專利名稱：用來將復合液體分離成至少兩種成分的設備和方法
技術領域：
本發明涉及用來將一定體積的復合液體分離成至少兩種成分的一種設備和一種方法。本發明的設備和方法特別適于包括水分和一種或多種細胞成分的生物流體的分離。例如，本發明的潛在用途包括從一定體積的全血中提取血漿成分、包括血小板的第一細胞成分、包括單核細胞的第二細胞成分、及包括紅血球和粒細胞的第三細胞成分。
背景技術：
歐洲專利申請EP 1566191描述了用來按照各種分離規約(protocol，或稱為協議)將一定體積的全血分離成至少兩種成分的一種方法和一種設備。例如，一種規約規定將一定體積的全血分離成血漿成分、血小板成分、及紅血球成分。設備包括適于與各種袋組合作的離心機，所述袋組特別是包括用于全血的環形分離袋的袋組，該環形分離袋連接到血小板成分袋、血漿成分袋、及紅血球成分袋上。離心機包括轉子，用來旋轉分離袋并分離包含在其中的全血，轉子具有用來支撐分離袋的轉盤、用來包含與分離袋連接的成分袋的中心腔室和擠壓系統，該擠壓系統用來擠壓分離袋并且使血漿成分從分離袋傳送到血漿成分袋中、使紅血球成分傳送到紅血球成分袋中、并根據情況，使血小板成分傳送到血小板成分袋中。

發明內容
本發明的目的是設計一種分離設備，該分離設備可進行優化分離過程以便在最小時間段中將復合流體分離成至少兩種高質量成分。根據本發明的第一實施例，一種用來將一定體積的復合液體分離成至少第一成分和第二成分的方法包括對包含一定體積的復合液體的分離袋施加離心作用，從而引起在分離袋中的至少第一成分和第二成分的沉積，其中一定體積的氣體在分離袋中存在；移動一定體積的液壓流體以抵壓分離袋，從而將壓力施加到分離袋上并且使分離袋內容物的至少一部分傳送到與分離袋連接的至少一個成分袋中；確定被移動從而使分離袋內容物的至少一部分傳送到至少一個成分袋中的液壓流體的體積；由所確定的液壓流體的移動體積， 確定在分離袋中復合液體的實際體積、在分離袋中第二成分的實際體積、及傳送到第一成分袋中的第一成分的至少一部分的實際體積的至少一個。這種方法的另外或可選擇特征如下。將壓力施加到分離袋上從而使分離袋內容物的至少一部分傳送到至少一個成分袋中包括使剩余體積的氣體和第一成分流入第一成分袋中；和當第一成分的至少第一部分已經傳送到第一成分袋中時，停止第一成分到第一成分袋中的流動。該方法還包括在剩余體積的氣體已經傳送到第一成分袋中之后確定第一成分的第一部分何時開始灌注到第一成分袋中，其中傳送到第一成分袋中的第一成分的第一部分的實際體積大體與在第一成分開始灌注到第一成分袋中與第一成分停止流到第一成分袋中之間傳送的體積相對應。確定第一成分的第一部分何時開始灌注到第一成分袋中包括監視施加到分離袋上的壓力的進展、和由施加到分離袋上的壓力的變化確定第一成分的第一部分何時開始灌注到第一成分袋中。壓力的變化與在氣體傳送到第一成分袋中期間在已經大體穩定地升高之后變得大體恒定的壓力相對應。將壓力施加到分離袋上包括將液壓液體泵送到分離腔室中，分離袋被包圍在該分離腔室中。監視施加到分離袋上的壓力的進展包括測量液壓液體的壓力。將液壓液體泵送到分離腔室中包括按確定離散體積的增量而泵送液壓液體，并且確定傳送到第一成分袋中的第一成分的第一部分的實際體積包括對在第一成分開始灌注到第一成分袋中與第一成分停止流到第一成分袋中之間的增量數量進行計數。該方法還包括探測在與離心軸線相距一段距離處在分離袋中的第一與第二成分之間的界面，其中在探測到該界面之后停止第一成分到第一成分袋中的流動。確定在分離袋中復合液體的實際體積包括移動一定體積的液壓流體以抵壓分離袋，從而使分離袋中所包含的氣體體積傳送到至少一個成分袋中并且使第一成分的第一部分灌注到第一成分袋中，其中分離袋被包圍在具有固定體積的分離腔室中，確定直到第一成分的第一部分開始灌注到第一成分袋中移動液壓流體的體積；和至少由分離腔室的固定體積和直到第一成分的第一部分開始灌注到第一成分袋中移動液壓流體的確定體積，確定在分離袋中復合液體的實際體積。