泵控制阀（通用11篇）
泵控制阀 篇1
输液泵和注射泵是医学研究使用频率最高的仪器设备, 在日常工作中发挥着特殊药物注射的作用, 通常用于重症监护病房, 注射药物以心血管功能药物为主。输液泵和注射泵最大的特点在于其可以有效注射极少量的液体, 在提高药量精确度的同时, 还能保持注射的速度和用量, 与人工注射相比具有明显的优势。另外, 输液泵和注射泵在很大程度上减轻了工作人员的工作强度, 提高了医院医疗服务水平, 因此, 医院必须高度重视输液泵和注射泵质量控制及检测方法的研究工作, 为我国医疗卫生事业的发展提供动力保障。
1 影响输液泵和注射泵质量控制检测的主要因素
输液泵和注射泵质量控制检测的影响因素主要有:第一, 人为因素。实际操作过程中工作人员没有严格按照操作流程规范进行操作, 导致质量检测结果存在较大差异;第二, 环境因素。输液泵和注射泵质量检测过程中必须合理控制检测环境的温度、空气含水量以及压力等因素, 一旦出现问题质量控制检测的结果将出现较大偏差;第三, 输液泵和注射泵老化、故障以及与相关的设施存在配套问题等也会影响质量控制检测的结果;第四, 输液泵和注射泵质量控制检测过程中检测频率、周期以及测试点选择不合理也会影响检测结果;第五, 输液泵和注射泵的质量、注入或者输出液体的性质以及输液管路的材料等也会影响质量检测结果。
2 输液泵和注射泵的结构与原理
输液泵的动力主要来源于蠕动泵, 主要有指状蠕动泵和盘状蠕动泵两种。其中, 前者在正常运行时, 凸轮轴受力作用后保持定速运行状态, 滑块受力后按照一定规律上下运动, 输液管中的液体受力后向外匀速流出。盘状蠕动工作泵与指状蠕动工作泵最大区别在于步进电动机不再只带动凸轮轴转动, 中心轮也会随之转动, 保障液体向同一方向匀速流动。注射泵的动力主要来源于电动机。电动机在实际运行过程中保持直线运动状态, 以微推进系统为依据, 将注射泵上的注射液泵出。
3 输液泵注射泵质量控制及检测方法研究
3.1 检测设备及条件
(1) 检测设备。本文中使用的检测设备以美国FLUKE IDA-4Plus输液设备为主。FLUKE IDA-4Plus输液设备前面板的组成元件主要有液晶显示屏、按键、工作指示灯以及输液通道口等, 其中液晶显示屏一块、按键五个、工作指示灯一个以及输液通道口四个;输液设备后面板由排液口 (四个) 和不同类型的接口组成。 (2) 测量参数。第一, 流速测量范围不低于0.5m L/h, 不超过1000m L/h;第二, 压力测试范围不超过45Psi;第三, 流速精确度不低于16m L/h, 不超过200m L/h;第四, 分辨率控制在50-60μL之间;第五, 各通道内至少设置18个以上光学传感器和多个ms计时器;第六, 输液泵和注射泵内必须设置压力传感器和气泡探测器。 (3) 检测条件。质量控制检测环境下温度不低于15℃, 不超过35℃;大气压力地域86k Pa, 不超过106k Pa;电源以220V-/+22V为主;输液泵和注射泵不受任何高频音响, 处于正常工作状态。
3.2 检测项目
(1) 仪器外观。检测人员首先应该检查输液泵和注射泵外观是否存在缺陷, 一旦发现问题及时采取有效措施予以补救, 保证面板字符清楚以及各功能开关处于正常状态, 输液泵和注射泵应该保持正常运行状态, 杜绝影响设备正常运行缺陷的存在。 (2) 流量检测。检测流量之前, 工作人员应该完成各管路液体灌注工作, 灌注液体以蒸馏水为主, 保障各管道内无气泡问题;输液泵和注射泵必须保持平稳状态, 检测过程中使用的输注管路必须符合检测规范。下图1是输液泵和注射泵测试装置。当注射泵和输液泵开启后, 检测人员应该立即开启检测工作, 设定合理流量和采样间隔时间, 合理控制最大公允差。 (3) 阻塞报警压力阀值检测。首先, 应该调整输液泵和注射泵的流量, 通常以5m L/h为主, 将输液泵和注射泵阻塞报警压力阀值设置在最大值和最小值的状态。检测人员在阻塞报警压力阀值检测过程中应该做好检测记录, 同时检测各设备运行状态是否合理、设备是否出现损坏或者泄露等情况。 (4) 监测和报警系统功能测试。第一, 注射结束报警后, 检测人员应该确认注射过程中是否出现声光报警情况;第二, 输液结束之前如果出现报警提醒, 检测人员应该确认注射过程中是否出现声光报警情况;第三, 断电后产生报警时, 检测人员应该断开交流电源, 检测是否出现报警;第四, 当输液泵和注射泵处于低压状态时, 检测人员应该检查是否出现报警。
4结束语
综上所述, 实际检测工作仍存在较多不确定因素, 检测工作人员在保障各项检测参数准确无误的前提下, 还应该重视输液泵和注射泵外观、流量、阻塞报警压力阀值以及监测和报警系统功能的质量检查, 全面提高输液泵和注射泵的质量。
参考文献
[1]李向东, 崔骊.输液泵注射泵质量控制及检测方法[J].医疗卫生装备, 2011.
[2]程金涛, 郭赤, 邱伟, 等.影响输液泵注射泵质量控制检测的因素与解决对策[J].中国医学装备, 2013.
[3]商洪涛, 徐涛, 唐辉.输液泵和注射泵检测技术探讨[J].中国医学装备, 2013.
泵控制阀 篇2
1负压泵工作时相应数学模型
1.1泵容器压强计算数学模型
假定初始状态时进出气口和泵膜片空腔处于标准大气压P0下，且连杆上轴承的轴线与电机回转线重合。设泵膜片与底板所围成的空间为V1，进气口相连的容器容积为V2，假定泵膜片的等效横截面为s，偏心轴的小端圆柱的偏心量为h。根据气体的特性，压强与密度成正比关系，质量一定时，压强与体积的乘积恒定。在从进气口抽气开始到结束的过程中，泵膜片所在空腔内与抽气口空腔内气体的总质量恒定，按照质量守恒定律，计算出第一次抽气后的容器V2、压强P1如下式：(V1+V2+hs)×P1=(V1+V2)×P0。
1.2泵真空度数学模型
真空度的计算可以通过两种方式进行，一种是按照进气口两端压强差;另一种是按照给泵膜片提供的驱动来计算真空度。(1)抽气口的真空度取决于泵膜片体积空间的压强，在泵膜片空间抽气过程中，若该空间体积最大时的压强等于V2内压强时，停止抽气，该状态下即达到真空值。(V1-hs)×P0+V2Pn-1≤(V1+V2+hs)×Pm。(2)根据给泵膜片提供动力的.电机来计算，根据结构特点，泵膜片的运动是通过膜片挡板来传递的，而膜片挡板的运动是通过连杆绕心轴回转实现，所以泵膜片运动由膜片挡板驱动。整个膜片挡板和连杆的运动则由电机提供，很显然，根据力学原理有：Pm×S*×h×K=M×η。式中，S*为泵膜片当量横截面面积，Pm为达到真空度时变动空间的压强，h为偏心量，M为电机输出轴承受的负载，K为与摩擦、密封性阻尼等相关的系数，η为传递效率。考虑到在V2内达到真空值时，V2+hs空间内的压强和V2内一致，否则V2还没有达到稳定的真空度值。因此上式Pm就是真空度值，体现了电机承载能力与真空度之间的关系。从上两种分析真空度值来看，第一种分析方式计算麻烦。即必须要把每一次V2内压强计算出来与V1+hs内的压强做一个比较。这不仅会增加很多的工作量，而且还存在计算误差问题，通过多级迭代后误差会被放大，很可能严重影响到结果的准确性。采用第二种方式计算比较可靠，只需要准确计量膜片挡板的面积与芯轴的偏心量。本产品的泵膜片在实际工作过程中由于存在弹性和塑性的变形，以至于其当量横截面面积无法计算，因此只能通过试验得到其真空度的值。通过对该产品试验考核，得到本批次产品在当前工况下的真空度满足用户指定的指标30kPa。后续仿真计算所使用的真空度都是用该试验值进行。
1.3泵力学本构方程模型
由于泵体除阀膜片和泵膜片外都是各向同性材料，泵膜片和阀膜片属超弹塑性材料，因而属于瞬态动力学计算范畴。由弹塑性力学有限元法，分析在笛卡尔坐标系下的力学平衡方程：[M]{u咬｝+[K]{u｝={F｝。式中，[M]为系统质量矩阵，[K]为系统刚度矩阵，{u咬｝为各节点加速度向量，{u｝为各节点位移向量，F为载荷向量。由于该负压泵的材料除泵膜片外皆为弹塑性各向同性，它的本构方程在线弹性条件满足下叠加原理，在弹性区内应用经典弹性理论的广义Hooke定律有[1]：
2负压泵物理模型及计算结果
