量。 針對(duì)平衡腔的內(nèi)部腔體數(shù)量大于I的情況，本發(fā)明以平衡腔的內(nèi)部具有兩個(gè)腔體為例，如圖2所示，該血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)包括平衡腔I、八個(gè)電磁閥、第一齒輪泵3-1、第二齒輪泵3-2、第一壓力傳感器2-1、第二壓力傳感器2-2和控制電路4，其中該平衡腔I的內(nèi)部具有兩個(gè)腔體，第一腔體6-1由隔膜7-1分隔成透析液腔室I -A和廢液腔室
II-A，第二腔體6-2由隔膜7-2分隔成透析液腔室I -B和廢液腔室II -B ;第一腔體6-1的透析液入口、透析液出口處分別安裝有第一電磁閥5-1和第五電磁閥5-5，且廢液入口、廢液出口處分別安裝有第二電磁閥5-2和第六電磁閥5-6 ;第二腔體6-2的透析液入口、透析液出口處分別安裝有第三電磁閥5-3和第七電磁閥5-7，且廢液入口、廢液出口處分別安裝有第四電磁閥5-4和第八電磁閥5-8 ;第一齒輪泵3-1用于輸入透析液并通過(guò)管道分別連接第一電磁閥5-1和第三電磁閥5-3，第二齒輪泵3-2用于輸入廢液并通過(guò)管道分別連接第二電磁閥5-2和第四電磁閥5-4 ;第一齒輪泵3-1的出口處安裝有第一壓力傳感器2-1，且第二齒輪泵3-2的出口處安裝有第二壓力傳感器2-2 ;控制電路分別與上述八個(gè)電磁閥、第一壓力傳感器2-1、第二壓力傳感器2-2、第一齒輪泵3-1和第二齒輪泵3-2電連接。本實(shí)施例的工作原理是透析液進(jìn)入第一齒輪泵3-1后通過(guò)第一電磁閥5-1提供給透析液腔室I -A并通過(guò)第三電磁閥5-3提供給透析液腔室I -B，其中進(jìn)入透析液腔室I -A的透析液經(jīng)第五電磁閥5-5排出，進(jìn)入透析液腔室I -B的透析液經(jīng)第七電磁閥5-7排出；廢液進(jìn)入第二齒輪泵3-2后通過(guò)第二電磁閥5-2提供給廢液腔室II -A并通過(guò)第四電磁閥5-4提供給廢液腔室II -B，其中進(jìn)入廢液腔室II -A的廢液經(jīng)第六電磁閥5-6排出，進(jìn)入廢液腔室II -B的廢液經(jīng)第八電磁閥5-8排出。當(dāng)透析液和廢液同時(shí)進(jìn)入平衡腔I時(shí)，為了保證單位時(shí)間內(nèi)透析液和廢液通過(guò)平衡腔I的流量一致，由第一電磁閥5-1、第四電磁閥5-4、第六電磁閥5-6和第七電磁閥5-7組成第一電磁閥組，由第二電磁閥5-2、第三電磁閥5-3、第五電磁閥5-5和第八電磁閥5-8組成第二電磁閥組，控制電路4切換第一電磁閥組和第二電磁閥組的狀態(tài)，使八個(gè)電磁閥交替開閉。在切換周期的切換前時(shí)段，控制電路4控制打開第一電磁閥組中各電磁閥，此時(shí)第二電磁閥組中各電磁閥處于閉合狀態(tài)，第一腔體6-1通過(guò)第一齒輪泵3-1產(chǎn)生的壓力使透析液腔室I -A被透析液填充，并迫使廢液腔室II -A中等量的廢液被排出，與此同時(shí)，第二腔體6-2通過(guò)第二齒輪泵3-2產(chǎn)生的壓力使廢液腔室II -B被廢液填充，并迫使透析液腔室I -B中等量的透析液被排出。第一壓力傳感器2-1檢測(cè)第一齒輪泵3-1出口處透析液的壓力并將該壓力信號(hào)發(fā)送給控制電路4 ;第二壓力傳感器2-2檢測(cè)第二齒輪泵3-2出口處廢液的壓力并將該壓力信號(hào)發(fā)送給控制電路4?？刂齐娐?根據(jù)第一壓力傳感器2-1提供的壓力信號(hào)計(jì)算出第一腔體6-1中隔膜7-1完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)(即廢液腔室II -A側(cè))所需要的時(shí)間，根據(jù)第二壓力傳感器2-2提供的壓力信號(hào)計(jì)算出第二腔體6-2中隔膜7-2完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)(透析液腔室I -B側(cè))所需要的時(shí)間，并且根據(jù)該兩個(gè)時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)第一齒輪泵3-1和第二齒輪泵3-2中至少一個(gè)齒輪泵的轉(zhuǎn)速?？