基于電動(dòng)球閥調(diào)節(jié)的產(chǎn)水控制方法及裝置、超純水制備系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療用超純水制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于電動(dòng)球閥調(diào)節(jié)的產(chǎn)水控制方法及產(chǎn)水控制裝置，和具有該產(chǎn)水控制裝置的超純水制備系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]血液透析用超純水制備系統(tǒng)(本說(shuō)明書中均簡(jiǎn)稱為超純水制備系統(tǒng))需要通過(guò)控制反滲透膜進(jìn)水側(cè)壓力及反滲透膜濃水側(cè)流量及壓力來(lái)使反滲透膜達(dá)到最佳使用狀態(tài)，保證產(chǎn)血液透析用超純水質(zhì)量的同時(shí)，提高反滲透膜的使用壽命。
[0003]現(xiàn)有的超純水制備系統(tǒng)，在反滲透膜濃水側(cè)采用的是手動(dòng)球閥來(lái)控制水流通路各支路的開(kāi)度，進(jìn)而控制濃水側(cè)排水流量以及回收率，從而可控制產(chǎn)水流量及壓力等參數(shù)。而手動(dòng)球閥須由專門技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)節(jié)，且在醫(yī)院現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)好后固定不變，因而其使用具有一定的局限性。特別是當(dāng)對(duì)現(xiàn)有超純水制備系統(tǒng)進(jìn)行工藝流程改進(jìn)時(shí)，手動(dòng)球閥的局限限制了新工藝流程的改進(jìn)設(shè)計(jì)。
[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本領(lǐng)域技術(shù)人員考慮利用電動(dòng)球閥代替手動(dòng)球閥，并基于電動(dòng)球閥設(shè)計(jì)新的使用和控制方法，從而使超純水制備系統(tǒng)具有更高的可控度。
[0005]然而，電動(dòng)球閥可以分為兩種，一種是僅可以進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的電動(dòng)球閥，本說(shuō)明書中稱之為開(kāi)關(guān)電動(dòng)球閥；另一種是既可以進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，還可以直接進(jìn)行開(kāi)閉度調(diào)節(jié)的電動(dòng)球閥，本說(shuō)明書稱之為開(kāi)度調(diào)節(jié)電動(dòng)球閥。前者成本低，但不能直接進(jìn)行開(kāi)度調(diào)節(jié)，而后者可以直接用于產(chǎn)水控制，提高了控制精度，但大大提高了生產(chǎn)成本。
[0006]因此，需要開(kāi)發(fā)一種新的用于超純水制備系統(tǒng)的產(chǎn)水控制方法，以解決上述技術(shù)冋題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種產(chǎn)水控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的超純水制備系統(tǒng)中降低成本與提高控制精度不能兼顧的技術(shù)問(wèn)題。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供一種產(chǎn)水控制裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的超純水制備系統(tǒng)中降低成本與提高控制精度不能兼顧的技術(shù)問(wèn)題。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有本發(fā)明產(chǎn)水控制裝置的超純水制備系統(tǒng)。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0011]一種基于電動(dòng)球閥調(diào)節(jié)的產(chǎn)水控制方法，用于超純水制備系統(tǒng)，所述超純水制備系統(tǒng)包括反滲透膜、高壓泵、濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥、濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥、進(jìn)水壓力傳感器、濃水壓力傳感器及產(chǎn)水流量計(jì)、濃水排水流量計(jì)；所述濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥和所述濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥均為開(kāi)關(guān)電動(dòng)球閥，所述產(chǎn)水控制方法包括:
[0012]初始化步驟，檢測(cè)所述濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥和所述濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥全開(kāi)和全閉所用時(shí)間，獲得所述濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥和所述濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥的單位開(kāi)閉度；
[0013]開(kāi)閉控制步驟，根據(jù)所述單位開(kāi)閉度，控制所述濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥和所述濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥開(kāi)閉，記錄實(shí)時(shí)開(kāi)閉度，并通過(guò)檢測(cè)信號(hào)的反饋對(duì)記錄的所述實(shí)時(shí)開(kāi)閉度和所述單位開(kāi)閉度進(jìn)行校正；
[0014]壓差標(biāo)定步驟，通過(guò)調(diào)節(jié)所述濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥和所述濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥的開(kāi)閉度，獲得所述反滲透膜的濃水側(cè)達(dá)到目標(biāo)流量時(shí)所述反滲透膜進(jìn)水側(cè)與濃水側(cè)的壓差，作為目標(biāo)壓差；
[0015]聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)步驟，通過(guò)調(diào)節(jié)所述高壓泵、所述濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥和所述濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥的開(kāi)閉度，達(dá)到所述目標(biāo)壓差和所述目標(biāo)流量。
[0016]一種產(chǎn)水控制裝置，用于超純水制備系統(tǒng)，所述超純水制備系統(tǒng)包括反滲透膜、高壓泵、濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥、濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥、進(jìn)水壓力傳感器、濃水壓力傳感器及產(chǎn)水流量計(jì)；其特征在于，所述濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥和所述濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥均為開(kāi)關(guān)電動(dòng)球閥，所述產(chǎn)水控制裝置包括:
[0017]初始化模塊，用以檢測(cè)所述濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥和所述濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥全開(kāi)和全閉所用時(shí)間，獲得所述濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥和所述濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥的單位開(kāi)閉度；
[0018]開(kāi)閉控制模塊，用以根據(jù)所述初始化模塊傳來(lái)的所述單位開(kāi)閉度，控制所述濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥和所述濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥開(kāi)閉，記錄實(shí)時(shí)開(kāi)閉度，并通過(guò)檢測(cè)信號(hào)的反饋對(duì)記錄的所述實(shí)時(shí)開(kāi)閉度和所述單位開(kāi)閉度進(jìn)行校正；
[0019]壓差標(biāo)定模塊，用以根據(jù)所述開(kāi)閉控制模塊傳來(lái)的校正結(jié)果，調(diào)節(jié)所述濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥和所述濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥的開(kāi)閉度，獲得所述反滲透膜的濃水側(cè)達(dá)到目標(biāo)流量時(shí)所述反滲透膜進(jìn)水側(cè)與濃水側(cè)的壓差，作為目標(biāo)壓差；
[0020]聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)模塊，用以根據(jù)所述開(kāi)閉控制模塊傳來(lái)的校正結(jié)果和所述壓差標(biāo)定模塊傳來(lái)的所述目標(biāo)壓差，調(diào)節(jié)所述高壓泵、所述濃水側(cè)排水電動(dòng)球閥和所述濃水側(cè)回水電動(dòng)球閥的開(kāi)閉度，達(dá)到所述目標(biāo)壓差和所述目標(biāo)流量。
[0021]本發(fā)明的超純水制備系統(tǒng)，具有本發(fā)明的產(chǎn)水控制方法。