根据上述分析的工作原理，电机给偏心轴A提供旋转速度与一定的力矩，本文关心的是泵膜片在工作时的承载情况，因此只需将电机的输出转速和负载作为负压泵与电机接口处偏心轴的输入即可，要分析的模型如图3所示。泵体工作时体积变化关键在泵膜片(红色)的形状改变，泵膜片的A、B平面被泵膜片压板D和底板B固定，C、D平面固定在泵膜片挡板与连杆E上，随着连杆的运动而运动，进而实现泵膜片和底板之间空腔的体积变化。按照上述分析，在有限元计算强度过程中需将轴承G内部建立动摩擦接触对，对通过紧固件连接的地方设置为绑定接触，以简化过程和降低计算时间。对轴承和连杆的轴承室接触处，由于其处间隙配合公差不到一道，故可以简化计算成绑定接触。对减震垫施加全约束，偏心轴施加电机的输出转速，然后计算出该状态下的泵膜片应力与位移的分布情况。根据实际工作情况，对泵膜片单独分析，对泵膜片的A、B、D共3个面及4个圆孔内表面进行固定，计算其前6阶振型，如图5～图10所示。经试验验证，该泵膜片的前6阶振型与如上仿真振型趋势是一致的，因此模态仿真结果是可信的。当前状况下，初始位置时泵膜片不受到内腔和表面所处的气压差，电机输出端的偏心轴偏心量为3mm，经Workbench仿真计算，得到泵膜片在不考虑腔体内真空度的影响时，该膜片的位移大小分布和应力分布分别如图11与图12所示。在不考虑真空度影响条件下，泵膜片的最大位移为3.0096mm，泵与偏心量3.0mm，因此，从位移角度来分析，变形是合理的，泵膜片的位移比偏心量略大一些(0.01mm)，这是由于泵膜片在拉伸压缩后会产生微小的挤压变形且存在一个离心作用，使得泵膜片的位移量略大于偏心量。膜片运动到垂向最大位置时应力分布极值为30.2kPa，处于泵膜片与膜片底板凸台结合处。而泵膜片材质为氟橡胶，其用于压缩空气的橡胶材料能承载不小于60MPa的工作压力，因此，当前工况下膜片承载能力能满足使用。在当前工况条件下，泵膜片的外表面承受一个标准大气压，内表面受到30kPa的真空度压力作用，泵膜片凹槽在气压和拉伸变形共同作用下受到垂直向下的位移为2.8mm，最大应力为0.08MPa。由于泵膜片几何尺寸相对偏心量比较大，泵膜片产生的变形范围很小，几乎处于弹性变形区。因此，当偏心量为最大值3mm时，槽内的最大变形为真空度环境下的位移与偏心时的位移进行矢量叠加。按照等比计算，偏心量为3mm时其最大应力为0.28MPa，其值也远远小于该材料的最大工作压力60MPa。
3结论
浅谈脱盐提升泵变频控制线路改造 篇3
【摘 要】随着电子技术的发展，变频器应用越来越广泛。变频器在控制油气生产过程，调节生产参数方面起着相当重要的作用。近几年新建油气集输联合站自动化程度越来越高，极大方便了现场管理，但也给联合站投产运行带来了一些新的问题，如何有效解决这些问题，事关到了新场站的顺利投产运行。本文以哈萨克斯坦Sgiz油区Taskuduk中心处理站脱盐提升泵变频控制线路改造为例，探讨了如何有效进行变频控制线路改造，以达到现场运行要求。
【关键词】变频控制；线路改造
1.基本情况分析
哈萨克斯坦Sagiz油区Taskuduk中心处理站4台电脱盐器配置了3台脱盐提升泵，3台电脱盐提升泵为同型号的卧式单螺杆泵，介质入口温度50℃～65℃，出口压力0.6MPa，额定排量50m3/h，防爆电机功率30kw，是油气处理过程中的重要动力设备。脱盐提升泵两用一备，由两台变频器控制。两台变频器的变频调速连接至中控电脑，其中1#变频器控制1#提升泵转速（一拖一），2#变频器控制2#、3#提升泵转速（一拖二），现场由泵房内的1#、2#、3#操作柱对应控制，实现‘就地启动/停止功能，设计图纸见图1。
在投产前电气设备调试过程中，出现2#、3#电脱盐提升泵现场控制异常以及2#变频器中控变频调速失效的问题。设备现场运行状态测试结果如下表所示：
2.失效原因分析
将电脱盐提升泵的整个设计安装过程作为一个系统工程，从设计、施工、产品质量等方面着手，根据现场的测试反馈情况来分析具体原因是我们解决此类问题的普遍原则。笔者认为脱盐提升泵变频控制功能失效的原因一般包含以下几方面：
2.1设备故障方面的原因
这里所指的故障涉及设备及元器件，具体指机泵、交流接触器、热继电器、中间继电器、断路器、整流器等接触是否良好、部件有无损坏。
2.2控制线路方面的原因
控制线路由频率、电压的运算电路、主电路的电压、电流检测电路、电动机的速度检测电路、信号放大驱动电路以及保护电路等组成。这些控制线路连接错误或设计有误均会造成设计功能失效，达不到现场工艺操作要求。
2.3施工缺陷方面的原因
主要有设备、电器件施工有漏项、电器线路安装有错误等。
2.4设计缺陷方面的原因
主要存在变频柜负载是否匹配、主要控制方式有无错误、控制程序是否相符、二次回路设计有无缺陷等。
3.失效原因验证
对于可能导致变频控制系统设计功能失效的原因，我们大致可分为线路核查与器件检测两方面去分析验证。首先核查现场安装电路与设计是否存在出入，满足送电调试条件后后方可进行空载低压配出回路调试，进行线路及器件功能核查。若送电测试出现以下情况，可逐一确认排查。
3.1電流跳闸
起动时，一升速就跳闸，说明变频器过电流十分严重，应查看有否负载短路、接地、工作机械卡堵、传动损坏、电动机起动转矩过小、以及根本起不动、变频器逆变桥已损坏。
运行中跳闸引起的原因有升速设定时间过短、降速时间设定过短、转矩补偿（V/f比）设定太大，造成低速过电流、热继电器调整不当，动作电流设定太小也可引起过电流动作。
3.2过电压和欠电压跳闸
（1）过电压：电源电压过高、降速时间设定过短、降速过程中制动单元没有工作或制动单元放电太慢，即制动电阻太大。变频器内部过电压保护电路有故障会引起过电压。
（2）欠电压：电源电压过低、电源缺相、整流桥有一相故障，变频器内部欠电压保护电路故障也会引起欠电压。
3.3电动机不转
电动机、导线、变频器有损坏，线未接好，功能设置，如上限频率、下限频率、最高频率设定时没有注意，相互矛盾着。使用外控给定时，没有选项预置，以及其他不合理设置。
3.4发生失速
变频器在减速或停止过程中，由于设置的减速时间过短或制动能力不够，导致变频器内部母线电压升高发生保护（也称过电压失速），造成变频器失去对电动机的速度控制。此时，应设置较长的减速时间，保持变压器内母线电压不至于升得太高，实现正常减速控制。变频器在增速过程中，设置的加速时间过短或负载太重，电网电压太低，导致变频器过电流而发生保护（也称过电流失速），变频器失去对电动机的速度控制。此时，应设置较长的增速时间，维持不会过电流，实现正常增速控制。
现场分析验证结果显示：Taskuduk中心处理站脱盐提升泵存在的控制方式及二次回路错误，是导致泵运行状态与现场工艺要求不符的原因。
4.线路改造方案
Taskuduk中心站出现的问题需进行线路改造，要更改控制方式以及调整控制回路才可解决。为此我们设计了两套方案。方案一是增加一台同型号的变频器，三台变频器分别控制三台脱盐提升泵的频率。方案二是增加一个中间继电器，对二次回路的线路进行改造，改变变频器的控制方式，实现2#、3#现场操作柱对2#、3#脱盐提升泵的单独‘就地启停功能。
5.改造效果分析
为确保设备按期调试完成，不影响投产进度，我们分析了失效原因，并设计了改造方案，及时对变频控制线路进行了改造。考虑到现场时间紧迫，新购买配件所需周期较长，并且会增加业主成本，我们选择了工期短、见效快、较为经济的方案二进行了改造。改造后将2#、3#电机电缆接入变频器，将电机与泵之间的联轴器拆除，对电机进行空载实验，电机运行正常，现场操作柱、配电柜上的启停按钮均能够正常操作，满足生产工艺的要求。
泵控制阀 篇4
1输液泵和注射泵质量控制的相关标准
1.1电气安全性
医用电气设备安全标准由两部分组成[1,2]:1医用电气设备的安全通用要求,其为医用电气设备安全的基础,主要涉及电气安全问题,涵盖与电气安全有关的可靠运行的要求;2医用电气设备的安全专用要求,其主要针对输液泵和注射泵使用过程中环境危险的防护做了明确的规定。 标准的具体内容见:中华人民共和国国家标准GB 9706.1- 2007/IEC60601-1 :1998医用电气设备第1部分:安全通用要求,和医用电气设备第2-24部分:输液泵和输液控制器安全专用要求。
1.2计量准确性
剂量的精准性是保证输液泵、注射泵正常医疗工作的关键,因此,其计量的准确性是质量控制和评估的重要环节。 对输液泵、注射泵计量准确性的评估主要依据于中华人民共和国国家计量技术规范- 医用注射泵和输液泵校准规范[3], 本规范经国家质量检验检疫总局批准,自2010年9月10日起施行,归口于全国临床医学计量技术委员会。规范中, 对医用注射泵和输液泵流量各项允许误差以及标准器和辅助设备做了明确的规定。
2输液泵和注射泵质量控制工作开展的准备
2.1检测仪器的准备
在电气安全方面,要求检测设备可执行所有医用电气设备的主要电气安全检测,包括线电压(主电压)、接地线(保护接地)电阻、绝缘电阻、设备电流和引线(病人)泄漏等测试。我院选用的美国福禄克公司生产的ESA615电器安全检测仪,其在能够满足相应检测要求的同时,还内置了多组可选的国际通用电气安全标准,比如:ANSI/AAMI ES1,NFPA-99,IEC62353(VDE751) IEC60601-1( 第2版和第3版)和AN/NZS 355-1等,使得它对医用电器设备的检测不受设备生产国际地域的影响。
在计量检测方面,要求检测设备必须符合中华人民共和国计量法对计量器具使用管理的要求[4],能够快速准确测量输液泵和注射泵工作中稳态、非稳态的液体流量特性。 此外,它必须能够检测输液泵和注射泵的堵塞压力值,具备上位机流量实时波形分析功能等,以提高质控小组对输液泵和注射泵流速检测与分析的效率。我院选用的美国福禄克公司生产的IDA-4 Plus液体流量分析仪,它的技术指标基本能够符合上述要求。
2.2人员的配备
