DE69929334T2

DE69929334T2 - Flüssigkeitspumpe

Info

Publication number: DE69929334T2
Application number: DE69929334T
Authority: DE
Inventors: Katsunori Yamagata-gun MASAOKA; Atsushi Yamagata-gun IKEDA; Teruhisa Tokorozawa-shi SAITOH
Original assignee: JMS Co Ltd
Current assignee: JMS Co Ltd
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2019-07-02
Also published as: EP1092440A4; DE69929334D1; US6299600B1; WO2000001433A1; EP1092440A1; JP3423633B2; JP2000080989A; EP1092440B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung, das für die Förderung einer Flüssigkeit wie eines flüssigen Medikaments oder Blut verwendet werden soll und in dem ein elastischer Schlauch, in dem die Flüssigkeit fliesst, mit einem beweglichen Quetschglied wie einer Walze gequetscht und das bewegliche Quetschglied durch einen Motor so bewegt wird, dass die Flüssigkeit im Schlauch mit konstantem Durchfluss gefördert wird.
Technischer Hintergrund
Eine Walzenpumpe ist herkömmlicherweise als einer der Treiber für die Förderung einer Flüssigkeit mit konstantem Durchfluss in einem elastischen Schlauch bekannt.
In dieser Walzenpumpe umstehen freilaufende Walzen in gleichförmigen Abständen einen peripheren Bereich einer Scheibe, die durch einen Motor gedreht wird, wobei die freilaufenden Walzen durch entsprechende Drehachsen gehalten werden. Die Aussenseiten der freilaufenden Walzen stehen über die Scheibe hervor, und ein Stützelement ist gegenüber den freilaufenden Walzen angeordnet. Der elastische Schlauch wird zwischen die freilaufenden Walzen und das Stützelement gelegt, und die Scheibe wird gedreht, so dass die Flüssigkeit im elastischen Schlauch je nach der Drehgeschwindigkeit der Scheibe mit konstantem Durchfluss gefördert werden kann.
Auf dem Gebiet der Medizin wird die obige Walzenpumpe zum Beispiel für das Umpumpen von Blut beim künstlichen Dialysator verwendet, und zwar insbesondere dann, wenn eine verhältnismässig grosse Menge an Flüssigkeit mit konstantem Durchfluss gefördert wird. Wenn eine verhältnismässig kleine Menge an Flüssigkeit mit konstantem Durchfluss gefördert wird, wie bei der Dosierung eines flüssigen Medikaments durch intravenöse Injektion, dann wird allgemein ein Tropfrohr zwischen einer Injektionsnadel und einem Beutel mit dem flüssigen Medikament verwendet.
Auf diese Weise liegt der Grund für die Verwendung der Walzenpumpe für die Förderung einer verhältnismässig grossen Flüssigkeitsmenge bei konstantem Durchfluss nicht in der Beschränkung der Funktion eines Motors, sondern in der Ausführung der Rückkopplungssteuerung, die für eine sichere Förderung mit konstantem Durchfluss nötig ist.
Konkreter könnte eine Schwankung des Durchflusses bei der Flüssigkeitsförderung mit konstantem Durchfluss allgemein auftreten. Wenn der Grad der Durchflussschwankungen der gleiche ist, dann ist die relative Durchflussschwankung desto kleiner, je grösser die Durchflussgeschwindigkeit ist. Das bedeutet, dass der Verlust der Förderkonstanz grösser ist, wenn eine verhältnismässig kleine Flüssigkeitsmenge gefördert wird.
Dementsprechend muss, wenn der Motor ununterbrochen mit einer niedrigen Geschwindigkeit gedreht wird, um eine verhältnismässig kleine Flüssigkeitsmenge mit konstantem Durchfluss zu fördern, die Motordrehzahl bei der Rückkopplungssteuerung in kürzeren Zeitabständen überwacht werden, wofür eine Vorrichtung erforderlich ist, um die Motordrehzahl genau zu erfassen.
Ein Kodierer, der für die Erfassung der Motordrehung verwendet wird, hat aber strukturell eine Obergrenze für die entsprechend der Motordrehzahl auszugebende Impulsfrequenz. Wenn die Motordrehgeschwindigkeit niedrig ist, kann daher die Motordrehzahl nicht mit der erforderlichen hohen Auflösung erfasst werden, die der Förderleistung entspricht, wenn die verhältnismässig kleine Flüssigkeitsmenge mit konstantem Durchfluss gefördert wird.
Vor diesem Hintergrund ist auf dem Gebiet der Medizin herkömmlicherweise ein Tropfrohr für die Dosierung flüssiger Medikamente mit geringer, konstanter Förderleistung verwendet worden. In Fällen, wo es schwierig ist, ein Tropfrohr zu verwenden, da die zu verabreichende Menge für einen Beutel mit flüssigen Medikamenten zu gross ist, wird die Walzenpumpe durch intermittierenden Motorbetrieb angetrieben.
Obwohl mit dem oben beschriebenen Betrieb der Walzenpumpe die oben beschriebene geringe Förderung über einen langen Zeitraum hinweg aufrecht erhalten werden könnte, hört die Flüssigkeitsförderung in kurzen Zeiträumen völlig auf, da der Motor periodisch anhält. Bei einigen zu fördernden Flüssigkeiten oder Substanzen könnte eine solche intermittierende Förderung nicht zulässig sein. Der oben beschriebene, intermittierende Betrieb könnte das Personal auch zu dem Missverständnis verleiten, dass ein Versagen vorliegt, weshalb Mittel erforderlich sind, den intermittierenden Betrieb anzuzeigen.
Offenbarung der Erfindung
Angesichts des vorstehend Gesagten besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung wie eine Walzenpumpe für die Förderung einer Flüssigkeit mit konstantem Durchfluss in einem elastischen Schlauch von der strömungsaufwärts gelegenen Seite zur strömungsabwärts gelegenen Seite durch Quetschen des Schlauches mit einem beweglichen Quetschelement, das dem Schlauch entlang bewegt wird, zur Verfügung zu stellen, worin die Förderkonstanz hoch gehalten werden kann, selbst wenn die Fördergeschwindigkeit der Flüssigkeit (in der Zeiteinheit) verhältnismässig gering ist.
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, wird das Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Erfindung in Anspruch 1 vorgestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Umrissstruktur eines Pumpsystems zur Flüssigkeitsförderung gemäss einer Bezugs-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrösserte Vorderansicht einer in 1 gezeigten Walzenpumpe.
3 ist eine Seitenansicht einer Motoreneinheit, die in die Walzenpumpe der 2 eingebaut ist.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine in 3 gezeigte Kodiereinheit zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau einer Steuereinheit zur Steuerung des Antriebs der Walzenpumpe von 2 in einer Bezugs-Ausführungsform des Pumpsystems zur Flüssigkeitsförderung gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Blockdiagramm, das den elektrischen Aufbau einer Steuereinheit zur Steuerung des Antriebs der Walzenpumpe von 2 in einer Ausführungsform des Pumpsystems zur Flüssigkeitsförderung gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Ablaufdiagramm einer Hauptroutine, das die durch einen Zentralprozessor nach einem in einem ROM der 6 gespeicherten Steuerprogramm auszuführenden Operationen zeigt.
8 ist ein Ablaufdiagramm einer Subroutine, das die Zielwertberechnungsoperationen der 7 zeigt.
9 ist ein Ablaufdiagramm einer Subroutine, das eine Antriebsoperation der 7 zeigt.
10 ist ein Ablaufdiagramm einer Subroutine, das eine Antriebsoperation der 7 zeigt.
Bester Modus der Erfindung
Konkreter Aufbau des Pumpsystems zur Flüssigkeitsförderung gemäss der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
Zuerst wird eine Bezugs-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben, ehe der Aufbau des Pumpsystems zur Flüssigkeitsförderung gemäss der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wird.
1 ist eine Umrissstruktur des Pumpsystems zur Flüssigkeitsförderung gemäss der Bezugs-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung ist mit dem Bezugszeichen 1 in 1 bezeichnet. Das Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung wird verwendet, um eine (nicht veranschaulichte) Flüssigkeit mit konstantem Durchfluss zu fördern, so dass diese in einem elastischen Schlauch 3 (Schlauch) von einem (nicht gezeigten) Infusionslösungsbeutel, der mit einem Ende des elastischen Schlauches 3 verbunden ist, zu einer (nicht gezeigten) Infusionslösungsnadel fliesst, die mit dem anderen Ende des elastischen Schlauches 3 verbunden ist.
Das Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung hat eine Walzenpumpe 5 und ein Steuergerät 7 zur Steuerung des Antriebs der Walzenpumpe 5.
