用于检查和 / 或监控多个气动或液动致动器的密封性的方 法和具体为医疗器械的机器 技术领域 本发明涉及用于检查和 / 或监控机器的多个气动或液动致动器—特别是医疗器 械的多个阀门致动器—的密封性的方法， 还涉及具有用于执行相应方法的控制部件的一种 机器， 特别是医疗器械。
本发明具体涉及用于检查和 / 或监控机器的多个气动或液动致动器的密封性的 方法， 机器中的盒子 (cassette) 系统用于传送液体， 具体为医用液体。根据本发明的方法 可特别有益地用于透析领域， 特别是腹膜透析， 特别是用在具有用于传送医疗液体或用于 进行治疗的盒子系统的治疗器械中。本发明也可用于血液透析或输注系统中。
本发明具体涉及腹膜透析机， 例如 US 2007/0112297 A1 和 US2006/0195064 A 中 公开的腹膜透析机， 还涉及用于操作这种腹膜透析机的方法。 因而， US 2007/0112297 A1 和 US 2006/0195064 A 的全部内容在此为本发明公开的一个组成部分。
背景技术
有益地， 机器的气动或液动致动器是阀门致动器， 这些盒子系统中使用的阀门用 这些阀门致动器切换。盒子制成一次性物品， 而且盒子具有机器的阀门致动器对其起作用 的阀门点， 从而切换阀门。具体而言， 盒子具有液体传导通路， 其在阀门点区域中具有至少 一个柔性壁， 该柔性壁可被阀门致动器压到液体传导通路中从而阻塞所述通路。 就此， 致动 器有益地具有柔性区域， 在对致动器施加压力时该柔性区域扩张， 因而作为阀门挺杆。 也可 用液动或气动的活塞作为致动器， 其同样有益地作为阀门挺杆。在这种盒子系统中， 有益 地， 位于盒子侧用于传送如透析液的处理液体的区域通过至少一个膜和有益地位于机器侧 用于对其施加压力以致动致动器的区域隔开。
机器正在工作时， 运行不同的阀门切换模式， 以提供盒子中所需的液体路径， 例如 在清洗过程或治疗时所需的液体路径。机器正在工作时， 以不同组合对机器的致动器施加 压力， 以相应地切换盒子中的相应阀门， 并为盒子的操作提供所需的流体路径。
致动器通常具有起作用切换状态和不起作用切换状态， 在起作用切换状态中对致 动器施加压力， 在不起作用切换状态中致动器上没有施加压力。可以通过在致动器上施加 压力或者消除压力来在这些状态之间来回切换。在这种切换过程中， 向系统施加的压力发 生改变， 但是， 在转换过程之间得到稳定状态， 在该状态中在向其施加压力的致动器上所施 加的压力基本是恒定的。然而， 对于液动或气动致动器， 施加压力的一侧可能会发生泄漏。
因而， 在用于检查和 / 或监控这种致动器的密封性的公知方法中， 通常在治疗开 始时进行初始测试， 其中， 对致动器施加测试压力， 在随后的稳定状态中测量单位时间的压 力下降， 以确定是否存在任何泄漏。就此而言， 如果单位时间的压力下降超过某个极限值， 就不允许机器工作。
当然， 用这种方法可查出设备初始化时存在的泄漏。 然而， 没有什么方法可以确定 在设备工作时系统中出现的泄漏。 具体而言， 由于需要机器完全停止才能进行初始测试， 所以在机器工作时不能进行这种初始测试。此外， 没有指示治疗中何时是进行这种测试的适 当时机。然而， 由于致动器磨损， 在治疗时致动器特别会产生泄漏。
因而， 本发明的目的是提供一种可在机器正在工作的过程中用于检查和 / 或监控 多个气动或液动致动器的密封性的方法。 本发明的目的还在于提供一种具有相应的阀门致 动器监控功能的机器， 特别是医疗器械。 发明内容
用根据权利要求 1 的方法和根据权利要求 20 的机器实现了本发明的目的。本发 明的各有益方面形成了从属权利要求的主题。
