CN102743803A - 一种血液净化用蠕动泵控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种血液净化用蠕动泵控制系统及方法，涉及一种血液透析机部件，包括控制电路和电机驱动电路，所述控制电路的输出端连接所述电机驱动电路的输入端，所述控制电路的第一输入端连接位置传感器的信号输出端，所述控制电路的第二输入端连接角速度传感器的信号输出端，本发明能够快速调节蠕动泵的转动速度，使得蠕动泵转动的速度稳定，使用时不易出现回流现象，由于保持蠕动泵的转速稳定，减小了蠕动泵的损耗,提高了蠕动泵的寿命，另外，本发明还具有无污染、精度高、密封性好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种血液透析机部件，特别是涉及一种血液净化用蠕动泵控制系统及方法。
背景技术
蠕动泵由于其无污染、精度高、密封性好等优点，被广泛应用于血液净化设备中。常规的蠕动泵控制系统仅能对蠕动泵运转一周的累计速度进行调节，不能实现蠕动泵角速度的调节。
传统的蠕动泵受结构限制，泵在运转到不同角度时，所受的阻力不一致，导致其转速不是很稳定，所以泵在运作时会产生一个脉冲流，使管路内的压力变化较大，使蠕动泵产生的脉冲流，同时出现回流现象，影响泵管内压力和流量的稳定性，容易超出血液净化设备的报警线，同时影响病人治疗的舒适性。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够对蠕动泵的角速度进行调节的血液净化用蠕动泵控制系统。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种能够保持稳定工作的基于血液净化用蠕动泵控制系统的控制方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种血液净化用蠕动泵控制系统，包括控制电路和电机驱动电路；所述控制电路的输出端连接所述电机驱动电路的输入端；所述控制电路的第一输入端连接位置传感器的信号输出端；所述控制电路的第二输入端连接角速度传感器的信号输出端，较佳的，所述控制电路为单片机。
本发明还提供了一种基于血液净化用蠕动泵控制系统的控制方法，包括控制电路、电机驱动电路、位置传感器和角速度传感器；所述位置传感器用于监测蠕动泵泵轴的圆周位置；所述角速度传感器用于监测所述蠕动泵泵轴的角速度值；所述控制电路的输出端连接所述电机驱动电路的输入端；所述控制电路的第一输入端连接位置传感器的信号输出端；所述控制电路的第二输入端连接角速度传感器的信号输出端；按以下步骤进行：
步骤一、所述控制电路输出一个固定的控制信号量给所述电机驱动电路控制所述蠕动泵转动；所述位置传感器记录所述蠕动泵泵轴的圆周位置并将数据传给所述控制电路，所述角速度传感器测出所述蠕动泵泵轴在各圆周位置上对应的角速度值并将数据传给所述控制电路,从而得出所述蠕动泵泵轴各圆周位置的目标角速度值；完成后执行下一个步骤；
步骤二、所述控制电路输出控制信号量给所述电机驱动电路控制所述蠕动泵转动；所述控制电路通过所述位置传感器和角速度传感器采集所述蠕动泵泵轴各圆周位置的实际角速度值，并将步骤一得到的目标角速度值减去泵轴各圆周位置的实际角速度值，得出所述泵轴各圆周位置的速度变化差值；完成后执行下一个步骤；
步骤三、通过步骤二得出的所述泵轴各圆周位置的速度变化差值得出对应的控制信号量差值；将步骤一所述固定的控制信号量与所述泵轴各圆周位置的控制信号量差值的和作为所述泵轴各圆周位置的校正控制信号量；所述控制电路输出校正控制信号量控制所述蠕动泵转动，直到所述蠕动泵的泵轴各圆周位置均达到步骤一得到的目标角速度值。
所述位置传感器安装在所述蠕动泵的电机输出轴上，较佳的，所述位置传感器还可以安装在所述蠕动泵的泵轴上。
本发明的有益效果是：本发明能够快速调节蠕动泵的转动速度，使得蠕动泵转动的速度稳定，使用时不易出现回流现象，由于保持蠕动泵的转速稳定，减小了蠕动泵的损耗,提高了蠕动泵的寿命，另外，本发明还具有无污染、精度高、密封性好等优点。
附图说明
图1是本发明的电路原理示意图。
图2是本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种血液净化用蠕动泵控制系统，包括控制电路1和电机驱动电路2；所述控制电路1的输出端连接所述电机驱动电路2的输入端；所述控制电路1的第一输入端连接位置传感器3的信号输出端；所述控制电路1的第二输入端连接角速度传感器4的信号输出端。
所述控制电路1采用单片机实现，当然，也可由可编程逻辑控制器或其他控制电路实现，其均应包含在由权利要求书所确定的保护范围内。
