<EMI ID=1.1>
de régulation automatique de l'écoulement d'un liquide, et s'applique notamment au contrôle automatique de l'écoulement d'un liquide de perfusion.
<EMI ID=2.1>
à un malade par perfusion, est généralement réalisée en faisant parvenir une solution médicamenteuse contenue dans un flacon, directement dans la veine du patient par une aiguille piquée dans ladite veine et reliée au flacon par une tubulure souple. Le débit de la perfusion est réglé au moyen d'une pince manuelle, ce qui a pour conséquence d'entraîner :
- un manque de précision pour le réglage du débit,
- une instabilité du réglage due à des modifications mécaniques ou hydrauliques du circuit d'écoulement,
- une surveillance obligatoire de l'écoulement.
La réalisation du réglage de l'écoulement à l'aide d'une pince manuelle ne donne, par suite, aucune sécurité au malade qui court le risque soit d'une fermeture de la tubulure d'alimentation du fait d'un resserrement accidentel de la pince que porte cette dernière, soit d'un relâchement de la pince, qui aurait pour conséquence une augmentation inadmissible du débit.
L'on a tenté de résoudre ce problème en poux voyant les systèmes de perfusion d'une pompe péristaltique : il s'est cependant avéré que l'on n'obtient pas un contrôle satisfaisant de
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n'assurent pas un débit parfaitement régulier et qu'elles n'assurent l'écoulement qu'au-dessus d'un certain seuil d'alimentation.
L'on connaît également un appareil qui a pour but de cadencer et de surveiller la distribution de gouttes dans une ligne de perfusion, à l'aide d'un circuit électronique qui agit sur un système de commande de l'admission du liquide dans la ligne de perfusion, lequel système est constitué par une microvanne. Bien qu'il assure une sécurité de fonctionnement et d'utilisation satisfaisante, l'appareil proposé conformément à l'Art antérieur présente toutefois l'inconvénient de ne pouvoir fonctionner qu'avec une ligne de perfusion spécifique comportant une chambre compte-gouttes présentant des caractéristiques particulières, associée à la microvanne de commande de l'admission du liquide de ce fait, cet appareil n'est pas d'un usage universel adaptable sur tous les perfuseurs ; en
outre, la structure spéciale de la chambre compte-gouttes élève sensiblement le prix de revient de l'appareil proposé conformément à l'Art antérieur. L'on connaît également des appareils de contrôle du débit d'un liquide, et plus particulièrement des appareils propres à exercer une surveillance sur le goutte-à-goutte en perfusion, qui comportent une cellule photoélectrique qui donne une impulsion chaque fois qu'une goutte tombe, ladite impulsion déclenchant un monostable dont la sortie déclenche un bistable. Un autre générateur d'impulsions, dont la puissance est fonction du nombre de gouttes souhaité, remet le bistable à zéro. L'inconvénient majeur de ces appareils réside dans le fait que l'impulsion de sortie du bistable est comparée à l'impulsion de sortie d'un monostable dont la fréquence de répétition est fonction du nombre de gouttes souhaité.
La présente invention s'est en conséquence donné pour but de pourvoir à un système de régulation automatique de l'écoulement d'un liquide, et-. en particulier d'un liquide de perfusion, qui répond mieux aux nécessités de la pratique que les systèmes de réglage
du débit précédemment connus, notamment en ce qu'il réalise à l'aide d'un appareil précis et relativement peu onéreux, un réglage automatique régulier et très rigoureux du débit de liquide, éliminant ainsi tous risques d'arrêt intempestif de l'alimentation en liquide perfusé, pour le malade, ou d'écoulement
trop rapide du liquide, et éliminant également la nécessité d'une surveillance constante du système de perfusion, et, par suite, la présence d'un personnel nombreux, l'appareil conforme à la présente invention étant en outre universellement adaptable à tous les systèmes d'écoulement de liquides, et en particulier aux lignes de perfusion disponibles dans le commerce.