因此， 本发明包括用于在工作过程中利用以不同的组合来对致动器施加压力来检 查和 / 或监控机器的多个气动或液动致动器—特别是医疗器械的多个阀门致动器—的密 封性的方法。 根据本发明， 针对其上施加压力的多个不同致动器组合， 一起测量各个组合中 在对其施加压力的致动器处在稳定工作阶段出现的压力下降。对于各个致动器和 / 或各组 致动器， 分别确定密封性值， 其中该密封性值考虑了针对在其中该相应致动器和 / 或该相 应组致动器上施加了压力的那些组合的测量的压力下降。 根据本发明的机器在其工作过程中以不同的组合对致动器施加压力， 以切换盒子 侧的阀门， 因而形成期望的液体路径。从而切换工作阶段导致在对其施加压力的不同致动 器组合之间发生切换， 这样， 系统压力波动， 切换工作阶段之间为稳定工作阶段， 其中， 对致 动器的固定组合施加基本恒定的系统压力， 其不会被切换过程改变并且只会由于系统泄漏 而随时间降低。因而， 这些稳定工作阶段的压力下降是其上正施加压力的致动器的密封性 的测量值。
在这些稳定工作阶段， 测量同时对其施加压力的所有致动器上分别施加的压力， 并且测量这些稳定工作阶段出现的压力下降。有益地， 在有相应组合的时间段内测量压力 下降。 可具体在稳定工作阶段中的两个不同时间点测量对其施加压力的所有致动器上的压 力， 特别是在稳定工作阶段的开始和结束时， 并且可以根据这两个值之差确定压力下降。 在 切换过程中， 随后有益地把测量的压力下降提供给评估单元并有益地存储在表格中。
根据对其施加压力的仅仅一个致动器组合的压力下降的单独测量通常不能给出 有关各个致动器和 / 或各组致动器的密封性的可靠结论， 这是由于， 在这种组合中通常有 同时对其施加压力的多个致动器并且测量的压力下降从而形成了参与的致动器的所有泄 漏总和的综合值 (collective value)。
然而， 现在， 可以根据对其施加压力的多个不同致动器组合的数据来确定各个致 动器和 / 或各组致动器的泄漏值。就此而言， 如果致动器在特定组合中被施加了压力， 那么 针对该特定组合测量的压力下降值就被考虑以纳入该特定致动器的密封性值。相反， 如果 在特定致动器组合中未对一个致动器施加压力， 那么该致动器的泄漏值就不考虑该组合过 程中测量的压力下降。
因而， 可以根据至少在特定测量时间或频率之后收集的值确定一个致动器或一组 致动器的趋势。 虽然通常在机器正常工作过程中同时对多个致动器施加压力， 但是， 可以根 据对多个不同组合的值的汇总来评估每个单独的致动器的密封性。根据本发明， 利用了在 机器工作过程中总是对多个不同致动器组合施加压力这一事实。因而， 可以通过估算这些
不同组合的压力下降而获得各个致动器的密封性的估计值。
有益地， 除了压力下降之外， 密封性值还考虑在其间出现压力下降的相应测量时 间。 在根据本发明的方法中， 除了相应组合中出现的压力下降， 还可以相应地考虑在其间出 现这些压力下降的测量时间。 为此， 对各个稳定工作阶段， 有益地把压力下降和测量时间传 输给评估单元。 由于稳定工作阶段出现的压力下降除了对其施加压力的相应致动器的泄漏 之外还取决于测量时间， 通过考虑这些测量时间可以获得更精确的检测。
为此， 具体地， 密封性值可考虑根据总的压力下降值和测量时间得到的单位时间 压力下降。因而， 单位时间压力下降形成各个致动器的密封性的相对准确的测量值。