刂齐娐?可以求取這兩個(gè)時(shí)間的差值，并根據(jù)該兩個(gè)時(shí)間的差值來(lái)調(diào)節(jié)第一齒輪泵3-1或者第二齒輪泵3-2的轉(zhuǎn)速，使得第一腔體6-1和第二腔體6-2中隔膜同時(shí)移動(dòng)至各自的運(yùn)動(dòng)方向側(cè)，從而保證流經(jīng)平衡腔I的透析液流量與廢液流量相等?？刂齐娐?也可以將這兩個(gè)時(shí)間與設(shè)定值進(jìn)行比較當(dāng)時(shí)間小于設(shè)定值時(shí)提高對(duì)應(yīng)齒輪泵的轉(zhuǎn)速，直至該時(shí)間達(dá)到設(shè)定值；當(dāng)時(shí)間大于設(shè)定值時(shí)降低對(duì)應(yīng)齒輪泵的轉(zhuǎn)速，直 至該時(shí)間達(dá)到設(shè)定值。例如，當(dāng)?shù)谝磺惑w6-1中隔膜7-1完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)(即廢液腔室II -A側(cè))所需要的時(shí)間小于設(shè)定值時(shí)，提高第一齒輪泵3-1的轉(zhuǎn)速；當(dāng)?shù)谝磺惑w6-1中隔膜7-1完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)(即廢液腔室II -A側(cè))所需要的時(shí)間大于該設(shè)定值時(shí)，降低第一齒輪泵3-1的轉(zhuǎn)速。當(dāng)?shù)诙惑w6-2中隔膜7-2完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)(透析液腔室
I-B側(cè))所需要的時(shí)間小于設(shè)定值時(shí)，提高第二齒輪泵3-2的轉(zhuǎn)速；當(dāng)?shù)诙惑w6-2中隔膜7-2完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)(透析液腔室I -B側(cè))所需要的時(shí)間大于設(shè)定值時(shí)，降低第二齒輪泵3-2的轉(zhuǎn)速。由此不僅保證了流經(jīng)平衡腔I的透析液流量與廢液流量相等，而且可以精確控制透析液和廢液的流量。在切換周期的切換后時(shí)段，控制電路4控制打開第二電磁閥組中各電磁閥，此時(shí)第一電磁閥組中各電磁閥處于閉合狀態(tài)，第一腔體6-1通過(guò)第二齒輪泵3-2產(chǎn)生的壓力使廢液腔室II -A被廢液填充，并迫使透析液腔室I -A中等量的透析液被排出，與此同時(shí)，第二腔體6-2通過(guò)第一齒輪泵3-1產(chǎn)生的壓力使透析液腔室I -B被透析液填充，并迫使廢液腔室II -B中等量的廢液被排出。第一壓力傳感器2-1檢測(cè)第一齒輪泵3-1出口處透析液的壓力并將該壓力信號(hào)發(fā)送給控制電路4，第二壓力傳感器2-2檢測(cè)第二齒輪泵3-2出口處廢液的壓力并將該壓力信號(hào)發(fā)送給控制電路4?？刂齐娐?根據(jù)第一壓力傳感器2-1提供的壓力信號(hào)計(jì)算出第二腔體6-2中隔膜7-2完全移動(dòng)至廢液腔室II -B側(cè)所需要的時(shí)間，根據(jù)第二壓力傳感器2-2提供的壓力信號(hào)計(jì)算出第一腔體6-1中隔膜7-1完全移動(dòng)至透析液腔室I -A側(cè)所需要的時(shí)間，并且根據(jù)這兩個(gè)時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)第一齒輪泵和第二齒輪泵中至少一個(gè)齒輪泵的轉(zhuǎn)速?？刂齐娐?可以求取這兩個(gè)時(shí)間的差值，并根據(jù)這兩個(gè)時(shí)間的差值來(lái)調(diào)節(jié)第一齒輪泵3-1或者第二齒輪泵3-2的轉(zhuǎn)速，使得第一腔體6-1和第二腔體6-2中隔膜同時(shí)移動(dòng)至對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方向側(cè)，從而保證流經(jīng)平衡腔I的透析液流量與廢液流量相等?？