La présente invention a pour objet un système de régulation automatique de l'écoulement d'un liquide, qui comprend un circuit électronique de
contrôle du débit du liquide associé à un dispositif de
réglage du débit du liquide, sur lequel il exerce son
action, et qui est caractérisé par la combinaison d'un
circuit électronique de contrôle du débit avec
un dispositif de réglage du débit du liquide constitué
par un système mécanique de fermeture du tuyau souple
à travers lequel s'écoule le liquide, lequel système
comprend un piston ou analogue commandé par un moteur,
lui-même commandé par le dispositif de contrOle du
débit, ledit piston ou analogue exerçant sur le tuyau
une poussée plus ou moins importante en fonction de la
commande du moteur, ledit système de régulation comportant en outre des circuits d'alarme.
Selon un mode de réalisation préféré du
système de régulation automatique de l'écoulement d'un
liquide, qui fait l'objet de la présente invention, le
circuit électronique de contrôle du débit du liquide
est constitué par l'association d'un circuit électronique compteur de gouttes, d'une part avec un élément
capteur du passage de chaque goutte ou jet de liquide,
tel qu'un capteur photoélectrique du type d'un phototransistor, par exemple, et d'autre part avec un circuit
comparateur du nombre de gouttes mesuré avec le nombre
de gouttes désiré, pré-sélectionné.
Selon une disposition avantageuse de ce mode
de réalisation, le circuit compteur de gouttes comprend
un monostable associé d'une part à un comparateur constitué par un intégrateur et un amplificateur différentiel,
et d'autre part à un système d'affichage du nombre de
<EMI ID=4.1>
Selon une autre disposition avantageuse de ce mode de réalisation, le cirerait compteur de gouttes comprend un monostable associé à un circuit comparateur qui comprend un circuit bistable lui-même associé d'une part à des circuits d'alarme
et d'autre part à un autre monostable dont l'impulsion est comparée à l'impulsion du bistable à l'aide d'un comparateur auquel sont connectés le bistable et ledit monostable.
<EMI ID=5.1>
de régulation automatique de l'écoulement d'un liquide, conforme à la présente invention, le circuit électronique de contrôle du débit du liquide est constitué par l'association d'un compteur digital qui compte les impulsions délivrées par le capteur en fonction du nombre de gouttes qui s'écoulent dans un tuyau d'écoulement du liquide dont le débit est contrôlé, avec d'une part une horloge qui délivre des impulsions pendant un temps déterminé correnpondant à la durée du comptage, et d'autre part un convertisseur digital analogique qui donne une tension continue proportionnelle au nombre de gouttes qui s'écoulent, comparée , dans un comparateur connecté au convertisseur digital analogique,
<EMI ID=6.1>
désiré.
<EMI ID=7.1>
tion, le moteur de commande du piston ou analogue de fermeture
du tuyau souple à travers lequel s'écoule le liquide, est commandé par le comparateur du. dispositif de contrôle du débit du liquide.
<EMI ID=8.1>
commande du piston ou analogue, sous l'impulsion du comparateur du dispositif de contrôle du débit, est réalisé par l'intermé-
<EMI ID=9.1>
qu'un amplificateur de puissance, par exemple.
Conformément à la présente invention, le système de régulation automatique de l'écoulement d'un liquide, le réservoir de liquide et le tuyau souple, tel que perfuseur par exemple, sur <EMI ID=10.1>
lequel s'exerce le réglage du débit de liquide, sont logés dans un bloc compact.
Selon un mode de réalisation avantageux du bloc compact qui forme également l'un des objets de la présente invention, celui-ci comporte on bottier fixe dans lequel sont logés les
<EMI ID=11.1>
le capteur photoélectrique et la source lumineuse, ainsi que le dispositif mécanique de réglage du débit de liquide, lequel boîtier porte un tableau de commande et de signalisation du
<EMI ID=12.1>
voir un pacte-réservoir amovible et interchangeable en fonction du volume du perfuseur.
Conformément à un mode de réalisation avantageux du bloc compact conforme à la présente invention, le réservoir de liquide
est logé, conjointement avec le tuyau souple d'écoulement du
liquide, dans un logement ménagé pour les recevoir dans un couver- ; cle qui recouvre l'ensemble du bloc compact.
outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la* description qui va suivre.
L'invention vise plus particulièrement les nouveaux systè-
mes de régulation automatique de l'écoulement d'un liquide conformes aux dispositions qui précèdent, ainsi que les moyens propres
à la réalisation de ces systèmes et les installations dans lesquelles les dits systèmes de régulation sont inclus.