Wie in 2 gezeigt, besitzt die oben erwähnte Walzenpumpe 5 eine Scheibe 5b, die mit dem Ende einer Antriebswelle 5a verbunden ist, die durch eine in die Walzenpumpe 5 eingebaute Motoreneinheit 50 (3) gedreht wird. Drehachsen 5c stehen in regelmässigen Abständen in Richtung des Umfangs der Scheibe 5b auf einer Mehrzahl von peripheren Abschnitten der Scheibe 5b, und eine freilaufende Walze 5d (bewegliches Quetschelement) wird drehbar von jeder der Drehachsen 5c derart gehalten, dass die Umfangsfläche jeder der freilaufenden Walzen 5d ein wenig nach aussen über die Scheibe 5b hinaus ragt. Eine zur Scheibe 5b konzentrisch angeordnete Stützplatte 5e ist den freilaufenden Walzen 5d entlang den Umfangsflächen der freilaufenden Walzen 5d zugewandt.
Die Walzenpumpe 5 mit dem oben beschriebenen Aufbau wird so benutzt, dass der elastische Schlauch 3 zwischen die Umfangsflächen der freilaufenden Walzen 5d der Scheibe 5b und eine Innenfläche der Stützplatte 5e gelegt wird.
Ähnlich wie die herkömmliche wird die Scheibe 5b durch einen bürstenlosen Gleichstrommotor 51 gedreht, so dass Flüssigkeit innerhalb eines Teils des elastischen Schlauches 3 zwischen zwei der Stützplatte 5e zugewandten, freilaufenden Walzen 5d von der strömungsaufwärts gelegenen Seite in Drehrichtung der Scheibe 5b zur strömungsabwärts gelegenen Seite fliesst, wodurch Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 der Drehgeschwindigkeit der Scheibe 5b entsprechend von dem einen Ende des elastischen Schlauches 3 mit konstantem Durchfluss zur anderen Seite gefördert wird.
Wie in 3 gezeigt, ist die oben genannte Motoreneinheit 50 an der einen (nicht veranschaulichten) Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 (Motor) mit einer Kodiereinheit 53 und an der anderen (nicht veranschaulichten) Ausgangswelle mit einem Getriebekopf 55 mit Reduziergetriebe verbunden. Eine Untersetzungs-Ausgangswelle 55a, die direkt mit der oben genannten Antriebswelle 5a verbunden ist, ist am Getriebekopf 55 vorstehend vorhanden.
Wie in 4 gezeigt, besitzt die Kodiereinheit 53 sowohl eine kreisförmige flache Basisplatte 53a, auf der erste Kodiermuster 53c und zweite Kodiermuster 53d konzentrisch angeordnet sind, als auch erste und zweite Lichtunterbrecher 53g, 53h, die die ersten und zweiten Kodiermuster 53c, 53d optisch lesen und sie in elektrische Signale umsetzen. Eine zentrale Welle 53b auf der Basisplatte 53a ist mit einer nicht veranschaulichten Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 verbunden.
Die ersten und zweiten Kodiermuster 53c, 53d bestehen je aus Licht durchlassenden Bereichen 53e, d.h. Schlitzen, die in regelmässigen Winkelabständen in Rich tung des Umfangs der Basisplatte 53a angeordnet sind, und aus Licht unterbrechenden Bereichen 53f deren jeder ein zwischen zwei benachbarten, Licht durchlassenden Bereichen 53e angeordneter Teil der Basisplatte 53a ist.
Die ersten und zweiten Lichtunterbrecher 53g, 53h besitzen (nicht veranschaulicht) je ein Licht emittierendes Element und ein Licht empfangendes Element, die gegenüberliegend auf der Vorder- bzw. Rückseite der Basisplatte 53a oder umgekehrt angeordnet sind.
Konkret ist der erste Lichtunterbrecher 53g so angeordnet, dass das erste Kodiermuster 53c zwischen das Licht emittierende Element und das Licht empfangende Element gebracht wird, und wenn sich die Basisplatte 53a dreht, kommt der Licht durchlassende Bereich 53e zwischen das Licht emittierende und das Licht empfangende Element, und als Nächstes kommt der Licht unterbrechende Bereich 53f zwischen sie.
Das Licht empfangende Element des ersten Lichtunterbrechers 53g erfasst das Detektorlicht vom Licht emittierenden Element, wenn sich der Licht durchlassende Bereich 53e dazwischen befindet, aber erfasst kein Detektorlicht, wenn sich der Licht unterbrechende Bereich 53f dazwischen befindet. Folglich erzeugt der erste Lichtunterbrecher 53g die ermittelte Anzahl erster Kodiererimpulse (d.h. das Teilumdrehungsimpulssignal) während einer Umdrehung der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 (d.h. 250 Impulse/Umdrehung in der Bezugs-Ausführungsform).
Andererseits ist der zweite Lichtunterbrecher 53h so angeordnet, dass das zweite Kodiermuster 53d zwischen das Licht emittierende Element und das Licht empfangende Element gebracht wird, und wenn sich die Basisplatte 53a dreht, kommt der Licht durchlassende Bereich 53e zwischen das Licht emittierende und das Licht empfangende Element, und als Nächstes kommt der Licht unterbrechende Bereich 53f zwischen sie.
Das Licht empfangende Element des zweiten Lichtunterbrechers 53h erfasst das Detektorlicht vom Licht emittierenden Element, wenn sich der Licht durchlassende Bereich 53e dazwischen befindet, aber erfasst kein Detektorlicht, wenn sich der Licht unterbrechende Bereich 53f dazwischen befindet. Folglich erzeugt der zweite Lichtunterbrecher 53h während einer Umdrehung der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 die gleiche Anzahl zweiter Kodiererimpulse (d.h. das Teilumdrehungsimpulssignal) wie die der ersten Kodiererimpulse (d.h. 250 Impulse/Umdrehung in der Bezugs-Ausführungs form), wobei der zweite Kodiererimpuls einen Phasenunterschied von einer halben Impulsperiode des ersten Kodiererimpulses hat.
Die wie oben gebildete Kodiereinheit 53 erzeugt die zweifache Anzahl der oben ermittelten Anzahl von Kodiererimpulsen, da sich die ersten und zweiten Kodiererimpulse während einer Umdrehung der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 addieren (d.h. 500 Impulsel/Umdrehung in der Bezugs-Ausführungsform), wobei dieser Kodiererimpuls dem mit m multiplizierten Impulssignal in Anspruch 3 entspricht, das durch Multiplizieren der ermittelten Frequenz mit m gewonnen wird, nämlich dem durch den Kodierer auszugebenden Umdrehungsimpulssignal in Anspruch 1.
Wie oben beschrieben, kann der erste Phasenkodierer, der dem Unterkodierer im Anspruch entspricht, in dieser Bezugs-Ausführungsform durch das erste Kodiermuster 53c und den ersten Lichtunterbrecher 53g gebildet werden, und in ähnlicher Weise kann der zweite Phasenkodierer, der dem Unterkodierer im Anspruch entspricht, in dieser Bezugs-Ausführungsform durch das zweite Kodiermuster 53d und den zweiten Lichtunterbrecher 53h gebildet werden.
Der oben genannte Getriebekopf 55 (ein Untersetzungsmechanismus) verringert die Drehzahl der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 durch ein internes Untersetzungsgetriebe, und zwar auf 1/60 im Falle der Bezugs-Ausführungsform, und gibt an die Untersetzungs-Ausgangswelle 55a aus, die mit der Antriebswelle 5a der Walzenpumpe 5 verbunden ist.
Wie in 1 gezeigt, hat das obige Steuergerät 7 an der Vorderseite einen Bereich 7a zur Basisdatenfestlegung und -eingabe, der aus einer Zehnertastatur und dergleichen besteht, sowie einen Anzeigebereich 7b, nämlich eine Flüssigkristallanzeige, auf der die Basisdaten, die durch den Bereich 7a zur Basisdatenfestlegung und -eingabe eingegeben worden sind, sowie der Betriebszustand der Walzenpumpe 5 angezeigt sind.
Der Innendurchmesser des elastischen Schlauches 3, die Durchfluss-Basisgeschwindigkeit der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3, die Betriebszeit der Walzenpumpe 5 und dergleichen werden auf dem Bereich 7a zur Basisdatenfestlegung und -eingabe festgelegt und eingegeben.
Die Festlegung und Eingabe der Basisdaten durch den Bereich 7a zur Basisdatenfestlegung und -eingabe, die verschiedenen Anzeigen auf dem Anzeigeabschnitt 7b sowie der Antrieb der Walzenpumpe 5 auf der Grundlager des Kodiererimpulses von der Kodiereinheit 53 und der Basisdaten vom Bereich 7a zur Basisdatenfestlegung und -eingabe werden durch die Steuereinheit gesteuert, die aus einem analogen oder digitalen Schaltkreis sowie aus dem Mikrocomputer bestehen kann, um ein festgelegtes Programm auszuführen.