移動一定體積的液壓流體以抵壓分離袋包括在包圍分離袋的分離腔室中，按確定離散體積的增量，泵送液壓液體；并且確定在分離袋中復合液體的實際體積，包括計數在液壓流體開始流到分離腔室中與第一成分的第一部分開始灌注到第一成分袋中之間的增量數量。該方法還包括至少由在分離袋中所確定的復合液體的實際體積、和所確定的傳送到第一成分袋中的第一成分的實際體積，來確定在分離袋中第二成分的實際體積。對分離袋施加離心作用引起在分離袋中的第一成分與第二成分之間的中間成分的沉積。該方法還包括當第一成分的第一部分已經傳送到第一成分袋中時使第三成分流到與分離袋連接的第三成分袋中，其中第三成分包括第二成分的一部分、中間成分以及當第一成分的第一部分已經傳送到第一成分袋中時留在分離袋中的第一成分的第二部分；當第三成分的一定體積已經傳送到第三成分袋中時，停止第三成分到第三成分袋中的流動； 以及確定傳送到第三成分袋中的第三成分的實際體積。該方法還包括最初將一定體積的復合液體從與分離袋連接的復合液體袋傳送到
7分離袋中，其中一定剩余體積的復合液體留在復合液體袋中，并且其中該剩余體積具有已知值；將復合液體袋用作第三成分袋；以及至少由復合液體的剩余體積和傳送到復合液體袋中的第三成分的實際體積，確定在復合液體袋中第三成分的實際體積。使第三成分流到復合液體袋中包括按確定離散體積的增量將液壓液體泵送到包含分離袋的分離腔室中。確定傳送到復合液體袋中第三成分的實際體積包括對在第三成分開始流到第三成分袋中與第三成分停止流到第三成分袋中之間的增量進行計數；和由增量的計數數量和一個增量的確定體積，計算傳送到復合液體袋中第三成分的實際體積。該方法還包括確定在分離袋中復合液體的實際體積；和至少由所確定的復合液體的實際體積、所確定的傳送到第一成分袋中的第一成分的實際體積、及所確定的傳送到第三成分袋中的第三成分的實際體積，確定第二成分的實際體積。在本發明的一個實施例中，復合液體包括全血，第一成分包括血漿，第二成分包括紅血球并且中間成分包括血小板。根據本發明的第二實施例，一種用來將一定體積的復合液體分離成至少第一成分和第二成分的方法包括對包含一定體積的復合液體的分離袋施加離心作用，從而引起在分離袋中的至少第一成分和第二成分的沉積，其中剩余體積的氣體存在于分離袋中；使剩余體積的氣體和第一成分流到與分離袋連接的第一成分袋中；當第一成分的至少第一部分已經傳送到第一成分袋中時，停止第一成分到第一成分袋中的流動；在剩余體積的氣體已經傳送到第一成分袋中之后，確定第一成分何時開始灌注到第一成分袋中；確定傳送到第一成分袋中的第一成分的第一部分的實際體積，其中第一成分的第一部分的實際體積大體與在第一成分開始灌注到第一成分袋中與第一成分停止流到第一成分袋中之間被傳送的體積相對應。根據本發明的第三實施例，一種用來將一定體積的復合液體分離成至少第一成分和第二成分的方法包括對包含一定體積的復合液體的分離袋施加離心作用，從而引起在分離袋中的至少第一成分和第二成分的沉積，其中一定體積的氣體在分離袋中存在；將液壓流體泵入到包圍分離袋的分離腔室中，從而使分離袋中所包含的氣體體積傳送到與分離袋連接的至少一個成分袋中并使第一成分的第一部分傳送到與分離袋連接的第一成分袋中，其中分離腔室具有固定體積；確定在第一成分的第一部分開始灌注到第一成分袋中以前泵送到分離腔室中的液壓流體的體積；以及至少由分離腔室的固定體積、和在第一成分的第一部分開始灌注到第一成分袋中以前泵送到分離腔室中的液壓流體的體積，確定在分離袋中復合液體的實際體積。