L'invention pourra être mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins
<EMI ID=13.1>
- la Figure 1 représente un schéma de principe du système de régulation automatique qui fait l'objet de la pré- sente invention,
- les Figurée 2 à 4 représentent des schémas de circuits de dif- férents modes de réalisation du système de régula- <EMI ID=14.1>
- la Figure 5 est une vue de face de la partie du bloc compact objet de la présenta invention, qui comprend le lo- gement du réservoir de liquide et le tableau de <EMI ID=15.1>
lation, et j <EMI ID=16.1>
<EMI ID=17.1>
Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation.
Conformément à l'invention, le schéma général de principe représenté à la Figure 1 comprend un capteur 1 connecté au tuyau d'écoulement de liquide 2, de préférence, par l'intermédiaire d'une chambre compte-gouttes 3 portée par le tuyau d'écoulement 2,
<EMI ID=18.1>
équipé d'un tube 5 d'évacuation d'air dont la présence favorise un écoulement parfait du liquide du réservoir 4 dans le tuyau 2.
<EMI ID=19.1>
gouttes, avantageusement constitué par un montage électronique approprié ; le capteur 1 transforme chaque passage d'une goutte ou d'un jet de liquide en une tension électrique qui alimente le circuit 6 de comptage des gouttes. Le nombre de gouttes mesuré par le circuit 6 est comparé au nombre de gouttes désiré,présélectionné, à l'aide d'un comparateur 7 qui délivre une tension
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sélectionné. S'il n'y a pas coïncidence entre le nombre de gouttes mesuré et le nombre de gouttes désiré, la différence entre ces deux valeurs commande un dispositif 8 de réglage de l'écoulement du liquide, qui est fixé au tuyau 2 d'écoulement du liquide. La connection entre le comparateur 7 et le dispositif 8 de réglage de l'écoulement du liquide est avantageusement réalisée par l'intermédiaire d'un amplificateur de puissance 9.
Le capteur du passage de gouttes peut être constitué, par exemple, par un montage comportant une cellule photoélectrique travaillant dans le rouge et l'infrarouge, pour être insensible
à la lumière ambiante.
<EMI ID=21.1>
affichage en 10 connecté au comparateur 7, qui apparaît sur le tableau de commande du système de régulation qui fait l'objet de la présente invention.
Dans le mode de réalisation de l'objet de l'invention re-
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transistor 11 qui est placé au niveau de la chambre compte-gouttes 3 ménagée sur le tuyau 2 d'écoulement du liquide, en regard d'une source 12 de lumière rouge. Le phototransistor 11 est connecté <EMI ID=23.1>
le nom de monostable, qui passe d'un état instable provoqué par une impulsion appliquée à l'entrée, pour revenir ensuite spontanément à un état stable au bout d'un temps dénomme période. Les impulsions de sortie du monostable 13 sont intégrées par l'intégrateur 14 qui joue le rôle de comparateur en association avec l'amplificateur différentiel 15 connecté au circuit d'affichage de référence 16. L'ensemble intégrateur 14-amplificateur différentiel 15 est relié, par l'intermédiaire de l'amplificateur
de puissance 17, à un dispositif de réglage du débit du liquide qui s'écoule dans le tuyau souple 2, lequel dispositif est avan-tageusement constitué, conformément à l'invention, par un système mécanique d'écrasement du tuyau, tel que le piston 18, qui est commandé par un servomoteur 19. Le piston 18 d'écrasement du tube coopère dans son action avec un contre-plateau 20 de réglage fin de l'écrasement du tuyau souple 2, lequel contre-plateau 20
fait face au piston 18, les organes mécaniques 20 et 18 étant placés de part et d'autre du tuyau 2.
Le fonctionnement du circuit représenté à la Figure 2 est le suivant s
Chaque passage d'une goutte provoque l'interruption du faisceau lumineux de lumière rouge en provenance de la source 12, en sorte que le phototransistor 11 délivre une impulsion qui déclenche le monostable 13, dont les impulsions de sortie sont intégrées par l'intégrateur L4 pour donner à la sortie de ce dernier, une tension proportionnelle au nombre de gouttes désiré, pré-sélectionné. C'est ainsi que si la tension donnée par le monostable 13 et la tension du comparateur sont égales à l'entrée de l'amplificateur de puissance 17, la tension à la sortie est nulle et le moteur 19, qui est à courant continu, ne reçoit pas
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libré.