Als Nächstes wird die Steuereinheit des Pumpsystems zur Flüssigkeitsförderung gemäss der Bezugs-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ein Blockdiagramm der 5 beschrieben.
Die Steuereinheit 9 des Pumpsystems zur Flüssigkeitsförderung der Bezugs-Ausführungsform besteht aus einem analogen oder digitalen Schaltkreis, wobei ein Zielsignalerzeugungskreis 91, ein Impulszähler 93, eine Vergleichsschaltung 95, arithmetische PI-Schaltkreise 97 und eine Motorantriebsschaltung 99 vorhanden sind.
Der oben genannte Zielsignalerzeugungskreis 91 erzeugt ein Zielsignal, um auf der Basis des Innendurchmessers des elastischen Schlauchs 3 und der Durchfluss-Basisgeschwindigkeit, die als Basisdaten durch den Abschnitt 7a für die Basisdatenfestlegung und -eingabe festgelegt und eingegeben worden sind, einen Zielwert der Umdrehung der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 vorzugeben.
Der oben genannte Impulszähler 93 ist ein Schaltkreis, um die Kodiererimpulse, die von der Kodiereinheit 53 auszugeben sind, zu zählen. Konkret zählt der Impulszähler 93 die mit vier multiplizierten Kodiererimpulse, die gebildet werden, indem ein Kodiererimpuls durch eine Frequenzvervierfachungsschaltung 93a (ein Frequenzvervielfachungsorgan), die zum Beispiel aus Multivibratorschaltungen oder dergleichen gebildet wird, die in den Impulszähler 93 eingebaut sind, in vier (4) Impulse geteilt wird, deren jeder ein Viertel der Periode der Kodiererimpulse besitzt. Der mit vier multiplizierte Kodiererimpuls entspricht einem mit m·n multiplizierten Impulssignal, das gewonnen wird, indem die in Anspruch 3 ermittelte Frequenz mit „m × n" multipliziert wird, d.h. er entspricht einem multiplizierten Impulssignal, das gewonnen wird, indem die Frequenz eines Umdrehungsimpulssignals in Anspruch 1 mit „n" multipliziert wird.
Dementsprechend wird zum Beispiel auf der Grundlage des ersten Kodiererimpulses, der vom ersten Phasenkodierer der Kodiereinheit 53 ausgegeben wird, zuerst die Frequenz des ersten Kodiererimpulses mit zwei multipliziert, indem sie mit dem zweiten Kodiererimpuls kombiniert wird, der vom zweiten Phasenkodierer der Kodiereinheit 53 ausgegeben wird, und weiter durch den Frequenzvervierfachungsschaltkreis 93a des Im pulszählers 93 mit vier multipliziert, wodurch die Frequenz des ersten Kodiererimpulses mit acht multipliziert wird, wobei dieser erste Kodiererimpuls durch den Impulszähler 93 gezählt wird.
Die oben genannte Vergleichsschaltung 95 in der Bezugs-Ausführungsform vergleicht in jeder Abtastperiode von 10 ms den Wert des durch den Zielsignalerzeugungskreis 91 erzeugten Zielsignals mit der Anzahl der mit vier multiplizierten Kodiererimpulse, die durch den Impulszähler 93 gezählt worden sind, und gibt deren Differenz aus.
Die oben genannten arithmetischen PI-Schaltkreise 97 führen die Proportional-Operation (d.h. die P-Operation), die das Motorumdrehungssteuersignal erzeugt, das mit einer Impulsbreite moduliert wird (d.h. PWM-Modulation), die der oben genannten Differenz proportional ist, sowie die Integral-Operation (d.h. die I-Operation) aus, die eine Restabweichung vom Motorumdrehungssteuersignal entfernt.
Die oben genannte Motorantriebsschaltung 99 treibt den bürstenlosen Gleichstrommotor 51 in Übereinstimmung mit dem Motorumdrehungssteuersignal an, von dem durch die arithmetischen PI-Schaltkreise die oben genannte Restabweichung entfernt worden ist.
Die oben genannte Steuereinheit 9 steuert in einem früheren Stadium die arithmetischen PI-Schaltkreise 97, um das Motorumdrehungssteuersignal zu erzeugen, das mit der Pulsbreite moduliert wird, die dem Zielwert des Zielsignals entspricht, das vom Zielsignalerzeugungskreis 91 erzeugt worden ist, und die Motorantriebsschaltung 99 treibt den bürstenlosen Gleichstrommotor 51 mit dem Motorumdrehungssteuersignal an.
Die Arbeit der Steuereinheit 9 verändert sich aber wie folgt, da der Kodiererimpuls eine Impulszahl besitzt, die der Drehzahl der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 entspricht, der sich zu drehen begonnen hat.
Die Steuereinheit 9 vergleicht nämlich in jeder Abtastperiode von 10 ms vermittels der Vergleichsschaltung 95 das durch den Zielsignalerzeugungskreis 91 erzeugte Zielsignal mit der durch den Impulszähler 93 bestimmten Anzahl von mit vier multiplizierten Kodiererimpulsen, um deren Differenz auszugeben und um vermittels der arithmetischen PI-Schaltkreise 97 das Motorumdrehungssteuersignal zu erzeugen, das mit der Pulsbreite maduliert ist, die nicht dem Zielwert des Zielsignals entspricht, sondern der Differenz proportional ist, die durch die Vergleichsschaltung 95 gewonnen wurde. Die Steuereinheit 9 treibt den bürstenlosen Gleichstrommotor 51 über die Motorantriebsschaltung 99 mit dem Motorumdrehungssteuersignal an.
Wenn hier zum Beispiel 0,06 l/h (Liter/Stunde) durch den Abschnitt 7a für die Basisdatenfestlegung und -eingabe im Steuergerät 7 als Durchfluss-Basisgeschwindigkeit festgelegt worden ist, wird der Zielwert des durch den Zielsignalerzeugungskreis 91 erzeugten Zielsignals wie folgt ermittelt, wenn andere Basisdaten wie der Innendurchmesser des elastischen Schlauchs 3, die durch den Abschnitt 7a für die Basisdatenfestlegung und -eingabe festgelegt werden, ermittelt worden sind.
Wenn in der Bezugs-Ausführungsform die Walzenpumpe 5 zuerst acht Milliliter der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 fördert, während die Scheibe 5b fünf Umdrehungen ausführt, sollte die Scheibe 5b dann 10·(60/8) = 75 Umdrehungen machen, um pro Stunde 0,06 Liter der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 zu fördern.
Da die Scheibe 5b wegen der Untersetzung durch den Getriebekopf 55 nur 1/60 der Umdrehungen der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 ausführt, sollte die Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 dann 75·60 = 4500 Umdrehungen machen, um die Scheibe 5b zu 75 Umdrehungen zu veranlassen.
Wie oben gesagt, sollte die Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 also 4500 Umdrehungen pro Stunde (U/h) ausführen, um pro Stunde 0,06 Liter der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 zu fördern. In diesem Fall werden Kodiererimpulse von 500·4500 = 2,25·10^6 Impulsen pro Stunde (^ = Potenz) von der Kodiereinheit 53 ausgegeben, und diese Kodiererimpulse werden durch die Frequenzvervierfachungsschaltung 93a mit vier multipliziert. Daher sollte die Impulszahl der mit vier multiplizierten Kodiererimpulse, die durch den Impulszähler 93 gezählt werden, 4·2,25·10^6 = 9·10^6 pro Stunde sein. Der Impulszähler 93 zählt in jeder Abtastperiode von 10 ms dann 9·10^6 / (60·60·10^2) = 25 Impulse der mit vier multiplizierten Kodiererimpulse. Im Ergebnis bestimmt der Zielsignalerzeugungskreis 91, dass der Zielwert des Zielsignals 25 betragen soll.
Das bedeutet, dass der Zielwert des Zielsignals, das durch den Zielsignalerzeugungskreis 91 erzeugt wird, die vom Impulszähler 93 in jeder Abtastperiode von 10 ms gezählte Impulsanzahl der mit vier multiplizierten Kodiererimpulse wird, wenn die Flüssigkeit mit der Durchfluss-Basisgeschwindigkeit, die durch den Abschnitt 7a für die Basisdatenfestlegung und -eingabe im Steuergerät 7 festgelegt wurde, während einer Stunde im elastischen Schlauch 3 gefördert wird.
Als Nächstes wird im Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der Bezugs-Ausführungsform speziell der Antrieb der Walzenpumpe 5 durch den bürstenlosen Gleichstrommotor 51 beschrieben.