输液泵和注射泵质控小组至少由6名成员组成:组长1名,主要负责该小组工作的运行,包括制定质控计划,联系科室将输液泵和注射泵送到质控小组给质控员检测,对电气安全检测与计量特性检测两个部分的结果进行综合辨证,做出最终质量控制的评估。电气安全检测员2名,对输液泵和注射泵进行电气安全检测,并给出电气安全检测的初步结果; 计量特性检测员3名或者更多,要求具备对输液泵和注射泵流速初步校准的技能,其主要负责对输液泵和注射泵进行计量检测与相应的校准,对检测的结果进行分析,初步评价被检测过的输液泵和注射泵的计量特性。
2.3检测室准备与备用设备的配置
为了保障输液泵和注射泵质量控制工作的顺利进行, 选择1间20 m2左右、整洁、干净的普通维修间,作为电气安全检测和计量检测室。另外,为了不影响临床的日常工作,在对科室的输液泵和注射泵进行质控工作的同时, 质控小组为科室提供相应的备用泵补缺十分必要,因此备用泵在输液泵和注射泵的质量控制工作起着至关重要的作用;备用的输液泵、注射泵配置的数量为各10台,且必须符合质量控制的标准。
3输液泵和注射泵质量控制的具体流程
输液泵和注射泵质量控制的工作流程,见图1。
3.1计划的制定
我院现登记的注射泵和输液泵共1226台,其中输液泵占总量的60%。质控小组每年对每台输液泵或注射泵至少做1次质量评估;根据先检测输液泵后检测注射泵、以科室为单位、分布数量多的科室优先检测的原则,制订了对整个医院所有输液泵和注射泵质量控制工作开展的计划表。 按照计划表,每个工作日质控小组都要完成8~12台输液泵或注射泵的电气安全和计量检测,并最终保证在用注射泵和输液泵的质量安全。
3.2检测的项目及执行
3.2.1电气安全的检测
对输液泵和注射泵在电气安全方面的质控主要分为:
(1)定性检查。主要是从待测设备的外壳、电源线等安全敏感部位着手,初步判断其是否存在明显的电气安全隐患,对存在隐患的部位进行相应的分析,以及必要处理。
(2)定量检测。其为电气安全检测的重点。定量检测从两个方面来进行:1从电源部分考虑,涉及的检测参数有保护接地阻抗、绝缘阻抗(电源- 地)、对地漏电流、对外壳漏电流等;2从应用部分考虑,涉及的检测参数有绝缘阻抗(应用部分- 地)、患者漏电流、患者辅助漏电流等。 据此,制定了“通用电气安全质量检测原始记录表”,该表比较全面客观地体现了输液泵和注射泵的电气安全特性, 且作为输液泵或注射泵电气安全检测的评估依据。
3.2.2计量的检测
输液泵或注射泵计量检测的流量值通常是指平均值, 实际上,实时流速往往围绕着平均值会进行无序的上下波动。为了更好地评价输液泵和注射泵对流速控制的质量, 对待评估设备在特定检测时间段内实时流速围绕平均值波动的最大幅度也进行了检测与估量。该波动幅值的大小与辅助器材(即输液器或注射器)存在较强的关联性,因而在每一次计量检测记录中,我们都会注明检测时使用的辅助器材的型号与规格;另一方面,对计量检测点与某一个计量检点检测的时长也有必要进行统一,以便于对不同品牌输液泵或注射泵之间的计量特性进行有效地对比,从实际检测数据中真实地了解设备的计量特性与辅助器材的关联情况,同时也给医院设备管理部门提供引导同临床对输液泵或注射泵与相应的辅助器材如何配套使用的依据。基于输液泵和注射泵对流量的线性控制的原理,采用2个或2个以上的流量检测点组合起来对1台输液泵或注射泵的计量是否准确进行评估。为保证计量数据检测的有效性, 还规定输液泵和注射泵单个检测点的检测时间段为0.5 h ; 结合临床科室常用的剂量大小,规定输液泵的2个检测点分别是:25、100 m L/h,注射泵的2个检测点分别是:5、 30 m L/h。据此,制定了“输液泵或注射泵计量特性检测表” 来作为输液泵或注射泵计量特性检测的评估依据。
3.2.3报警功能的检测
“报警系统”是输液泵和注射泵正常使用不可缺少的功能[5,6],因此,质控工作中也要对其进行严格地检测,包括堵塞报警、尽空报警、电池电量低报警以及堵塞报警灵敏度(即堵塞报警的压力值)等项目的检测. 报警系统的检测在计量特性检测表中也要有体现。
3.3检测结果的处理
对每台输液泵或注射泵最终检测的评估表,质控小组都要给出最终的评估结论。检测结果符合相关标准的设备给于评估通过,返回给科室继续使用,评估表留底备查;检测结果不符合相关标准的设备,质控员进行有效的调整,调整后再检测,再检测结果符合了相关标准也要给于评估通过处理; 调整后其检测结果仍不符合相关标准的设备,视具体情况或启动设备维修程序, 或直接启动设备报废程序。
4输液泵和注射泵质量检测的效果
输液泵被检测741台,注射泵被检测485台,电气安全方面共有17台电源线最外层的绝缘层脱落,33台接地电阻超过0.2Ω ;通过更换电源线或者进行相应的维护,均达到了电气安全的标准。计量方面,输液泵初次检测中有106台流速超出了设定值的 ±10%,维修和校准后,其中达到计量标准的有92台,14台因为使用年限过长,不能达到标准而要求报废;注射泵初次检测中仅有9台流速超出了设定值的 ±10%,重新定标校准后,再检测,全部通过。可见通过加强输液泵和注射泵的质量控制工作,可及时发现质量问题, 并采取相应的措施,在保障临床使用安全上取得了明显效果。
5输液泵和注射泵质量控制的意义与改善方向
5.1输液泵和注射泵质量控制工作的实际意义
输液泵、注射泵质量控制工作的开展,实现了医疗设备管理部门对输液泵、注射泵在临床使用的实时监控。一方面降低了因输液泵、注射泵质量问题引发的临床不良事件发生率,保障诊疗安全,提高医院的整体医疗水平,同时也在一定的程度上延长了它们的使用寿命,降低了维护和维修的成本,提升了医院的综合经济效益;另一方面, 质控小组在对输液泵、注射泵进行质量控制工作的同时, 也会对辅助器材(输液器、注射器)的品质有所了解,进而对辅助器材的质量也有了控制的依据,因此,输液泵、 注射泵质量控制工作是合理的、科学的、也是有必要的。
5.2输液泵和注射泵质量控制工作的改进方向
我院输液泵、注射泵质量控制体系经过了1年的探索和改进,取得了一些成效,但仍有不足,基于前期实践工作经验的积累与总结,提出了今后的改进建议:
(1)严格把控验收源头。在对医院新购买的输液泵和注射泵进行验收时,应在同型号同规格的新设备中进行适当的抽样检测,要求检测通过率达到99%,否则不予验收。
(2)在特定的检测周期中,辅助器材的统一[7]。即输液器和注射器应使用同一型号规格的,以避免使用不同的辅助器材对计量检测结果与实际校准造成影响。
(3)质控检测环境的完善。国家相关标准对医疗设备电气安全检测的很多内容都是概念性、指导性和原则性的描述[8,9],科学的电气安全检测环境才能保证检测内容更具体, 检测出的数据更具说服力;另一方面,医用注射泵和输液泵校准规范对计量检测与校准的条件也有严格规定的[10,11]。我们要进一步对检测环境进行有效控制,保证检测工作顺利进行。
(4)在质控小组中,质控结果处理办法的制度化。对最终不同的检测结果,应建立科学的、合理的处理办法。
输液泵操作 篇5
输液泵/微量泵的使用技术
（一）目的：
准确控制输液速度，使药物速度均匀、用量准确并安全地进入患者体内发生作用。
（二）实施要点：
1.评估患者：
（1）了解患者身体状况，向患者解释，取得患者合作。
（2）评估患者注射部位的皮肤及血管情况。
2.操作要点：
（1）核对医嘱，做好准备。
（2）安全准确地放置输液泵。
（3）正确安装管路于输液泵，并与患者输液器连接。
（4）按照医嘱设定输液速度和输液量以及其他需要设置的参数。
（5）使用微量输液泵应将配好药液的注射器连接微量输液泵泵管，注射器正确安装于微量输液泵。
3.指导患者：
（1）告知患者使用输液泵的目的，输入药物的名称、输液速度。
（2）告知患者输液肢体不要进行剧烈活动。
（3）告知患者及家属不要随意搬动或者调节输液泵，以保证用药安全。
（4）告知患者有不适感觉或者机器报警时及时通知医护人员。
（三）注意事项：
1.正确设定输液速度及其他必需参数，防止设定错误延误治疗。
2.护士随时查看输液泵的工作状态，及时排除报警、故障，防止液体输入失控。
泵控制阀 篇6
【关键词】输液泵；生长抑素；胰腺炎；护理
急性胰腺炎是多种病因导致胰酶在胰腺内被激活后引起胰腺及周围组织自身消化、水肿、出血甚至坏死的炎症反应。临床以急性上腹痛、恶心、呕吐、发热和血、尿淀粉酶增高为特点【1】。近年来，随着医疗设备的发展，在治疗急性胰腺炎的过程中，使用输液泵持续泵注生长抑素可将药物的量、浓度精确的泵入体内，从而保持了药物的最佳有效浓度，避免了药物因浓度大小波动产生的副作用。从2009年1月—2011年12月对44例急性胰腺炎患者给予输液泵持续泵注生长抑素治疗，在治疗过程中进行健康教育，从心理、技术等方面给予整体护理。现将护理体会总结如下：
1 资料与方法
1.1一般资料 本组44例急性胰腺炎患者中，男35例，女9例，年龄21—61岁，平均年龄40岁，所有病例均有不同程度的上腹痛、压痛以及腹膜刺激征、血、尿淀粉酶高于正常的3—5倍，影像检查符合急性胰腺炎患者的表现，收治的44例患者中，住院天数18—35天，均采取保守治疗，早期给予生长抑素泵注、禁食、禁水、胃肠减压、静脉营养、抗炎等，44例患者均治愈出院。