刂齐娐?也可以將這兩個(gè)時(shí)間與設(shè)定值進(jìn)行比較當(dāng)時(shí)間小于設(shè)定值時(shí)提高對(duì)應(yīng)齒輪泵的轉(zhuǎn)速，直至該時(shí)間達(dá)到設(shè)定值；當(dāng)時(shí)間大于設(shè)定值時(shí)降低對(duì)應(yīng)齒輪泵的轉(zhuǎn)速，直至該時(shí)間達(dá)到設(shè)定值。例如，當(dāng)?shù)谝磺惑w6-1中隔膜7-1完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)(即廢液腔室I -A側(cè))所需要的時(shí)間小于設(shè)定值時(shí)，提高第二齒輪泵3-2的轉(zhuǎn)速；當(dāng)?shù)谝磺惑w6-1中隔膜7-1完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)(即廢液腔室I -A側(cè))所需要的時(shí)間大于該設(shè)定值時(shí)，降低第二齒輪泵3-2的轉(zhuǎn)速。當(dāng)?shù)诙惑w6-2中隔膜7-2完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)(透析液腔室
II-B側(cè))所需要的時(shí)間小于設(shè)定值時(shí)，提高第一齒輪泵3-1的轉(zhuǎn)速；當(dāng)?shù)诙惑w6-2中隔膜7-2完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)(透析液腔室II -B側(cè))所需要的時(shí)間大于設(shè)定值時(shí)，降低第一齒輪泵3-1的轉(zhuǎn)速。由此不僅保證流經(jīng)平衡腔I的透析液流量與廢液流量相等，而且可以精確控制透析液和廢液的流量。此外，控制電路4檢測(cè)到第一壓力傳感器2-1或者第二壓力傳感器2-2提供的壓力信號(hào)突然升高時(shí)表示第一腔體或者第二腔體中隔膜完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)，控制切換第一電磁閥組和第二電磁閥組的狀態(tài)，使得該隔膜向相反的方向移動(dòng)。該控制系統(tǒng)還對(duì)隔膜、電磁閥、齒輪泵等部件的異常情況并報(bào)警，從而保證病人安全。在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不 一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)，包括平衡腔和控制電路，該平衡腔的內(nèi)部具有至少一個(gè)腔體，該腔體由隔膜分隔成透析液腔室和廢液腔室，該腔體的透析液入口、透析液出口、廢液入口和廢液出口處均安裝有電磁閥，該第一齒輪泵用于輸入透析液并通過(guò)管道連接該腔體透析液入口處的電磁閥，該第二齒輪泵用于輸入廢液并通過(guò)管道連接該腔體廢液入口處的電磁閥，該控制電路分別與透析液入口、透析液出口、廢液入口和廢液出口處的電磁閥電連接； 其特征在于第一齒輪泵和第二齒輪泵中至少一個(gè)齒輪泵的出口處安裝有壓力傳感器，且該控制電路(4)分別與該壓力傳感器、第一齒輪泵和第二齒輪泵電連接； 所述壓力傳感器用于檢測(cè)對(duì)應(yīng)齒輪泵出口處液體的壓力并將該壓力信號(hào)發(fā)送給該控制電路； 所述控制電路用于根據(jù)該壓力信號(hào)計(jì)算出對(duì)應(yīng)腔體中隔膜移動(dòng)至該腔體兩側(cè)中一側(cè)的時(shí)間，并根據(jù)該時(shí)間調(diào)節(jié)第一齒輪泵和第二齒輪泵中至少一個(gè)齒輪泵的轉(zhuǎn)速。