Bei der Förderung der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 mit dem Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung in der Bezugs-Ausführungsform wird der elastische Schlauch 3 zwischen die Stützplatte 5e und die freilaufenden Walzen 5d der Walzenpumpe 5 gelegt. Das Steuergerät 7 wird mit Strom versorgt, und die erforderlichen Daten für den Betrieb der Walzenpumpe 5 werden als die Basisdaten durch den Abschnitt 7a für die Basisdatenfestlegung und -eingabe im Steuergerät 7 festgelegt und eingegeben. Zu den Basisdaten gehören der Innendurchmesser des elastischen Schlauchs 3, die Durchfluss-Basisgeschwindigkeit der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 und die Betriebsdauer der Walzenpumpe 5.
Dann wird das Zielsignal auf der Grundlage der Basisdaten durch den Zielsignalerzeugungskreis 91 erzeugt, das Motorumdrehungssteuersignal mit der dem Zielwert des Zielsignals entsprechenden Impulsbreite durch die arithmetischen PI-Schaltkreise 97 erzeugt und der bürstenlose Gleichstrommotor 51 der Walzenpumpe 5 vermittels der Motorantriebsschaltung 99 mit der Umdrehungsgeschwindigkeit angetrieben, die der Durchfluss-Basisgeschwindigkeit der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 entspricht.
Mit dem Antrieb des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 wird die Umdrehung der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 über den Getriebekopf 55 und die Antriebswelle 5a an die Scheibe 5b übertragen, und die Scheibe 5b dreht sich mit 1/60 der Umdrehungsgeschwindigkeit der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51, wodurch die Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 von dem einen Ende in Richtung auf das andere Ende gefördert wird.
Mit dem Antrieb des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 werden auch die Kodiererimpulse von der Kodiereinheit 53 ausgegeben, deren Basisplatte 53a auf der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 sitzt, und die mit vier multiplizierten Kodiererimpulse, die durch Multiplikation der Anzahl der Kodiererimpulse mit vier vermittels der Frequenzvervierfachungsschaltung 93a gewonnen werden, werden durch den Impulszähler 93 gezählt.
Der Vergleich zwischen dem Zielwert des Zielsignals und der durch den Impulszähler 93 gezählten Impulszahl der mit vier multiplizierten Kodiererimpulse wird in jeder Abtastperiode von 10 ms durch die Vergleichsschaltung 95 angestellt. Wenn eine Differenz dazwischen besteht, wird das Motorumdrehungssteuersignal zur Eliminierung der Differenz durch die arithmetischen PI-Schaltungen 97 erzeugt, wodurch die Umdrehungsgeschwindigkeit des bürstenlosen Gleichstrommotors 51, der durch die Motorantriebsschaltung 99 angetrieben wird, durch das Motorumdrehungssteuersignal verändert wird.
Im Ergebnis konvergiert die Umdrehungsgeschwindigkeit des bürstenlosen Gleichstrommotors 51, so dass die Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 mit der Durchfluss-Basisgeschwindigkeit gefördert wird.
In einer solchen seriellen Operation hat das Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung in der Bezugs-Ausführungsform die folgenden Merkmale für eine Erfassung der Flüssigkeits-Durchflussgeschwindigkeit im elastischen Schlauch 3, die zur Ausführung einer sogenannten Rückkopplungssteuerung des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 vermittels des Impulssignals erforderlich ist, das in Übereinstimmung mit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 erzeugt wird.
Erstens wird die Auflösung der Flüssigkeits-Durchflussgeschwindigkeit viermal grösser als im Falle einer direkten Zählung der durch die Kodiereinheit 53 ausgegebenen Kodiererimpulse vermittels des Impulszählers 93, da der Impulszähler 93 der Steuereinheit 9 die mit vier multiplizierten Kodiererimpulse zählt, die vermittels der Frequenzvervierfachungsschaltung 93a durch Multiplikation der Kodiererimpulse erhalten wird, die von der Kodiereinheit 53 ausgegeben werden.
Ausserdem wird die Auflösung der Erfassung der Umdrehung der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 zweimal grösser als bei Verwendung eines Einzelphasenkodierers, da die Kodiereinheit 53 der Motoreinheit 50 aus dem ersten und zweiten Phasenkodierer besteht, so dass die ersten und zweiten Kodiererimpulse von den entsprechenden Kodierern mit einer gegenseitigen Phasenverschiebung von einer halben Periode ausgegeben werden.
Weiter wird die Auflösung der Flüssigkeits-Durchflussgeschwindigkeit im elastischen Schlauch 3, die durch die Kodiererimpulse erfasst werden soll, die durch die Kodiereinheit 53 ausgegeben werden, 60-mal höher als im Falle einer Drehung der Scheibe 5b direkt mit der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51, da die Scheibe 5b, die die freilaufenden Walzen 5d der Walzenpumpe 5, die verwendet wird, um die Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 zu fördern, drehbar hält, über den Getriebekopf 55 mit der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 verbunden ist, um die Zahl der Umdrehungen der Scheibe 5b auf 1/60 derjenigen der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 zu verringern.
In der Bezugs-Ausführungsform wird dementsprechend die Auflösung der Flüssigkeits-Durchflussgeschwindigkeit, die mit den Kodiererimpulsen erfasst wird, die durch die Kodiereinheit 53 ausgegeben werden, 2·60·4 = 480-mal höher als in dem Falle, wo die Kodiereinheit 53 aus einem Einzelphasenkodierer besteht, die Scheibe 5b der Walzenpumpe 5 direkt mit der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 verbunden ist und der Impulszähler lediglich die Kodiererimpulse zählt, die von der Kodiereinheit 53 ausgegeben werden, ohne mit vier multipliziert zu werden (hiernach die angenommene Struktur).
Daher ist die Genauigkeit der sogenannten Rückkopplungssteuerung des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 durch die Steuereinheit 9 in der Bezugs-Ausführungsform 480-mal höher als die der angenommenen Struktur, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeiten des Motors in der Bezugs-Ausführungsform und in der angenommenen Struktur gleich sind.
In anderen Worten kann die Genauigkeit der Rückkopplungssteuerung der Steuereinheit 9 im Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung in der Bezugs-Ausführungsform auf dem gleichen Niveau wie in der angenommenen Struktur gehalten werden, selbst wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 auf 1/480 derjenigen der angenommenen Struktur verringert wird.
Das oben Gesagte ist der Betrieb des Pumpsystems zur Flüssigkeitsförderung gemäss der Bezugs-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Auf diese Weise wird dem Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der Bezugs-Ausführungsform gemäss die Impulszahl der mit vier multiplizierten Kodiererimpulse, die durch Multiplikation der Impulszahl der Kodiererpulse mit vier vermittels der Frequenzvervierfachungsschaltung 93a gewonnen wird, durch den Impulszähler 93 gezählt, wenn die Steuereinheit 9 den bürstenlosen Gleichstrommotor 51 der Walzenpumpe 5, die angetrieben wird, um die Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 zu fördern, unter Verw endung der Impulszahl der Kodiererimpulse von der Kodiereinheit 53 rückgekoppelt steuert.
Da die Kodiereinheit 53 die Impulszahl der Kodiererimpulse, die den Umdrehungen der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 entsprechen, multiplizieren kann, kann daher die Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 mit hoher Konstanz gefördert werden, selbst wenn die Licht durchlassenden Bereiche 53e und die Licht unterbrechenden Bereiche 53f des ersten und zweiten Kodiermusters 53c, 53d wegen struktureller Begrenzungen nicht vermehrt werden können. Da die Auflösung der Flüssigkeits-Durchflussgeschwindigkeit, die mit den von der Kodiereinheit 53 ausgegebenen Kodiererimpulsen erfasst wird, erhöht ist, kann also die Drehzahl der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 mit genügend hoher Auflösung erfasst werden, selbst wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 verringert ist.
Als Nächstes wird ein Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung gemäss der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Hier sind eine Walzenpumpe 5 und ein Steuergerät 7, die zusammen mit einer später beschriebenen Steuereinheit 9A das Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform darstellen, die gleichen wie die Walzenpumpe 5 bzw. das Steuergerät der Bezugs-Ausführungsform. Daher wird eine Beschreibung des Aufbaus der Walzenpumpe 5 und des Steuergeräts 7 der vorliegenden Ausführungsform unterlassen.
Auch erzeugt im Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform der erste Lichtunterbrecher 53g ähnlich wie im Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der Bezugs-Ausführungsform 250 Impulse der ersten Kodiererimpulse je Umdrehung der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51.
Weiter erzeugt im Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform der zweite Lichtunterbrecher 53h ähnlich dem Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der Bezugs-Ausführungsform 250 Impulse der zweiten Kodiererimpulse je Umdrehung der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51.
Weiter noch gibt im Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform ähnlich dem Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der Bezugs-Ausführungsform die Kodiereinheit 53 je Umdrehung der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 dann 500 Impulse der Kodiererimpulse aus, die sich aus den ersten und zweiten Kodiererimpulsen zusammensetzen.
