ปั๊มให้สารน้ำหรือปั๊มกระบอกฉีดยาเป็นหนึ่งในไม่กี่อุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่ซึ่งความเสียหายวัดกันที่ความเสี่ยงของผู้ป่วย ไม่ใช่ความไม่สะดวก ไม่ว่าจะขับกลไกเพอริสตัลติกแบบนิ้วหรือสกรูของกระบอกฉีดยา แบตเตอรี่ภายในต้องคงการให้ยาที่แม่นยำระหว่างการเคลื่อนย้ายผู้ป่วย ไฟดับ และการย้ายจากข้างเตียงไปยังห้องตรวจภาพ บทความแรกของซีรีส์สามตอนนี้ผ่าโพรไฟล์โหลดทางไฟฟ้าของปั๊ม แปลงข้อกำหนดเวลาสำรองทางคลินิกเป็นงบประมาณกระแสแบตเตอรี่ และแสดงว่าเหตุใดโพรไฟล์โหลด—ไม่ใช่ความจุพิกัดบนแผ่นข้อมูล—จึงเป็นจุดเริ่มต้นที่ถูกต้องในการออกแบบชุดแบตเตอรี่ โดยอ้างอิงมาตรฐานเฉพาะ IEC 60601-2-24 สำหรับปั๊มให้สารน้ำ และสเปกอุปกรณ์และการจัดซื้อที่เปิดเผยต่อสาธารณะ
ปั๊มให้สารน้ำสมัยใหม่มีโหลดเชิงฟังก์ชันสี่กลุ่ม: บล็อกไมโครคอนโทรลเลอร์และเซ็นเซอร์ที่ทำงานตลอดการรักษา จอแสดงผลมีแบ็คไลต์และแป้นพิมพ์ มอเตอร์กระแสตรงพร้อมชุดเกียร์หรือมอเตอร์สเต็ปเปอร์ที่ดันกลไกไปทีละขั้น และองค์ประกอบความปลอดภัย—สัญญาณเตือนการอุดตัน ตัวตรวจจับฟองอากาศในสาย กริ่งเตือน และโมดูลไร้สาย มอเตอร์คือโหลดหลักและผันผวนมากที่สุด แทนที่จะหมุนต่อเนื่อง ปั๊มส่วนใหญ่ให้โบลัสเล็ก ๆ ตามดิวตีไซเคิลที่กำหนดโดยอัตราการไหล: ที่ 1 ml/h ปั๊มกระบอกฉีดยาอาจพัลส์มอเตอร์ครั้งเดียวทุก ๆ หลายวินาที ส่วนที่ 1200 ml/h มอเตอร์ทำงานเกือบต่อเนื่อง แต่ละพัลส์มีกระแสพุ่งตอนสตาร์ตสูงกว่ากระแสทำงานหลายเท่า เมื่อชุดเกียร์เอาชนะแรงเสียดทานสถิตและการติดของกระบอกฉีดยา
สเปกแบตเตอรี่ที่ป้องกันได้สร้างขึ้นจากการรวมบล็อกโหลดที่วัดได้ ไม่ใช่การคาดเดา:
IEC 60601-2-24 กำหนดข้อกำหนดความปลอดภัยและสมรรถนะเฉพาะสำหรับปั๊มให้สารน้ำและตัวควบคุม (รวมถึงความแม่นยำของการไหล ซึ่งมักระบุที่ ±2%) ส่วน IEC 60601-1 กำหนดให้มีพฤติกรรมคาดเดาได้เมื่อพลังงานภายในลดลง เป้าหมายตัวเลขเรื่องทนแบตเตอรี่กำหนดโดยผู้ผลิต และได้รับการเสริมจากสเปกจัดซื้อของโรงพยาบาลซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งต่อวิศวกร สเปกประกวดราคาของรัฐที่เผยแพร่มักกำหนดให้แบตเตอรี่ชาร์จซ้ำภายในให้เวลาให้สารน้ำอย่างน้อย 5 ชั่วโมงที่ 10 ml/h ด้วยกระบอกฉีดยา 50 ml แผ่นข้อมูลของปั๊มกระบอกฉีดยาเชิงพาณิชย์ยกตัวอย่างเช่น 4 ชั่วโมงที่ «อัตราเฉลี่ยที่กำหนด» 25 ml/h ซึ่ง IEC 60601-2-24 อ้างอิง ส่วนอุปกรณ์ที่มีชุดแบตเตอรี่หลักลิเธียมใหญ่กว่าระบุประมาณ 12 ชั่วโมงที่ 5 ml/h และ 25 °C สำหรับชุดใหม่ชาร์จเต็ม สามจุดนี้แสดงกฎว่าเวลาทำงานที่อ้างไว้ไม่มีความหมายหากไม่มีอัตราการไหล อุณหภูมิ อายุ และสถานะการชาร์จที่สอดคล้อง
