DE10305036A1 - Medical pump pressure sensor has two pressure measurement elements on single circuit board in membrane coupled housing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Drucksensor für eine medizinische Schlauchpumpe sowie die Verwendung eines solchen Drucksensors.The invention relates to a pressure sensor for one medical peristaltic pump and the use of such a pressure sensor.
In druckgeregelten medizinischen Schlauchpumpen werden zur Erfassung des Drucks in den Leitungen Druckaufnehmer eingesetzt, welche den Druck in der Leitung hinter der Pumpe erfassen. Da diese Pumpen für den Patienten gefährlich hohe Drücke aufbauen können, ist es erforderlich, die Druckerfassung mit großer Sicherheit durchzuführen. Dazu wird der Druck mit mindestens zwei Sensoren erfasst, um einen Sensordefekt oder Fehlmessungen erkennen zu können. Dieser Einsatz von zwei oder mehr separaten Sensoren hat den Nachteil, dass ein erhöhter Platzbedarf am Gerät für den Einbau der Sensoren erforderlich ist. Ferner ist auch am Schlauch ein erhöhter Platzbedarf gegeben, weil an zwei oder mehr Stellen der Druck gemessen werden muss. Darüber hinaus bedingt diese Anordnung einen fertigungstechnischen Mehraufwand und eine aufwändige Montage, weil für jeden Sensor eine Ankopplung an den Schlauch erfolgen muss.In pressure controlled medical Peristaltic pumps are used to measure the pressure in the pipes Pressure transducers are used, which are the pressure in the line behind of the pump. Because these pumps are dangerously high for the patient pressures can build up it is necessary to carry out the pressure detection with great certainty. This will the pressure is detected with at least two sensors to detect a sensor defect or to be able to recognize incorrect measurements. The use of two or more separate sensors has the disadvantage that that an increased Space requirement on the device for the Installation of the sensors is required. Also on the hose an increased Space required because the pressure is measured at two or more points must become. About that In addition, this arrangement requires additional manufacturing technology and an elaborate Assembly because for Every sensor must be connected to the hose.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Drucksensor für eine medizinische Schlauchpumpe bereitzustellen, welcher eine sichere Druckerfassung ermöglicht und kostengünstiger herzustellen und einfacher zu montieren ist.It is therefore an object of the invention an improved pressure sensor for to provide a medical peristaltic pump, which is a safe one Allows pressure detection and cheaper to manufacture and is easier to assemble.
Diese Aufgabe wird durch einen Drucksensor mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch die Verwendung eines solchen Drucksensors mit den im Anspruch 5 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den dazugehörigen Unteransprüchen.This task is done by a pressure sensor with the features specified in claim 1 and by the use of such a pressure sensor with the features specified in claim 5 solved. Preferred embodiments result from the associated Dependent claims.
Der erfindungsgemäße Drucksensor für eine medizinische Schlauchpumpe weist ein Gehäuse mit einer durch eine Membran abgeschlossenen Öffnung auf. Im Inneren des Gehäuses, hinter der durch die Membran abgeschlossenen Öffnung sind zwei Druckmesselemente angeordnet. Die beiden Druckmesselemente dienen jeweils zur Erfassung eines von außen auf die Membran wirkenden Druckes. Die beiden Druckmesselemente ermöglichen somit eine redundante Erfassung eines auf die Membran wirkenden Druckes in ein und demselben Drucksensor. Dadurch, dass in dem einen Drucksensor zwei Druckmesselemente angeordnet sind, kann eine Störung eines Druckmesselementes oder eine Fehlmessung erfasst werden, ohne dass mehrere Drucksensoren an verschiedenen Stellen in der Schlauchpumpe vorgesehen werden können. Die Integration zweier Druckmesselemente in einem Drucksensor vereinfacht die Herstellung und die Montage, da nur an einer Stelle in der Schlauchpumpe der Drucksensor angeordnet und angekoppelt werden muss. In dem Drucksensor ist nur eine Membran vorgesehen, welche zur Ankopplung des Druckes von einem Schlauch an den Sensor dient.The pressure sensor according to the invention for a medical Peristaltic pump has a housing with an opening closed by a membrane. Inside the housing, behind the opening closed off by the membrane are two pressure measuring elements arranged. The two pressure measuring elements are used for detection one from the outside pressure acting on the membrane. The two pressure measuring elements enable thus a redundant detection of one acting on the membrane Pressure in one and the same pressure sensor. Because in one Pressure sensor two pressure measuring elements are arranged, a malfunction of one Pressure measuring element or an incorrect measurement can be detected without several pressure sensors at different points in the peristaltic pump can be provided. The integration of two pressure measuring elements in a pressure sensor is simplified the manufacture and assembly, since only at one point in the hose pump the pressure sensor must be arranged and coupled. In the pressure sensor only one membrane is provided, which is used to couple the pressure from a hose to the sensor.