Ausserdem kann im Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform ähnlich dem Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der Bezugs-Ausführungsform der dem Unterkodierer im Anspruch entsprechende erste Phasenkodierer aus dem ersten Kodiermuster 53c und dem ersten Lichtunterbrecher 53g gebildet werden, und in ähnlicher Weise kann der dem Unterkodierer im Anspruch entsprechende zweite Phasenkodierer aus dem zweiten Kodiermuster 53d und dem zweiten Lichtunterbrecher 53h gebildet werden.
Wie in 6 gezeigt, hat die Steuereinheit 9A der vorliegenden Ausführungsform anstatt des Zielsignalerzeugungskreises 91, des Impulszählers 93 mit Ausnahme der Frequenzvervierfachungsschaltung 93a, der Vergleichsschaltung 95 und der arithmetischen PI-Schaltkreise 97, die in der in 5 gezeigten Steuereinheit 9 der Bezugs-Ausführungsform enthalten sind, einen Mikrocomputer 11.
Der oben genannte Microcomputer 11 besteht aus einer Zentraleinheit (CPU) 11a, einem RAM 11b und einem ROM 11c. Der Abschnitt 7a zur Basisdatenfestlegung und -eingabe im Steuergerät 7, der Anzeigeabschnitt 7b und die Motorantriebsschaltung 99 sind an die oben genannte CPU 11a angeschlossen. Die Kodiereinheit 53 der Motoreneinheit 50 ist über die Frequenzvervierfachungsschaltung 93a ebenfalls an die CPU 11a angeschlossen.
Der Datenbereich und der Arbeitsbereich, die für die verschiedenen Operationen verwendet werden sollen, stehen im oben genannten RAM 11b zur Verfügung. Für verschiedene Flags und Puffer zu verwendende Bereiche stehen im Arbeitsbereich zur Verfügung. Das Steuerprogramm, das die CPU 11a veranlasst, die verschiedenen Verarbeitungsoperationen auszuführen, ist im oben genannten ROM 11c gespeichert.
In der Steuereinheit 9A des Pumpsystems zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform werden die mit vier multiplizierten Kodiererimpulse von der Frequenzvervierfachungsschaltung 93a durch die Verarbeitung gezählt, die die CPU 11a in Übereinstimmung mit dem im oben genannten ROM 11c gespeicherten Steuerprogramm ausführt, und der Zählwert wird als Impulszählwert Cb im Impulszählbereich des RAM 11b gespeichert.
Als Nächstes wird die Verarbeitung, die die CPU 11a in Übereinstimmung mit dem im oben genannten ROM 11c gespeicherten Steuerprogramm ausführt, unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme der 7 bis 10 beschrieben.
Der Mikrocomputer 11 beginnt damit, die Stromversorgung von einer nicht veranschaulichten Batterie zu empfangen, indem ein nicht veranschaulichter Stromversorgungsschalter auf EIN geschaltet wird und das Programm anläuft. Zuerst führt die CPU 11a die Initialisierung aus, indem die Zählwerte der verschiedenen Zählerbereiche des RAM 11b sowie der Zeitgeberwert des Zeitgeberbereichs auf Null zurückgesetzt werden, wie in 7 gezeigt (Schritt S1).
Nach der Initialisierung im Schritt S1 wird überprüft, ob die Basisdaten festgelegt und eingegeben worden sind oder nicht (Schritt S3), und wenn sie nicht festgelegt und eingegeben worden sind (Schritt S3, NEIN, wird Schritt S3 wiederholt, bis die Basisdaten festgelegt und eingegeben worden sind.
Wenn andererseits die Basisdaten festgelegt und eingegeben worden sind (Schritt S3, JA), wird der Impulswert des an die Motorantriebsschaltung 99 auszugebenden Motorumdrehungssteuersignals berechnet, um die Drehung der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 auf der Grundlage der Basisdaten zu steuern, und der ganzzahlige Teil des berechneten Wertes wird als der Zielimpulswert Pa festgelegt (Schritt S5). Als Nächstes wird auf der Grundlage des Dezimalteils des Zielimpulswertes Pa der Zielwert des Schaltzeitgeberwertes Ta berechnet (Schritt S7), und der Ablauf kehrt zu Schritt S3 zurück.
Die CPU 11a führt in Übereinstimmung mit dem im ROM 11c gespeicherten Steuerprogramm die im Ablaufdiagramm der 8 gezeigte Interruptbehandlung aus, indem sie die Hauptroutine der 7 alle 10 ms unterbricht, nachdem sie die eingegebene Festlegung der Basisdaten des Schritts S3 überprüft hat.
In der Interruptbehandlung der 8 wird zuerst [überprüft], ob die Walzenpumpe 5 durch die Drehung des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 in Betrieb ist oder nicht (Schritt S11). Die Interruptbehandlung endet und die Steuerung kehrt zur Hauptroutine der 7 zurück, wenn nicht im Betrieb (Schritt S11, NEIN), und die Kodiererimpulszählverarbeitung wird ausgeführt (Schritt S13), wenn im Betrieb (Schritt S11, JA). Auf das obige folgend führt die CPU 11a die Zielwertschaltverarbeitung (Schritt S15) und die PWM-ein-Zeitgeberfestlegungsverarbeitung (Schritt S17) nacheinander durch und beendet die Interruptbehandlung, dann kehrt die Steuerung zur Hauptroutine der 7 zurück.
Wie in 9 gezeigt, wird in der Kodiererimpulszählverarbeitung des Schrittes S13 zuerst der im Impulszählbereich des RAM 11b gespeicherte Impulszählwert Cb eingelesen (Schritt S13a), als Nächstes wird der vorherige Impulszählwert Cb, der im vorherigen Schritt S13a eingelesen worden war, vom gegenwärten Impulszählwert Cb abgezogen. Der im Drehzahlpufferbereich des RAM 11b gespeicherte Wert wird mit dem Impulszählwert Cbdif aktualisiert, der durch die oben erwähnte Subtraktion gewonnen wurde (Schritt S13b), die Kodiererimpulszählverarbeitung endet und die Steuerung schreitet zu Schritt S15 der 8 fort.
Wie in 10 gezeigt, wird in der Zielwertschaltverarbeitung des Schrittes S15 überprüft, ob der Zählwert der verbleibenden Zeit im Zweisekunden-Zeitgeberzählerbereich des RAM 11b den im Schritt S7 berechneten Zielwert des Schaltzeitgeberwertes Ta erreicht hat oder nicht, d.h. es wird überprüft, ob die Zielwertschaltzeit erreicht ist oder nicht (Schritt S15a). Im Falle von NEIN (Schritt S15a, NEIN geht die Steuerung dann zu einem später beschriebenen Schritt S15c, im Falle von JA (Schritt S15a, JA) geht die Steuerung nach Festlegung des Wertes von „Pa (berechnet in Schritt S5) + 1" (Schritt S15b) als Zielwert zu Schritt S15c.
Im Schritt S15c wird überprüft, ob der Zählwert der verbleibenden Zeit im Zweisekunden-Zeitgeber „0" erreicht hat oder nicht, d.h. ob 2 s vergangen sind. Wenn nicht (Schritt S15c, NEIN), wird „1" vom Zählwert der verbleibenden Zeit des Zweisekunden-Zeitgebers abgezogen (Schritt S15d), die Zielwertschaltverarbeitung endet, und die Steuerung geht zu Schritt S17 der 8.
Wenn andererseits 2 s vergangen sind (Schritt S15c, JA), wird die Zählung der verbleibenden Zeit durch den Zweisekunden-Zeitgeber begonnen, d.h. der Zweisekunden-Zeitgeber wird gestellt (Schritt S15e), nachdem der Zielimpulswert Pa, der im Schritt S5 festgelegt worden war, als Zielwert festgelegt wird (Schritt S15f), die Zielwertschaltverarbeitung endet, und die Steuerung geht zu Schritt S17 der 8.
Weiter wird in der PWM-ein-Zeitgeberfestlegungsverarbeitung des Schrittes S17 eine Zeitdauer des Impuls-EIN-Niveaus (d.h. die PWM-ein-Zeit) des Motorumdrehungssteuersignals, das eine feste Impulsperiode besitzt, als eine PWM-ein-Zeitgeberzeit festgelegt, um das Einschaltverhältnis des Motorumdrehungssteuersignals in Übereinstim mung mit dem neuen Zielwert festzulegen, der im Schritt S15b oder im Schritt S15f festgelegt worden war, und die Interruptbehandlung endet, wodurch zur Hauptroutine der 7 zurückgekehrt wird.
Wie aus dem oben Gesagten zu verstehen, entspricht in der vorliegenden Ausführungsform die Verarbeitung im Schritt S5 im Ablaufdiagramm der 7 dem Organ für die Berechnung des erwünschten Treiberimpulses und dem Organ zur Beurteilung der ganzen Zahlen im Anspruch. Die Verarbeitung im Schritt S15b im Ablaufdiagramm der 10 entspricht dem Organ zur Berechnung der genäherten Impulszahl im Anspruch. Die Verarbeitung im Schritt S7 in 7 entspricht dem Organ zur Berechnung der Periode im Anspruch.