有益地， 为了确定单个致动器和 / 或单组致动器的密封性值， 形成平均值， 所述平 均值考虑了在其中对该相应的致动器和 / 或该相应组致动器施加压力的所有那些对其施 加了压力的致动器组合的压力下降以及有益地还考虑了测量时间。因而， 为了确定具体致 动器的密封性值而得到均值， 该均值是根据对该特定致动器施加压力的工作阶段中测量的 压力下降的所有这些测量值而得到的。 虽然实际情况是每个致动器在这些工作阶段中只引 起了特定一部分的压力下降， 而另一部分的压力下降是由同样对其施加压力的另一些致动 器引起的， 但是， 通过对多个不同致动器组合求平均从而相对好的近似得到了每个致动器 的密封性值。 就此而言， 均值形成中也分别考虑了各个压力下降的测量时间， 具体可以形成 所测量的单位时间压力下降的均值。 就此而言， 为了确定单个致动器和 / 或单组致动器的密封性值， 有益地， 计算在其 中对该相应致动器或该相应组致动器施加压力的所有那些对其施加了压力的致动器组合 的压力下降和 / 或单位时间内的压力下降的可选的加权平均值。
可以不同方式来形成可选的加权平均值。 就此而言， 具体地， 在其中对一个致动器 施加压力的所有组合可以同等权重进行加权， 这样， 针对参与的致动器的泄漏值形成的平 均值考虑了针对具体组合所测量出的压力下降和 / 或单位时间压力下降， 而与持续时间和 对其施加压力的致动器的数量无关。
然而， 有益地， 平均值形成时考虑了测量压力下降和 / 或单位时间压力下降的稳 定工作阶段的持续时间。就此具体而言， 可以形成在对该致动器施加压力的所有稳定工作 阶段期间测量的单位时间压力下降的时间均值， 用于特定致动器的密封性值。 因而， 长时间 存在的组合的权重比仅短时间出现的组合的权重大。然而， 对于具有较长稳定工作阶段的 组合， 单位时间压力下降的测量值也更精确， 因而提高精确度。
就此而言， 为了确定单个致动器和 / 或单组致动器的密封性值， 有益地确定在其 中对该相应的致动器和 / 或该相应组致动器施加压力的所有那些对其施加压力的致动器 组合的压力下降总和以及测量时间总和。然后， 可以根据这两个和之商得到单位时间的平 均压力下降， 在该致动器和 / 或该组致动器的密封性值中考虑了该商。
此外， 有益地平均值形成时考虑了特定组合中对其施加压力的致动器的数量。就 此而言， 具体地， 对其施加压力的致动器越多， 参与的致动器的密封性值所考虑的针对该特 定组合所确定的压力下降越少。从而， 防止具有对其施加压力的大量致动器的组合 ( 其中 相应地出现大的总压力损失 ) 超比例地包括在均值形成之中。
然而， 作为替代， 还可以规定平均值形成时考虑对其施加压力的特定致动器组合 的测量的总压力下降， 而与对其施加压力的特定致动器组合中的致动器数量无关。 因而， 和
具有高泄漏率的致动器相关的密封性值不下降， 这是由于， 该致动器和泄漏率低得多的其 他致动器一同合作工作。 因而， 通过这样的组合可以容易地识别出有故障的致动器， 而且实 际正常工作的致动器的值也可以识别出来。
此外， 有益地， 根据本发明， 所述致动器的密封性值等量考虑针对其上施加压力的 特定致动器组合进行测量的并且在相应组合中对其施加压力的所有致动器的总压力下降。 所有致动器具有相同结构时， 这种值的均匀分布特别有用。
此外有益地， 根据本发明， 在机器的工作过程中连续更新各个致动器和 / 或各组 致动器的密封性值。有益地， 在当机器从对其施加压力的致动器的一个组合切换到另一组 合时， 更新各个致动器和 / 或各组致动器的密封性值。然后， 在前一组合在稳定工作阶段测 量的压力下降或单位时间压力下降用于更新单个致动器和 / 或单组致动器的密封性值， 同 时， 达到新组合的稳定工作阶段时开始新的压力测量。
在根据本发明的方法中， 特定密封性值的范围有益地用于检查和 / 或监控致动 器。就此而言， 比较最低密封性值和最高密封性值， 从而确定所有致动器的密封性值范围。 小的范围指示致动器的高密封性， 大的范围指示存在泄漏， 这是由于显然存在至少一个致 动器， 其密封性值和其他致动器显著不同。 此外， 有益地， 所有确定的密封性值的总和用于检查和 / 或监控致动器。该总和还 允许对系统的密封性进行总体描述。
