[发明专利]过滤系统及其控制方法

说明书

本申请涉及过滤系统及其控制方法，包括：过滤器组件；联接到过滤器组件的容器；联接到过滤器组件的泵，用于在过滤器组件和容器之间移动物料；联接到泵的隔膜部分的气流管线；联接到气流管线的调节器，用于控制通过气流管线的气流，所述调节器还联接到正压力供应部和负压力供应部，分别用于正向空气流和负向空气流的提供；联接到气流管线的传感器，用于感测通过气流管线的气流；联接到所述传感器和调节器的控制器，所述控制器包括处理器，所述处理器执行指令以用于控制调节器，以控制通过气流管线的流，其中控制通过气流管线的气流控制泵，从而控制在过滤器组件和容器之间的物料流。

本申请是标题为“交变切向流隔膜泵的致动方法”、国际申请日为2018年08月02日、国际申请号为PCT/US2018/045033、国家申请号为202010126693.4的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年8月3日提交的美国临时专利申请第62/541,023号和2018年2月8日提交的美国专利申请第15/892,214号的权益和优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本申请总体上涉及隔膜泵的致动，并且更具体地涉及针对隔膜泵的方法、设备和系统。

背景技术

隔膜操作的泵使用正向和负向空气流提供液体输送。然而，常规系统不能精确控制正向和负向空气流之间的变化或正向和负向空气流的量。而且，这样的系统通常具有难以制造和维护的复杂结构且包括气流限制。

发明内容

本申请公开了一种控制单元，所述控制单元包括：第一连接器，所述第一连接器被构造成将比例压力调节器连接至正压力供应部；第二连接器，所述第二连接器被构造成将比例压力调节器连接至负压力供应部；至少一个传感器，所述至少一个传感器被构造成检测连接至比例压力调节器的输出部的气流管线内的正向或负向空气流量(每单位时间的体积)；第三连接器，所述第三连接器被构造成将气流管线连接至隔膜的空气侧；以及控制器，所述控制器被编程为至少控制比例压力调节器的打开和关闭功能，以在气流管线内获得期望的正向或负向空气流量(每单位时间的体积)。

本申请还公开了一种致动隔膜泵的方法，所述方法包括：选择隔膜泵的容积或尺寸；选择要由隔膜泵在给定时间段内驱排的流体体积；选择泵送操作的持续时间，所述持续时间与在所述持续时间内要驱排的流体的期望体积一起生成适合于特定应用的执行简档(performance profile)；通过在于一端连接至隔膜泵的空气侧并且于相对端连接至气流调节器的输出部的气流管线中交替供应正向和负向空气流来致动泵送操作；监测气流管线内的空气流量，以维持或改变气流管线内每单位时间流动的空气体积；可选地，监测隔膜泵的隔膜在其位移的一个末端或两个末端处的位置；以及可选地，改变气流管线内每单位时间流动的空气体积，以：影响隔膜在其位移的一个末端或两个末端处的位置；或者影响位移的部分或完整(partial or full)循环的持续时间；或者影响两者。

本申请还进一步公开了一种控制隔膜泵的方法，所述方法包括：通过经由连接至气流调节器的输出部的气流管线将正向和负向空气流交替供应到隔膜泵的空气侧来致动从第一容器泵送流体的泵送操作；通过向隔膜泵的空气侧施加负向空气流的供应而从第一容器抽吸流体；调节隔膜泵的位移的部分或完整循环的持续时间；过滤从第一容器抽吸的流体；以及提取经过滤的流体，以便将经过滤的流体的一部分引导回第一容器，并且将经过滤的流体的一部分引导至第二容器。

本申请还公开了一种利用控制器来控制隔膜泵的方法，所述方法包括：在将正向空气流供应到隔膜泵的空气侧和将负向空气流供应到隔膜泵的空气侧之间交替，以致动与生物反应器相关联的流体的泵送；通过向隔膜泵的空气侧施加负向空气流的供应而从生物反应器抽吸流体；过滤从生物反应器抽吸的流体；提取经过滤的流体，以将其引导至容器；以及调节隔膜泵的位移的部分或完整循环的持续时间，其中，控制器根据处理要求控制经过滤流体到容器的输送。