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)，其特征在于該平衡腔(I)的內(nèi)部具有第一腔體(6-1)和第二腔體(6-2)兩個(gè)腔體，每一腔體均由隔膜分隔成透析液腔室和廢液腔室，第一腔體(6-1)的透析液入口、透析液出口處分別安裝有第一電磁閥(5-1)和第五電磁閥(5-5 )，且廢液入口、廢液出口處分別安裝有第二電磁閥(5-2 )和第六電磁閥(5-6)； 所述第二腔體(6-2)的透析液入口、透析液出口處分別安裝有第三電磁閥(5-3)和第七電磁閥(5-7)，且廢液入口、廢液出口處分別安裝有第四電磁閥(5-4)和第八電磁閥(5-8)； 所述控制電路(4)用于切換第一電磁閥組和第二電磁閥組的狀態(tài)在切換周期的切換前時(shí)段，控制打開該第一電磁閥組中各電磁閥，該第一電磁閥組由第一電磁閥(5-1)、第四電磁閥(5 - 4 )、第六電磁閥(5 - 6 )和第七電磁閥(5 - 7 )組成；在切換周期的切換后時(shí)段，控制打開該第二電磁閥組中各電磁閥，該第二電磁閥組由第二電磁閥(5-2)、第三電磁閥(5-3)、第五電磁閥(5-5)和第八電磁閥(5-8)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)，其特征在于該第一齒輪泵(3-1)的出口處安裝有第一壓力傳感器(2-1)，該第二齒輪泵(3-2 )的出口處安裝有第二壓力傳感器(2-1 )，且該第一壓力傳感器(2-1)和第二壓力傳感器(2-1)均與控制電路(4)電連接； 所述第一壓力傳感器(2-1)用于檢測(cè)該第一齒輪泵(3-1)出口處透析液的壓力并將該壓力信號(hào)發(fā)送給控制電路(4); 所述第二壓力傳感器(2-2)用于檢測(cè)該第二齒輪泵(3-2)出口處透析液的壓力并將該壓力信號(hào)發(fā)送給控制電路(4); 所述控制電路(4)根據(jù)該第一壓力傳感器(2-1)和第二壓力傳感器(2-2)提供的壓力信號(hào)，分別計(jì)算出第一腔體(6-1)和第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向側(cè)所需要的時(shí)間，并且根據(jù)這兩個(gè)時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)第一齒輪泵(3-1)和第二齒輪泵(3-2)中至少一個(gè)齒輪泵的轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)，其特征在于在切換周期的切換前時(shí)段，所述控制電路(4)用于根據(jù)該第一壓力傳感器(2-1)提供的壓力信號(hào)計(jì)算出第一腔體(6-1)中隔膜完全移動(dòng)至其廢液腔室(II -A)側(cè)所需要的時(shí)間，根據(jù)第二壓力傳感器(2-2)提供的壓力信號(hào)計(jì)算出第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至其透析液腔室(I -B)側(cè)所需要的時(shí)間； 在切換周期的切換后時(shí)段，所述控制電路(4)用于根據(jù)該第一壓力傳感器(2-1)提供的壓力信號(hào)計(jì)算出第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至其廢液腔室(II -B)側(cè)所需要的時(shí)間，根據(jù)第二壓力傳感器(2-2)提供的壓力信號(hào)計(jì)算出第一腔體(6-1)中隔膜完全移動(dòng)至其透析液腔室(I -A)側(cè)所需要的時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制電路(4)用于求取計(jì)算出的兩個(gè)時(shí)間的差值，并根據(jù)該兩個(gè)時(shí)間的差值來(lái)調(diào)節(jié)第一齒輪泵(3-1)或者第二齒輪泵(3-2)的轉(zhuǎn)速，從而保證流經(jīng)平衡腔(I)的透析液和廢液流量相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制電路(4)用于將計(jì)算出的兩個(gè)時(shí)間與設(shè)定值進(jìn)行比較如果該時(shí)間小于該設(shè)定值則提高對(duì)應(yīng)齒輪泵的轉(zhuǎn)速，直至該時(shí)間達(dá)到設(shè)定值；如果該時(shí)間大于該設(shè)定值則降低對(duì)應(yīng)齒輪泵的轉(zhuǎn)速，直至該時(shí)間達(dá)到設(shè)定值，不僅保證了流經(jīng)平衡腔(I)的透析液流量與廢液流量相等，而且可以精確控制透析液和廢液的流量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)，其特征在于在切換周期的切換前時(shí)段，如果第一腔體(6-1)中隔膜完全移動(dòng)至其廢液腔室(II -A)側(cè)所需要的時(shí)間小于該設(shè)定值則提高第一齒輪泵(3-1)的轉(zhuǎn)速，如果第一腔體(6-1)中隔膜完全移動(dòng)至其廢液腔室(II -A)側(cè)所需要的時(shí)間大于該設(shè)定值則降低第一齒輪泵(6-1)的轉(zhuǎn)速； 如果第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至透析液腔室(I -B)側(cè)所需要的時(shí)間小于該設(shè)定值則提高第二齒輪泵(3-2)的轉(zhuǎn)速，如果第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至透析液腔室(I -B)側(cè)所需要的時(shí)間大于該設(shè)定值則降低第二齒輪泵(3-2)的轉(zhuǎn)速； 在切換周期的切換后時(shí)段，如果第一腔體(6-1)中隔膜完全移動(dòng)至其透析液腔室(I -A)側(cè)所需要的時(shí)間小于該設(shè)定值則提高第二齒輪泵(3-2)的轉(zhuǎn)速，如果第一腔體(6-1)中隔膜完全移動(dòng)至其透析液腔室(I -A)側(cè)所需要的時(shí)間大于該設(shè)定值則降低第二齒輪泵(3-2)的轉(zhuǎn)速； 如果第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至其廢液腔室(II -B)側(cè)所需要的時(shí)間小于該設(shè)定值則提高第一齒輪泵(3-1)的轉(zhuǎn)速，如果第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至其廢液腔室(II -B)側(cè)所需要的時(shí)間大于該設(shè)定值則降低第一齒輪泵(3-1)的轉(zhuǎn)速。
8.根據(jù)權(quán)利要求2 7中任何一項(xiàng)所述的血液透析機(jī)用平衡腔控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制電路(4)在檢測(cè)到該第一壓力傳感器(2-1)或者第二壓力傳感器(2-2)提供的電壓信號(hào)突然升高時(shí)，表示第一腔體(6-1)或者第二腔體(6-2)中隔膜完全移動(dòng)至運(yùn)動(dòng)方向偵牝切換第一電磁閥組和第二電磁閥組的狀態(tài)，使得該隔膜向相反的方向移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種血液透析機(jī)用平衡控制系統(tǒng)，屬于血液透析機(jī)領(lǐng)域。該控制系統(tǒng)包括平衡腔、壓力傳感器、齒輪泵及控制電路，該平衡腔的內(nèi)部具有至少一個(gè)腔體，該腔體的透析液入口、透析液出口、廢液入口和廢液出口處均安裝有電磁閥，并且在第一齒輪泵和第二齒輪泵中至少一個(gè)齒輪泵的出口處安裝有壓力傳感器，壓力傳感器檢測(cè)對(duì)應(yīng)齒輪泵出口處液體的壓力并將該壓力信號(hào)發(fā)送給控制電路，控制電路根據(jù)該壓力信號(hào)控制腔體上齒輪泵的轉(zhuǎn)速，從而精確控制平衡系統(tǒng)流量。針對(duì)具有多個(gè)腔體的控制系統(tǒng)，當(dāng)控制電路檢測(cè)到壓力傳感器提供的壓力信號(hào)突然升高時(shí)表示腔體中隔膜移動(dòng)至腔體的一端不能再移動(dòng)，控制電路切換電磁閥的狀態(tài)。
文檔編號(hào)A61M1/14GK102908685SQ20121026162
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者高光勇, 童錦, 任應(yīng)祥, 王勇清, 盧繼珍, 謝川 申請(qǐng)人:重慶山外山科技有限公司