Vorzugsweise ist das Gehäuse mit einem Koppelmedium gefüllt, welches den Druck von der Membran auf die zwei Druckmesselemente überträgt. Das Koppelmedium füllt den hinter der Membran gelegenen Hohlraum des Gehäuses aus, so dass eine störungsfreie Druckübertragung von der Membran auf die Druckmesselemente gewährleistet wird. Die beiden Druckmesselemente sind dabei vorzugsweise derart symmetrisch in dem Gehäuse und insbesondere bezüglich der Memb ran angeordnet, dass sie bei fehlerfreier Funktion sicher denselben Druckwert erfassen.The housing is preferably with a coupling medium filled which transfers the pressure from the membrane to the two pressure measuring elements. The Coupling medium fills the cavity of the housing located behind the membrane, so that trouble-free pressure transmission from the membrane to the pressure measuring elements is guaranteed. The two Pressure measuring elements are preferably symmetrical in this way the housing and especially regarding The membrane arranged that they are safe when working properly capture the same pressure value.
Die Membran des Drucksensors liegt bevorzugt mit ihrer Außenseite an einer Membran einer Druckkammer an, welche mit dem Pumpenschlauch verbunden ist. Die Druckkammer ist derart mit dem Pumpenschlauch verbunden, dass das zu fördernde Medium durch die Druckkammer fließt. Die Druckkammer weist eine Öffnung auf, welche nach außen durch eine Membran verschlossen ist. Im eingebauten Zustand liegt diese Membran vorzugsweise flächig an der Membran des Drucksensors an, so dass eine möglichst störungsfreie Druckübertragung von dem zu fördernden Medium auf die Membran des Drucksensors und weiter auf die in dem Gehäuse des Drucksensors angeordneten Druckmesselemente möglich ist. In dem Schlauch muss auch nur eine Druckkammer eingebaut werden, da die Erfindung den Einsatz nur eines Drucksensors ermöglicht. Dadurch, dass das Gehäuse des Drucksensors selber nicht direkt mit dem zu fördernden Medium in Kontakt kommt, wird der Einbau des Gehäuses mit den Druckmesselementen in eine Schlauchpumpe vereinfacht. Ferner kann das Gehäuse mit den Druckmesselementen leicht ersetzt werden, beispielsweise, wenn eines der Druckmesselemente defekt sein sollte. Darüber hinaus lassen sich alle Teile, welche mit dem zu fördernden Medium in Kontakt kommen, leicht ersetzen, reinigen oder sterilisieren. Dazu kann die Druckkammer mit den Schläuchen von dem Gehäuse des Drucksensors abgenommen werden.The membrane of the pressure sensor lies preferably with its outside on a membrane of a pressure chamber, which is connected to the pump hose is. The pressure chamber is connected to the pump hose in such a way that the medium to be funded flows through the pressure chamber. The pressure chamber has an opening on which outward through a membrane is closed. This is in the installed state Membrane preferably flat on the membrane of the pressure sensor, so that a possible trouble-free pressure transmission of the to be funded Medium on the membrane of the pressure sensor and on the in the casing arranged in the pressure sensor is possible. Only one pressure chamber needs to be installed in the hose, since the invention enables the use of only one pressure sensor. Because of the housing the pressure sensor itself not directly with the pumped Medium comes into contact, the installation of the housing with the pressure measuring elements simplified into a peristaltic pump. Furthermore, the housing with the pressure measuring elements are easily replaced, for example if one of the pressure measuring elements should be defective. Furthermore all parts that come into contact with the medium to be pumped come, easily replace, clean or sterilize. For this, the Pressure chamber with the hoses from the housing be removed from the pressure sensor.
