Изобретение относится к испытаниям или калибровке аппаратуры или устройств, в частности испытаниям или калибровке аппаратуры для измерения объема, расхода или уровня жидкости, или для измерения объемов дозами.
Известна система калибровки расходомера, способ и устройство для его осуществления, а также носитель информации [WO2020258284 (a1), опубл. 30.12.2020].
Способ калибровки расходомера, используемый для одновременной калибровки по меньшей мере двух расходомеров, при этом способ калибровки расходомера включает:
Сгенерировать инструкцию по калибровке в соответствии с фактическим расходом через не менее двух расходомеров и измеренным расходом, возвращенным не менее чем двумя расходомерами, при этом не менее двух расходомеров соединены последовательно; отправить инструкцию по калибровке на соответствующие расходомеры
Этап генерирования инструкции по калибровке в соответствии с фактическим расходом, протекающим через по меньшей мере два расходомера, и измеренным потоком, возвращаемым по меньшей мере двумя расходомерами, конкретно включает в себя:
устройство, чтобы начать работу с n-м рабочим параметром, и управлять устройством управления потоком, чтобы остановить работу после заданного периода времени; получить n-й
фактический расход, возвращаемый устройством обнаружения после того, как устройство управления потоком закончит работу;
установить n-й разность между фактическим расходом и n-м измеренным расходом, полученным от любого из по меньшей мере двух расходомеров, используется в качестве n-го поправочного параметра;
поправочный параметр любого из по меньшей мере двух расходомеров определяется в соответствии с множеством n-й параметр коррекции, и генерировать инструкцию по калибровке;
n - целое положительное число, большее или равное 2.
Этап отправки инструкции по калибровке в соответствующие расходомеры по меньшей мере двух расходомеров, в частности, включает: в соответствии с идентификаторами по меньшей мере двух идентификаторов расходомеров отправку инструкции по калибровке по меньшей мере двум расходомеры, соответствующие идентификации.
Способ калибровки расходомера дополнительно включает: автоматическое получение фактического расхода, проходящего через по меньшей мере два расходомера, и измеренного расхода, возвращаемого обратно по меньшей мере двумя расходомерами.
Недостатком аналога является недостаточная точность калибровки, которая связана с тем, что при проведении процедуры калибровки рассчитывается только разница объемов дозируемой жидкости до и после проведения калибровки и не учитывается скорость прокачки дозируемой жидкости, а следовательно расчет поправочного коэффициента при таком способе будет недостаточно корректным ввиду недостатка переменных. Соответственно данный способ не может быть использован при калибровке перистальтических насосов.
Наиболее близким техническим решением является способ калибровки перистальтического насоса, способ дозирования определенного количества жидкости посредством перистальтического насоса и устройство для получения стерильных препаратов, которые могут выполнять указанные способы [US2020309110 (a1), опубл. 01.10.2020].
Способ калибровки перистальтического насоса для определения калиброванного объема за цикл откачки указанного насоса, причем указанный насос связан с гидравлическим контуром, включающий следующие этапы: перекачивание некоторого количества жидкости из сосуда-источника в калибровочный сосуд с помощью множество циклов откачки перистальтического насоса, измерение количества жидкости, перекачиваемой в калибровочный сосуд, определение калиброванного объема за цикл откачки перистальтического насоса, указанный калиброванный объем за цикл откачки является функцией измеренного количества жидкости, указанного количества циклов откачки и по меньшей мере одной поправки коэффициент, предварительно сохраненный в памяти устройства управления указанным насосом.
Недостатком наиболее близкого технического решения является недостаточная точность калибровки, которая возникает вследствие того, что при подсчете поправочного коэффициента не учитывается показатель скорости прокачки дозируемой жидкости, а соответственно отсутствует калибровка частоты следования шагов двигателя.
Технической проблемой, решаемой заявленным изобретение, является устранение недостатков аналогов.
Задача изобретения - повысить точность и скорость калибровки насоса перистальтического дозирующего.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении точности и увеличении скорости при калибровке насоса перистальтического дозирующего.
Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что в способе калибровки насоса перистальтического дозирующего, включающем опускание одного конца трубки в дозируемую жидкость, а другого в пустую емкость и полное заполнение трубки дозируемой жидкостью, необходимое для обеспечения корректной работы программы калибровки, согласно изобретению задают параметры объема дозируемой жидкости V и скорости прокачки дозируемой жидкости Q, после чего определяют количество необходимых шагов двигателя N по формуле N=V/K и частоты следования шагов двигателя F по формуле F=(Q/K)/60,
где K - это коэффициент пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам
далее дозируемую жидкость перекачивают из емкости с дозируемой жидкостью в пустую емкость, после чего определяют объем дозированной жидкости V1, пересчитывают коэффициент пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K по формуле K=V1/N, а также количество необходимых шагов двигателя и частоты следования шагов двигателя для объема дозируемой жидкости необходимого для работы с учетом пересчитанного К.
Указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что в способе калибровки насоса перистальтического дозирующего, включающем измерение объема дозируемой жидкости, опускание одного конца трубки в дозируемую жидкость, а другого в пустую емкость и полное заполнение трубки дозируемой жидкостью, необходимое для обеспечения корректной работы программы калибровки, согласно изобретению на устройстве запускают режим автоматической калибровки, в котором задают параметры объема дозируемой жидкости V и скорости прокачки дозируемой жидкости Q, после чего устройство автоматически определяет количество необходимых шагов двигателя N по формуле N=V/K, и частоты следования шагов двигателя F по формуле F=(Q/K)/60,
где K - это коэффициент пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам
далее устройство перекачивает дозируемую жидкость из емкости с дозируемой жидкостью в пустую емкость, после чего определяют объем дозированной жидкости V1,
далее полученное значение объема дозированной жидкости вводят в устройство, после чего устройство производит пересчет коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K по формуле K=V1/N, а также количества необходимых шагов двигателя и частоты следования шагов двигателя для объема дозируемой жидкости необходимого для работы с учетом пересчитанного К, после чего записывает новое значение коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K.
В частности, по первому и по второму варианту оператор взвешивает емкость для сбора дозированной жидкости с помощью весов и определяет вес пустой емкости для точного определения веса жидкости.
В частности, по второму варианту оператор на панели управления устройства входит в режим калибровки, например нажав кнопку «Калибр»
В частности, по первому и по второму варианту задают три параметра, а именно объем дозируемой жидкости в мл, скорость подачи дозируемой жидкости в мл/мин и направление прокачки дозируемой жидкости. Скорость подачи жидкости и направление прокачки задаются оператором в зависимости от проводимых работ.
В частности, по первому варианту оператор может рассчитать количество шагов (N) шагового двигателя и частоту следования шагов (F) по заданным объему жидкости (V) и скорости подачи жидкости (Q), используя коэффициент (K) пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам (изначально К=2,15*10-4мл/шаг). При заданных V (объем в мл) и Q (скорость подачи жидкости в мл/мин), количество шагов (N), которое должен сделать насос для достижения заданного объема будет равен:
N=V/K
А, частота следования шагов:
F=(Q/K)/60
В частности, по второму варианту плата управления насосом пересчитывает заданный оператором объем жидкости (V) и скорость подачи жидкости (Q) в количество шагов (N) шагового двигателя и частоту следования шагов (F), используя коэффициент (K) пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам (изначально К=2,15*10-4 мл/шаг). При заданных V (объем в мл) и Q (скорость подачи жидкости в мл/мин), количество шагов (N), которое должен сделать насос для достижения заданного объема будет равен:
N=V/K
А, частота следования шагов:
F=(Q/K)/60
В частности, по первому и по второму варианту при необходимости оператор может вручную установить значение коэффициента (К).
В частности, по первому и по второму варианту оператор запускает процедуру автоматического дозирования по ранее заданным параметрам клавишей «Старт/Стоп», расположенной на панели управления устройства.
В частности, по первому и по второму варианту шаговый двигатель начинает прокачивать жидкость по трубке, вращая ротор съемной головки.
В частности, по первому варианту оператор может в ручном режиме остановить процедуру дозирования. В случае необходимости преждевременной остановки процедуры дозирования оператор может самостоятельно пересчитать коэффициент (K), так как будет известно количество сделанных шагов (устройство ведет подсчет), а объем прокаченной жидкости определяется в установленном порядке.
В частности, по второму варианту оператор может в ручном режиме остановить процедуру дозирования или дождаться автоматического завершения. В случае необходимости преждевременной остановки процедуры дозирования устройство так же пересчитает коэффициент (K), так как будет известно количество сделанных шагов, а объем прокаченной жидкости определяется в установленном порядке.