ห่วงโซ่การคำนวณขนาดนั้นตรงไปตรงมา แต่ต้องทำในกรณีเลวร้ายที่สุด ประการแรก กำหนดภารกิจ: เช่น ให้ยา 5 ชั่วโมงที่อัตราอ้างอิงที่ประกาศไว้ บวกเผื่อความปลอดภัยสำหรับสัญญาณเตือนและไร้สาย โดยจบที่เหนือเกณฑ์แบตเตอรี่ต่ำ ไม่ใช่ที่ศูนย์ ประการที่สอง แปลงบล็อกโหลดแต่ละอันเป็นพลังงานผ่านดิวตีไซเคิล โดยอินทิเกรตพัลส์มอเตอร์แทนที่จะสมมติกระแสต่อเนื่อง ประการที่สาม ลดเกรดสำหรับโลกจริง: ความจุที่อุณหภูมิห้องที่เย็น หลังผ่านไปหลายร้อยรอบ (จุดสิ้นสุดอายุมักนิยามที่ 80% ของความจุพิกัด) และภายใต้แรงดันตกจากกระแสพุ่งตอนสตาร์ตมอเตอร์ ประการที่สี่ ตรวจสอบด้วยการวัดบนปั๊มจริงตลอดช่วงอัตราการไหล—ความสัมพันธ์แบบไม่เป็นเชิงเส้นระหว่างอัตราการไหลและเวลาทำงาน ซึ่งเห็นในแผนภูมิเคลื่อนไหวด้านบน ไม่อาจอนุมานได้จากจุดเดียวบนแผ่นข้อมูล
โพรไฟล์โหลดอธิบายว่าเหตุใดนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์จึงยังคงเป็นตัวเลือกชั้นนำสำหรับปั๊มให้สารน้ำสามทศวรรษหลังเปิดตัว: เส้นโค้งการคายประจุที่ราบที่ 1.2V คงแรงดันสายจ่ายให้นิ่งตลอดพัลส์มอเตอร์เล็ก ๆ นับล้านครั้ง ทนต่อรูปแบบการชาร์จ-คายประจุที่ตื้นและไม่สม่ำเสมอของอุปกรณ์ที่ถูกนำกลับไปวางบนแท่นชาร์จเมื่อไม่ใช้งาน และเคมีแบบน้ำไม่สามารถเข้าสู่ภาวะความร้อนพุ่งไม่หยุดข้าง ๆ ผู้ป่วยได้ ชุด NiMH คลาสสิกสำหรับให้สารน้ำมักเป็นแบบหกเซลล์ 7.2V ความจุราว 2000 mAh—เคมีที่ใช้ในแพลตฟอร์มปั๊มกระบอกฉีดยาที่ใช้งานแพร่หลาย—ส่วนอุปกรณ์กำลังสูงกว่าใช้ชุดสิบเซลล์ 12V ที่ใหญ่กว่า ตอน B ของซีรีส์เปรียบเทียบเชิงปริมาณ NiMH กับลิเธียมไอออนและเซลล์ปฐมภูมิ ส่วนตอน C เดินตามเส้นทางตรวจสอบผ่าน IEC 60601-1, IEC 62133-1 และการทดสอบการขนส่ง
Weijiang Power ออกแบบและผลิตเซลล์ NiMH ที่จับคู่แล้วและชุดแบตเตอรี่สั่งทำสำหรับปั๊มให้สารน้ำและปั๊มกระบอกฉีดยา—คัดเกรดความต้านทานภายในอย่างเข้มงวดเพื่อทนกระแสพุ่งตอนสตาร์ตมอเตอร์ แถบเชื่อม มี NTC ในตัวและชิ้นส่วนป้องกัน พร้อมเอกสารตาม IEC 62133-1 และ UN 38.3 ส่งร่องรอยกระแสที่วัดได้ของปั๊ม จำนวนชั่วโมงสำรองเป้าหมายที่อัตราการไหลที่ประกาศ และพื้นที่ติดตั้งเชิงกลมาให้เรา วิศวกรของเราจะคำนวณขนาดและตรวจสอบชุดแบตเตอรี่โดยยึดโพรไฟล์ภารกิจจริง ไม่ใช่ตัวเลขความจุพิกัด