1.2 方法：在常规治疗的基础上尽早使用生长抑素，即生长抑素6mg加入0.9%生理盐水注射液50ml中经输液泵持续泵注，维持24小时，速度为2ml/h，连续使用7—14天，使胰腺的分泌功能始终处于抑制状态、症状消失，血、尿淀粉酶降至正常后2—3天逐渐减量停药，防止药物的反跳作用。
2 护理
2.1 药物护理 生长抑素是人工合成的环状十四氨基酸，其与天然生长激素在化学结构和作用方面完全相同。静脉注射生长抑素可减少胰腺的内分泌和外分泌，抑制胰酶合成缓解Oddis括约肌痉挛，降低胰管的压力，减少胰管内胰液进入胰腺组织，减轻由此引起的胰腺自身消化作用。宜在20℃下阴凉干燥处密闭保存，现用现配【2】。
2.1.1 观察药物的疗效及不良反应 少数病例用药后出现恶心、眩晕、脸红等症状。当注射生长抑素的速度高于50ug/min时，病人会发生恶心和呕吐现象，此时减慢泵注速度上述症状就会逐渐缓解。
2.1.2观察血糖变化 在治疗中应监测血糖变化，尤其是合并糖尿病的患者使用生长抑素后，应每隔3—4小时测试一次血糖浓度，根据血糖的变化合理的应用降糖药。
2.2 一般护理
2.2.1 休息与体位 绝对卧床休息，指导和协助患者取弯腰、屈膝侧卧位，有助于缓解腹痛。对剧痛在床上辗转不安者加床栏，防止坠床。病情许可后遵医嘱指导患者下床活动。
2.2.2 禁食、禁饮 禁食可减少胃酸与食物刺激胰液分泌，以减轻腹痛和腹胀。多数患者开始需绝对禁食，同时限制饮水。禁食期间每日静脉输液2000—3000ml，同时补充电解质，做好口腔护理。
2.2.3 留置胃管的护理 明显腹胀和经禁食腹痛仍无缓解者，要放置胃管连续抽吸胃内容物和胃内气体，从而减少胰液分泌，以减轻腹痛和腹胀。留置胃管期间保持口腔清洁，每日进行口腔护理至少两次，以减轻胃管对口腔造成的干燥与不适。
2.1.4 预防和控制静脉注射部位感染 护理过程应注意，每日对套管针穿刺部位进行消毒、更换敷贴和输液器，防止发生感染，及时观察静脉注射部位有无静脉炎的征兆，发现征兆应及时更换部位，红肿部位可用硫酸镁湿敷，保持清洁卫生。
2.3 心理护理 急性胰腺炎患者因起病急，疼痛剧烈，持续时间长，护理人员应及时对患者疏导、解释，提高患者的认知水平，减轻其精神紧张、恐惧的心理反应，使患者树立战胜疾病的信心，以最佳的心理状态接受治疗。
2.4 病情护理 准确记录24小时出入量和水、电解质失衡情况。协助和鼓励患者在床上多翻生身、深呼吸、有效咳嗽和排痰，预防肺感染。
2.5 健康指导向患者及家属介绍本病的诱因，正确认识本病易复发的特性，教育患者重视胆道疾病、高脂血症。养成良好的生活习惯，强调戒酒，忌暴饮暴食，遵医嘱服药。出院后宜清淡饮食，避免过度疲劳、情绪激动【3】。
3 小结
总之，急性胰腺炎起病急骤，病情复杂，并发症多，生长抑素能抑制胃酸和胰液的分泌，减少内毒素的产生，促进患者肠蠕动，保护消化道通畅，降低肠腔内压，减轻腹胀，改善微循环。早期应用输液泵泵注生长抑素能有效减少并发症的发生，提高了急性胰腺炎的抢救成功率，值得临床广泛推广应用。
参考文献：
[1] 陆在英，钟南山.内科学【M】第7版.北京：人民卫生出版社，2008：469—470.
[2] 陈新谦，金有豫，汤光.新编药物学第16版（下），人民卫生出版社，2007年1月：519—520.
医用输液泵质量控制实践 篇7
关键词：医用输液泵,质量控制,输液安全,压力传感器
0前言
输液是医疗过程中一个至关重要的环节, 也是医疗过程中最普通, 最常见的治疗方式。来自卫生部的调查数据显示, 中国平均每人每年要“挂8瓶水”, 远远高于国际上2.5~3.3瓶的水平, 俨然已成“输液大国”。我国安全注射联盟统计数据显示, 每年至少有10万人在输液后丧命[1], 因此, 输液安全显得更加重要。
用泵控输液代替传统输液是医疗技术的一个发展和突破, 可以控制药液的流量和流速[2], 比起传统输液更加安全。但是其流速精度存在一定误差, 使用中的不当操作会很大程度上提升设备的风险等级。因此, 输液泵的质量控制工作非常必要。
在很多国家和地区将输液泵/注射泵统称为输液泵, 注射泵又称为注射器输液泵[3]。下文除特别区别外, 将输液泵/注射泵统称为输液泵。
1 输液泵质量控制工作主要内容
医疗设备的质量控制是运用管理和医学工程技术手段, 以确保患者安全为目的, 确保医疗设备应用质量的一项系统工程[4]。
实施医疗设备的全程质量控制, 医院必须把好医疗设备的采购关、临床使用关和医学工程保障关, 在此基础上逐步提高风险防范意识, 构建覆盖医院各相关部门的医疗设备质量管理体系。本文主要探讨医院在用输液泵的质量控制。
1.1 质量控制检测
基于对质量控制工作的理解, 我院开展输液泵质量检测主要分为4种类型:
1.1.1 验收性检测
新购输液泵投入使用前, 凡具备检测条件的必须进行质量检测。检测合格的设备, 粘贴“合格”标签, 并标明下次检测时间;检测不合格的设备, 禁止投入临床使用, 立即告知设备经销商依据设备购置合同进行处理。
1.1.2 周期性检测
基于风险分析理论, 结合医院实际, 为输液泵制定年度检测计划, 按计划实施相关检测工作。检测合格的, 粘贴“合格”标签, 标明下次检测时间;检测不合格的, 告知使用科室立即停用, 待检修调试合格后方能启用;无法恢复正常指标或恢复成本过高的设备, 告知使用科室办理报废手续。由于十堰市已将输液泵纳入计量强检范围, 每年定期检测一次, 故我院未开展输液泵的周期性检测。
1.1.3 维修后检测
输液泵维修后必须进行质量检测。检测合格的, 粘贴“合格”标签, 交付临床使用;检测不合格的, 必须进一步检修或者调试 (必要时请求厂方支持) , 直到合格;无法恢复正常指标或者恢复成本过高的设备, 告知使用科室办理报废手续。
1.1.4 质疑性能时的检测
设备使用人员, 对所用输液泵的性能产生质疑时, 交医学工程部进行质量检测, 检测合格的, 粘贴“合格”标签, 交付临床使用;检测不合格的, 须进行进一步检修或者调试 (必要时请求厂方支持) , 直到合格;无法恢复正常指标或者恢复成本过高的设备, 告知使用科室办理报废手续。设备质检合格证标签, 见图1。
1.2 预防性维护
根据“IS014971医用装置风险管理—第1部分风险分析应用”推荐的方法可以计算出输液泵的风险值 (Risk Level, RL) , 进而计算预防性维修频率 (PMFreq) 和预防性维修间隔 (PMInter) [5]。
预防性维护的周期, 可根据基于风险评估的预防性维修 (PM) 经验公式PMFreq=RL/15 (次·年) 确定。输液泵RL介于30~40之间, 所以, 其PMFreq为每年2~3次, PMInter为6~9个月, 可以此作为医工部门制定输液泵预防性维护计划的基础。
1.3 使用操作规程的制订与控制
使用科室在输液泵安装验收完成后正式投入使用之前, 应根据输液泵的使用操作说明书、维修手册、国家规定的有关标准和临床使用要求制订好操作规程, 明确基本的操作步骤和正确的使用方法。使用操作人员应学习、掌握每项规程, 并试运行一个月以上, 然后统一报医疗设备管理部门审核、存档[6]。
2 质控检测结果分析与处理
2012年我院正式启动了医疗设备质控检测工作, 当年共检测4类医疗设备138台, 其质控监测结果, 见图2。其中输液泵的合格率69.8%;单独对输液泵的数据进行分析, 检测结果, 见图3, 发现28%的泵流速精度不合格, 6.3%的泵阻塞压力不合格。
根据国内生产厂家的习惯及产品的技术原理, 将输液泵细分为输液泵和注射泵, 以下分别予以说明。
2.1 不合格项及其产生原因
2.1.1 注射泵流速不合格的主要原因
导致注射泵流速不合格的原因主要有注射器类型选择错误和丝杆传动部件磨损。以我院使用量较大的WZ-50C6注射泵为例, 该注射泵有13个品牌的注射器, 见表1。以50 m L注射器为例, 不同厂家生产的同一规格的注射器针筒管径和针筒长度均存有差异, 厂家为保证流速精度, 针对不同注射器, 设置不同的修正系数。使用时须根据实际注射器品牌来选择不同的注射器代码, 否则可能会产生较大的流速偏差。
另外一个重要的原因则是丝杆传动部件磨损。注射泵传动部分的基本结构, 见图4。注射泵的注射动作由单片机系统发出控制脉冲, 经驱动电路而使步进电机旋转, 步进电机经减速机构驱动丝杆、螺母, 将电机的旋转运动转化为螺母的直线运动, 螺母与配套注射器的推杆相连, 即可推动配套注射器的活塞进行注射输液。丝杆与螺母的长期摩擦, 必然会产生磨损, 使丝杆与螺母的间歇变大。开始输液后, 需要经过一定的时间, 丝杆和螺母才能咬合好, 尤其是注射流速较低时, 情况更加明显, 表现为注射启动后数分钟甚至数十分钟其实际流速为零。
2.1.2 输液泵流速不合格的主要原因
导致输液泵流速不合格的主要原因是输液器选用不当。2012年10月, 某科室质疑其使用的TE-135输液泵流速不准。送检时发现, 该科室并未使用输液泵说明书中指定输液器, 而采用重力输液器。将该科室在用两个品牌的重力输液器检测后发现, 其中一个品牌的输液器流速误差高达1220%, 而另一个品牌的输液器, 流速误差<10%, 说明后者基本能保证输液安全。