В частности, по первому и по второму варианту после завершения процедуры дозирования емкость с дозируемой жидкостью взвешивают и определяют реальный объем прокаченной жидкости в мл.
В частности, по первому варианту в случае если заданный объем дозируемой жидкости отличается от реального, для компенсирования данной разницы оператор корректирует коэффициент (K), а именно: Зная количество шагов, совершенное шаговым двигателем и реально полученный объем жидкости оператор рассчитывает новый коэффициент (K) по формуле K=V/N, где V - реально полученный объем, а N - число шагов, после чего записывает его в память. В дальнейшем новое значение коэффициента К будет использовано до проведения новой процедуры калибровки. Теперь, имея новый коэффициент, текущая система в составе платы управления насосом, шагового двигателя, съемной головки и трубки будет обеспечивать максимально точное соответствие объемов перекаченной жидкости к заданной, что является результатом наиболее точной калибровки насоса.
В частности, по второму варианту полученное значение объема дозированной жидкости в мл. с помощью панели управления устройства вводится, например в поле «Volume?» и нажимается кнопка, например «Ввод».
В частности, по второму варианту в случае если заданный объем дозируемой жидкости отличается от реального, для компенсирования данной разницы система корректирует коэффициент (K), а именно: Зная количество шагов, совершенное шаговым двигателем и реально полученный объем жидкости плата управления насосом рассчитывает новый коэффициент (K) по формуле K=V/N, где V - реально полученный объем, а N - число шагов, после чего записывает его в память. В дальнейшем новое значение коэффициента К будет использовано до проведения новой процедуры калибровки. Теперь, имея новый коэффициент, текущая система в составе платы управления насосом, шагового двигателя, съемной головки и трубки будет обеспечивать максимально точное соответствие объемов перекаченной жидкости к заданной, что является результатом наиболее точной калибровки насоса.
В частности, по первому и по второму варианту оператор меняет значение параметра скорости подачи жидкости (Q). Для обеспечения точности при дозировании оператор проводит калибровку для нового значения скорости подачи жидкости (Q).
В частности, при замене трубки проводится калибровка один и более раз.
Предложенное изобретение иллюстрируется схемой.
На фиг. 1 - блок-схема способа калибровки насоса перистальтического дозирующего по первому варианту.
На фиг. 2 - блок-схема способа калибровки насоса перистальтического дозирующего по второму варианту.
Согласно изобретению по первому варианту для проведения калибровки перистальтического насоса дозирующего необходимо:
- Опустить один конец трубки в емкость с дозируемой жидкостью (например водой) и прокачать объем, обеспечивающий полное заполнение трубки насоса. Это необходимо для обеспечения корректной работы программы калибровки.
- Оператор взвешивает емкость для сбора дозируемой жидкости с помощью весов и определяет вес пустой емкости для точного определения веса дозированной жидкости, что дополнительно влияет на точность проведения калибровки.
- Оператор опускает второй конец трубки в пустую емкость для сбора дозируемой жидкости.
- Оператор насоса на панели управления устройства задает три параметра, а именно объем дозируемой жидкости в мл, скорость подачи дозируемой жидкости в мл/мин и направление прокачки дозируемой жидкости. Скорость подачи жидкости и направление прокачки задаются оператором в зависимости от проводимых работ.
- Оператор пересчитывает объем жидкости (V) и скорость подачи жидкости (Q) в количество шагов (N) шагового двигателя и частоту следования шагов (F), используя коэффициент (K) пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам (изначально К=2,15*10-4мл/шаг). При заданных V (объем в мл) и Q (скорость подачи жидкости в мл/мин), количество шагов (N), которое должен сделать насос для достижения заданного объема будет равен:
N=V/K
А, частота следования шагов:
F=(Q/K)/60
Включение в расчет таких переменных как объем жидкости (V), скорости подачи жидкости (Q), а также введение коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам (K) позволяет с высокой точностью рассчитать количество шагов (N), а также и частоту следования шагов (F) шагового двигателя. Включение параметра направления прокачки дозируемой жидкости дополнительно может повысить точность при проведении калибровки перистальтического насоса.
- При необходимости оператор может вручную установить значение коэффициента (К).
- Оператор запускает процедуру автоматического дозирования по ранее заданным параметрам клавишей «Старт/Стоп», расположенной на панели управления устройства.
- Шаговый двигатель начинает прокачивать жидкость по трубке, вращая ротор съемной головки.