根據本發明的第四實施例，一種用來將一定體積的復合液體分離成至少第一成分和第二成分的方法包括對包含一定體積的復合液體的分離袋施加離心作用，從而引起在分離袋中的至少第一成分和第二成分的沉積，其中剩余體積的氣體存在于分離袋中；確定在分離袋中復合液體的實際體積；使第一成分的至少第一部分流到與分離袋連接的第一成分袋中；確定傳送到第一成分袋中第一成分的至少第一部分的實際體積；以及至少由復合液體的實際體積和第一成分的第一部分的實際體積，確定在分離袋中第二成分的實際體積。根據本發明的第五實施例，一種用來將一定體積的復合液體分離成至少第一成分、第二成分、及中間成分的方法包括對包含一定體積的復合液體的分離袋施加離心作用，從而引起在分離袋中的至少第一成分、第二成分、及中間成分的沉積；使第一成分流到與分離袋連接的第一成分袋中；探測在與離心軸線相距一段距離處在分離袋中的第一與中間成分之間的界面；在探測到該界面之后，停止第一成分到第一成分袋中的流動；當第一成分的第一部分已經傳送到第一成分袋中時，使第三成分流到與分離袋連接的第三成分袋中，其中第三成分包括第二成分的一部分、中間成分以及當第一成分的第一部分已經傳送到第一成分袋中時留在分離袋中的第一成分的第二部分；當第三成分的一定體積已經傳送到第三成分袋中時，停止第三成分到第三成分袋中的流動；以及確定在第三成分袋中的第三成分的實際體積。根據本發明，一種用來將一定體積的復合液體分離成至少第一成分和第二成分的設備包括轉子，用來繞轉子的轉動軸線旋轉分離袋；流體傳送系統，用來使氣體和第一成分的至少第一部分從分離袋傳送到連接到其上的第一成分袋中；存儲器，用來存儲允許分離袋中所包含的一定體積的復合液體的至少第一成分和第二成分的沉積的至少一個離心速度；以及控制單元，編程成，用來使轉子以至少一個離心速度轉動從而引起分離袋中所包含的一定體積的復合液體的至少第一和第二成分的沉積、用來使流體傳送系統將氣體和第一成分的至少一部分傳送到與分離袋連接的第一成分袋中、及用來確定在第一成分開始灌注到第一成分袋中與第一成分停止流到第一成分袋中之間傳送到第一成分袋中的第一成分的至少一部分的實際體積。這種設備的另外或可選擇特征如下。流體傳送系統包括用來將壓力施加到分離袋上的裝置；和壓力傳感器，用來測量施加到分離袋上的壓力，其中控制單元還被編程成用來從壓力傳感器接收信息、和用來監視來自壓力傳感器的壓力信息，從而在一定體積的氣體已經傳送到第一成分袋中之后確定何時第一成分的第一部分實際開始灌注到第一成分袋中。控制單元還被編程成，用來通過探測與在所述一定體積的氣體的傳送期間在已經大體穩定地升高之后變得大體恒定的壓力相對應的壓力變化，確定何時第一成分的第一部分實際開始灌注到第一成分袋中。該設備還包括用來探測在離轉動軸線的一段距離處在分離袋中的第一與第二成分之間的界面的界面傳感器，并且控制單元還被編程成，用來從界面傳感器接收信息、和用來在第一與第二成分之間的界面由界面傳感器探測到之后使流體傳送系統停止將第一成分傳送到第一成分袋中。流體傳送系統包括用來按確定離散體積的增量將液壓液體泵送到用來包含分離袋的轉子的分離腔室中的泵送裝置；并且控制單元還被編程成，用來對在第一成分開始灌注到第一成分袋中與第一成分停止流到第一成分袋中之間的增量數量進行計數、和用來由增量的計數數量和與一個增量相對應的確定體積，確定傳送到第一成分袋中的第一成分的第一部分的實際體積。該設備還包括用來探測在離轉動軸線的一段距離處在分離袋中的氣體與復合液體之間的界面的界面傳感器，并且控制單元還被編程成，用來從界面傳感器接收信息、和用來在氣體與復合液體之間的界面由界面傳感器探測到之后，使流體傳送系統將氣體從分離袋傳送到與該分離袋連接的衛星袋中，直到確定時間段已經過去。