2.1.3 注射泵/输液泵阻塞压力不合格的主要原因
阻塞压力传感器参数飘移或故障是阻塞压力不合格的主要原因。
2.2 处理方法
2.2.1 注射泵流速不合格的处理
针对上文中提到的2个原因, 我院分别采取了不同的办法。首先是指导使用人员在开始注射前, 一定要根据注射器品牌, 选择相应的代码。第二是在开始静脉穿刺前, 可先快进数秒, 使注射器的活塞芯杆和注射泵的推头压实, 尽量减小丝杆和螺母的间歇。针对检测过程中螺母咬合齿完全磨损的情况, 更换磨损的开合螺母后, 流速精度均达标。
2.2.2 输液泵流速不合格的处理
输液泵的流速精度, 主要取决于所选输液器。综合2012年度质控监测数据, 凡是选用专用厂商指定输液器的输液泵, 流速精度均能满足检测规范的要求。
针对检测中发现流速偏差较大的问题, 首先告知科室优先选用输液泵厂家制定的输液器。考虑到部分临床科室为降低治疗费用, 有的会采用重力输液器。我们对全院使用率较高的重力输液器进行了检测, 将误差<10%, 能保证输液安全的品牌和批次, 通过医院内部办公网络告知临床科室, 供其参考。
2.2.3 注射泵/输液泵阻塞压力不合格的处理
对于阻塞报警压力不合格的泵, 必须根据厂商提供的技术资料进行调校。属压力传感器故障的须进行维修或更换处置完毕后重新进行质控检测, 合格后方可使用。同时建议在注射时稀释药液降低浓度, 适当提高注射速率或选择小规格注射器, 用于缩短在注射管路自堵塞开始至报警发生的等待时间。
3 小结
我院自2012年启动质控检测以来, 通过分析一年来累积的检测数据发现在用输液泵, 监护仪, 呼吸机等急救设备, 在应用质量上存在很多问题和隐患, 直接威胁到病人的安全治疗[7]。因此关注医疗设备应用, 合理进行质量控制非常有必要。
参考文献
[1]曹晟源.静脉点滴大国之殇:高利润与高风险[N].21世纪经济报道, 2013-09-09 (14) .
[2]许耀良, 项延宽, 陈基明.输液泵管对输液泵流量影响的测试和相关问题探讨[J].中国医疗设备, 2013, 28 (1) :55-57.
[3]商务部对外贸易司, 中国医药保健品进出口商会.输液泵/注射泵出口质量控制指南[EB/OL]. (2011-08-01) [2013-09-16].www.mofcom.gov.cn/accessory/201108/1314240602192.pdf.
[4]陈晓红, 任国荃, 周丹, 等.医疗设备质量控制体系构建实践与研究[J].解放军医院管理杂志, 2008, 15 (4) :384-386.
[5]周丹.急救医学装备工程导论[M].北京:人民军医出版社, 2006.
[6]汤黎明, 吴敏, 于春华.医疗设备质量控制体系建立的探讨[J].解放军医院管理杂志, 2008, 15 (1) :31-33.
医用输液泵质量控制的研究 篇8
医用输液泵是一种能够准确控制输液流速，保证药液速度均匀、药量准确并安全进入患者体内的仪器，输液泵的应用质量安全直接关系到患者的治疗质量和安全[1]。总后卫生部自2006年起就开展了卫生装备质量控制工作，建立了一套科学、高效的卫生装备质量控制体系，并首次将输液泵的应用安全质量控制纳入卫生装备质量控制的范围中来。按照《IEC 60601-2-24:1998输液泵和输液控制器安全专用要求》和《GB 9706.1—2005,2007医用电气设备》技术标准，军队自行编制了输液泵质量检测技术规范，为输液泵质控检测提供了技术指导。本项目主要结合我院工作实际，对输液泵质量控制检测中存在的问题进行分析研究。
2 检测方案
2.1 检测项目
输液泵的质量控制技术检测主要是对其流量、阻塞报警压力阈值及监测与报警系统进行验证，包括输液管路安装不妥、输液完成、输液管路气泡探测、电池低电量、操作遗忘等系统自动报警功能，其中最主要的是对输液流量和阻塞报警压力阈值的检测。在按被检输液泵生产厂家指定的测试条件检测时，其结果应符合被检输液泵在产品技术手册等文件中公开陈述的准确度。
2.2 检测设备
采用美国FLUKE公司生产的IDA-4 Plus型输液泵分析仪，专用于医用泵类的应用质量评估检测。其原理是利用光电耦合传感器在0.5～1 000 mL/h测量范围内按一定的采样间隔，实时准确地检测输液的流量、阻塞报警压力和时间等参数，还具有多通道同时测量、图形显示等功能[2]。
2.3 检测方法
使用输液泵厂家指定的输液管路，按照图1所示连接管路，测试前先对整个输液管路用蒸馏水进行灌注，并排除气泡[3]。
根据《军队卫生装备质量控制检测技术规范》中检测要求，流量检测时设置输液泵流量为25 m L/h，以1 h为观测时间，观察和记录采样间隔内流速大小，如检测结果超出被检输液泵流量允许误差，则应至少延长检测时间至2 h;阻塞报警压力检测时设置流量为25 m L/h，若被检设备阻塞报警压力阈值能够选择，则分别将其置于阻塞压力最小挡和最大挡，记录阻塞报警时间和报警压力值，完成阻塞报警检测。
检测过程中检测设备的输出端应和输液泵的输入端保持在同一水平面上，否则管路中将产生正或负压，影响检测结果。输液时液体流速稳定需要一个过程，因此检测时要设置足够的延迟时间，实际检测中应先启动输液泵输液，几分钟后才启动检测程序，以获得相对稳定的检测状态。
2.4 检测模式
我院质控工作开展以来，质控检测小组严格按照验收检测、定期检测、维修后检测、报废检测流程展开质控。输液泵安装验收时，严格按照有关质量检测技术标准和厂家提供的技术参数进行质量检测，检测合格则建立档案，出具质控检测合格证书，粘贴标识，入库出库使用;检测不合格者要求厂家或供应商退、换货，并将质控与维修有机结合起来，修复后的输液泵必须经过质控室质量鉴定后才能标志一项维修工序的结束。对于检测不合格的输液泵经反复维修后仍达不到技术指标的，建议使用科室停止使用，并按报废条件和程序进行报废，形成了一个科学有效的质量控制体系[4]。
3 结果分析
在检测要求的环境下，我们主要分析同一品牌输液泵在不同输液管路、不同输液流速、不同输液时间对流速准确性的影响。
被检输液泵流速示值相对误差计算如下：
式中，g为流量示值相对误差;Qi为输液泵分析仪测得流量值，单位为mL/h;Qo为被检输液泵设定流量值，单位为
mL/h。
3.1 不同输液管路对检测准确性的影响
分别将LP-2000输液泵与康德莱、哈娜好避光输液管配套使用，采用IDA-4 Plus进行检测，观察1 h，记录流速的实际测量值，并按照公式(1)计算误差，结果见表1。
由结果可知，同一输液泵与不同输液管路配套使用，流速检测误差也不同，这主要是由输液管路的材料、弹性、内径、厚度、光滑度等因素导致的[5]。为了保证检测数据的准确性，建议使用输液泵生产厂家技术手册中认可的输液管路进行检测。
3.2 不同输液流速对检测准确性的影响
将LP-2000输液泵与专用输液管路配套使用，分别设定流速为5、10、25、50、100 mL/h，观察1 h，记录流速的实际测量值，并计算误差，结果见表2。
由实验结果可知，设定不同输液流速测量得到的输液流速误差精度也不同，甚至超过技术标准。《军队卫生装备质量控制检测技术规范》中仅选取25 mL/h进行输液泵流量精度的检测。临床上一般按照患者的病情、药物类型等选择输液流速[6]，因此建议在进行输液泵流速检测时，与临床应用相结合，针对不同的使用科室，在输液泵量程范围内选择该科室常用流速进行检测，更客观准确地判断输液泵的质量。
3.3 不同输液时间对检测准确性的影响
在检测环境不变的条件下，对同一输液泵设定流速为25 mL/h，测量时间为5、30 min、1、2、4 h时，观察流速曲线，分别记录检测结果，并计算误差[7]，结果见表3。
从检测结果可知，输液流速随着检测时间的长短发生变化。流速稳定后，检测时间越长，误差精度越小，在2 h左右误差最小。因此检测时建议设置足够的延迟时间，以获得相对稳定的检测状态，应先运行输液泵几分钟再启动检测程序。
4 结论
医用输液泵的质量控制应贯穿于从申请购买到淘汰报废的全过程[8]，对待每一个质控环节我们都应秉承科学、严谨的态度。对输液泵检测中存在的问题，结合实践经验，我们针对性地做了部分研究，对医用输液泵应用质量评估具有可行性，但还存在其他的影响因素，我们将进一步进行研究测试，以期对输液泵的临床应用提供更多的指导作用。
摘要：目的:分析输液泵在质量控制检测中存在的问题及检测结果评定的影响因素。方法:采用美国Fluke公司I-DA-4 Plus型输液泵检测仪对输液泵进行检测实验和对比分析。结果:提出了输液泵进行质量控制检测时的改进意见,规范了质量控制工作流程。结论:为临床输液治疗提供安全保障,降低了医疗风险。
关键词：输液泵,质量控制,检测,输液
参考文献
[1]GB9706.27—2005/IEC60601-2-24:1998医用电气设备第2部分:输液泵和输液控制器安全专用要求[S].
