38被栗往目標(biāo)接受者 108。這允許控制器140準(zhǔn)確地確定流體的實(shí)際流速，即使在系統(tǒng)狀態(tài)被擾動(dòng)的時(shí)間期間。
[0135] 更具體地，在相應(yīng)的輸送階段期間測(cè)量流體輸送速率的一種方法是：在輸送階段 期間的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量時(shí)間處，重復(fù)地測(cè)量腔室130-1中的流體有多少已在導(dǎo)管路徑138 上被栗往目標(biāo)接受者108。例如，控制器140該控制器可以在正壓輸送周期的多個(gè)采樣時(shí) 間期間啟動(dòng)檢查腔室130-2中的氣體體積。由于在輸送階段的開始時(shí)腔室130-2中初始有 多少空氣是已知的，并且基于在不同的時(shí)間處計(jì)算腔室130-2中有多少空氣等等，控制器 能夠準(zhǔn)確地測(cè)量在填充腔室130-2時(shí)間之間從流體源120-1經(jīng)導(dǎo)管路徑138到目標(biāo)接受者 108栗送或輸送流體的速率。因此，在以另外的流體再填充腔室130-1的連續(xù)周期之間非常 小的時(shí)間增量中，控制器140能夠準(zhǔn)確測(cè)量流體輸送。
[0136] 在一個(gè)實(shí)施例中，如前面所討論的，包括腔室130-1、腔室130-2和它們之間的導(dǎo) 管的隔膜栗120-1的總體積是已知量。此處的一個(gè)實(shí)施例包括，基于知曉腔室130-2的體 積，計(jì)算腔室130-1中留有多少流體。也就是說(shuō)，腔室130-1的體積可以通過(guò)從隔膜栗130 的總體積減去腔室130-1的體積來(lái)計(jì)算。如下面所討論的，腔室130-2的體積初始是未知 量，但是基于壓力和所估計(jì)的溫度來(lái)計(jì)算腔室130-2的體積。
[0137] 圖5A是一個(gè)示例圖，該示例圖示出根據(jù)此處的實(shí)施例的流體輸送期間的流體測(cè) 量。如所示出的，曲線圖510-1示出了用于輸送周期的95%以上的壓力施加。PC表示腔室 130-2中的氣體壓力；COM表示腔室150中的氣體壓力。
[0138] 在施加壓力到腔室130-2時(shí)間（例如標(biāo)記為流體輸送的時(shí)間）之間，流體輸送系 統(tǒng)100的控制器140周期性地或不定期地，在多個(gè)時(shí)間，執(zhí)行測(cè)量（標(biāo)記為測(cè)量）以確定 隔膜栗130的腔室130-2的體積。通過(guò)非限制性的示例實(shí)施例的方式，控制器140在流體 輸送周期的流體輸送部分期間啟動(dòng)施加大致恒定的壓力，而在各相應(yīng)測(cè)量期間施加到腔室 130-2的壓力被暫時(shí)性地減小。
[0139] 在該示例實(shí)施例中，圖520-1示出每次測(cè)量期間發(fā)生的相應(yīng)氣體的溫度變化。例 如，Tcom表示腔室150中氣體的估計(jì)溫度；Tpc表示腔室130-2中的氣體的溫度。
[0140] 通常，在一個(gè)非限制性的示例實(shí)施例中，執(zhí)行測(cè)量的工作周期相對(duì)于輸送流體是 相對(duì)比較小的。也就是說(shuō)，在一個(gè)非限制性的示例實(shí)施例中，流體輸送周期中的大部分（輸 送階段）可以被用于將栗130的腔室130-1中的相應(yīng)流體輸送到接受者108。對(duì)于輸送周 期的一小部分，控制器140操作相應(yīng)資源以如所示出的那樣執(zhí)行腔室130-2的相應(yīng)體積測(cè) 量?；叵胍幌?，在已知腔室130-2的體積后，可以很容易地確定腔室130-1的體積。
[0141] 圖5B是一個(gè)示例圖，該示例圖示出根據(jù)此處的實(shí)施例的流體輸送周期的更具體 的細(xì)節(jié)。
[0142] 圖510-2示出在流體輸送周期期間在系統(tǒng)中測(cè)量的壓力。圖520-2示出在流體輸 送周期期間在系統(tǒng)中測(cè)量的估計(jì)的溫度。
[0143] 對(duì)于此處的討論，重點(diǎn)將放在從左側(cè)液壓通道栗送上（例如，從流體源120-1，經(jīng) 過(guò)止回閥125-1，到隔膜栗130,經(jīng)過(guò)導(dǎo)管路徑138到目標(biāo)接受者108)，但是相同的模式、行 為和測(cè)量也應(yīng)用到右側(cè)通道（例如，從流體源120-2,經(jīng)過(guò)止回閥125-2,到隔膜栗131，到目 標(biāo)接受者108)。
[0144] 如前面所討論的，一個(gè)或多個(gè)隔膜栗可以以任何合適的方式操作，以輸送一種或 多種流體到目標(biāo)接受者108。例如，控制器140可以單獨(dú)地和準(zhǔn)確地控制被輸送到目標(biāo)接受 者108的各流體的流速。