此外， 有益地， 确定的密封性值随时间的变化用于检查和 / 或监控致动器。从而， 可以确定各个致动器或各组致动器的密封性是否出现了显著变化。
因而， 可以在机器工作过程中通过评估相应的密封性值识别到泄漏。 有益地， 识别 到泄漏时停止正在进行的工作并进行测试。现在， 这样的测试还可以保证工作过程中确定 的值并不代表错误测量， 而是实际存在泄漏。
就此， 执行初始测试对所有致动器进行检查。公知的设备已具备这种初始测试例 行程序， 在开始工作之前最初执行这种初始测试例行程序。
或者， 可以执行仅对识别到泄漏的单个和 / 或单组致动器进行检查的测试。从而， 在工作过程中可对确定的泄漏进行快速检查。 如果不能确认单个致动器或单组致动器存在 泄漏， 还可以根据需要进行初始测试， 以检查其他致动器是否存在泄漏。
此外， 有益地， 识别和 / 或确认泄漏时， 不再使用该泄漏的致动器或者机器被置于 安全状态。由于可通过切换不同致动器在盒子中提供多个流体路径， 所以可以在工作过程 中不启动单个致动器而让机器继续工作。 根据本发明， 因而， 可以关闭确定为存在泄漏的致 动器， 而不损害盒子的安全性。 如果不能这样， 相反， 就可以把机器切换到安全模式， 直到进 行了维修。
整体而言， 识别到泄漏时， 随后可以启动安全措施。具体地， 这种情况下还可以触 发警报。
有益地， 根据本发明的机器用于控制传送医疗液体 ( 具体为透析液 ) 的盒子的阀 门。 这种盒子通常具有液体传导通路， 其在阀门点区域具有至少一个柔性壁， 把该柔性壁压 入通路中以阻塞通路。具体地， 液体传导通路用柔性膜覆盖。通过把柔性膜压入液体传导 通路， 可以阻塞通路， 这样形成阀门。 有益地， 根据本发明的致动器作为阀门挺杆， 以把柔性 壁或膜压入液体传导通路中。 特别地， 根据本发明的致动器可以具有柔性区域， 该区域在施
加压力时扩张， 因而压入盒子的流体传导区域。
本发明还包括一种机器， 具体是医疗器械， 其具有多个气动或液动致动器， 具体为 多个阀门致动器， 具有压力测量设备和电子控制部件， 压力测量设备用于测量对其施加压 力的致动器上一起施加的压力， 电子控制部件用于诸如上述方法的执行特别是自动执行。 有益地， 根据本发明的电子控制部件具有相应设计的计算单元以及用于存储密封性值的存 储器。利用上述方法的这种机器显然也可以带来相同益处。具体地， 本机器可以执行根据 本发明用于在机器的工作过程中自动检查或者监控机器的致动器的密封性的方法， 这样增 加了工作的安全性。
有益地， 该机器用于控制传送医疗液体的盒子的阀门的机器， 实际上， 具体为透析 特别是腹膜透析中使用的机器。盒子作为一次性部件插入这种机器中， 并用于传送医疗液 体， 例如透析液。然后， 根据本发明的致动器和盒子耦合， 并且用作控制盒子阀门的阀门致 动器。
本发明包括一种机器， 具体是医疗器械， 其具有多个气动或液动致动器， 具体为多 个阀门致动器， 具有压力测量设备和电子控制部件， 压力测量设备用于测量对其施加压力 的致动器上一起施加的压力， 电子控制部件控制致动器和压力测量设备， 从而， 在机器工作 过程中以不同组合在致动器上施加压力， 针对其上施加压力的多个致动器组合， 测量各个 组合中对其施加压力的致动器在稳定工作阶段出现的总压力下降。机器还包括评估单元， 该评估单元针对各个致动器和 / 或各组致动器， 确定密封性值， 其中该密封性值考虑了在 其中对相应致动器和 / 或该相应致动器组施加压力的那些组合所测量的压力下降。此外， 提供检查和 / 或监控单元， 其基于确定的密封性值检查和 / 或监控机器的致动器的密封性。 因而， 根据本发明的机器还可以在工作过程中连续监控气动或液动致动器的密封性， 而无 需为此而中断机器工作。