- Оператор может остановить процедуру дозирования или дождаться автоматического завершения. В случае необходимости преждевременной остановки процедуры дозирования оператор так же сможет пересчитать коэффициент (K), так как будет известно количество сделанных шагов, а объем прокаченной (дозированной) жидкости определяется, например взвешиванием.
Пересчет коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K производится по формуле K=V1/N, где V1 - это объем дозированной жидкости
- Такая возможность позволяет проводить точную калибровку даже при необходимости преждевременной остановки процедуры дозирования перистальтического насоса.
- После завершения процедуры дозирования емкость с дозируемой жидкостью взвешивают и определяют реальный объем прокаченной жидкости в мл.
- В случае если заданный объем дозируемой жидкости отличается от реального, для компенсирования данной разницы и повышения точности дозирования оператор корректирует коэффициент (K), а именно: Зная количество шагов, совершенное шаговым двигателем и реально полученный объем жидкости оператор рассчитывает новый коэффициент (K) по формуле K=V/N, где V - реально полученный объем, а N - число шагов, после чего записывает его в память устройства или в документацию к устройству и используют при следующей калибровке. В дальнейшем новое значение коэффициента К будет использовано до проведения новой процедуры калибровки. Теперь, имея новый коэффициент, текущая система в составе платы управления насосом, шагового двигателя, съемной головки и трубки будет обеспечивать максимально точное соответствие объемов перекаченной жидкости к заданной, что является результатом наиболее точной калибровки насоса.
Калибровка перистальтического насоса по применяемой трубке завершена.
Таким образом, включение в расчет таких переменных как объем жидкости (V), скорости подачи жидкости (Q), введение коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам (K), возможность пересчитать коэффициент (К) в процессе калибровки - позволяет проводить точную калибровку перистальтического насоса, максимально точно рассчитать количество шагов (N), и частоту следования шагов (F) шагового двигателя, что существенно снижает погрешности при дозировании.
Согласно изобретению по второму варианту плата управления насосом имеет функцию калибровки по применяемой трубке, для проведения которой необходимо:
- Опустить один конец трубки в емкость с дозируемой жидкостью (например водой) и прокачать объем, обеспечивающий полное заполнение трубки насоса. Это необходимо для обеспечения корректной работы программы калибровки.
- Оператор взвешивает емкость для сбора дозируемой жидкости с помощью весов и определяет вес пустой емкости для точного определения веса жидкости, что дополнительно влияет на точность проведения калибровки.
- Оператор опускает второй конец трубки в пустую емкость для сбора дозируемой жидкости.
- Оператор насоса на панели управления устройства входит в режим калибровки, например нажав кнопку «Калибр», затем задает три параметра, а именно объем дозируемой жидкости в мл, скорость подачи дозируемой жидкости в мл/мин и направление прокачки дозируемой жидкости. Скорость подачи жидкости и направление прокачки задаются оператором в зависимости от проводимых работ.
- Плата управления насосом пересчитывает заданный оператором объем жидкости (V) и скорость подачи жидкости (Q) в количество шагов (N) шагового двигателя и частоту следования шагов (F), используя коэффициент (K) пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам (изначально К=2,15*10-4мл/шаг). При заданных V (объем в мл) и Q (скорость подачи жидкости в мл/мин), количество шагов (N), которое должен сделать насос для достижения заданного объема будет равен:
N=V/K
А, частота следования шагов:
F=(Q/K)/60
Включение в расчет таких переменных как объем жидкости (V), скорости подачи жидкости (Q), а также введение коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам (K) позволяет с высокой точностью рассчитать количество шагов (N), а также и частоту следования шагов (F) шагового двигателя. А автоматический расчет количества шагов (N) и частоты следования шагов (F) повышает производительность, за счет скорости проведения расчетов.
- При необходимости оператор может вручную установить значение коэффициента (К).
- Оператор запускает процедуру автоматического дозирования по ранее заданным параметрам, например клавишей «Старт/Стоп», расположенной на панели управления устройства.
- Шаговый двигатель начинает прокачивать жидкость по трубке, вращая ротор съемной головки.
- Оператор может в ручном режиме остановить процедуру дозирования или дождаться автоматического завершения. В случае необходимости преждевременной остановки процедуры дозирования устройство так же пересчитает коэффициент (K), так как будет известно количество сделанных шагов, а объем прокаченной жидкости определяется в установленном порядке. Такая возможность позволяет проводить точную калибровку даже при необходимости преждевременной остановки процедуры дозирования перистальтического насоса, а автоматический пересчет коэффициента (К) значительно увеличивает скорость проведения процесса калибровки насоса.
