喷雾器振动孔板驱动频率控制及监测的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及具有振动孔板以使药剂雾化的气溶胶发生器或喷雾器。
【背景技术】
[0002]在US6546927(利瑟兰)以及EP1558315(PARI)中描述了喷雾器的示例。这些公开内容包括用于预测孔板上的液体药剂剂量耗尽的技术。这些技术基于在不同的驱动频率下对诸如驱动电流的参数的监测。
[0003]在利瑟兰文献中的方法涉及检测当前所需的频率，并且所需的频率例如可以是共振频率。频率是扫过变量，并且参数被追踪。追踪提供所需驱动频率的指示。这可能会随着剂量在体积上的减小而改变。例如，共振频率可以从从负载状态到空载状态而从135kHz漂移到140kHz。在利瑟兰文献中，当剂量耗尽时，该装置可以减少向孔板供应的功率和/或向用户提供指示。
[0004]本发明专注于提供改善的频率控制。具体地，期望改善以下中的任何一个或所有:对条件的改变的更快频率控制响应、对喷雾过程的更小影响、以及在病人以不同速率吸入药物时准确预测剂量耗尽的更高能力。
【发明内容】
[0005]根据本发明，提供了一种喷雾器，所述喷雾器包括:振动孔板、座架、致动器、以及具有控制器的孔板驱动电路，其中，所述控制器被配置为:
[0006]测量多个测量点的每个测量点处的电气驱动参数，所述多个测量点的每个测量点具有驱动频率;并且
[0007]基于所述测量点处的所述参数的值，做出最佳的驱动频率的确定以及剂量耗尽的预测，
[0008]其特征在于，
[0009]所述控制器被配置为:
[0010]执行短扫描，在所述短扫描中，测量具有不同的驱动频率的两个或更多个测量点的每个测量点处的参数，并且
[0011]根据这些点处的驱动参数测量结果，确定是否应该执行扫过大量的测量点的全扫描。
[0012]在一个实施例中，所述短扫描具有少于五个测量点，并且优选地具有两个测量点(CPt#UCPt#2)0
[0013]在一个实施例中，所述控制器被配置为将测量结果与容差范围进行比较，并且如果测量结果落在它相关联的范围之外，则启动全扫描。在一个实施例中，所述容差范围被预先定义。
[0014]在一个实施例中，以规则的时间间隔来执行所述短扫描。优选地，所述时间间隔为亚秒。
[0015]在一个实施例中，所述全扫描具有在5个至300个测量点的范围内的测量点。在一个实施例中，所述全扫描具有在100个至300个测量点的范围内的测量点。
[0016]在一个实施例中，所述控制器被配置为:根据所述全扫描，为所述短扫描的测量点中的至少一个测量点动态地确定频率。
[0017]在一个实施例中，所述控制器被配置为:将与最低驱动电流对应的频率值选择为短扫描测量点的频率。优选地，所述最低驱动电流被确定为与共振频率对应，并且具有最低驱动电流的全扫描测量点的频率值被存储以用作短扫描测量点频率。
[0018]在一个实施例中，所述参数是孔板驱动电流。
[0019]在一个实施例中，所述控制器被配置为，在全扫描期间:
[0020]动态地执行多个迭代，并且
[0021]在每个迭代中，将所测量的参数与先前测量点处的测量结果进行比较以确定剂量的耗尽和/或最佳驱动频率。
[0022]在一个实施例中，参数测量结果中的斜率被分析以确定每个迭代中的所述指示。在一个实施例中，高于阈值的斜率值指示剂量的耗尽。
[0023]另一方面，本发明提供了一种操作喷雾器的方法，所述喷雾器包括振动孔板、座架、致动器、以及具有控制器的孔板驱动电路，其中，所述方法包括所述控制器的步骤:
[0024]测量多个测量点的每个测量点处的电气驱动参数，所述多个测量点的每个测量点具有驱动频率;以及
[0025]基于所述测量点处的所述参数的值，做出最佳驱动频率的确定以及剂量耗尽的预测，
[0026]其中，所述控制器:
[0027]执行短扫描，在所述短扫描中，测量具有不同的驱动频率的两个或更多个测量点的每个测量点处的参数，并且
[0028]根据这些点处的驱动参数测量结果，确定是否应该执行扫过大量的测量点的全扫描。
[0029]在一个实施例中，所述短扫描具有少于五个测量点，并且优选地具有两个测量点(CPt#UCPt#2)0
[0030]在一个实施例中，所述控制器将测量结果与容差范围进行比较，并且如果测量结果落在它相关联的范围之外，则启动全扫描。
[0031]在一个实施例中，以规则的时间间隔来执行所述短扫描，所述时间间隔优选地为亚秒。优选地，所述全扫描具有在5个至300个测量点的范围内的测量点，优选地具有在100个至300个测量点的范围内的测量点。
