[发明专利]用于使注射设备中的活塞杆回动的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于使注射设备中的活塞杆回动的方法和设备。具体来说，本发明涉及用于使用有关提供到可操作地连接到活塞杆的DC电动机的电流以及有关活塞杆的位置的信息，使注射设备中的活塞杆回动的方法。

背景技术

具有DC电动机的注射设备在配量设备领域是公知的。在这些设备中，活塞杆由电动DC电动机进行驱动。当活塞杆已经到达其最外面的位置，并且包含要注射的药物的药物容纳容器是空的，需要使活塞杆回动到其原始位置，以便可以替换药物容纳容器。

US 2004/0085215公开了用于提供受控的流体传送的泵、容器和容器活塞。电动机可操作地耦接到诸如驱动螺杆的驱动构件，该驱动构件用于响应电动机的操作推动活塞块。活塞块可移动地耦接到活塞。测量流向输液泵的电流。基于电流测量值，输液泵检测活塞块何时置于容器中，并且当力传感器不能独立地记录表示活塞块置于容器中的值时，检测力传感器所发生的问题。

US 2004/0085215没有公开在活塞已经到达其最外面的位置并且药物容纳容器变空之后如何使活塞回动到其原始位置。

本发明的目的是提供用于安全地返回注射设备中的活塞杆的方法和设备。

发明内容

上文所提及的目的按如下所述的方式来实现。在本发明第一个方面，提供一种用于回动注射设备中的活塞杆的方法，该活塞杆可操作地连接到电动机的电动机轴，以便电动机轴的转动运动被转换为活塞杆的平移运动，该活塞杆适用于在两个结束位置之间移动，该方法包括下列步骤：

-向电动机提供第一电源电压电平，

-测量向电动机提供的电流和活塞杆位置的对应值的集合，

-在所测量的向电动机提供的电流超过预定值的情况下关闭电动机，以及

-将测量的活塞杆的最终位置与预定位置范围进行比较。

电动机可以是由被微处理器控制的电动机控制器进行驱动的DC电动机。电动机控制器可以包括H桥晶体管配置。当使用H桥时，可以通过对H桥晶体管进行脉冲宽度调制(PWM)颠倒电动机方向，并控制向电动机施加的电压。由微处理器系统来控制PWM。

术语“最终位置”主要被理解为在关闭电动机之后活塞杆的位置。然而，最终位置也可以被理解为关闭过程中活塞杆的位置。如此，在测量活塞杆的位置之前，电动机可以不一定被置于完全停止状态。

可以通过测量电动机轴的对应的角位置或通过测量活塞杆的实际位置，从而来测量活塞杆的位置。

预定的电流电平是超过在额定负载条件(额定电流电平)下操作的电动机电流电平的电流电平。原则上，可以任意地设置预定的电流。然而，预定的电流电平必须在电流阈值电流电平之下，在该电流阈值电流水平情况下，由于过电流，开始发生损坏-在电动机控制器中、机械驱动机构中或者在电动机本身中。通常，预定的电流电平落在与电动机的额定电流电平的1.5和4倍相对应的范围内。

预定的位置范围可以是活塞杆的原始位置或起始位置周围的位置的区间。原始位置或起始位置存储在存储器单元中。此位置不一定是固定位置，因为原始位置或起始位置被定义为最后一次活塞杆被要求回动到其原始位置的回动序列的结束位置。

根据本发明的方法可以进一步包括步骤：如果活塞杆的测量的最终位置不在预定的位置范围内，则生成出错信号。如此，在阻止活塞杆回动到其原始位置或其原始位置周围的位置的情况下，产生警报信号，以告诉注射设备的用户出现了某种故障。例如，可能会发生活塞杆遇到阻止活塞杆返回到其原始位置的机械阻塞。

如果测量的最终位置被包括在预定的位置范围内，则根据本发明的方法可以进一步包括生成批准信号的步骤。批准信号通知注射设备的用户活塞杆已经返回到其起始位置或它周围的位置，现在可以替换空的药物容纳容器了。根据本发明的方法可以进一步包括存储活塞杆的测量的最终位置的步骤。关闭电动机时活塞杆的位置可以作为新的起始位置存储在关联的存储器模块中。此新的起始位置可以替换旧的起始位置。这意味着，下一次活塞杆要被回动到其起始位置时，新的起始位置被加载到系统中，并被用作要返回到的位置。

在第二个方面，本发明涉及一种用于回动注射设备中的活塞杆的方法，该活塞杆可操作地连接到电动机的电动机轴，以便电动机轴的转动运动被转换为活塞杆的平移运动，该活塞杆适用于在两个结束位置之间移动，该方法包括下列步骤：

-向电动机提供第一电源电压电平，

-测量向电动机提供的电流和活塞杆位置的对应值的集合，以及