Im Schritt S7 in 7 wird nämlich nur der Zielwert des Schaltzeitgeberwertes Ta, der der einen Periodendauer von der ersten und zweiten Periodendauer im Anspruch entspricht, auf der Grundlage des Dezimalteils des Zielimpulswertes Pa berechnet.
Die Zeit, die vergangen ist, ehe im Schritt S15c erkannt wird, dass 2 s vergangen sind, nachdem der Wert von „Pa (berechnet im Schritt S5) + 1" nach bestätigtem Erreichen der Zielwertschaltzeit im Schritt S15a der 10 als der Zielwert im Schritt S15b festgelegt worden war, entspricht der anderen Periodendauer von der ersten und zweiten Periodendauer im Anspruch. Das oben Gesagte ist der Feststellung gleichwertig, dass sowohl die erste Periodendauer als auch die zweite Periodendauer im Schritt 57 der 7 berechnet wird, und die Verarbeitung des Schrittes S7 entspricht dem Organ zur Berechnung der Periode im Anspruch.
Die Verarbeitung der Schritte S5, S7 in 7 und des Schritts S15b in 10 entspricht dem Organ zur Anpassung der Treiberfrequenz im Anspruch.
Als Nächstes wird die Antriebssteueroperation des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 durch den Mikrocomputer 11 der Steuereinheit 9A im Pumpsystem 1 der Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Im Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform wird ähnlich wie im Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der Bezugs-Ausführungsform zuerst der elastische Schlauch 3 in die Walzenpumpe 5 zur Förderung der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 eingelegt. Die Basisdaten werden vom Abschnitt 7a für die Basisdatenfestlegung und -eingabe im Steuergerät 7 festgelegt und eingegeben, und dann wird die folgende Verarbeitungsoperation durch den Mikrocomputer 11. ausgeführt.
Der Zielwert Ca wird auf der Grundlage der Basisdaten bestimmt, das Motorumdrehungssteuersignal mit der dem Zielwert Ca entsprechenden Pulsbreite wird durch die Motorantriebsschaltung 99 ausgegeben, und der bürstenlose Gleichstrommotor 51 der Walzenpumpe 5 wird mit der Drehgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit der Durchfluss-Basisgeschwindigkeit der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 angetrieben, die durch das Steuergerät 7 festgelegt und eingegeben worden ist.
Beim Antrieb des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 wird der Kodiererimpuls von der Kodiereinheit 53 vermittels der Frequenzvervierfachungsschaltung 93 mit vier multipliziert, um die mit vier multiplizierten Kodiererimpulse zu erzeugen. Die mit vier multiplizierten Kodiererimpulse werden gezählt, und der Zielimpulswert Pa des Motorumdrehungssteuersignals, das an die Motorantriebsschaltung 99 ausgegeben werden soll, wird in jeder Abtastperiode von 10 ms berechnet, wobei der Zielimpulswert Pa so ausgelegt ist, dass die Differenz zwischen den oben gezählten, mit vier multiplizierten Kodiererimpulsen und dem Zielwert Ca zum Verschwinden gebracht wird.
Wenn die Walzenpumpe 9,9 ml der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 fördern soll, während die Scheibe 5b zehn Umdrehungen ausführt, sollte die Scheibe 5b dann 10 (60/9,9) = 60,6 Umdrehungen ausführen, um pro Stunde 0,06 Liter der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 zu fördern.
Wenn die Differenz der Drehzahlen zwischen der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 und der Scheibe 5b betrachtet wird, die durch die Untersetzung des Getriebekopfes 55 bewirkt wird, dann sollte die Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 dann 60,6·60 = 3636 Umdrehungen pro Stunde ausführen, um pro Stunde 0,06 ml der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 zu fördern. In diesem Fall sollten 500·3636 = 1 818 000 Impulse der Kodiererimpulse pro Stunde durch die Kodiereinheit 53 ausgegeben werden.
Daher sollte der Zählwert der mit vier multiplizierten Kodiererimpulse 4·1 818 000 = 7 272 000 pro Stunde betragen, und dementsprechend sollten 7 272 000/(60·60 10^2) = 20,2 Impulse der mit vier multiplizierten Kodiererimpulse in jeder Abtastperiode von 10 ms gezählt werden, wodurch der berechnete Zielwert Pa zu „20,2" wird.
Wenn andernfalls die Walzenpumpe 5 aber 10,0 ml der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 fördern soll, während die Scheibe 5b zehn Umdrehungen ausführt, sollte die Scheibe 5b dann 10·(60/10) = 60 Umdrehungen ausführen, um pro Stunde 0,06 Liter der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 zu fördern.
Wenn die Differenz der Drehzahlen zwischen der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 und der Scheibe 5b betrachtet wird, die durch die Untersetzung des Getriebekopfes 55 bewirkt wird, dann sollte die Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 dann 60·60 = 3600 Umdrehungen pro Stunde ausführen, um pro Stunde 0,06 ml der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 zu fördern. In diesem Fall sollten 500·3600 = 1,8·10^6 Impulse der Kodiererimpulse pro Stunde durch die Kodiereinheit 53 ausgegeben werden.
Daher sollte der Zählwert der mit vier multiplizierten Kodiererimpulse 4·1,8· 10^6 = 7,2·10^6 pro Stunde betragen, und dementsprechend sollten 7,2·10^6/(60·60 ·10^2) = 20 Impulse der mit vier multiplizierten Kodiererimpulse in jeder Abtastperiode von 10 ms gezählt werden, wodurch der berechnete Zielwert Pa zu „ 20" wird.
Wie oben kann der pro Abtastperiode von 10 ms berechnete Zielimpulswert Pa des Motorumdrehungssteuersignals ein Dezimalbruch oder eine ganze Zahl sein.
Wenn der berechnete Zielimpulswert Pa eine ganze Zahl wie die oben genannte „ 20" ist, dann wird das Motorumdrehungssteuersignal mit den dem Zielimpulswert von Pa = 20 entsprechenden Impulsen während 2 s an die Motorantriebsschaltung 99 ausgegeben, d.h. 10 ms (Abtastperiode)·200 (maximaler Zählwert Cc des Zweisekunden-Zeitgeberzählerbereichs).
Wenn andererseits der Zielimpulswert Pa keine ganze Zahl ist, wird eine kleinere ganze Zahl, die dem Zielimpulswert Pa am nächsten ist, als genäherter Zielimpulswert Pa' festgelegt, d.h. wenn der Zielimpulswert Pa zum Beispiel der oben genannte Wert von „20,2" ist, dann wird „ 20" als der genäherte Zielimpulswert Pa' festgelegt.
Hier soll (Pa' + 1)·(2 – Ta) + Pa'·Ta = 2 Pasein, wobei Pa = 20,2, Pa' = 20 und daher Ta = 1,6.
In diesem Fall wird das Motorumdrehungssteuersignal mit den dem genäherten Zielimpulswert von Pa' = 20 entsprechenden Impulsen während der Zeitperiode von Ta = 1,6 s an die Motorantriebsschaltung 99 ausgegeben. Vor oder nach dem oben genannten wird das Motorumdrehungssteuersignal mit der dem Impulswert von „21" entsprechenden Impulsbreite, d.h. der genäherte Zielimpulswert von Pa' + 1, während 0,4 s an die Motorantriebsschaltung 99 ausgegeben, d.h. 2 s – Ta (= 1,6 s).
Im Ergebnis ist, wenn der Zielimpulswert Pa keine ganze Zahl ist, d.h. zum Beispiel im Falle von „20,2", die Impulszahl des während 1,6 s an die Motorantriebsschaltung 99 auszugebenden Motorumdrehungssteuersignals 20·1,6·100 = 3200, und die während 0,4 s auszugebende Impulszahl ist 21·0,4·100 = 840, so dass sich die Summe während 2 s auf 4040 Impulse beläuft. Diese Impulsgesamtzahl ist die gleiche wie in dem Fall, wo das Motorumdrehungssteuersignal mit den dem Zielimpulswert von Pa = 20,2 entsprechenden Impulsen während 2 s ausgegeben wird, d.h. 20,2·2·100 = 4040.
Dem oben Gesagten folgend wird der Zielimpulswert Pa alle 2 s berechnet, das Motorumdrehungssteuersignal, dessen Impulswert pro 10 ms eine ganze Zahl ist, wird ohne Rücksicht darauf, ob der Zielimpulswert Pa eine ganze Zahl ist, immer an die Motorantriebsschaltung 99 ausgegeben.