流體傳送系統包括用來將液壓液體泵送到用來包含分離袋的轉子的分離腔室中的泵送裝置，其中分離腔室具有固定體積；并且控制單元還被編程成，用來將液壓流體泵送到分離腔室中從而使分離袋中所包含的一定體積的氣體傳送到至少一個成分袋中并使第一成分的第一部分傳送到第一成分袋中、用來確定在第一成分的第一部分開始灌注到第一成分袋中以前泵送到分離腔室中的液壓流體的體積、及至少由分離腔室的固定體積和在第一成分的第一部分開始灌注到第一成分袋中以前泵送到分離腔室中的液壓流體的體積，來確定在分離袋中復合液體的實際體積。泵送裝置設計成用來按確定離散體積的增量而泵送液壓流體，并且控制單元還被編程成，用來計數在液壓流體開始流到分離腔室中與第一成分的第一部分開始灌注到第一成分袋中之間的增量數量、和用來由增量的計數數量和一個增量的確定離散體積，來計算泵送到分離腔室中的液壓流體的體積。控制單元還被編程成，用來至少由所確定的在分離袋中的復合液體的實際體積、 和傳送到第一成分袋中的第一成分的實際體積，確定第二成分的實際體積。在存儲器中存儲的至少一個離心速度之一允許分離袋中所包含的一定體積的復合液體的至少第一成分、第二成分及中間成分的沉積，并且控制單元還被編程成用來使轉子在允許分離袋中所包含的一定體積的復合液體的第一、第二及中間成分沉積的離心速度下轉動；當第一成分的第一部分已經傳送到第一成分袋中時，使流體傳送系統將一定體積的第三成分傳送到與分離袋連接的第三成分袋中，其中第三成分包括第二成分的一部分、 中間成分以及當第一成分的第一部分已經傳送到第一成分袋中時留在分離袋中的第一成分的第二部分；以及確定傳送到第三成分袋中的第三成分的實際體積。流體傳送系統包括用來泵送液壓流體的泵送裝置，并且控制單元還被編程成用來計數在泵送裝置被致動以將第三成分傳送到第三成分袋中與泵送裝置被停止之間的增量數量；及由增量的計數數量和一個增量的確定體積，確定傳送到第三成分袋中的第三成分的實際體積。控制單元還被編程成，用來至少由復合液體的實際體積、所確定的傳送到第一成分袋中的第一成分的實際體積、及所確定的傳送到第三成分袋中的第三成分的實際體積確定第二成分的實際體積。該設備還包括連接到控制單元上的屏幕，并且控制單元還被編程成用來在屏幕上顯示在分離袋中的復合液體的實際體積、在分離袋中第二成分的實際體積、傳送到第一成分袋中的第一成分的至少一部分的實際體積、及傳送到第三成分袋中的第三成分的實際體積的至少一個。


本發明的其它特征和優點由如下僅用于例示的說明和附圖所顯現。在附圖中圖1是設計成用來與根據本發明的分離設備合作的一組袋的示意圖；圖2是圖1的袋組的分離袋的放大視圖；圖3是根據本發明的分離設備的部分剖視示意圖；圖4是根據本發明的分離設備的轉子的剖視圖。
具體實施例方式為了清楚起見，將參照特定用途來描述本發明，所述特定用途是將全血分離成四種成分，即血漿成分、血小板成分、單核細胞成分、及紅血球成分。然而應該理解，這種特定用途只是例示性的。圖1和2表示適于將全血分離成血漿成分(基本上包括血漿)、血小板成分(基本上包括血小板)、單核細胞成分(包括單核細胞、淋巴細胞及紅血球)及紅血球成分(基本上包括紅血球和粒細胞)的一組袋的例子。這種袋組包括柔性分離袋1和連接到其上的四個柔性衛星袋2、3、4、5。分離袋1包括環形分離腔室6，其具有大致為圓形的外和內邊緣 7、8。分離腔室6的外圓形邊緣7和內圓形邊緣8大體是同心的。分離腔室6包括從其外邊緣7向外突出的第一、銳角、漏斗狀延伸部9，用來幫助將分離腔室6的內容物排放到第四衛星袋5中。分離腔室6還包括從內邊緣8向袋1的中心突出的第二、鈍角、漏斗狀延伸部10，用來幫助被漏斗分離的成分進入第一、第二及第三衛星袋2、3、4中。分離袋1還包括連接到環形腔室5的內邊緣8上的半柔性盤形連接元件11。盤形連接元件11在其面對第二漏斗狀延伸部10的邊緣上包括三個圓凹口 12，用來部分地圍繞以后要描述的離心機轉子的三個夾緊閥部件(在圖2中以虛線圖示)。盤形連接元件11 包括用來將分離袋1連接到離心機轉子上的一系列孔13。