[2]赵鹏.输液泵分析仪测量原理比较分析[J].医疗卫生装备,2011,32(2):131-132.
[3]肖红.医用输液泵的输液质量控制[J].计量测试与技术,2009(3):26-27.
[4]杨丽晓,尚长浩.浅析医疗设备的质量控制[J].医疗卫生装备,2009,30(6):33-34.
[5]Saladow J.Ambulatory Infusion Pump Technologies New Develop-ments and How They Might Affect Alternate Site Care[J].INFUSIONMagazine,2007,13(4):17-22.
[6]Patina B.Preventing medication errors:an IOM Report[J].The NursePractitioner,2006,31(12):8.
[7]Medtronic MiniMed.ParadigmTMInfusion Pump Model MMT-511 UserGuide[EB/OL].[2011-08-20].http://www.manualslib.com/manual/47577/Energizer-Mmt-511.html?page=2#manual.
微量注射泵流速的质量控制研究 篇9
医疗设备质量控制就是使在用的医疗设备符合规定的标准和技术要求,处于安全、准确和有效的状态,满足临床应用中对患者诊断治疗的需要。目前,临床的诊疗过程对设备的依赖程度越来越高,医疗设备质量的优劣直接关系到疾病诊疗的可靠性和有效性,甚至关系到患者的生命安全。因此,医疗设备的质量控制越来越受到政府部门、医疗机构和生产厂商的关注[1,2]。
输液泵和注射泵是一种能将药物精确、均匀、持续泵入人体的医疗仪器,已广泛应用于内科、外科、重症监护和手术室等临床各科室的输液治疗[3,4]。微量注射泵能够精确控制注射药液的流速和流量,主要用于低流速下进行输液,一般可使用范围是0.1~99 ml/h,临床常用范围是1~5 ml/h。需注意的是,注射泵的流速误差一旦超过一定范围,可能会导致患者的药物注射过量,严重时致其死亡。目前,有研究对于输液泵流速质量控制的相关问题进行了初步探讨并取得较好结果[5],但输液泵一般应用于中、高流速下的输液,常用于5 ml/h以上,目前针对微量注射泵流速的质量控制研究还未见相关报道。
在临床应用中,微量注射泵需要和注射器以及注射管路(以下称泵管)配合使用。除注射泵自身因素外,注射器和泵管的质量成为影响微量注射泵流速的主要因素。本文通过对微量注射泵进行质量控制检测,分析影响注射泵流速误差的因素,并尝试采取措施来减小这些因素的影响。
2 质量控制检测方法
2.1 检测仪器和材料
(1)测试仪器采用美国FLUKE公司的输液设备分析仪,型号为IDA-4 Plus。该仪器提供多个独立的测量转换器通道,可同时进行多通道检测,评测液流的剂量和流速等。剂量和流速测量是通过每一测量转换器内的一个滴管和光传感器来监测滴管内凸液面的剂量和时间来完成的。该仪器流速测量量程为0.5~1 000 ml/h。
(2)检测对象为本医院使用较多的某品牌(记为W品牌)微量注射泵,各台被检仪器型号一致,使用时间均不超过2年。
(3)注射器分别采用W品牌专用注射器和随机抽取的国产注射器,规格为50 ml。
(4)泵管采用W品牌专用泵管和随机抽取的国产泵管。
(5)注射液体统一采用蒸馏水。
2.2 检测规程
首先,取一崭新注射器,吸入蒸馏水,然后通过泵管将注射器和检测仪连接起来,并将注射器固定在注射泵上,连接如图1所示。启动检测仪和注射泵,强行快速推动注射器,排尽注射器和泵管内的气体,使注射管路充满液体。设置注射泵注射速率为待测量值,并调整检测仪至待检状态。随后,让注射泵开始工作,检测仪自动检测到注射器已经推注并提出是否开始计时,确认后,检测仪进入检测状态。
由于检测仪检测出的流速是通过检测流量和流过时间计算出来的,考虑到检测仪自身的检测误差,检测时间应不少于2 h,总剂量应不小于2 ml。另外,检测时注意将检测仪和注射泵摆放水平,并保证注射管路不能残留有气泡。而且要求检测连续进行,减小因人为操作引入的误差。
2.3 检测方案
(1)使用专用管路的检测。采用W品牌专用注射器和泵管,利用FLUKE IDA-4 Plus对随机抽取的12台W品牌微量注射泵进行检测,流速分别设置为1 ml/h和5 ml/h,测量时间均为2 h,记录检测仪最终检测到的平均流速。
该数据可用于评估注射泵是否合格,并可作为其他测试的对照数据。
(2)使用随机管路的检测。由于专用注射器和泵管比较昂贵,临床应用中注射管路常采用国产产品。在本组测试中,注射器和泵管采用从本医院耗材库随机抽取的国产产品,这些产品在医院临床应用中具有代表性。其余检测过程与使用专用泵管相同。
该数据可用于评测随机管路对注射泵流速的影响。
(3)调整注射泵微调参数后的检测。微量注射泵一般可设置注射器代码参数以适应不同类型规格的注射器。对于W品牌微量注射泵和50 ml注射器,本组测试将参数由默认的50调整为52后再进行检测。其余检测过程与上述过程相同。
该数据作为调校后注射泵流速的质量控制检测结果。
3 结果
表1和表2是按2.3中方案(1)检测得到的实际流速及其相对误差,其中B1~B12代表12台随机抽取的微量注射泵。从表中数据可以看出,在各注射泵和专用注射器及泵管配套使用时,其实际流速的相对误差均在±8%误差限内[5],而且5 ml/h流速的相对误差均在±2%以内,达到W品牌注射泵流速精度±2.5%的要求。12台注射泵1 ml/h和5 ml/h的平均检测流速分别为0.97 ml/h和4.95 ml/h,平均相对误差(指绝对值)分别为2.92%和0.98%。该组结果表明所检测注射泵本身是合格的,高流速的相对误差较小。
表3和表4是按2.3中方案(2)检测得到的实际流速及其相对误差,其中B1~B12代表12台微量注射泵。根据表中数据,可见注射器和泵管随机抽取后,注射泵B1和B2在流速为1 ml/h时的相对误差分别达到17%和10%,超过误差限±8%。而且,相对于方案(1)中1 ml/h的检测结果,本次对应的检测误差均有明显增加。对于5 ml/h流速,除泵B4及B11外,其余泵的相对误差均不超过±3%,接近专用管路组的相对误差值。经计算可知,12台注射泵1 ml/h和5 ml/h的平均检测流速分别为0.94 ml/h和4.89 ml/h,平均相对误差(指绝对值)分别为6.17%和2.28%。这些结果表明,相对于专用注射器和泵管,随机抽取的非专用管路将影响注射泵的实际流速,使得流速的相对误差都有一定程度增加,特别是对低流速影响较大。
表5和表6是按2.3中方案(3)检测得到的实际流速及其相对误差,其中B1~B12代表12台微量注射泵。从表中数据可见,将注射器代码设置为52后,即使注射器和泵管采用随机抽取,各注射泵实际流速的相对误差均不超过±2%,都达到W品牌注射泵流速精度±2.5%的要求。12台注射泵1 ml/h和5 ml/h的平均检测流速分别为0.99 ml/h和4.99 ml/h,平均相对误差(指绝对值)分别为1.50%和0.40%。对比2.3中方案(2)、(3)的数据,表明注射泵的注射器代码与实际流速密切相关,适当调整注射器代码将能大大减小流速的相对误差,改善注射泵管路不配套引发的不利影响。
4 讨论
目前,微量注射泵的质量控制已受到临床使用者的关注[6]。一般各品牌注射泵均配有该品牌专用的注射器和泵管,但因其价格是国内普通非专用注射器和泵管的十几倍,甚至几十倍,难以为广大患者所接受,因而大多数医院都采用非专用的注射器和泵管代替。然而,采用非专用的注射器和泵管,微量注射泵的流速准确度难以保证,使患者的人身安全受到威胁。因此,对临床实际使用过程的注射泵流速进行质量控制检测是必要的。
本研究实验结果证实:与专用管路相比,非专用管路使得注射泵的实际流速误差增加。从方案(1)和(2)的检测结果可见,对于12台注射泵,采用非专用管路后,注射泵1 ml/h的平均检测流速由0.97 ml/h下降为0.94 ml/h,其平均相对误差由2.92%增加至6.17%;注射泵5 ml/h的平均检测流速由4.95 ml/h下降为4.89 ml/h,其平均相对误差由0.98%增加至2.28%。虽然这些误差均未超过规定的流速误差限8%,但流速的相对误差增加约1倍,影响显著。而且,对于个别本身流速误差相对较大的注射泵,采用非专用管路易使其流速超限,如B1和B2。因此,从安全角度出发,应该限制使用非专用的注射管路。
通过上述分析可知,为减小患者的经济负担,临床应用中需要采用非专用的注射管路;而从安全考虑,临床上最好采用专用注射管路。显然,这在实际应用中就存在着矛盾,如何解决呢?本文通过调整注射泵的注射器代码参数,较好地解决了这一问题。默认条件下,注射器代码是与所使用的注射器规格相匹配的,而对于不同类型(仅限于几个大的国际品牌)的注射器,注射泵一般都设有不同代码与其匹配。对于W品牌的专用50 ml注射器,注射器默认匹配代码为50。实验中,对于非专用的50 ml国产注射器,其代码被改为52后再进行检测,结果发现注射泵的流速误差明显减小。12台注射泵的1 ml/h平均检测误差由6.17%下降至1.50%,5 ml/h平均检测误差由2.28%下降至0.40%,甚至低于专用管路(注射器代码为50)的平均检测误差2.92%和0.98%。因此,适当调整注射器代码能够改善采用非专用管路带来的不利影响。
需要说明的是,注射器代码52仅是本研究对W品牌注射泵进行的实验性调整,不可普遍应用于临床。因为,对于不同品牌注射泵和不同规格的注射器,其匹配代码不尽相同,这就需要根据厂家提供的方法进行具体处理。另外,据文献报道,注射泵的注射液体也是影响注射流速的因素之一[5],本研究检测液体统一采用蒸馏水,与临床科室实际注射液体存在差别。在实际应用中,应该根据临床科室常规注射液、日常使用的注射器和泵管以及具体注射泵,进行有针对性的质量控制检测,并对参数调校前后的检测数据进行对比,从而确定具体科室应该使用的注射泵实际调校参数。因此,有必要将注射泵的质量控制检测纳入临床科室的日常工作中。
微量注射泵能够精确控制输送药液的流量和流速,有利于提高准确性和工作效率,减轻医护工作强度。但同时应该看到,其安全问题不容忽视。本研究通过质量控制检测对微量注射泵的流速安全进行了初步分析,发现了一些问题并提出了改进措施。进一步的工作应该针对临床科室具体使用情况进行细致的日常质量控制检测,以确保微量注射泵流速的准确性,使微量注射泵更有效、更安全地服务于临床。
参考文献
[1]汤黎明,吴敏,于春华.医疗设备质量控制体系建立的探讨[J].解放军医院管理杂志,2008,15(1):31-33.