- После завершения процедуры дозирования емкость с дозируемой жидкостью взвешивают и определяют реальный объем прокаченной жидкости в мл.
- Полученное значение объема дозируемой жидкости в мл. с помощью панели управления устройства вводится, например в поле «Volume?».
- Нажимается кнопка «Ввод»
- В случае если заданный объем дозируемой жидкости отличается от реального, для компенсирования данной разницы и повышения точности дозирования система корректирует коэффициент (K), а именно: Зная количество шагов, совершенное шаговым двигателем и реально полученный объем жидкости плата управления насосом рассчитывает новый коэффициент (K) по формуле K=V/N, где V - реально полученный объем, а N - число шагов, после чего записывает его в память. В дальнейшем новое значение коэффициента К будет использовано до проведения новой процедуры калибровки. Теперь, имея новый коэффициент, текущая система в составе платы управления насосом, шагового двигателя, съемной головки и трубки будет обеспечивать максимально точное соответствие объемов перекаченной жидкости к заданной, что является результатом наиболее точной калибровки насоса, а за счет автоматизации процесса расчета поправочного коэффициента значительно увеличивается производительность за счет увеличения скорости проведения калибровки насоса.
Калибровка перистальтического насоса по применяемой трубке завершена.
Таким образом, включение в расчет таких переменных как объем жидкости (V), скорости подачи жидкости (Q), введение коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам (K), возможность пересчитать коэффициент (К) в процессе калибровки - позволяет максимально точно рассчитать количество шагов (N), и частоту следования шагов (F) шагового двигателя. Также, проведение расчетов в автоматическом режиме значительно увеличивают производительность за счет увеличения скорости проведения процедуры калибровки.
Примеры реализации.
Первый пример реализации.
Необходимо провести калибровку перистальтического насоса для дозирования 100 мл жидкости со скоростью 10 мл/мин с помощью трубки с внутренним диаметром 0,8 мм.
Для калибровки насоса под данные параметры достаточно калибровать не весь объем 100 мл, а, например, 10 мл.
Оператор, устанавливает трубку с внутренним диаметром 0,8 мм в перекачивающую головку затем опускает один конец трубки в дозируемую жидкость, а другой в пустую, предварительно взвешенную емкость и прокачивает дозируемую жидкость до полного заполнения трубки. Затем оператор заходит в режим калибровки и задает необходимые для проведения процедуры дозирования параметры, а именно объем дозируемой жидкости V=10 мл, скорость прокачки дозируемой жидкости Q=10 мл/мин и направление прокачки жидкости слева направо. После задания всех необходимых параметров оператор запускает процедуру дозирования. Устройство определяет количество необходимых шагов двигателя и частоту следования шагов двигателя с учетом поправочного коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K, изначальное значение которого установлено заводом-производителем и равно 2,15*10-4. После всех необходимых расчетов устройство перекачивает дозируемую жидкость из емкости для дозируемой жидкости в пустую емкость для дозированной жидкости.
Расчеты количества необходимых шагов двигателя N и частоту следования шагов двигателя в секунду F производится по формулам N=V/K и F=(Q/K)/60.
Для указанных выше параметров расчет выглядит следующим образом:
N= 10/(2,15*10-4)=46511
F= (10/(2,15*10-4))/60=775
После автоматического окончания программы дозирования оператор взвешивает емкость с дозированной жидкостью и определяет объем дозированной жидкости, который составил 11 мл. Данное значение объема дозированной жидкости оператор вводит в устройство и устройство автоматически пересчитывает и записывает в память новый поправочный коэффициент пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K, после чего процедура калибровки перистальтического насоса для трубки с внутренним диаметром 0,8 мм завершена.
Пересчет коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K производится по формуле K=V1/N, где V1 - это объем дозированной жидкости.
К = 11/46511=2,36*10-4
Данное значение коэффициента K будет использоваться до проведения следующей калибровки.
Второй пример реализации.
Необходимо провести калибровку перистальтического насоса для дозирования 200 мл жидкости со скоростью 20 мл/мин с помощью трубки с внутренним диаметром 1,6 мм.
Для калибровки насоса под данные параметры достаточно калибровать не весь объем 200 мл, а, например, 20 мл.