有益地， 除了压力下降以外， 评估单元形成的密封性值中还考虑了在其间出现压 力下降的测量时间。由于除了分别对其施加压力的致动器的泄漏之外， 稳定工作阶段中各 个组合中一起对其施加压力的致动器上出现的压力下降也取决于确定在其间压力下降的 测量时间， 所以， 更精确地确定了密封性值。具体地， 可在稳定工作阶段的两个不同时间期 间测量压力， 由此而确定的压力下降连同两个时间之间的时间段被传输给评估单元。类似 的， 可提供存储器， 其中可存储这些值或者由这些值计算的值。
有益地， 气密性值考虑了根据测量的压力下降值和测量时间得到的单位时间压力 下降。单位时间压力下降是对一个致动器和 / 或一组致动器的密封性的相对准确的测量 值。就此而言， 评估可以考虑针对其上施加压力的不同致动器组合测量的相应单位时间压 力下降而且 / 或者可以根据多个组合的测量的压力下降值和测量时间确定单位时间的平 均压力下降。
有益地， 评估单元产生用于确定单个致动器和 / 或单组致动器的密封性值的平均 值， 所述平均值考虑了在其中对该相应的致动器和 / 或相应组致动器施加压力的所有那些 对其施加了压力的致动器组合的压力下降以及有益地还考虑了测量时间。 因而根据在其中 对特定致动器或特定致动器组施加压力的所有组合的测量值形成的均值可得到对相应致 动器或相应组致动器的实际密封性值的良好近似。
有益地， 评估单元将单个致动器和 / 或单组致动器的密封性值计算为在其中对该相应的致动器和 / 或该相应组致动器施加压力的所有那些对其施加了压力的致动器组合 的压力下降和 / 或单位时间内的压力下降的可选的加权平均值。其上施加压力的致动器的 相应组合的压力下降和 / 或单位时间压力下降的测量值的加权可以以不同方式进行。
具体地， 平均值形成时考虑了用于确定单位时间压力下降的稳定工作阶段的持续 时间。 具体而言， 当形成测量的单位时间压力下降的均值时， 就是说当密封性值总是要考虑 测量时间时， 平均值形成时除了其他值以外还可考虑稳定工作阶段的持续时间或者测量时 间。具体可以得到时间平均值。
此外， 平均值形成时考虑了特定组合中对其施加压力的致动器的数量。 或者， 均值 形成时可以考虑对其施加压力的特定致动器组合的所测量的总压力下降， 而与在该组合中 对其施加压力的致动器的数目无关。因而， 更易于识别泄漏的致动器， 但是， 这也更影响实 际密封的致动器的密封性值。
有益地， 所述致动器的密封性值等量考虑了针对其上施加压力的特定致动器组合 测量的对其施加压力的所有致动器的总压力下降。这一过程的原因是， 系统没有关于对其 施加压力的多个致动器的总压力下降如何由单个致动器引起的更多详细信息。然而， 由于 使用了多个不同致动器组合的测量值， 所以， 对于每个单个致动器或每个具体组的致动器， 还是得到了该单个致动器或该组致动器随时间变化的实际密封性的相对好的近似。 有益地， 对于根据本发明的方法的具体实现， 用于确定单个致动器和 / 或单组致 动器的密封性值的评估单元可以确定在其中对相应致动器和 / 或相应组致动器施加压力 的所有那些对其施加压力的致动器组合的压力下降总和以及测量时间总和。然后， 可以根 据该压力下降总和以及该测量时间总和确定每个致动器或每组致动器的单位时间平均压 力下降， 进而， 根据所述单位时间平均压力下降得到相应致动器或相应组致动器的密封性 值。该过程对应于时间平均值的形成， 该时间平均值是对在其中对该相应致动器和 / 或相 应组致动器施加压力的所有那些对其施加压力的致动器组合的单位时间压力下降的时间 平均。
此外， 有益地， 根据本发明， 评估单元在机器的工作过程中连续更新单个致动器和 / 或单组致动器的密封性值。从而可以对致动器的密封性进行可靠的检查和 / 或监控。