[2]朱弋,阮兴云,张良才,等.大型X线机重要指标的质量控制方法[J].医疗卫生装备,2008,29(2):99-101.
[3]罗侨端,何萍.微量注射泵的临床应用及安全因素研究[J].护士进修杂志,2008,23(14):1301-1303.
[4]ScheinerG,SobelRJ,SmithDE,etal.Insulinpumptherapy:guidelines forsuccessfuloutcomes[J].DiabetesEduc,2009,35(Suppl2):29S-41S.
[5]陈燕暘，肖笑.微量输液泵流速质控中探索的相关问题[J].中国医疗器械信息,2006,12(10):57-62.
凝泵变频自动控制方案优化 篇10
1 凝结水系统运行情况
运行时排汽装置内凝结水经凝泵入口滤网进入凝结水泵, 凝结水泵升压后通过精处理、轴封加热器进入冷渣器, 京玉电厂冷渣器冷却水系统同7号低加水侧采用串联方式, 即正常运行时凝结水100%通过冷渣器后进入7号低加, 这样的设计方式避免了机组启、停、低负荷工况冷渣器冷却水量对除氧器水位调节的干扰, 缺点为凝结水100%通过锅炉冷渣器造成凝结水系统流动阻力过大, 系统节流损失增加。京玉电厂除氧器的设计压力为1.2MPa, 由实测凝结水管道阻力损失在1.1MPa左右, 凝汽器热井至除氧器凝结水喷头位置高度为20米左右, 计算凝泵扬程为1.1x (1+15%) +1.2x (1+15%) +0.2+0.072=2.92MPa, 即292米, 实际凝泵扬程296米, 扬程选择符合要求。
2 凝结水系统存在主要问题
京玉电厂凝结水变频改造前凝结水母管处于定压运行方式, 长期维持在2.04MPa下运行, 经实测凝结水系统总压降低为1.1MPa, 且随着凝泵出口压力的升高而升高, 京玉电厂168h期间额定负荷下凝结水泵出口母管压力2.04MPa, 5号低加出口压力0.93MPa, 压降为1.1MPa左右, 虽然凝结水系统能满足整个系统用水需求, 但是凝结水系统存在比较大的节流损失, 原因为自调试以来除氧器水位调节一直采用阀门自动调节, 凝泵虽处于变频方式, 但长期处于给定频率下的运行方式, 这违背了凝结水变频调节设计的初衷。同时冷渣器同其他加热器串接在凝结水系统中, 且不设冷渣水调整门, 正常运行中冷渣器的水侧压力等于凝结水系统压力, 调试期间我厂1、2机多次出现因凝结水母管压力偏高造成冷渣器旋转接头处漏水甚至崩开事件, 对机组的安全稳定运行存在极大的安全隐患。
3 凝泵变频运行自动控制优化
为了达到变频调节节能的目的, 同时解决冷渣器压力过高存在安全隐患的问题, 经过热控专业与发电部汽机专业讨论, 通过试验确定, 将凝结水调节方式由阀门调节改为变频调节水位, 变频调节时阀门全开, 这使得凝泵电耗在同负荷下远小于阀门调节方式, 且随着负荷降低这种差距越发明显, 整个凝结水系统的压降随着凝结水泵出口压力的升高而增大。
3.1 自动控制逻辑的优化
原设计除氧器调门和凝泵变频同时控制水位与凝结水压力, 二者控制参数不能同时满足要求, 互相耦合性较强, 凝泵虽处于变频方式, 但长期处于给定频率下运行, 能耗较大, 运行操作量繁多, 通过对除氧器水位和凝结水压力的解耦优化控制。保证且提高了除氧器水位和凝结水压力的控制特性。
3.2 除氧器调门自动控制与凝泵变频自动控制的切换以及保证系统压力稳定注意事项
凝泵在锅炉上水、启动初期、低负荷运行期间, 凝泵变频手动控制, 除氧器调门投自动控制, 来维持除氧器的水位控制, 运行人员不同阶段根据手动给定频率来调整凝结水系统的压力, 保证系统的稳定。
当负荷达到150MW以上, 凝结水流量达到一定值时, 此时除氧器调门已经开到比较大的开度, 但仍存在节流的状态, 此时把调门全开, 凝泵变频投自动, 通过变频器转速控制来调整除氧器的水位, 而运行中凝结水压力随负荷降低而下降, 原来的凝结水压力低联启备用泵的逻辑有可能将备用泵联启, 反而增加了系统的不稳定性, 为避免以上情况发生, 通过与发电部多次试验, 对联启备用泵的压力定值改为0.75MPa。当凝泵变频控制水位投入自动控制时, 低于0.75MPa联启工频泵, 保证系统的稳定性。
在凝结水压力低闭锁低压旁路门的保护中, 在机组启动初期使用, 可将调门关到一定位置或使用提高变频频率使凝结水有足够的压力来保证低旁的运行。在汽机低压缸喷水减温等用水时, 通过试验确定凝结水最低工作压力, 以保证除氧器的上水和其他辅助系统能够正常工作。
同时热控专业在变频自动控制中, 通过凝结水系统压力低于0.8MPa或频率低于10HZ时, 对凝泵变频控制进行闭锁减控制, 保证在高负荷运行时系统凝结水的最低压力。
3.3 凝泵变频故障后切为工频运行时压力过高问题的解决
由于变频转速调节除氧器水位使得凝结水压力低, 一旦变频方式故障跳闸联启备用工频泵后, 凝结水压力、流量突然大幅度的增加, 对除氧器水位控制甚至除氧器的设备安全以及冷渣器冷却水系统造成很大的安全隐患, 在无法改变系统凝泵出力的情况下, 我们通过节流、泄压、疏导的手段来解决以上问题。在联启工频泵瞬间具体为:
1) 除氧器调门自动联锁关小到30%, 延时5秒后, 运行可以手动干预调门的开度, 通过调门的开度起到节流的作用;
2) 把凝泵出口电动门修改为带中停模式, 在工频泵投备后, 出口门不全开, 开度保持在30%左右, 工频泵联启后, 通过小开度起节流作用;
3) 在负荷相对小的时候, 通过稍微调整冷渣器旁路门, 调整三级减温水、排汽装置减温水、再循环门来疏导系统的流量;
4 凝泵变频自动运行节能统计
凝泵变频自动投运后, 电耗在同负荷下远小于阀门调节方式, 且随着负荷降低这种差距越发明显, 整个凝结水系统的压降随着凝结水泵出口压力的升高而增大 (变频调节改造后) 具体见下表:
改造后不同负荷下凝泵 (2号机为例) 功率变化为
凝泵改造后凝泵单耗 (2号机为例) 前后对比
由上表看出凝泵变频改造后凝泵单耗下降了一半, 起到了很好的节能效果。
以每天平均负荷250MW计算, 单台凝泵改造前功耗平均为497KW, 改造后平均为347k W, 所以两台机组凝泵节约成本为:
以每天平均负荷200MW计算, 单台凝泵改造前功耗平均为497KW, 改造后平均为347k W, 所以两台机组凝泵节约成本为:
泵控制阀 篇11
大型采掘机械等工程机械采用变量泵-变量马达容积调速系统,系统工作过程相当于变量泵控制定量马达或定量泵控制变量马达,即先进行变量泵-定量马达调速,待变量泵排量达到最大值时,再进行定量泵-变量马达调速,使得马达转速进一步提高,从而增大系统的调速范围[1,2]。上述调节过程中只有一个调节机构工作,存在溢流损失大、响应慢和没有发挥变量泵-变量马达系统潜能等缺点。
变量泵-变量马达是一个双输入单输出的非线性时变系统,国内外对变量泵-变量马达控制系统的研究很少,几乎没有相关研究资料。针对多输入多输出非线性系统,文献[3,4]提出自适应模糊控制算法实现系统输出跟踪期望信号,但参数收敛速度慢,效果不理想;文献[5]综合运用非线性H∞跟踪控制算法、变结构方法以及自适应控制技术构造一个混合自适应鲁棒跟踪控制器;文献[6]针对参数不确定性的多输入多输出参数反馈系统提出自适应鲁棒跟踪控制算法,但该方法没有考虑系统建模动态。
本文针对变量泵-变量马达系统特点提出变量泵-变量马达自适应控制算法。
1 问题提出
在大型采掘机械和摊铺机等工程机械中,普遍采用变量泵-变量马达系统,如图1所示。图1中ω0为马达期望转速,rad/s。
根据图1建立系统传递函数为
式中,ωm为马达转速,rad/s;qm0为变量马达初始排量,m3/rad;ωp为变量泵转速,rad/s;qp为变量泵排量,m3/rad;qm为变量马达排量,m3/rad;ωm0为变量马达初始转速,rad/s;Ct变量泵和变量马达总的泄漏系数,m5/(N·s);pp0为调节变量马达时高压侧的初始压力,Pa;βe为油路的有效体积弹性系数,N/m2;V0为回路高压侧的总容积,m3;TL为作用在变量马达轴上的外负载力矩,N·m;Bt为黏性阻尼系数,N·m·s/rad;Jt为折算到马达轴上的转动惯量,kg·m2。