Si, par contre, le nombre de gouttes mesuré est, par exemple, supérieur au nombre de gouttes pré-sélectionné, la tension à la sortie de l'amplificateur de puissance 17 est positive et le moteur tourne dans un sens qui conduit-le piston à écraser partiellement le tuyau, ce qui diminue la vitesse d'écoulement des gouttes.
De même, si le nombre de gouttes est inférieur au nombre pré-sélectionné, la tension à la sortie de l'amplificateur de puissance 17 devient négative et entraîne le moteur 19 en rota-
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la lumière du tuyau de manière à favoriser l'écoulement du liquide dans ce dernier.
A chaque passage d'une goutte. le monostable 13 déclenche un témoin lumineux 21, ainsi qu'un compteur totalisateur 22 du nombre de gouttes, qui peut être un compteur-décompteur qui arrête l'écoulement du liquide lorsque le nombre total de gouttes désiré pré-sélectionné est obtenu.
Le monostable 13 déclenche également deux témoins d'alarme 23 et 24 respectivement lorsque l'écoulement est arrêté ou lorsqu'il est trop important.
Dans le mode de réalisation du système de régulation automatique de l'écoulement d'an liquide représenté à la Figure 3,
le capteur du passage des gouttes de liquide, à savoir le phototransistor 25, coopère avec un compteur digital 26 qui compte les impulsions provenant du phototransistor 25 pendant un temps déterminé par les impulsions délivrées par l'horloge 27 : un convertisseur digital analogique 28 donne une tension continue qui est
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tal 26. La tension donnée par le convertisseur 28 est comparée
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désiré, donnée par le comparateur 29, qui est relié à un circuit
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Le piston ou analogue de réglage du débit est actionné, dans le cas où les deux tensions ci-dessus diffèrent l'une de l'autre, par l'intermédiaire d'un amplificateur de puissance 30 et d'un moteur de commande 31.
Le convertisseur 28 déclenche deux alarmes visuelles et/ou acoustiques 32-33, l'une en cas d'arrêt de l'écoulement,
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déclenché par le compteur digital 26 à chaque passage d'une goutte.
Le mode de réalisation du système de régulation automatique de l'écoulement d'un liquide représenté à la Figure 4, utilise pour le comptage des gouttes, un monostable 37 qui fonctionne sous l'effet des impulsions délivrées par le phototransistor
36, lui-même déclenché par l'interruption d'un faisceau lumineux au rythme du passage des gouttes dans le tuyau d'écoulement. Le temps entre deux gouttes est converti en un créneau de tension <EMI ID=30.1>
40 dont il sera question plus loin.
<EMI ID=31.1>
comparée par le comparateur 42, à celle délivrée par le bistable
38.
Lorsque le temps entre deux gouttes est égal à l'impulsion délivrée par le monostable 37 (qui est relié à un circuit d'affichage 59 du nombre de gouttes décompté ou du temps réel qui sépare 11-écoulement de deux gouttes successives, ainsi qu'à un témoin lumineux 60 qui s rallume à chaque passage de goutte) , la
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équilibré.
Lorsque le temps entre deux gouttes est supérieur au temps affiché (ou au nombre de gouttes désiré), le comparateur 42 donne à sa sortie une impulsion, positive par exemple, qui entraîne le moteur 44 (par l'intermédiaire de l'amplificateur 43) dans le sens de l'ouverture du tuyau. Dans le cas contraire, l'impulsion dé-
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à fermer le tuyau.
Dans le cas où toute régulation est impossible, par exemple si la vitesse d'écoulement est inférieure à une goutte par minute, ou supérieure à 150 gouttes par minute, le monostable déclenche respectivement le circuit d'alarme 39 ou le circuit d'alarme 40.
Dès que l'alarme 40 qui correspond à un écoulement trop important (supérieur à 150 gouttes/minute, par exemple) est déclenchée, une pince électromagnétique (non représentée) , ou tout système approprié analogue, ferme le tuyau d'écoulement du liquide.
Il est avantageux de pourvoir le montage d'un inverseur 45 qui commande, au moment de la mise en route du système de régulation conforme à l'invention, l'ouverture du piston de réglage du débit, de façon à pouvoir introduire le tuyau d'écoulement du liquide dans sa zone de compression.