有益地， 检查和 / 或监控单元基于确定的密封性值的范围检查和 / 或监控致动器 的密封性。大范围的密封性值指示泄漏的致动器， 而小范围的密封性值指示所有致动器密 封性良好。
此外， 有益地， 检查和 / 或监控单元基于所有确定的密封性值的总和检查和 / 或监 控致动器的密封性。所有确定的密封性值的总和是对应于系统的总密封性的值。
此外， 有益地， 根据本发明的机器的检查和 / 或监控单元基于确定的密封性值随 时间的变化检查和 / 或监控致动器的密封性。密封性值的这种变化可指示这种泄漏的发 生。
明显地， 就此而言， 多个值的组合可用于检查和 / 或监控致动器的密封性。
此外， 有益地， 识别到泄漏时， 检查和 / 或监控单元停止正在工作的机器并进行测 试。利用该测试， 可以例如由检查和 / 或监控单元通过该测试再次检查或确认工作过程中 确定的特定致动器或特定致动器组的密封性。
根据本发明， 可以执行对所有致动器进行检查的初始测试。然而， 作为替代， 可以
执行对识别到泄漏的单个和 / 或单组致动器进行检查的测试。由于最初为了确认泄漏， 对 致动器或致动器组进行的检查是足够的， 且其中检查和 / 或监控单元已经识别到泄漏， 所 以不需要对所有致动器进行检查。
有益地， 在识别和 / 或确认泄漏时， 根据本发明的机器的控制部件不再使用泄漏 的致动器。具体地， 如果可以绕过泄漏的致动器， 控制部件可以继续机器的工作。否则， 把 机器切换到安全状态。
有益地， 根据本发明的机器用于控制传送医疗液体 ( 特别是用于透析 ) 的盒子的 阀门。就此而言， 盒子通常形成插入机器的一次性部件， 机器控制盒子中的液体流动。
有益地， 根据本发明的机器具有耦合表面， 盒子可以耦合到该耦合表面以传送医 疗液体， 致动器设置在耦合表面上。因而， 机器侧的致动器可以和耦合的盒子的阀门啮合， 从而在盒子中提供不同的流体路径。
本发明还有益地包括一种尤其用于传输到机器的计算机程序产品， 尤其是具有用 于执行根据上述方法的命令的计算机程序的存储介质， 。这种计算机程序产品也可得到和 上述方法相同的益处。 这种存储在存储介质上的计算机程序尤其可以被传输到现有的机器 上， 以执行根据本发明的方法， 从而用于检查和 / 或监控机器的致动器的密封性。因而， 可 用根据本发明的方法对现有的机器进行更新。由于执行该方法不需要额外的部件， 所以这 是非常可行的。 附图说明
现在将参考实施例和附图详细描述本发明， 其中 ： 图 1-4 是根据本发明在机器工作时对其施加压力的致动器的不同组合。具体实施方式
现在参考实施例详细描述本发明， 实施例中使用根据本发明用于检查和 / 或监控 医疗器械的多个气动阀门致动器的密封性的方法。
这种医疗器械中通常使用一次性盒子来传送医用液体。 这些一次性盒子具有由柔 性箔 (foil) 覆盖的液体通路。一次性盒子就此插入在医疗器械中并耦合到设备侧的耦合 表面， 这样， 设置在医疗器械的耦合表面上的致动器可以把盒子的柔性箔压到液体传导通 路中， 由此确定盒子中的液体路径。有益地， 气动致动器具有柔性区域， 在对致动器施加压 力时柔性区域扩展， 因而将柔性箔压到液体传导通路中。除了阀门之外还可以实现为泵和 类似部件。
因此， 在医疗器械工作时， 在不同组合的致动器上交替施加压力， 以在盒子中形成 相应不同的流体路径。就此而言， 通常同时对每个组合中的多个阀门施加压力， 这样， 在特 定组合中对之施加压力的所有阀门上共同出现的压力损失不会和单个阀门联系起来。 根据 本发明， 为了检查医疗器械的各个阀门的密封性， 现在使用根据本发明的方法， 该方法在医 疗器械的正常工作期间执行。使用根据本发明的方法， 可以利用来自对之施加压力的多种 不同的致动器组合的数据， 把相应的密封性值和每个单个致动器关联起来。