第一衛星袋2具有兩個目的，并且依次用作全血收集袋和用作單核細胞成分袋。 第一衛星袋2打算用來在分離過程之前初始接收來自獻血者的一定體積的全血(通常約 450ml)、和在分離過程期間接收單核細胞成分。第一衛星袋2是扁平、大體上矩形的，并且在其上部角部處包括兩個具有用來懸掛袋的孔14的加強耳狀物。它由第一傳送管20連接到分離袋1上，該第一傳送管20具有連接到第一衛星袋2的上邊緣上的第一端，和連接到第二漏斗狀延伸部10上的、靠近內圓形邊緣8的第二端。第一衛星袋2包含一定體積的抗凝溶液(對于約450ml的捐獻，典型地約63ml的檸檬酸磷酸鹽葡萄糖溶液)。在傳送管20 上安裝的易卸接頭21阻止液體流過第一傳送管20，并且防止抗凝溶液從第一衛星袋2流到分離袋1中。袋組還包括收集管22，該收集管22在一端處連接到第一衛星袋2的上邊緣上，并且在另一端處包括由護套23保護的針。收集管22裝配有夾子M。第二衛星袋3打算用來接收血漿成分。第二衛星袋3是扁平、大體上矩形的，并且在其上部角部處包括兩個具有用來懸掛袋的孔14的加強耳狀物。它由第二傳送管25連接到分離袋1上。第二傳送管25具有第一端和第二端，第一端連接到第二衛星袋3的上邊緣上，第二端連接到第二漏斗狀延伸部10上，靠近內圓形邊緣8，并關于第二漏斗狀延伸部10 的末端與第一傳送管20的第二端相對。第三衛星袋4打算用來接收血小板成分。它是扁平、大體上矩形的，并且在其上部角部處包括兩個具有用來懸掛袋的孔14的加強耳狀物。它由第三傳送管沈連接到分離袋 1上。第三傳送管沈具有連接到第三衛星袋4的上邊緣上的第一端，和連接到第二漏斗狀延伸部10的末端上的第二端。第四衛星袋5打算用來接收紅血球成分。它是扁平、大體上矩形的，并且在其上部角部處包括兩個具有用來懸掛袋的孔14的加強耳狀物。它由第四傳送管27連接到分離袋1上。第四傳送管27具有連接到第四衛星袋5的上邊緣上的第一端，和連接到第一漏斗狀延伸部9的末端上的第二端。它包括分別連接到白細胞減少過濾器(leuko-reduction filter) 28的進口和出口上的兩個管段。連接到分離袋1上的管段裝配有夾子M。連接到第四衛星袋5上的管段裝配有易卸接頭四，該易卸接頭四當打開時允許在分離袋1與第四衛星袋5之間的液體流動。過濾器可以是例如由I^all Corporation制造的類型RC2D的過濾器。這樣一種過濾器包括盤形殼體，徑向進口和出口沿直徑方向相對地連接到該盤形殼體上。由聚碳酸酯(GE Lexan HFl 140)制成的殼體具有約33ml的內部體積。它填充有包括多層聚酯纖維(約兩微米直徑)的無紡布的過濾介質。第三衛星袋4包含用于紅血球的一定體積的存儲溶液。分離袋1的變化方式可以包括具有是偏心的外圓形邊緣7和/或內圓形邊緣8的分離腔室6 ；分離腔室6包括從內邊緣8延伸到外邊緣7的徑向壁，從而腔室6是C形的而不是環形的。分離腔室6具有包括內邊緣和外邊緣(當將分離袋安裝在離心機轉子上時， 內邊緣比外邊緣更靠近離心機轉子的軸線)的任何形狀，例如，由兩個橫向徑向邊緣定界的環形一部分的形狀或矩形形狀。在這種變化方式中，所有衛星袋都可以連接到分離袋的內邊緣上。而且，分離袋1可以被成形為或者配合在離心機轉子的扁平支撐表面上，或者配合在離心機轉子的截頭-錐體支撐表面上。在圖1和2中表示的袋組的袋和管都由適于接觸血液和血液成分的柔性塑料材料制成。圖3和4表示通過離心來分離一定體積的復合液體的設備的實施例。設備包括適于用來接收在圖1和2中表示的分離袋組的離心機、和用來使分離成分傳送到衛星袋中的成分傳送裝置。離心機包括轉子，該轉子由允許轉子繞豎直中心軸線31轉動的軸承組件30支撐。 