Die beiden Druckmesselemente sind vorzugsweise mit einer gemeinsamen Leiterplatte verbunden. Dies vereinfacht den elektrischen Anschluss und den Einbau der Druckmesselemente in das Gehäuse, da die gesamte Verdrahtung der Druckmesselemente auf einer Leiterplatte erfolgen kann.The two pressure measuring elements are preferably connected to a common circuit board. This simplifies the electrical connection and installation of the pressure measuring elements in the housing, because the entire wiring of the pressure measuring elements on a circuit board can be done.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines Drucksensors. Dabei kann es sich insbesondere um einen Drucksensor gemäß der vorangehenden Beschreibung handeln. Erfindungsgemäß wird der Drucksensor zur Funktionsüberwachung einer Schlauchpumpe und/oder zur Funktionsüberwachung des Drucksensors selber verwendet. Dies erfolgt dadurch, dass der Drucksensor ständig oder in vorbestimmten Intervallen bzw. zu vorbestimmten Zeitpunkten einen Druck in einem Pumpenschlauch erfasst. Dieser Druck wird dann mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Auf diese Weise kann eine Fehlfunktion der Pumpe bzw. ein falsch eingelegter Schlauch erfasst werden, wenn der erfasste Wert von dem vorgegebenen Sollwert um einen vorbestimmten Betrag abweicht. Falls ein Sensor mit zwei Druckmesselementen, wie oben beschrieben, verwendet wird, kann auch eine Fehlfunktion eines der Druckmesselemente auf diese Weise ermittelt werden, falls nur der von einem der Druckmesselemente erfasste Druckwert von dem vorbestimmten Sollwert abweicht. Dies ist ein Anzeichen dafür, dass eines der Druckmesselemente nicht fehlerfrei arbeitet.The invention further relates to the use of a pressure sensor. In particular, this can be a pressure sensor as described above. According to the invention, the pressure sensor is used to monitor the function of a peristaltic pump and / or to monitor the function of the pressure sensor itself. This is done in that the pressure sensor continuously or at predetermined intervals or at predetermined times detects a pressure in a pump hose. This pressure is then compared to a predetermined setpoint. In this way, a malfunction of the pump or an incorrectly inserted hose can be detected if the detected Value deviates from the predetermined target value by a predetermined amount. If a sensor with two pressure measuring elements is used, as described above, a malfunction of one of the pressure measuring elements can also be determined in this way if only the pressure value detected by one of the pressure measuring elements deviates from the predetermined target value. This is an indication that one of the pressure measuring elements is not working properly.
Bevorzugt hängt der vorgegebene Sollwert von der aktuellen Drehzahl eines Pumpenrades ab. Dies bedeutet, in einem entsprechenden Speicher der Steuer- bzw. Regeleinrichtung der Schlauchpumpe sind zu vorgegebenen Drehzahlwerten des Pumpenrades Druck-Sollwerte für den Druck in dem Pumpschlauch abgelegt. Diese Werte werden bei Erreichen der entsprechenden Drehzahl mit den aktuellen von dem Drucksensor erfassten Werfen verglichen. Stimmt der aktuell gemessene Wert nicht mit dem Sollwert überein bzw. weicht um mehr als eine zugelassene Toleranz von dem Sollwert ab, liegt eine Fehlfunktion bzw. Fehlbedienung der Pumpe vor. Dies kann entweder ein Fehler in der Pumpe oder den Schlauchleitungen sein oder auch ein falsch eingelegter oder angeschlossener Pumpschlauch. Darüber hinaus kann, wie beschrieben, auch eine Fehlfunktion des Drucksensors selber auf diese Weise erfasst werden.The predetermined setpoint preferably depends on the current speed of a pump wheel. This means in one corresponding memory of the control or regulating device of the peristaltic pump are pressure setpoints for the specified speed values of the pump wheel for the Pressure placed in the pump tubing. These values will be reached when the corresponding speed with the current from the pressure sensor recorded throws compared. Is the currently measured value incorrect? match the setpoint or deviates from the target value by more than an approved tolerance the pump is malfunctioning or operating incorrectly. This can either be a fault in the pump or the hose lines or an incorrectly inserted or connected pump hose. About that In addition, as described, a malfunction of the pressure sensor can also occur themselves can be recorded in this way.
Besonders bevorzugt ist der Sollwert proportional zu der Drehzahl des Pumpenrades. Auf diese Weise kann sehr leicht zu jeder beliebigen Pumpendrehzahl ein entsprechend vorgegebener Druck-Sollwert bereitgestellt werden, der dann, wie beschrieben, zur Überprüfung der korrekten Pumpenfunktion herangezogen werden kann. Somit ist eine stetige Kontrolle der Pumpenfunktion möglich.The setpoint is particularly preferred proportional to the speed of the impeller. That way very easily corresponding to any pump speed predetermined pressure setpoint are provided, which then how described to check the correct pump function can be used. So is one continuous control of the pump function possible.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. In diesen zeigt:The invention is illustrated below by way of example the attached Figures described. In these shows:
In
Von der der Membran
Der Drucksensor ist so in die Öffnung
Wie in
Die Druckkammer
Die erfindungsgemäße Anordnung von zwei Druckmesselementen
- 22
- Sensorgehäusesensor housing
- 33
- Öffnungopening
- 44
- Frontplattefront panel
- 66
- Hohlraumcavity
- 88th
- Membranmembrane
- 1010
- Trägercarrier
- 1212
- DruckmesselementePressure sensing elements
- 1414
- Leiterplattecircuit board
- 1616
- Druckkammerpressure chamber
- 1818
- Schlauchanschlüssehose connections
- 2020
- DurchgangslochThrough Hole
- 2222
- Öffnungopening
- 2424
- Membranmembrane
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