[0032]在一个实施例中，所述控制器根据所述全扫描，为所述短扫描的测量点中的至少一个测量点动态地确定频率，并且将与最低驱动电流对应的频率值选择为短扫描测量点的频率。
[0033]在一个实施例中，所述最低驱动电流被确定为与共振频率对应，并且具有最低驱动电流的全扫描测量点的频率值被存储以用作短扫描测量点频率。
[0034]在一个实施例中，所述参数是孔板驱动电流。
[0035]在一个实施例中，在全扫描期间，所述控制器:
[0036]动态地执行多个迭代，并且
[0037]在每个迭代中，将所测量的参数与先前测量点处的测量结果进行比较以确定剂量的耗尽和/或最佳驱动频率。
[0038]在一个实施例中，参数测量结果中的斜率被分析以确定每个迭代中的所述指示。优选地，高于阈值的斜率值指示剂量的耗尽。
【附图说明】
[0039]从仅参考附图以示例的方式给出的本发明的一些实施例的以下描述，将更清楚地理解本发明，其中:
[0040]图1是本发明的喷雾器驱动电路的示意图；
[0041 ]图2是控制器的确定何时应该执行剂量耗尽全扫描的操作的流程图；
[0042]图3是示出剂量耗尽全扫描的流程图；
[0043]图4至图6是示出驱动电流随频率而改变的方面的曲线图；并且
[0044]图7是示出流速和电流两者随驱动频率而变化的曲线图。
【具体实施方式】
[0045]参考图1，喷雾器的驱动电路I包括输出驱动级2，驱动级2提供传输到喷雾器负载5所需的电力。滤波级3从驱动信号中去除不希望的电噪声，确保符合EMC要求。
[0046]高电压共振电路(级4)对驱动信号进行调节以确保电力有效耦合到喷雾器负载5。
[0047]孔板、致动器以及座架的机械设置可以是例如由我们的在前的说明书号W02010035252 和 US2012111970 而已知的类型。
[0048]图1的电路动态地监测驱动电流，以实时确定将用于喷雾器的最佳操作频率的确定中的共振频率(其中，共振频率指代共振点和反共振点)，并且还以整合的方式确定剂量的耗尽。
[0049]短扫描
[0050]参考图2，控制器每秒执行多次短扫描。这涉及测量正常驱动频率(CheckPoint#l，即“CPt#l”)处的驱动电流，以及测量到孔板的驱动电流的值。电流容差是预先定义的。电流典型地仅当孔板的状态从湿到干的改变发生时改变。一旦识别到改变，它就提示全扫描。
[0051]如果CPt#l的驱动电流在电流容差之外，则设定全扫描的标记。如果不是，则将频率改变为第二参考频率。根据全扫描来确定后者。确定针对CPt#2频率的驱动电流值。同样地，如果它在容差外，则设定全扫描标记。以规则的时间间隔、每秒多次来重复该循环。
[0052]以每秒或更小的量级下的时间间隔来运行短扫描。在它测量第二测量点(CPt#2)处的电流时，它仅从正常操作频率移离了小于千分之一秒。这保证了雾化过程没有可辨别的中断。
[0053]总之，短扫描的目的是为了确定是否应执行全扫描。如果驱动电流在容差之外，则激活全扫描以确定最佳操作频率并且检测剂量的耗尽。短扫描不干扰喷雾器的操作，因为它仅在两个频率处进行测量。这些频率的其中之一是共振频率。CPt#2是共振频率。在本实施例中，输出驱动级2在具有128kHz的频率的CPt#l处进行驱动，已经发现该频率提供横跨液体粘度范围的良好性能。
[0054]在其它实施例中，可以一旦确定最佳驱动频率就将其用于CPt#l。
[0055]全扫描
[0056]参考图3，图示了实施全扫描的流程。频率在140kHz和160kHz之间逐步递增。步长将取决于所需的分辨率而改变。例如，在一种可能只使用一种类型的喷雾器的应用中，因此，使用仅10步的简单扫描可能是足够的。然而，在使用多种类型的喷雾器的应用中，将需要的大得多的步数以给出较高的分辨率来在不同设备的湿和干之间做出区分。
[0057]在全扫描中的每个点处，确定孔板驱动电流。这提供驱动电流对频率的曲线图，如图4中所示。图4的方框中示出了具有陡峭的斜率的区段，图5和图6中更详细地示出了该区段。在每次迭代中，暂存电流最大差分(即，斜率)。因此，在图3的第一阶段中，在全扫描期间实时记录最大差值。
[0058]图3的逻辑的下一阶段是动态地记录最小驱动电流值(反共振点)。在每个循环结束时，如果驱动电流低于为短扫描CPt#2所记录的驱动电流，则记录作为对应频率的值。电流值被记录为短扫描CPt#2的驱动电流值。
[0059]如最后的步所图示，该扫描的第一阶段中记录的斜率提供剂量耗尽的指示。
[0060]重要的是，该扫描可以用于确定最佳驱动频率，如上所述。重要的是，共振频率的实时确定给出将喷雾器的操作改变到最佳驱动频率的可配置选项。共振频率可以用于短扫描