本實(shí)用新型中的定量輸液泵用于臨床醫(yī)學(xué)、藥理研究、化工制劑、生化分析及其它工業(yè)行業(yè)中液體的定量加壓輸送。
寬流速范圍內(nèi)精確流量控制的關(guān)鍵問題是流量的線性遞增問題，當(dāng)輸液泵輸液流速的遞增呈直線性時(shí)，在其線性范圍內(nèi)，即可任意給出具有一定流率的液流。傳統(tǒng)的模擬控制方式，由于模擬電壓量易受外界溫度、外干擾變化的影響，而使得控制電機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，難于給出穩(wěn)定、準(zhǔn)確的液流。
日本專利《公開特許公報(bào)》昭58－50967中公開的人工透析裝置采用脈沖電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，是通過A／D轉(zhuǎn)換器改變帶有中央處理單元CPU的石英晶體振蕩器的頻率，再經(jīng)分頻電路以控制脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而給出定量的液流。由于A／D轉(zhuǎn)換器輸出量二進(jìn)制邏輯及振蕩器電路結(jié)構(gòu)所限，如要求流量精度進(jìn)一步提高，則控制線路中軟件、硬件數(shù)量需要增加，在寬流量范圍內(nèi)欲將線性遞增精度提高則更為困難。其次控制系統(tǒng)中沒有微調(diào)環(huán)節(jié)，不能對(duì)流量進(jìn)行微調(diào)，需依靠?jī)?nèi)徑精度高的標(biāo)準(zhǔn)管路來保證流量精度，不利于輸液管的互換。
本實(shí)用新型采用了數(shù)字鎖相環(huán)路PLL對(duì)液體流量進(jìn)行定量控制。將這一技術(shù)用于1～250毫升數(shù)字定量輸液泵后，使得液體流量自1毫升／小時(shí)～250毫升／小時(shí)這樣一個(gè)較寬范圍內(nèi)，以1毫升為間隔任意設(shè)定流速，并保證流量精度優(yōu)于1％，提高了流速的線性增長(zhǎng)率。并可視使用者的需要，配用不同的泵頭和不同內(nèi)徑的輸液管，以選擇適當(dāng)?shù)牧髁糠秶?，其流量精度不變?/p>
本實(shí)用新型中線路的連接順序?yàn)椋好}沖振蕩器——1／400分頻器——鎖相環(huán)路——串接分頻器——脈沖分配器——脈沖電機(jī)及相應(yīng)輸液結(jié)構(gòu)，線路中選用了一個(gè)適當(dāng)?shù)拿}沖信號(hào)作為單位流量信號(hào)進(jìn)入鎖相環(huán)路進(jìn)行鎖相倍頻，并選用了三位BCD可予置數(shù)1／N計(jì)數(shù)器作為串接分頻器，可以通過調(diào)整此分頻系數(shù)來微調(diào)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)而調(diào)整了流量，保證了在更換硅橡膠管時(shí)對(duì)流量進(jìn)行微調(diào)。
本實(shí)用新型中PLL技術(shù)的應(yīng)用，提高了流量精度；微調(diào)環(huán)節(jié)的設(shè)定，保證了輸液用硅橡膠管具有良好的互換性，可適應(yīng)不同管徑或管徑相同但內(nèi)徑有誤差的硅橡膠管的應(yīng)用。本實(shí)用新型操作方便，并可正、反兩方向輸液，配裝斷液報(bào)警裝置等附件，可廣泛應(yīng)用于臨床滴注，以1毫升／小時(shí)為起點(diǎn)的低流量對(duì)于抗癌藥、麻醉藥或微量元素的定量給定尤其重要。
本發(fā)明有如下附圖：
圖1為本實(shí)用新型的原理方框圖。
圖2為流量精度要求不高時(shí)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例。
圖3為本實(shí)用新型的鎖相環(huán)路中鎖相倍頻的線路圖。
如圖1所描述，由石英晶體振蕩器1產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)過1／400分頻器2產(chǎn)生了頻率為655HZ的基準(zhǔn)頻率信號(hào)f0，f0也可稱為單位流量脈沖數(shù)，即此脈沖數(shù)經(jīng)主通道之后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以ωo的速率轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸出液流應(yīng)為1毫升／小時(shí)。f0經(jīng)過由比相器3、低通濾波器4、壓控振蕩器5和參予反饋的1／NA分頻器組成的鎖相環(huán)路PLL鎖相倍頻之后，即產(chǎn)生出正比于f0的倍頻信號(hào)，1／NA分頻器的分頻系數(shù)是多少，則PLL輸出脈沖頻率f1就是f0的多少倍。1／NA分頻器共三位，則PLL的理論倍頻值為1～999，由于環(huán)路參數(shù)所限，本實(shí)用新型中僅定為1～250。