对此， 对于对其施加压力的多个不同组合， 测量在静止工作阶段在各组合中在对 其施加压力的各致动器处最初出现的压力下降， 并将该压力下降连同测量时间一起存储。现在， 根据各个致动器和 / 或各组致动器的数据确定相应的密封性值， 并且所述密封性值 考虑了对于在其中对各个致动器和 / 或各组致动器施加压力的这些组合所测量的压力下 降或单位时间的压力下降。
系统中操作压力的过程可分为两个阶段 ： 在第一阶段， 由于从对其施加压力的阀 门的一个组合切换到另一组合而需要相应地逐渐确立压力因而出现了压力范围变化。 在这 些切换阶段之间出现稳定阶段， 在稳定阶段不进行动作。在这些稳定工作阶段出现当前根 据本发明测量的稳定压力。因此， 在和特定组合相关的稳定工作阶段测量不同组合的相应 压力下降， 并将该相应压力下降和测量时间一起传输给评估单元。 然后， 把该稳定工作阶段 测量的压力下降以及测量时间和在该具体组合过程中对其施加压力的所有这些致动器关 联起来。 因而， 在工作过程中， 根据每个致动器所参与的组合的平均压力下降获得和每个致 动器相关的密封性值。
在图 1 到图 4 中， 示出对其施加压力的不同组合的致动器用于进行说明。就此而 言， 所示的致动器 1、 2、 3 用于表示医疗器械中通常数量相当大的致动器 ( 例如， 16 个致动 器 )， 每种情况下， 通过设备 11、 12 和 13 对致动器 1、 2、 3 施加压力， 或者， 可以把致动器 1、 2、 3 和压力源断开。这里， 对相关的致动器 1、 2 或 3 施加压力时， 设备 11、 12 和 13 示为用黑 色填充， 或者， 相应的致动器上没有施加压力时， 设备 11、 12 和 13 为白色。就此而言， 为所 有致动器提供中央压力源， 可以用压力计 5 确定施加在致动器上的压力。 图 1 中示出第一种组合， 其中， 对所有致动器施加压力。图 2 中， 相反， 仅对致动器 1 施加压力而致动器 2 和 3 不起作用。图 3 中， 对致动器 1 和 2 施加压力而致动器 3 不起作 用。图 4 中， 致动器 1 不起作用而对致动器 2 和 3 施加压力。
现在， 以表格的形式示出如何在医疗器械的工作过程中根据测量的压力下降和相 应施加压力的致动器与值的关联来确定各个致动器的泄漏率。就此， 通过作用于不同的致 动器组合得到盒子中的阀门模式。
然后， 根据所用的对其施加压力的致动器的相应组合确定每个组合的起作用致动 器的具体共同泄漏率。实施例从和阀门相关的致动器 1 到 3 的如下泄漏率 V1 到 V3 开始 ：
V1 ： 5mbar/ 分钟
V2 ： 15mbar/ 分钟
V3 ： 0mbar/ 分钟
就此， 在切换致动器后， 首先等待， 直到已经达到了稳定工作状态。 之后， 在实施例 中相应组合出现的时间内测量压力。 以对其施加压力的致动器的相应新组合改变阀门模式 时， 把测量的前一组合的压力下降和测量时间一同提供给评估单元， 而且例如存储在表格 中， 测量的值仅和在相应组合中对其施加压力的那些致动器相关联。 之后， 针对所有致动器 得到和致动器相关联的测量值的均值。
因而， 和每个致动器相关联的密封性值对应于在其中对相应致动器施加压力的所 有之前的组合的单位时间内的总压力下降的时域平均值。
表 1 所示的对应于图 1 的结构的模式 1 中， 对所有致动器施加压力， 并且所有阀门 V1 到 V3 相应地关闭。因而， 得到所有致动器的总泄漏率为 20mbar/ 分钟。对于所有参与的 致动器， 测量出现模式 1 时的压力下降并存储在表格中， 随后还存储当前测量时间。之后， 切换到对应于图 2 的模式 2， 其中， 仅对致动器 1 施加压力。因而， 得到 5mbar/ 分钟的泄漏