使用时，位置传感器3和角速度传感器4将检测到的信号传送给所述控制电路1，所述控制电路1将接收到的数据进行比较后发送信号给电机驱动电路2，控制蠕动泵转动。
如图2所示，一种基于血液净化用蠕动泵控制系统的控制方法，包括控制电路1、电机驱动电路2、位置传感器3和角速度传感器4；所述位置传感器3和角速度传感器4安装在所述蠕动泵5的电机输出轴上，所述控制电路1的输出端连接所述电机驱动电路2的输入端；所述控制电路1的第一输入端连接位置传感器3的信号输出端；所述控制电路1的第二输入端连接角速度传感器4的信号输出端；其特征在于按以下步骤进行：
步骤一、所述控制电路1输出一个固定的控制信号量给所述电机驱动电路2控制所述蠕动泵5转动；所述位置传感器3记录所述蠕动泵5泵轴的圆周位置并将数据传给所述控制电路1，所述角速度传感器4测出所述蠕动泵5泵轴在各圆周位置上对应的角速度值并将数据传给所述控制电路1,从而得出所述蠕动泵5泵轴各圆周位置的目标角速度值；完成后执行下一个步骤。
步骤二、所述控制电路1输出控制信号量给所述电机驱动电路2控制所述蠕动泵5转动；所述控制电路1通过所述位置传感器3和角速度传感器4采集所述蠕动泵5泵轴各圆周位置的实际角速度值，并将步骤一得到的目标角速度值减去泵轴各圆周位置的实际角速度值，得出所述泵轴各圆周位置的速度变化差值；完成后执行下一个步骤。
步骤三、通过步骤二得出的所述泵轴各圆周位置的速度变化差值得出对应的控制信号量差值；将步骤一所述固定的控制信号量与所述泵轴各圆周位置的控制信号量差值的和作为所述泵轴各圆周位置的校正控制信号量；所述控制电路1输出校正控制信号量控制所述蠕动泵5转动；完成后执行下一个步骤。
步骤四、判断所述蠕动泵5的泵轴各圆周位置是否均达到步骤一得到的目标角速度值；当所述蠕动泵5的泵轴各圆周位置没有全部达到步骤一得到的目标角速度值时，执行步骤二。
所述位置传感器3用于监测蠕动泵5泵轴的圆周位置；所述角速度传感器4用于监测所述蠕动泵5泵轴的角速度值；因此为达到该目的，所述位置传感器3与角速度传感器还可安装在所述蠕动泵5的泵轴上。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种血液净化用蠕动泵控制系统，包括控制电路（1）和电机驱动电路（2）；所述控制电路（1）的输出端连接所述电机驱动电路（2）的输入端；其特征在于：所述控制电路（1）的第一输入端连接位置传感器（3）的信号输出端；所述控制电路（1）的第二输入端连接角速度传感器（4）的信号输出端。
2.如权利要求1所述的一种血液净化用蠕动泵控制系统，其特征在于：所述控制电路（1）为单片机。
3.一种基于血液净化用蠕动泵控制系统的控制方法，包括控制电路（1）、电机驱动电路（2）、位置传感器（3）和角速度传感器（4）；所述控制电路（1）的输出端连接所述电机驱动电路（2）的输入端；所述控制电路（1）的第一输入端连接位置传感器（3）的信号输出端；所述控制电路（1）的第二输入端连接角速度传感器（4）的信号输出端；其特征在于按以下步骤进行：
步骤一、所述控制电路（1）输出一个固定的控制信号量给所述电机驱动电路（2）控制所述蠕动泵（5）转动；所述位置传感器（3）记录所述蠕动泵（5）泵轴的圆周位置并将数据传给所述控制电路（1），所述角速度传感器（4）测出所述蠕动泵（5）泵轴在各圆周位置上对应的角速度值并将数据传给所述控制电路（1）,从而得出所述蠕动泵（5）泵轴各圆周位置的目标角速度值；完成后执行下一个步骤；
步骤二、所述控制电路（1）输出控制信号量给所述电机驱动电路（2）控制所述蠕动泵（5）转动；所述控制电路（1）通过所述位置传感器（3）和角速度传感器（4）采集所述蠕动泵（5）泵轴各圆周位置的实际角速度值，并将步骤一得到的目标角速度值减去泵轴各圆周位置的实际角速度值，得出所述泵轴各圆周位置的速度变化差值；完成后执行下一个步骤；
步骤三、通过步骤二得出的所述泵轴各圆周位置的速度变化差值得出对应的控制信号量差值；将步骤一所述固定的控制信号量与所述泵轴各圆周位置的控制信号量差值的和作为所述泵轴各圆周位置的校正控制信号量；所述控制电路（1）输出校正控制信号量控制所述蠕动泵（5）转动，直到所述蠕动泵（5）的泵轴各圆周位置均达到步骤一得到的目标角速度值。
4.如权利要求3所述的一种基于血液净化用蠕动泵控制系统的控制方法，其特征在于：所述位置传感器（3）安装在所述蠕动泵（5）的电机输出轴上。
5.如权利要求3所述的一种基于血液净化用蠕动泵控制系统的控制方法，其特征在于：所述位置传感器（3）安装在所述蠕动泵（5）的泵轴上。
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