[0145] 在一個(gè)非限制性的示例實(shí)施例中，控制器140可以以第一流體輸送速率將第一流 體從流體源120-1栗送到目標(biāo)接受者108 ;控制器140可以以第二流體輸送速率將第二流 體從流體源120-2栗送到目標(biāo)接受者108,該第一輸送速率可以不同于該第二輸送速率。
[0146] 在圖5B中的時(shí)間[A]處或時(shí)間[A]附近，通過(guò)重置正罐170-1和負(fù)罐170-2中的 壓力而開始輸送周期?？刂破?40設(shè)置電磁閥165-1、165-2、165-3、165-4和165-5(通過(guò) 生成控制信號(hào)VI、V2、V3、V4和V5)到關(guān)閉位置?？刂破?40激活（導(dǎo)通）空氣栗180以 使罐達(dá)到所期望的驅(qū)動(dòng)壓力。
[0147] 在時(shí)間[B]處，閥160-1 (VI)和160-5 (V5)被打開以將負(fù)罐170-2中的壓力施加 到腔室130-2。負(fù)壓朝向罐150往回抽吸隔膜127,用來(lái)自流體源120-1的流體填充腔室 130-1。由于壓差，止回閥125-1 (CV1)打開。流體例如來(lái)自流體源120-1的流體被吸入隔 膜栗130的腔室130-1。
[0148] 在時(shí)間[C]處，閥160-4(通過(guò)生成信號(hào)V4)和160-5(通過(guò)生成信號(hào)V5)被打開 以將正罐170-1中的壓力施加到隔膜栗130的腔室130-2。正壓導(dǎo)致止回閥125-1 (CV1)關(guān) 閉和止回閥125-2 (CV2)打開。這導(dǎo)致隔膜栗130的腔室130-2中的流體在導(dǎo)管路徑138 上朝向目標(biāo)接受者108例如患者流動(dòng)。
[0149] 在一個(gè)實(shí)施例中，使隔膜栗130的腔室130-2達(dá)到正壓一段時(shí)間后，控制器140執(zhí) 行體積計(jì)算，例如在時(shí)間[D]、[E]、[F]等處。體積計(jì)算的多個(gè)方面將在下面更詳細(xì)地討論。 如前面所討論的，一個(gè)或多個(gè)體積計(jì)算可以在腔室130-1被排空的時(shí)間期間被周期地執(zhí)行 (例如，在時(shí)間[C]到[I]期間）。
[0150] 在時(shí)間[I]處的最后體積測(cè)量之后，或在輸送階段期間的任何時(shí)間處，控制器140 從體積測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算流速?；谒?jì)算的流速，控制器140可以確定是否需要調(diào)整兩個(gè) 流動(dòng)控制參數(shù)中的一個(gè)或兩個(gè)：正罐170-1中的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)壓力，線路內(nèi)流體阻力115。
[0151] 通常，增大隔膜栗130的腔室130-2中的氣體壓力將增大流體輸送的速率；減小施 加到腔室130-2的氣體壓力的大小將減小相應(yīng)的流體輸送的速率。
[0152] 此外，增大由流體阻力器115所提供的流體阻力的量將減小腔室130-1中的流體 被輸送到接受者108的速率；減小由流體阻力器115所提供的流體阻力的量將增大腔室 130-1中的流體被輸送到接受者108的速率。
[0153] 當(dāng)在時(shí)間[J]處導(dǎo)通空氣栗180以再次重置正罐170-1和負(fù)罐170-2中的壓力時(shí)， 流體輸送周期重新開始。
[0154] 測(cè)量周期概述
[0155] 圖6是示例圖，該示例圖示出根據(jù)此處的實(shí)施例的流體輸送周期期間的測(cè)量（時(shí) 間E)
[0156] 圖610示出多個(gè)體積中每一個(gè)的氣體壓力。在這個(gè)示例實(shí)施例中，圖610中標(biāo)有 PC的壓力信號(hào)表示腔室130-2中氣體的壓力，該壓力由壓力傳感器135-5 (其產(chǎn)生壓力信 號(hào)P5)所測(cè)得。圖610中標(biāo)有COM的壓力信號(hào)表示腔室150中氣體的壓力，該壓力由壓力 傳感器135-3 (其產(chǎn)生壓力信號(hào)P3)所測(cè)得。
[0157] 圖620示出腔室150和腔室130-2中相應(yīng)氣體的估計(jì)溫度。
[0158] 在相應(yīng)流體輸送周期開始時(shí)，腔室150 (共用罐）、正罐170-1和隔膜栗130 (例如， 左IPC)都處于相同壓力，例如系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)壓力。驅(qū)動(dòng)壓力表示在時(shí)間T1之前施加到腔室 130-2的氣體的壓力。
[0159] 在圖610的點(diǎn)[1]處，控制器140生成控制信號(hào)V1、V2、V3等等，以關(guān)閉所有的閥 160,以隔離氣體體積。控制器控制閥160-3(通過(guò)信號(hào)V3)至打開狀態(tài)，以將腔室150 (共 用罐）通往環(huán)境壓力。