Оператор, устанавливает трубку с внутренним диаметром 1,6 мм в перекачивающую головку затем опускает один конец трубки в дозируемую жидкость, а другой в пустую, предварительно взвешенную емкость и прокачивает дозируемую жидкость до полного заполнения трубки. Затем оператор заходит в режим калибровки и задает необходимые для проведения процедуры дозирования параметры, а именно объем дозируемой жидкости V=20 мл, скорость прокачки дозируемой жидкости Q=20 мл/мин и направление прокачки жидкости слева направо. После задания всех необходимых параметров оператор запускает процедуру дозирования. Устройство определяет количество необходимых шагов двигателя и частоту следования шагов двигателя с учетом поправочного коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K, изначальное значение которого установлено заводом-производителем и равно 2,15*10-4. После всех необходимых расчетов устройство перекачивает дозируемую жидкость из емкости для дозируемой жидкости в пустую емкость для дозированной жидкости.
Расчет количества необходимых шагов двигателя N и частоту следования шагов двигателя в секунду F производится по формулам N=V/K и F=(Q/K)/60.
Для указанных выше параметров расчет выглядит следующим образом:
N= 20/(2,15*10-4) =93023
F= (20/(2,15*10-4))/60=1550
После автоматического окончания программы дозирования оператор взвешивает емкость с дозированной жидкостью и определяет объем дозированной жидкости, который составил 190 мл. Данное значение объема дозированной жидкости оператор вводит в устройство и устройство автоматически пересчитывает и записывает в память новый поправочный коэффициент пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K, после чего процедура калибровки перистальтического насоса для трубки с внутренним диаметром 1,6 мм завершена.
Пересчет коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K производится по формуле K=V1/N, где V1 - это объем дозированной жидкости.
К = 190/93023=2,04*10-4
Данное значение коэффициента K будет использоваться до проведения следующей калибровки.
Третий пример реализации.
Необходимо провести калибровку перистальтического насоса для дозирования 300 мл жидкости со скоростью 15 мл/мин с помощью трубки с внутренним диаметром 2,4 мм.
Для калибровки насоса под данные параметры достаточно калибровать не весь объем 300 мл, а, например, 10 мл.
Оператор, устанавливает трубку с внутренним диаметром 2,4 мм в перекачивающую головку затем опускает один конец трубки в дозируемую жидкость, а другой в пустую, предварительно взвешенную емкость и прокачивает дозируемую жидкость до полного заполнения трубки. Затем оператор задает необходимые для проведения процедуры дозирования параметры, а именно объем дозируемой жидкости V=10 мл, скорость прокачки дозируемой жидкости Q=15 мл/мин и направление прокачки жидкости справа налево. Для данных параметров расчет количества необходимых шагов двигателя N и частоту следования шагов двигателя в секунду F оператор рассчитывает по формулам N=V/K и F=(Q/K)/60, где K это коэффициент пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам равен 2,04*10-4.
Для указанных выше параметров расчет выглядит следующим образом:
N= 10/(2,04*10-4)=49019
F= (15/(2,04*10-4))/60=816
После задания всех необходимых параметров оператор запускает процедуру дозирования, при котором устройство перекачивает дозируемую жидкость из емкости для дозируемой жидкости в пустую емкость для дозированной жидкости.
Оператор принимает решение остановить процедуру перекачивания дозируемой жидкости и провести преждевременную калибровку. Для этого оператор останавливает процедуру дозирования, взвешивает емкость с дозированной жидкостью и определяет объем дозированной жидкости, который составил 7,5 мл.
В таком случае оператор пересчитывает коэффициент пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K по формуле K=V1/N, где V1 - это объем дозированной жидкости. В отличие от стандартной процедуры калибровки оператору необходимо обратиться к устройству для определения сделанных им шагов. В данном примере количество сделанных шагов на момент преждевременной остановки устройства равно 72056.
К = 7,5/35056=2,13*10-4
Данное значение коэффициента K будет использоваться до проведения следующей калибровки.
Таким образом, включение в расчет таких переменных как объем жидкости (V), скорости подачи жидкости (Q), введение коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам (K), возможность пересчитать коэффициент (К) в процессе калибровки - позволяет максимально точно рассчитать количество шагов (N), и частоту следования шагов (F) шагового двигателя, что увеличивает точность при проведении процедуры дозирования на 10% по отношению к известным аналогам. Также, проведение расчетов в автоматическом режиме на 50% увеличивают производительность при проведении работ по дозированию за счет увеличения скорости проведения процедуры калибровки.