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tomatique de l'écoulement d'un liquide est monté conjointement avec le réservoir de liquide et avec le tuyau d'écoulement du liquide , dans un bloc compact, comme représenté aux Figures 5 et 6.
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<EMI ID=37.1>
1) un bottier fixe 46-47-57 dont la partie supérieure 47 porte le
tableau de commande et de signalisation du système de régulation automatique conforme à l'invention, lequel tableau comprend un bouton marche-arrêt 48 et l'inverseur 45 qui commande, au départ, l'ouverture du piston 18 en vue de la mise en place du tuyau 2 d'écoulement de liquide il comporte également
un compteur d'affichage 49 du nombre de gouttes pré-sélectionné désiré, ainsi qu'un compteur-décompteur 50 du nombre de gouttes mesuré, il porte également des voyants lumineux s le témoin 51 qui s'allume à chaque passage de gouttes, les alarmes lumineuses 52 et 53 qui s'allument respectivement en l'absence
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SA d'arrêt des alarmes sonores est également prévu sur le tableau de commande et de signalisation.
La partie supérieure 46-47 du boîtier fixe contient les montages électroniques dont des modes de réalisation préférés ont été représentés à titre d'exemples non limitatifs aux Figures 1 à 4, ainsi que le capteur photoélectrique et la source lumineuse.
2) La partie 46 du bottier fixe est une porte qui masque un
logement 55 dans lequel vient s'insérer un perte-réservoir 61 amovible et interchangeable en fonction du volume du réservoir de liquide (non représenté). Ce porte-réservoir 61 est en tous matériaux appropriés, tels que matière plastique par exemple.
Le bloc compact 47-55-61 comporte des orifices ménagés en regard les uns des autres pour permettre le passage du faisceau lumineux.
Un orifice 62 de contrôle pratiqué dans la partie 46, perpendiculairement aux orifices 56 et qui débouche dans le canal formé par les orifices 56, permet le contrôla du passage de la lumière dans ces derniers.
3) La partie inférieure 57 fixe, solidaire de la partie supérieure
47-55 du boîtier, se distingue de cette dernière par le fait qu'elle comporte un logement 63 pour le passage du tuyau 2 . d'écoulement du liquide cette partie 57 contient le piston
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le contre-plateau 20 de réglage fin de l'écrasement du tuyau 2 d'écoulement du liquide.
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exemple, recouvre Le logement 55-61 du boîtier fixe de même que la fraction de la partie inférieure 57 dudit bottier qui se trouve dans le prolongement du logement 55-61.
L'intérieur de la porte 46 est pourvu d'un logement 58 destiné à recevoir le réservoir de liquide (non représenté) ainsi que le tuyau 2.
Le bloc compact 46-47-57 conforme à la présente invention renferme dans un espace restreint les circuits électroniques de
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et le tuyau d'écoulement de ce dernier, donnant lieu à un appareil robuste dont tous les composants sont protégés, dont le fonctionnement est aisé, sur et précis, et dont l'utilisation est universelle puisqu'il peut être utilisé avec les perfuseurs disponibles dans le commerce sans qu' il soit nécessaire de faire subir à ceux-ci quelque adaptation que ce soit.
Le système de régulation automatique de l'écoulement d'un liquide, qui fait l'objet de la présente invention, convient
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malades, mais il va de soi qu'il convient dans tous les cas où il est nécessaire d'assurer un débit régulier et constant de liqui-
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goutte de réactif dans un milieu réactionnel donné, pour la réalisation de réactions chimiques, par exemple.
Il résulte de la description qui précède que quels que soient les modes de réalisation et d'application adoptés, l'on obtient des systèmes de régulation automatique de l'écoulement d'un liquide qui présentent par rapport aux systèmes de régulation visant au même but antérieurement connus, des avantages importants dont certains ont été mentionnés dans ce qui précède, au nombre desquels l'on peut mentionner l'avantage de permettre d'obtenir une précision beaucoup plus grande de fonctionnement, que ne le permettent les appareils précédemment connus, et l'avantage de pourvoir à un appareil dans lequel l'impulsion de sortie du bistable est comparée à l'impulsion de sortie d'un monostable dont la largeur est fonction du nombre de gouttes souhaité.
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cadre ni de la portée de la présente invention.