由式(1)可以看出,变量泵-变量马达系统是一个双输入单输出系统,液压马达转速随着变量泵排量的增大而增大,随着变量马达排量的减小而增大。在不考虑系统泄漏情况下,液压马达转速为
由式(2)可以看出,如柴油机转速ωp保持某一恒值,液压马达期望转速ωm可以有无数(qp,qm)组合满足要求。如果考虑系统响应速度最快、效率最高等指标,变量泵控制变量马达是一个复杂系统。
2 变量泵-变量马达自适应控制算法
变量泵-变量马达自适应控制算法的原理如图2所示。
由图2可以看出,变量泵-变量马达自适应控制算法包括两个部分:一个是变量泵单神经元自适应PID控制;另一个是变量马达预测自适应控制。变量泵对变量马达转速进行主动闭环控制,是时变系统,为了克服PID控制算法不足,引入单神经元进行PID参数整定以提高系统性能,变量马达根据变量泵控制量进行预测自适应控制。变量泵-变量马达系统的泵对马达转速作主动闭环控制,马达根据泵的排量作广义随动控制。
2.1 变量泵单神经元自适应PID控制
具有自学习和自适应能力的单神经元构成的单神经元自适应智能PID控制器不但结构简单,而且能够适应环境变化、具有较强鲁棒性。
单神经元自适应控制器是通过对加权系数的调整来实现自适应、自组织功能的,权系数的调整是按照无监督的Hebb学习规则来实现,控制算法和学习算法为
式中,ηP为比例学习速率;ηI为积分学习速率;ηD为微分学习速率;w1为PID的比例系数;w2为PID的积分系数;w3为PID的微分系数;e(k)为马达转速误差;k为采样时刻。
2.2 变量马达预测自适应控制
根据式(2)可知,泵恒定转速时,根据变量泵排量和马达转速要求就可以计算出变量马达排量,根据这个原理进行变量马达预测自适应控制。变量马达预测自适应控制分为两个步骤:一是马达预测控制信号的计算;二是马达预测控制信号的修正。
2.2.1 马达预测控制信号
在变量泵-变量马达系统中,对于同一转速要求可以有无穷多组泵排量和马达排量组合。如何选取一组最优组合来满足系统要求,目前还没有一种通用的方法。马达预测自适应控制的实质是在变量泵-变量马达系统中,泵对马达转速作主动闭环控制,马达根据泵的控制信号、马达转速要求进行自适应控制,也可以广义理解为随动控制。
根据式(2)得马达预测控制信号:
式中,qms为马达预测排量,m3/rad。
2.2.2 马达自适应控制
在变量泵-变量马达自适应控制中,泵进行主动控制,马达作随动控制。对马达转速的反应马达控制比变量泵慢,为了提高系统控制性能,本文提出根据泵控制量变化率dq进行马达控制信号自适应修正。马达自适应规则如下:当dq正大时,说明马达转速远未达到目标值,马达控制量向小修正;当dq负大时,说明马达转速远超目标值,马达控制量向大修正;当dq在零附近时,说明马达转速在目标值附近,马达控制量不修正。
马达自适应控制规则借鉴模糊控制单输入单输出,输入为泵控制量变化率dq,输出为变量马达控制量修正系数δ。dq和δ的论域分别为
dq={NB,NM,Z,MP,PB}
δ={one,two,three,four,five}
控制规则如表1所示。
在得到马达预测控制信号和修正系数后,马达控制信号为
qm=qmsδ
3 仿真研究
在完成变量泵-变量马达系统建模和控制算法后进行仿真,仿真分两个部分:一是变量泵控制定量马达和定量泵控制变量马达仿真;二是变量泵-变量马达系统仿真。
3.1 变量泵控制定量马达仿真
根据图1,马达排量为60mL/r,泵采用PID控制,控制参数KP=0.0015、KI=0.0015、KD=0.0002,调节时间为0.75s,超调量为0.7%,此时系统溢流流量ΔQp=1.05×10-2m3。
3.2 定量泵控制变量马达仿真
根据图1,泵为全排量,马达采用PID控制,控制参数 KP=0.0002、KI=0.0008、KD=0.0001,调节时间为0.82s,超调量为1.9%,此时系统溢流流量为ΔQm=7.02×10-3m3。
3.3 变量泵-变量马达系统仿真
根据式(1)按照第2节控制算法,进行变量泵-变量马达系统仿真。系统主要参数为:qm0=1.67×10-5m3/rad,ωp=209.4rad/s,ωm0=104.7rad/s,βe=1.4×109N/m2,Bt=340(N·s)/m,Ct=3.5×10-5m5/(N·s)。
表1模糊控制器论域为:dp={-6,-3,0,3,6};δ={1.2,1.1,1.0,0.9,0.8}。利用MATLAB仿真,马达转速如图3所示,泵和马达排量百分比如图4所示。
由图3可以看出基于自适应控制算法变量泵-变量马达速度响应系统的超调量为2%,调节时间为0.355s,此时系统溢流流量ΔQpm=1.1×10-3m3。由图4可以看出变量泵在控制过程中自动调节,变量马达排量根据变量泵的信号进行预测自适应控制,对于马达转速要求1000r/min时,变量泵为全排量的0.68,变量马达为全排量的0.95。
通过以上仿真可以看出,采用变量泵-变量马达自适应控制算法可以提高系统的响应速度、减小系统的溢流损失。
4 实验研究
在变量泵-变量马达系统控制算法设计后进行系统实验,实验采用D6114ZG9B型柴油机,HPV75-02型变量泵和HMV105-02型变量马达。实验室柴油机设定为2000r/min,系统外部负载TL=200N·m,实验分三种情况:变量泵-定量马达、定量泵-变量马达和变量泵-变量马达,实验结果如图5所示。
由图5可以看出,变量泵-定量马达系统调节时间为0.73s;定量泵-变量马达系统调节时间为0.80s;变量泵-变量马达系统调节时间为0.39s。
由实验可以看出变量泵-变量马达自适应控制算法可以实现变量泵控制变量马达,提高系统响应速度。
5 结论
(1)提出了变量泵-变量马达自适应算法,实现变量泵-变量马达速度调节系统中泵和马达排量同时调节,提高系统响应速度。
(2)针对变量泵-变量马达系统特点,提出根据变量泵排量变化率进行变量马达排量修正算法,仿真和试验都表明该算法正确、可靠。
(3)文中提出的自适应控制算法对于双输入单输出系统控制问题具有一定借鉴意义。
摘要：目前变量泵-变量马达系统的速度调节过程相当于变量泵控制定量马达或定量泵控制变量马达,这种方式存在系统溢流损失大、调节速度慢和没有发挥系统潜能等缺点。为克服这些不足,提出变量泵-变量马达自适应控制算法。变量泵对马达转速进行主动闭环控制,变量马达根据变量泵排量作随动控制而实现变量泵和变量马达排量的同时调节。采用单神经元自适应PID控制算法进行变量泵控制,采用预测自适应控制算法进行变量马达控制。给出了变量泵-变量马达自适应控制算法基本原理和框图,仿真和实验表明该算法可以提高系统响应速度、减少溢流损失。
关键词：变量泵-变量马达,自适应控制,单神经元,预测控制
参考文献
[1]马鹏飞.全液压推土机液压行驶驱动系统动力学研究[D].西安:长安大学,2006.
[2]万丽荣,赵胜刚,沈潇,等.基于MATLAB/SI MU-LINK的变量泵变量马达调速系统动态仿真[J].煤矿机械,2007,8(2):26-28.
[3]Golea N,Golea A,Benmahammed K.Stable IndirectAdaptive Fuzzy Control[J].Fuzzy Sets and System,2003,137(3):353-366.
[4]Li Hanxiong,Tong Shaocheng.A Hybrid AdaptiveFuzzy Control for a Class of Nonlinear MI MO Sys-tems[J].IEEE Transactions Fuzzy System,2003,11(1):24-34.
[5]Chang Y C.An Adaptive Tracking Control for aClass of Non-linear Multiple-Input-Multiple-Output(MI MO)Systems[J].IEE Transactions Au-tomatic Control,2001,46(11):1432-1437.