Изобретение относится к испытаниям или калибровке аппаратуры или устройств, в частности испытаниям или калибровке аппаратуры для измерения объема, расхода или уровня жидкости, или для измерения объемов дозами. Способ калибровки насоса перистальтического дозирующего включает опускание одного конца трубки в дозируемую жидкость, а другого в пустую емкость и полное заполнение трубки дозируемой жидкостью. Задают параметры объема дозируемой жидкости V и скорости прокачки дозируемой жидкости Q, после чего определяют количество необходимых шагов двигателя N по формуле N=V/K и частоты следования шагов двигателя F по формуле F=(Q/K)/60, где K – это коэффициент пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам. Далее дозируемую жидкость перекачивают из емкости с дозируемой жидкостью в пустую емкость, после чего определяют объем дозированной жидкости V1, пересчитывают коэффициент пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K по формуле K=V1/N, а также количество необходимых шагов двигателя и частоты следования шагов двигателя для объема дозируемой жидкости необходимого для работы с учетом пересчитанного K. В альтернативном варианте выполнения проведение расчетов осуществляют в автоматическом режиме. Технический результат - увеличение точности при проведении процедуры дозирования путем обеспечения возможности пересчета коэффициента (K) в процессе калибровки, учитывая скорости подачи жидкости. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
1. Способ калибровки насоса перистальтического дозирующего, включающий опускание одного конца трубки в дозируемую жидкость, а другого в пустую емкость и полное заполнение трубки дозируемой жидкостью, отличающийся тем, что
задают параметры объема дозируемой жидкости V и скорости прокачки дозируемой жидкости Q, после чего определяют количество необходимых шагов двигателя N по формуле N=V/K и частоты следования шагов двигателя F по формуле F=(Q/K)/60,
где K – это коэффициент пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам,
далее дозируемую жидкость перекачивают из емкости с дозируемой жидкостью в пустую емкость, после чего определяют объем дозированной жидкости V1, пересчитывают коэффициент пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K по формуле K=V1/N, а также количество необходимых шагов двигателя и частоты следования шагов двигателя для объема дозируемой жидкости необходимого для работы с учетом пересчитанного K.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расчет по формулам производит оператор в ручном режиме.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что пересчитанный коэффициент пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K записывают в память устройства.
4. Способ калибровки насоса перистальтического дозирующего, включающий, опускание одного конца трубки в дозируемую жидкость, а другого в пустую емкость и полное заполнение трубки дозируемой жидкостью, отличающийся тем, что
на устройстве запускают режим автоматической калибровки, в котором задают параметры объема дозируемой жидкости V и скорости прокачки дозируемой жидкости Q, после чего устройство автоматически определяет количество необходимых шагов двигателя N по формуле N=V/K и частоты следования шагов двигателя F по формуле F=(Q/K)/60,
где K – это коэффициент пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам,
далее устройство перекачивает дозируемую жидкость из емкости с дозируемой жидкостью в пустую емкость, после чего определяют объем дозированной жидкости V1,
далее полученное значение объема дозированной жидкости вводят в устройство, после чего устройство производит пересчет коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K по формуле K=V1/N, а также количества необходимых шагов двигателя и частоты следования шагов двигателя для объема дозируемой жидкости необходимого для работы с учетом пересчитанного K, после чего записывает новое значение коэффициента пропорциональности прокачанного объема к сделанным шагам K.
5. Способ по п. 1 или 4, отличающийся тем, что дополнительно задают параметры направления прокачки дозируемой жидкости.
6. Способ по п. 1 или 4, отличающийся тем, что вес пустой емкости для дозированной жидкости предварительно определен методом взвешивания.
7. Способ по п. 1 или 4, отличающийся тем, что вес дозированной жидкости определен методом взвешивания с учетом известного собственного веса пустой емкости для дозированной жидкости.
8. Способ по п. 1 или 4, отличающийся тем, что процедуру калибровки при необходимости принудительно останавливают, при этом коэффициент рассчитывают на основании количества сделанных шагов и объема дозированной жидкости.
| US 20200309110 A1, 01.10.2020 | |||
| US 10400762 B2, 03.09.2019 | |||
| WO 2020258284 A1, 30.12.2020 | |||
| DE 3500138 A1, 10.07.1986. |