[0160] 當(dāng)腔室150中的壓力在大約點(diǎn)[2]處達(dá)到環(huán)境壓力時(shí)，控制器140控制閥 160-3 (通過(guò)生成信號(hào)V3)再次至關(guān)閉位置，使得所有的氣體體積被再次隔離。
[0161] 在短暫的穩(wěn)定期（例如約50毫秒）之后，大約在時(shí)間T1處（示為點(diǎn)[3]和[4])， 控制器140控制閥160-5 (通過(guò)生成信號(hào)V5)至打開狀態(tài)，從而將腔室130-2中氣體與腔室 150中的氣體合并。在圖610中的點(diǎn)[5]處或點(diǎn)[5]附近，腔室130-2和罐150中的氣體 壓力相等。在一個(gè)實(shí)施例中，腔室130-2和腔室150的體積大致相同。在這個(gè)示例實(shí)施例 中，閥160-5的打開導(dǎo)致腔室130-2中的壓力減小約50%。施加到130-2的壓力的減小量 根據(jù)腔室130-2的體積和腔室150的體積而變化。
[0162] 在另一短暫穩(wěn)定期（例如約50毫秒或在點(diǎn)[6]處）之后，控制器140控制閥 160-4(通過(guò)生成信號(hào)V4)至打開狀態(tài)以將腔室130-2(左IPC)和腔室150連接到正罐 170-1，從而使所有三個(gè)氣體體積的壓力再次升高到驅(qū)動(dòng)壓力，在此期間，腔室130-2中的 壓力使得腔室130-1栗送相應(yīng)流體到目標(biāo)接受者108。因此，此處的實(shí)施例包括至少暫時(shí)中 止施加驅(qū)動(dòng)壓力，以在不同時(shí)間處獲得壓力測(cè)量結(jié)果。
[0163] 在一個(gè)實(shí)施例中，由控制器140產(chǎn)生的實(shí)際容積計(jì)算基于由控制器140在點(diǎn)[3]、 [4]和[5]處或者在點(diǎn)[3]、[4]和[5]附近收集的壓力的測(cè)量結(jié)果而發(fā)生。
[0164] 在大致時(shí)間T1或點(diǎn)[3]處，控制器140接收由壓力傳感器135-5生成的信號(hào)P5， 以確定施加到腔室130-2的氣體的壓力Ppc。
[0165] 在大致時(shí)間T1或點(diǎn)[4]處，控制器140接收由壓力傳感器135-3生成的信號(hào)P3， 以確定腔室150中氣體的壓力Pcom。
[0166] 在大致時(shí)間T2或點(diǎn)[5]處，控制器140接收由壓力傳感器135-3或壓力傳感器 135-5生成的信號(hào)P3或P5,以確定腔室150中氣體的壓力Pmerge。
[0167] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，控制器140使用等溫理想氣體定律確定腔室130-2中的氣體的 體積，如下所示：
[0168] P2V2 (式 6)
[0169] 對(duì)于：
[0170] V% =隔膜栗130的腔室130-2的未知體積（左IPC)
[0171] V_=腔室150的已知體積（共用罐）
[0172] Ppc =腔室130-2左IPC在點(diǎn)[4]處的壓力
[0173] P_=腔室150 (共用罐）在點(diǎn)[3]處的壓力
[0174] 卩耐明=P pc= P CM當(dāng)兩個(gè)腔室（130-2和150)在點(diǎn)[5]處均衡時(shí)的壓力
[0177] 等溫計(jì)算假設(shè)系統(tǒng)中所有瞬時(shí)熱效應(yīng)已有時(shí)間耗散。該耗散可以在秒量級(jí)上發(fā) 生，這取決于系統(tǒng)的細(xì)節(jié)。如果體積計(jì)算是在系統(tǒng)返回?zé)崞胶庵斑M(jìn)行，殘留的溫度差異將 在體積計(jì)算中引入誤差，這將依次在所得的流速計(jì)算中導(dǎo)致誤差。
[0178] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，為了達(dá)到輸液栗系統(tǒng)中所需要的流速范圍，以及最小化由于在 測(cè)量周期期間的體積變化所帶來(lái)的誤差，當(dāng)前的實(shí)施例可以被配置成在瞬時(shí)熱效應(yīng)已經(jīng)耗 散之前計(jì)算被栗送到目標(biāo)接受者108的流體體積。為了保持體積計(jì)算準(zhǔn)確度，此處的實(shí)施 例考慮熱效應(yīng)以產(chǎn)生更準(zhǔn)確的流體輸送速率。
[0179] 在一個(gè)實(shí)施例中，氣體中溫度的變化發(fā)生得太快以致不能通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)熱傳感器來(lái)測(cè) 量。換句話說(shuō)，在圖600中所示的相應(yīng)壓力變化期間，熱傳感器可能無(wú)法準(zhǔn)確地測(cè)量罐150、 腔室130-2等中的氣體的快速變化的溫度。為了解決這個(gè)問(wèn)題，此處的一個(gè)實(shí)施