[0022]本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的產(chǎn)水控制方法，由于使開(kāi)關(guān)電動(dòng)球閥具有開(kāi)閉度調(diào)節(jié)的功能，因此給新工藝流程的改進(jìn)設(shè)計(jì)帶來(lái)了便利。針對(duì)開(kāi)關(guān)電動(dòng)球閥的特點(diǎn)，本發(fā)明在電動(dòng)球閥的開(kāi)閉度計(jì)算、電動(dòng)球閥開(kāi)閉度控制、反滲透膜進(jìn)水側(cè)濃水側(cè)壓差計(jì)算標(biāo)定以及反滲透產(chǎn)水流量及壓力控制方面提出了一些新的使用和控制方法，從而提高了開(kāi)關(guān)電動(dòng)球閥的可控度，并改進(jìn)了超純水制備系統(tǒng)產(chǎn)水控制流程及方法，使超純水制備系統(tǒng)具備更高的自動(dòng)化程度。
[0023]本發(fā)明的產(chǎn)水控制方法，能利用簡(jiǎn)單的方法控制復(fù)雜的多變量系統(tǒng)，有效地將一個(gè)復(fù)雜非線性系統(tǒng)的控制問(wèn)題簡(jiǎn)化成線性系統(tǒng)，利用本方法能有效地提高整個(gè)反滲透裝置可控性，并提高了控制可靠性。
[0024]本發(fā)明的基于電動(dòng)球閥調(diào)節(jié)的產(chǎn)水控制方法在反滲透裝置產(chǎn)水工藝流程中實(shí)時(shí)進(jìn)行，從而保證各關(guān)鍵變量穩(wěn)定達(dá)到目標(biāo)值。本發(fā)明利用成本較低的開(kāi)關(guān)電動(dòng)球閥來(lái)控制產(chǎn)水工作流程，在保證產(chǎn)血液透析用超純水質(zhì)量的同時(shí)降低了系統(tǒng)的制造成本，有效延長(zhǎng)超純水制備系統(tǒng)中反滲透膜的使用壽命，且方法簡(jiǎn)單可靠，避免了復(fù)雜的控制算法，提高了整個(gè)系統(tǒng)的魯棒性。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的超純水制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)水控制方法的流程示意圖。
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)水控制裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的典型實(shí)施例將在以下的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的實(shí)施例上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍，且其中的說(shuō)明及附圖在本質(zhì)上是當(dāng)作說(shuō)明之用，而非用以限制本發(fā)明。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例的產(chǎn)水控制方法，適用于本發(fā)明實(shí)施例的產(chǎn)水控制裝置，也適用于本發(fā)明實(shí)施例的超純水制備裝置。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例的超純水制備系統(tǒng)，具有本發(fā)明實(shí)施例的產(chǎn)水控制裝置。
[0031]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的超純水制備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其主要工作部件為反滲透膜
3、高壓泵1、兩個(gè)開(kāi)關(guān)電動(dòng)球閥5、7、兩個(gè)流量計(jì)4、8和兩個(gè)壓力傳感器2、6 ;另外，本發(fā)明實(shí)施例的超純水制備系統(tǒng)具有進(jìn)水口 9、產(chǎn)水口 10和排水口 11。
[0032]反滲透膜3是本發(fā)明實(shí)施例的超純水制備系統(tǒng)的核心部件，進(jìn)水口 9、產(chǎn)水口 10和排水口 11分別位于反滲透膜3的原水進(jìn)水側(cè)、產(chǎn)水出水側(cè)和濃水出水側(cè)。
[0033]其中，高壓泵I為整個(gè)產(chǎn)水循環(huán)提供動(dòng)力，設(shè)置在進(jìn)水口 9與反滲透膜3之間。通過(guò)對(duì)高壓泵I的變頻控制，調(diào)節(jié)反滲透膜3的進(jìn)水側(cè)壓力，最終使得產(chǎn)水流量達(dá)到目標(biāo)值。但本發(fā)明并不局限于使用變頻高壓泵，也可以是采取變頻控制的高壓泵，也可以使用其它類型的高壓泵。
[0034]進(jìn)水壓力傳感器2和濃水壓力傳感器6緊鄰反滲透膜3，分別設(shè)置于反滲透膜3的原水進(jìn)水側(cè)和濃水出水側(cè)，分別用于感測(cè)反滲透膜3的原水進(jìn)水側(cè)壓力和濃水出水側(cè)壓力。
[0035]產(chǎn)水流量計(jì)4和濃水側(cè)排水流量計(jì)8，分別用于計(jì)量本發(fā)明實(shí)施例的超純水制備系統(tǒng)的產(chǎn)水流量和濃水排水流量，其中，原水進(jìn)水流量等于產(chǎn)水流量+濃水排水量，濃水側(cè)總流量等于濃水排水流量