率。因而， 相应地， 对应的压力下降和测量时间仅和致动器 1 相关联。在对应于图 3 的模式 3， 对前两个致动器施加压力， 得到 20mbar/ 分钟的总泄漏率。因此， 对于参与的致动器 1 和 2， 将上升的压力下降连同测量时间一起存储在表格中。
如果现在将和致动器相关的相应总压力下降除以和该致动器相关的总测量时间， 就得到每个致动器的单位时间平均压力下降。该密封性值考虑的组合越多， 近似得到的值 越接近实际泄漏率。就此， 然而， 由于密封阀门的结果受到漏气阀门的影响， 所以可以比密 封阀门更清楚地识别到漏气阀门。
可从例如根据模式 7 的评估看到这一点， 模式 7 中， 和致动器 1 相关的泄漏率为 10mbar/ 分钟， 和致动器 2 相关的泄漏率为 16.7mbar/ 分钟， 和致动器 3 相关的泄漏率为 5mbar/ 分钟。
由于在静止工作阶段的过程中各个测量的压力下降和在该工作阶段中对其施加 压力的所有致动器以相同方式相关联， 而不用考虑对其施加压力的阀门的数量， 所以可以 容易地实现用于确定各个致动器的密封性值的表中所示的方法。因而， 对致动器施加压力 的所有工作阶段的时间平均作为每个致动器的平均值。因而， 确保确定的作为其密封性值 的每个致动器的平均泄漏率至少和该致动器的实际泄漏率一样高。
然而， 作为替代， 也可采用其他平均值构成， 例如， 其中不是进行时间平均， 而是， 每种情况下以相同的方式在最终结果中考虑对于不同致动器组合确定的单位时间压力下 降。同样可以考虑平均值计算也包括对其施加压力的致动器的数量。
利用根据本发明的方法， 还可以保证在医疗器械工作过程中可靠地识别多个致动 器的泄漏。致动器的数量通常为例如 16 个。根据本发明， 可以在工作过程中通过一个压力 计监控所有 16 个阀门， 这是由于， 在切换致动器的不同组合过程中确定的压力下降值分别 和起作用的致动器相关。
由此得到一个矢量， 其中存着每个单个致动器的密封性值， 而且， 每一情况中从一 种组合变化到另一种组合时密封性值被更新。因而， 针对不同模式通过频繁重复根据本发 明的测量方法得到系统的实际总状况的近似。
然后， 对于泄漏识别， 可对所得矢量进行进一步处理。因而， 例如可使用所得矢量 的最小 / 最大估值确定泄漏率的范围。在其中所有致动器具有类似密封性率的窄范围指示 工作正常的系统。相反， 大的范围指示可能存在泄漏。此外， 可以使用所得矢量的总和估值 及其梯度随时间的变化识别泄漏行为的变化。同样， 可以使用最小值构成确定系统的基础 泄漏率。
可以通过评估识别出有故障的致动器， 这是由于该致动器会造成在其中对其施加 压力的每个组合的泄漏率增加。这然后通过该致动器的增加的平均值表现出来。必须注意 的是， 只有通过频繁地获得每个部件的各个测量才能识别出某个趋势。该过程滤除了快速 阀门路径变化和致动器组合的快速改变而引发的测量不准现象。
如果系统发现视为泄漏指示的致动器的密封性值， 可以进行额外的测试来检查该 结果。为此， 中断医疗设备的工作， 进行例行测试程序。这可以是对所有致动器进行检查的 公知初始测试。 或者， 最初可以仅对识别为存在泄漏的一个致动器或一组致动器进行检查， 其中基于超出允许范围的相应密封性值来确定存在泄漏。
如果确定一个致动器漏气， 医疗器械可以切换到安全状态。 然而， 如果存在对故障致动器的足够的替代品， 也可以绕过该致动器继续工作。
因而， 利用根据本发明的方法可以在医疗器械工作过程中持续监控所有的致动器 的密封性， 并在需要时做出反应。
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