Dementsprechend wird die Drehgeschwindigkeit des bürstenlosen Gleichstrommotors 51, der durch die Motorantriebsschaltung 99 angetrieben wird, durch das Motorumdrehungssteuersignal in Übereinstimmung mit dem Zielimpulswert Pa reguliert, der mit einer Periode von 2 s zu berechnen ist.
Im Ergebnis konvergiert die Drehgeschwindigkeit des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 mit der Fördergeschwindigkeit der Durchfluss-Basisgeschwindigkeit der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3.
Das oben Gesagte ist die Arbeit des Pumpsystems zur Flüssigkeitsförderung gemäss der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wirkungen, die denen des Pumpsystems 1 zur Flüssigkeitsförderung der Bezugs-Ausführungsform ähnlich sind, können mit dem obigen Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform erzielt werden.
Ausserdem kann gemäss dem Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform die Ausgangssteuerung des Motorumdrehungssteuersignals genügend rasch unter Verwendung einer CPU 11a ausgeführt werden, die billig ist und nur für die Verarbeitung ganzzahliger Daten ausgelegt ist, wenn der Mikrocomputer 11 der Steuereinheit 9A den Zielimpulswert Pa berechnet und das Motorumdrehungssteuersignal mit der dem Zielimpulswert Pa entsprechenden Pulsbreite an die Motorantriebsschaltung 99 ausgegeben wird, da die Ausgangssteuerung des Motorumdrehungssteuersignals durch Datenverarbeitung ausgeführt werden kann, die ausschliesslich mit ganzen Zahlen arbeitet, selbst wenn der Zielimpulswert Pa keine ganze Zahl ist.
Im Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform kann die Struktur, bei der die Kodiereinheit 53 einen ersten und einen zweiten Phasenkodierer besitzt, so dass die Kodiereinheit 53 erste und zweite Kodiererimpulse ausgibt, also Kodiererimpulse mit der halben Impulsperiode eines Einzelphasenkodiererimpulses, hier eliminiert werden.
Im Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform kann auch die Struktur, bei der die Scheibe 5b der Walzenpumpe 5 vermittels des Untersetzungsgetriebes im Getriebekopf 55 nur 1/60 der Umdrehungen der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 ausführt, unabhängig oder zusammen mit der oben genannten Struktur des Zweiphasenkodierers eliminiert werden.
Wenn aber die Kodiereinheit 53 wie im Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausfühungsform den Zweiphasenkodierer besitzt, wird die Impulszahl der von der Kodiereinheit 53 auszugebenden Kodiererimpulse doppelt so hoch wie bei einem Einzelphasenkodierer, und wenn die Scheibe 5b der Walzenpumpe 5 nur 1/60 der Umdrehungen der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 ausführt, wird die Impulszahl der von der Kodiereinheit 53 auszugebenden Kodiererimpulse pro Umdrehung der Scheibe 5b gegenüber dem Fall, in dem die Scheibe 5b direkt durch die Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrrommotors 51 gedreht wird, 60-mal höher.
Daher ist die Auflösung der Flüssigkeits-Durchflussgeschwindigkeit, die vermittels der Impulszahl der Kodiererimpulse durch den Impulszähler 93 erfasst wird, erhöht. Im Ergebnis kann die Drehzahl der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 mit genügend hoher Auflösung erfasst werden, selbst wenn die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 gesenkt wird, und die Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 kann mit hoher Konstanz gefördert werden.
Ausserdem ist es nicht erforderlich, die Schritte der Frequenzvervierfachungsschaltung 93a, die zum Beispiel aus einer Multivibratorschaltung besteht, zu erhöhen, um die Impulszählung der Kodiererimpulse vermittels des Impulszählers 93 zu erhöhen, wenn die Kodiereinheit 53 wie im ersten und im Pumpsystem 1 zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform mit einem Zweiphasenkodierer aufgebaut ist, wodurch verhindert wird, dass der Impulszähler 93 kompliziert wird.
Hier ist der Aufbau der Zweiphasen-Kodiereinheit 53, bei der in der vorliegenden Ausführungsform die konzentrisch auf der Basisplatte 53a angeordneten ersten und zweiten Kodiermuster 53c, 53d durch den ersten und zweiten Lichtunterbrecher 53g, 53h optisch gelesen werden, darauf nicht beschränkt.
Zum Beispiel kann ein einzelnes, auf der Basisplatte 53a zur Verfügung stehendes Kodiermuster von einer Mehrzahl von Lichtunterbrechern, die in der Richtung des Umfangs der Basisplatte 53a angeordnet sind, optisch gelesen werden. Andernfalls kann ein einzelnes Kodiermuster, das auf jeder aus einer Mehrzahl von kreisförmigen Basisplatten angebracht ist, durch jeweilige Lichtunterbrecher optisch gelesen werden.
Die Kodiereinheit 53 kann des Weiteren eine Mehrphaseneinheit sein, d.h. mehr als zwei (2) Phasen besitzen und nicht auf die Phasen der vorliegenden Ausführungsform beschränkt sein. Die Kodiereinheit 53 kann ferner von einem anderen Typ sein, zum Beispiel vom Typ eines Kontaktschlittens mit einem Leitermuster und einer Bürste, und ist nicht auf die photoelektrischen der vorliegenden Ausführungsform beschränkt.
Ferner kann das Untersetzungsverhältnis der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 durch den Getriebekopf 55 geeignet verändert werden und ist nicht auf den Wert von 1/60 der vorliegenden Ausführungsform beschränkt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung, bei dem der elastische Schlauch 3 zwischen die Umfangsflächen der freilaufenden Walzen 5d der Scheibe 5b und die Innenseite der Stützplatte 5e gelegt wird und die Scheibe 5b durch den bürstenlosen Gleichstrommotor 51 gedreht wird, so dass die Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 gefördert wird, beschrieben. Der Aufbau des Pumpabschnitts kann aber zum Beispiel statt der freilaufenden Walzen 5d der obigen Walzenpumpe 5 der eines zylindrischen Elements sein, das den elastischen Schlauch 3 in rechten Winkeln kreuzt.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform die an die Motorantriebsschaltung 99 als das Motorumdrehungssteuersignal während der Zeitperiode Ta oder während der Periode von „zwei Sekunden minus die Zeitperiode Ta" auszugebende Impulszahl auf den genäherten Zielimpulswert Pa' einer ganzen Zahl festgelegt, die kleiner als der Zielimpulswert Pa ist und diesem am nächsten ist, bzw. auf den Wert von „Pa' + 1" einer ganzen Zahl, die kleiner als der Zielimpulswert Pa ist und diesem am nächsten ist, wobei die Differenz dazwischen nur „1" beträgt.
Wenn hier zum Beispiel der Zielimpulswert Pa „20,2" beträgt, können Impulszahlen auf der Grundlage von „ 20" und „ 22", deren Differenz „ 2" beträgt, als das an die Motorantriebsschaltung 99 auszugebende Motorumdrehungssteuersignal verwendet werden.
Der Fall, in dem die als Motorumdrehungssteuersignal an die Motorantriebsschaltung 99 auszugebende Impulszahl wie in der vorliegenden Ausführungsform auf der kleineren Differenz beruht, ist aber vorteilhaft, indem weniger Drehgeschwindigkeitsschwankungen durch die Unterschiede in der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 51 auftreten, wobei diese Unterschiede auftreten, wenn die Ausgangsimpulszahl während der zwei Sekunden verändert wird.
Des Weiteren kann, obwohl in der vorliegenden Ausführungsform der bürstenlose Gleichstrommotor 51 als Antriebsquelle für die Förderung der Flüssigkeit im elastischen Schlauch 3 verwendet wird, natürlich ein anderer Motor als der bürstenlose Gleichstrommotor verwendet werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Es ist aus der oben beschriebenen, vorliegenden Ausführungsform offenbar, dass beim Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Erfindung wegen der hohen Auflösung der Motordrehzahl durch eine Erhöhung der Impulszahl pro Motorumdrehung eine hohe Förderkonstanz erreicht werden kann, selbst wenn der Motor mit niedriger Geschwindigkeit gedreht wird.
Auch kann dem Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Erfindung zufolge wegen der noch höheren Auflösung der Motordrehzahl eine noch höhere Förderkonstanz erreicht werden, da die Frequenz des multiplizierten Umdrehungsimpulssignals erhöht wird, indem die Multiplikationszahl der Frequenzvervielfachungsorgane stark erhöht wird, auch ohne eine Vergrösserung des Aufbaus zu verursachen.
Des Weiteren kann gemäss dem Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Erfindung das Teilumdrehungsimpulssignal durch das Ausgangssignal von m Fühlern erzeugt werden, da die Anzahl der Fühler, die das Kodiermuster auf der Basisplatte erfassen, in Übereinstimmung mit der Anzahl der Unterkodierer m beträgt.
