196265. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fiziológiás folyadék kivánt hőmérsékletű folyadékáramának előállítására, valamint ehhez alkalmas hőmérsékletszabályozó eljárás és fűtőeszköz
1 196 265 2 Uqut beavatkozójele vezérli a 76 fűtésvezérlő egységet. A 80 adatfeldolgozó berendezés előnyösen mikroprocesszoros felépítésű, és olyan módon van programozva, hogy mintavételesen megvalósítsa a 2. ábra szerinti szabályozást. A 4. ábra a 80 adatfeldolgozó berendezés egy példaképpen! szabályozási programjának folyamatábráját mutatja. A program indítása a 149 lépésben (START) pl. a berendezés bekapcsolásával történik. A 150 lépésben ta = 0 kezdett érték lesz beállítva, és kezdődik a valóságos í idő. A 151 lépésben várakozás van, amíg egy tp időtartam el nem telik. A szabályozási algoritmus tp időtartamonként (pl. tp = 100 ms) ismétlődik, ez a mintavételi idő. Ha a tp időtartam eltelt, a 152 lépésben letapogatásra kerülnek a 61, 62 és 63 jeladók kimenő Uis U2 és U3 jelet, amelyek a megfelelő hőmérsékletekkel arányosak. Ezután eldöntésre kerül a 153 lépésben, hogy szükséges-e az 59 fűtőeszköz fűtése. Közvetlenül az indítás után még nem szükséges, így a 155 lépésben az Uoux = 0 beavatkozójel érték lesz beállítva, és az alább ismertetendő I,, í2 és ATtt mennyiségek kezdeti zérus értéke. A következő 161 lépésben az UOUT = 0 beavatkozójel kiadásra kerül a 82 kimeneten. Ezután a program visszatér a kezdethez és tp időtartam eltelte után ismétlődik. Amikor a 153 lépésben már fűtési igény adódik, a 154 lépésben megvizsgálásra kerül, hogy a 95 ejtőtartály töltésének művelete folyik-e. Ha töltés van, a 156 lépésben az alábbiak szerint kiszámításra kerül az 59 fűtőeszköz hőmérsékletét meghatározó US1 alapjel: U* = Us+Q(U3-U2) (6) AT. = US2~Ua (7) I2 = I2+K2*ATU (8) = korlátoz (I2) I**, í2mai) (9) VATtt+Ia+D2(ATto-ATai_1)+ +C,(Ua-U1)+Us,(10) ahol Cj, 1^2’ léniái' P2, D2 és Ct állandók. A (6) összefüggés a2 Ua alapjel kiszámítását adja, és abban tér e! a 2. ábra szerinti szabályozórendszertől, hogy egy C^U-j-Uj) korrekciós tag is figyelembe van véve. amely arányos az 59 fűtőeszközben mért hőmérséklet és a kilépő folyadék mért hőmérséklete közötti különbségggel. Ugyanis a 62 jeladó által kiadott U2 jel a magasabb hőmérsékletű 59 fútóeszköz miatt, a mérési elrendezéstől függően egy kicsit nagyobb annál, ami a kilépő folyadék hőmérsékletének felelne meg, ezt a mérési pontatlanságot az US2 alapjel megnövelésével kompenzálhatjuk. Ezzel a hőmérséklet-szabályozás pontosabb lesz. Adott elrendezés mellett, pi. a 7. és 8. ábra szerinti kialakításnál a 23 hőmérséklet-érzékelő egy 20 íeflongyúrűvel van 6 szigetelve a fűtött 1 hordozólaptól, a Cj állandó méréssel vagy számítással meghatározható. A (7) összefüggés a 2. ábra 68 szabályozóegységének megfelelő PID szabályozási algoritmushoz a hibajel értékét, a (8) összefüggés pedig az algoritmus integráló tagjához szükséges értéket adja meg. A (8) összefüggés alapján meghatározott integráló tag a (9) összefüggés szerint korlátozva van, ez a lépés fele! meg a 2. ábra 69 határolójának. A (10) összefüggés — az önmagában ismert PID szabályozási algoritmus szerint — arányos, integráló és differenciáló tagokból képezi az Usl alapjelet, Eme tagokhoz még a Ct (U^-U,) tag és az Us jelnek megfelelő érték van hozzáadva, a 2. ábra 70 ás "’SA összegzőjének megfelelően. Ezután a 160 lépésben az UOUT beavatkozójel értékét számítja ki a program az alábbiak szerint: I, * I.+K.OJm-U,) (11) U0ur-P.(Us~U3)+II (12) Uqut ~ korlátozott (Uout, UouTmJ«» UoUTmax), ahol Kj, P [, és Um FT«.» állandó. A (11) összefüggés a 2. ábra 75 szabályozóegységének megfelelő Pí szabályozási algoritmus integráló tagját számítja ki, a (12) összefíiggés önmagában ismert módon képezi a Pl szabályozást algoritmus arányos és integráló tagjából az Uour beavatkozójelnek megfelelő értéket, ami a (13) összefüggés szerint korlátozva van. Pl. Uourmio 0 V-nak, UOOTm„ pedig 5 V-nek fele! meg. A 161 lépésben ez így meghatározott értéknek megfelelő UDur beavatkozója! kerül kiadásra a 62 kimeneten. Ha a 154 lépésnél nem töltés, hanem a páciensbe való bevezetés művelete vagy ez előtti várakozás folyik, a szabályozás algoritmusa is más. Ekkor a 157 lépésben az Usi alapjel értéke az Us jel értékére lesz beállítva, ami megfelel a 2. ábrán lévő 73 átkapcsoló másik helyzetének. A 158 lépésben megvizsgálásra kerül, hogy az 59 fűtőeszköz hőmérséklete nagyobb-e annál a hőmérsékletnél, amit az Us, alapjel előír. Ha igen, UOÜT = öés I, = 0 beállítás történik a 159 lépésben és a 161 lépésben UOUT = 0 beavatkozójel kerül kiadásra. Ha nem, azaz az 59 fűtóeszköz már annyira lehűlt, hogy fűteni kell, a fent ismertetett 160 lépésben kiszámításra kerül az UOUT beavatkozóiéi értéke, és ez kerül kiadásra a 161 lépésben. Természetesen a 80 adatfeldolgozó berendezés a szabályozás mellett még egyéb feladatokat is elláthat, így például ellátja a 2. ábrán szemléltetett 77 kikapcsoló és vészjelzést adó egység fealdatát is. A találmány szerinti fűtésszabályozó rendszer azonban megvalósítható analóg űton is a 2. ábrán feltüntetett elemek analóg realizálásával. Az 5. ábrán az 1. ábra szerinti készülék 59 füíöeszközének egy másik előnyös szabályozórendszere van szemléltetve. A jelölések megegyeznek a 2. ábra jelöléseivel, így csak a különbségeket ismertetjük. Az 5. ábra szabályozórendszerében az alapjelnek az 59 fűtőeszközben nem egy meghatározott hőmérséklet, hanem a 60 fűtőelemtől a 47 csatornában áramló folyadék felé irányuló meghatározott hőáram felel meg. Ennek érdekében a 60 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