三位BCD可予置數(shù)1／N計(jì)數(shù)器1／NB在環(huán)路中作為串接分頻器，用以降低f1頻率并起微調(diào)作用。
經(jīng)過1／NB之后的脈沖信號(hào)，在脈沖分配器6進(jìn)行相序分配，驅(qū)動(dòng)脈沖電機(jī)及輸液結(jié)構(gòu)7，擠壓硅橡膠管，輸出穩(wěn)定準(zhǔn)確的液流。
當(dāng)更換輸液管時(shí)，由于管徑有誤差，將對(duì)流量有影響，此時(shí)可調(diào)整串接分頻器1／NB的分頻系數(shù)，即可達(dá)到校準(zhǔn)目的，因1／NB是串接在PLL之后，這種調(diào)整不會(huì)影響流量的線性遞增。
8為斷液、壓力等報(bào)警、停機(jī)單元，視需要配裝。
線路中采用的石英晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度為10－4，即262KHZ±26HZ，經(jīng)過400倍分頻后：
26/400＝±0.065HZ
不足0.1HZ，故對(duì)于基準(zhǔn)頻率信號(hào)f0（655HZ）的影響可忽略不計(jì)。
在PLL入鎖之后，其頻率變化不大于1HZ，又由于PLL始終鎖定在基準(zhǔn)頻率信號(hào)f0處，對(duì)動(dòng)態(tài)范圍要求不寬，也避免了因捕捉范圍不夠而失鎖的不足。故f0＝655HZ±1HZ。
當(dāng)采用內(nèi)徑φ2mm硅橡膠輸液管時(shí)，根據(jù)管子實(shí)際情況將單位流量調(diào)準(zhǔn)后，1／NB分頻器的分頻系數(shù)NB＝590～600，
則f＝(f0)/(590～600)＝1.08～1.1HZ
則為保證1毫升／小時(shí)，應(yīng)對(duì)電機(jī)提供脈沖數(shù)
F0＝（1.08～1.1）×3600＝3888～3960個(gè)／小時(shí)
而數(shù)字系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)存在±1脈沖固有誤差：
δN＝(±1脈沖)/(（3888～3960）脈沖)×100％＝（0.025～0.026）
上述誤差為數(shù)字電路對(duì)系統(tǒng)的精度影響因素，其總和不到0.1％。
本實(shí)用新型中機(jī)械結(jié)構(gòu)的誤差：兩級(jí)減速器齒隙誤差，在一個(gè)模數(shù)（m＝0.5）之內(nèi)，約含1個(gè)脈沖對(duì)系統(tǒng)的影響；輸液結(jié)構(gòu)傳動(dòng)中的輕微滑動(dòng)，兩項(xiàng)之和，小于0.3％。
綜合兩類誤差，并考慮測(cè)量誤差并留有一定余量，提出流量精度為1％。
圖2是以RC多諧振蕩器1′代替了圖1中石英晶體振蕩器1，用于流量精度要求不高的定量輸液場(chǎng)合。
圖3給出的鎖相倍頻線路，是以CMOS型PLL集成組件J691同其它外圍電路組成的。
基準(zhǔn)頻率信號(hào)f0進(jìn)入PLL比相器輸入端（J691的14端），由比相器輸出的電壓信號(hào)經(jīng)VCO輸入（J691的9端）推動(dòng)VCO產(chǎn)生壓控頻率f1，f1信號(hào)一路通過由三級(jí)C182構(gòu)成的分頻器1／NA分頻后反饋到另一比相端（3端）同f0進(jìn)行相位比較，另一路送主通道串接分頻器1／NB，進(jìn)行分頻微調(diào)后以驅(qū)動(dòng)電機(jī)穩(wěn)速旋轉(zhuǎn)。
K1～K3為流量設(shè)定碼盤開關(guān)，其給定數(shù)值亦即分頻器1／NA分頻系數(shù)。
1、一種定量輸液泵，本實(shí)用新型的特征是采用數(shù)字鎖相環(huán)路對(duì)液體流量進(jìn)行定量控制。
2、根據(jù)權(quán)利要求1的定量輸液泵，其特征是，可以控制脈沖電機(jī)及輸液結(jié)構(gòu)經(jīng)硅橡膠管給出線性倍增的液體流量。
3、根據(jù)權(quán)利要求1的定量輸液泵，其特征是，有一個(gè)能進(jìn)行微調(diào)的串聯(lián)分頻環(huán)節(jié)。
4、根據(jù)權(quán)利要求3的定量輸液泵，其特征是，它是一個(gè)三位BCD可予置數(shù)1／N計(jì)數(shù)器。
5、根據(jù)權(quán)利要求1的定量輸液泵，其特征是，其線路連接順序?yàn)椋?/p>
脈沖振蕩器——1／400分頻器——鎖相環(huán)路——串聯(lián)分頻器——脈沖分配器——脈沖電機(jī)及輸液結(jié)構(gòu)。