Dem Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Erfindung zufolge kann der Aufbau des Kodierers im Vergleich zu einem Aufbau, bei dem auf jeder der Basisplatten je ein Kodiermuster vorgesehen ist, vereinfacht werden, wodurch sich das ganze Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung verkleinert.
Weiter kann dem Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Erfindung zufolge wegen der hohen Auflösung der Motordrehzahl mit dem Umdrehungsimpulssignal eine hohe Förderkonstanz sicher erreicht werden, da die Bewegung des beweglichen Quetschgliedes je Umdrehung des Motors wegen des Untersetzungsmechanismus gering ist, in anderen Worten die Drehzahl des Motors je Bewegung des beweglichen Quetschgliedes wegen des Untersetzungsmechanismus gross ist und sich daher die Impulszahl des durch den Kodierer ausgegebenen Umdrehungsimpulssignals erhöht, selbst wenn sich der Motor mit geringer Geschwindigkeit dreht.
Ausserdem kann dem Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Ausführungsform zufolge die Ausgangssteuerung des Motorumdrehungssteuersignals genügend rasch unter Verwendung einer CPU ausgeführt werden, die billig ist und nur für die Verarbeitung ganzzahliger Daten ausgelegt ist, wenn der Mikrocomputer der Steuereinheit den Zielimpulswert Pa berechnet und das Motorumdrehungssteuersignal mit der dem Zielimpulswert Pa entsprechenden Pulsbreite an die Motorantriebsschaltung ausgegeben wird, da die Ausgangssteuerung des Motorumdrehungssteuersignals durch Datenverarbeitung ausgeführt werden kann, die ausschliesslich mit ganzen Zahlen arbeitet, selbst wenn der Zielimpulswert Pa keine ganze Zahl ist.
Weiter ist dem Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung der vorliegenden Erfindung zufolge die Differenz zwischen der ersten und zweiten genäherten Impulszahl am kleinsten, und das Auftreten einer Schwankung in der Drehgeschwindigkeit kann verhindert werden, indem die Drehgeschwindigkeitsdifferenz des Motors verringert wird, wenn ein Zustand, in dem eine erste genäherte Impulszahl ausgegeben wird, zu einem anderen Zustand wechselt, in dem eine zweite genäherte Impulszahl ausgegeben wird, und umgekehrt.

Claims

Pumpsystem (1) zur Flüssigkeitsförderung, worin ein Motor (51) für die Bewegung eines beweglichen Quetschgliedes (5d, 5b, 5e), das einen elastischen Schlauch (3) so quetscht, dass eine darin befindliche Flüssigkeit von einer Seite des Schlauches strömungsaufwärts zu einer Seite strömungsabwärts überführt wird, einem Treiberimpulssignal zufolge angetrieben wird, dessen Frequenz entsprechend einer Zielströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Schlauch festgelegt ist, und worin die Frequenz des Treiberimpulssignals entsprechend der Frequenz erhöht und verringert wird, die entsprechend der Zielströmungsgeschwindigkeit auf der Basis der Frequenz des Treiberimpulssignals und einer Frequenz eines Umdrehungsimpulssignals festgelegt wird, das entsprechend der Umdrehungszahl des Motors durch einen Kodierer ausgegeben wird, so dass die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Schlauch mit der Zielströmungsgeschwindigkeit übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpsystem für Flüssigkeitsförderung umfasst: ein Organ zur Frequenzvervielfachung, um das durch den Kodierer (53) auszugebende Umdrehungsimpulssignal zu empfangen und dann ein vervielfachtes Impulssignal auszugeben, das erhalten wird, indem die Frequenz des Umdrehungsimpulssignals mit n multipliziert wird; und ein Organ zur Anpassung der Treiberfrequenz, um die Frequenz des Treiberimpulssignals in Übereinstimmung mit der Frequenz zu erhöhen bzw. zu verringern, die entsprechend der Zielströmungsgeschwindigkeit festgelegt wurde, so dass eine Frequenz des vervielfachten Impulssignals mit der Frequenz zusammenfällt, die entsprechend der Zielströmungsgeschwindigkeit festgelegt wurde.
Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kodierer (53) aus m Sätzen von Unterkodierern (53c, 53b) besteht, die Teilumdrehungsimpulssignale ausgeben, deren Frequenz entsprechend der Umdrehungszahl des Motors mit einer Phasenverschiebung von 1/m Perioden festgelegt ist, und durch m Teilumdrehungsimpulssignale, die durch die m Sätze von Unterkodierern auszugeben sind, ein mit m multipliziertes Impulssignal, das erhalten wird, indem die festgelegte Frequenz mit m multipliziert wird, als das Umdrehungsimpulssignal, das vom Kodierer ausgegeben werden soll, in das Organ für die Frequenzvervielfachung eingegeben wird, während ein mit m·n multipliziertes Impulssignal, das erhalten wird, indem die festgelegte Frequenz mit m·n multipliziert wird, als das vervielfachte Impulssignal vom Organ für die Frequenzvervielfachung ausgegeben wird.
Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kodierer (53) eine einzige, den Unterkodierern gemeinsame Basisplatte, den betreffenden Unterkodierern entsprechende Kodiermuster auf der Basisplatte sowie m Sensoren besitzt, um die betreffenden Kodiermuster zu erfassen.
Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eines der auf der Basisplatte (53a) vorgesehenen Kodiermuster den Unterkodierern gemein ist und die Sensoren in Abständen in einer Richtung angeordnet sind, die sich von dem einen der Kodiermuster erstreckt, wodurch dieses Kodiermuster von den Sensoren in unterschiedlicher Zeitfolge erfasst wird.
Pumpsystem zur Flüssigkeitsförderung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Untersetzungsmechanismus zwischen dem Motor (51) und dem beweglichen Quetschglied (3) vorgesehen ist.
Pumpsystem (1) zur Flüssigkeitsförderung, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Organ zur Regulierung der Treiberfrequenz ein Organ für die Berechnung des erwünschten Treiberimpulses besitzt, um die Impulszahl pro Zeiteinheit für ein ideales Treiberimpulssignal zu berechnen, so dass die Frequenz des vervielfachten Impulssignals bei jeder festgelegten Zeitperiode mit der Frequenz zusammenfällt, die entsprechend der Zielströmungsgeschwindigkeit festgelegt wurde, wenn die Frequenz des vervielfachten Impulssignals auf der Basis der Abtastzahl des vervielfachten Impulssignals berechnet wird, ferner ein Organ zur Beurteilung ganzer Zahlen, um zu beurteilen, ob die Impulszahl des idealen Treiberimpulssignals pro Zeiteinheit eine ganze Zahl ist oder nicht, ein Organ zur Berechnung der genäherten Impulszahl, um eine erste genäherte Impulszahl und eine zweite genäherte Impulszahl zu berechnen, die zwei ganze Zahlen sind, eine kleiner und eine grösser als die Impulszahl des idealen Treiberimpulssignals pro Zeiteinheit, wenn das Organ zur Beurteilung ganzer Zahlen geurteilt hat, dass die Impulszahl des idealen Treiberimpulssignals pro Zeiteinheit keine ganze Zahl ist, sowie ein Organ zur Berechnung der Periode, um die erste Periodendauer und die zweite Periodendauer zu berechnen, wobei eine Summe eines ersten Wertes, erhalten durch Multiplizieren der ersten genäherten Impulszahl mit der ersten Periodendauer, und eines zweiten Wertes, erhalten durch Multiplizieren der zweiten genäherten Impulszahl mit der zweiten Periodendauer, einem Wert gleicht, der durch Multiplizieren der Impulszahl des idealen Treiberimpulssignals pro Zeiteinheit mit der Zeiteinheit erhalten wurde, und ferner eine weitere Summe der ersten Periodendauer und der zweiten Periodendauer der Zeiteinheit gleicht, worin, wenn das Organ zur Beurteilung ganzer Zahlen geurteilt hat, dass die Impulszahl des idealen Treiberimpulssignals pro Zeiteinheit keine ganze Zahl ist, die Frequenz des Treiberimpulssignals in Übereinstimmung mit der Frequenz, die entsprechend der Zielströmungsgeschwindigkeit festgelegt wurde, durch aufeinanderfolgende Ausführung einer Impulssignalausgabe mit der ersten genäherten Impulszahl über die erste Periodendauer und einer Impulssignalausgabe mit der zweiten genäherten Impulszahl über die zweite Periodendauer erhöht bzw. verringert wird.
Pumpsystem (1) zur Flüssigkeitsförderung, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Organ zur Berechnung der genäherten Impulszahl als die erste genäherte Impulszahl und die zweite genäherte Impulszahl zwei ganze, der Impulszahl des idealen Treiberimpulssignals pro Zeiteinheit nächstliegende Zahlen berechnet, eine kleiner und eine grösser als diese Impulszahl.