轉子包括圓柱形轉子軸，該圓柱形轉子軸包括第一上部部分32和第二下部部分33 ；軸的上部部分32部分地穿過軸承組件30而延伸；皮帶輪34連接到軸的上部部分32的下端上；中心腔室35，用來包含衛星袋，該中心腔室35連接到轉子軸32、33的上端處；支撐部件36，配合在中心腔室34中，用來支撐在中心腔室35內在確定位置中的至少一個衛星袋；圓形轉盤 37，用來支撐分離袋，該分離袋連接到腔室35的上端處，轉子軸32、33、腔室35及轉盤37的中心軸線與轉動軸線31重合；以及平衡組件38，它固定到轉盤37上。離心機還包括由在皮帶輪34的凹槽中接合的皮帶41聯接到轉子上的電機40，從而繞中心豎直軸線31使轉子轉動。分離設備還包括第一、第二及第三夾緊閥部件42、43、44，它們安裝在轉子上用來選擇性地阻止或允許液體流過柔性塑料管、和選擇性地密封和切斷塑料管。每個夾緊閥部件42、43、44包括細長圓柱形本體和頭部，該頭部具有由靜止上部爪和在打開與關閉位置之間可運動的下部爪限定的凹槽，凹槽定尺寸成，當下部爪在打開位置中時在圖1和2中表示的袋組的傳送管20、25J6之一可以妥帖地接合在其中。細長本體包含用來運動下部爪的機構，并且它連接到供給用來密封和切斷塑料管必需的能量的射頻發生器上。夾緊閥部件42、43、44安裝在中心腔室34的周緣處，從而它們的縱向軸線共面、并與轉子的中心軸線
1231相平行，且它們的頭部在中心腔室35的邊沿上方突出。當分離袋1安裝在轉盤37上時夾緊閥部件42、43、44關于分離袋1和連接到其上的傳送管20、25、沈的位置在圖2中用虛線表示。電力通過繞轉子軸的下部部分33安裝的滑環陣列45供給到夾緊閥部件42、43、 44。支撐部件36 —般包括相對于轉子的轉動軸線31傾斜的壁46的一部分。由衛星袋的上部部分固定到傾斜壁46的上部部分上的衛星袋在轉子的轉動期間通過離心力壓靠傾斜壁46，并且衛星袋的下部部分比其上部部分更靠近轉動軸線。作為結果，在被支撐衛星袋中包含的液體在離心力下從被支撐衛星袋排放到分離袋中。轉盤37包括中心截頭錐形部分47，其上部、較小邊緣連接到腔室34的邊沿上； 環形平部分48，連接到截頭錐形部分47的下部、較大邊緣上；以及外部圓柱形凸緣49，從環形部分48的外周緣向上延伸。轉盤35還包括拱頂圓形蓋50，該拱頂圓形蓋50由鉸鏈固定到凸緣49上，從而在打開與關閉位置之間樞轉。蓋50裝配有鎖51，通過該鎖51它可在關閉位置中被鎖閉。蓋50具有環形內部表面，該環形內部表面成形為，當蓋50在關閉位置中時，它與轉盤37的截頭錐形部分47和環形平部分48限定具有徑向橫截面的截頭錐形環形腔室52，該徑向橫截面具有大體平行四邊形的形狀。具有固定體積的截頭錐形環形腔室 52 (以后為“分離腔室”)打算用來包含在圖1和2中表示的分離袋1。大致環形的平衡組件38在中心腔室35的上端與轉盤37的截頭錐形壁47之間延伸的空間內被安裝于轉子上。平衡組件38包括限定空腔的圓環形殼體53，該空腔的橫截面沿徑向平面是大體矩形的。平衡組件還包括多個沉重球M，這些沉重球M具有稍小于殼體 53的空腔的徑向深度的直徑。當球M彼此接觸時，它們占據約180度的殼體52的扇區。成分傳送裝置包括用來擠壓在分離腔室52內的分離袋并且使分離成分傳送到衛星袋中的擠壓系統。擠壓系統包括柔性環形隔膜55，該柔性環形隔膜55成形為與轉盤37 的截頭錐形部分47和環形平部分48成排齊，它沿其較小和較大圓形邊緣固定到這些部分上。擠壓系統還包括液壓泵站60，用來經穿過轉子從轉子軸的下部部分33的下端到轉盤 37延伸的導管57將液壓液體泵送到在柔性隔膜55與轉盤37之間限定的可擴張液壓腔室 56中和從其泵出。泵站60包括柱塞泵，該柱塞泵具有在經旋轉流體接頭58流體連接到轉子導管57上的液壓缸62中可運動的柱塞61。柱塞61由步進馬達63致動，該步進馬達63 對鏈接到柱塞桿62上的絲杠64加以移動。步進馬達63可通過離散增量或步幅控制，每個步幅與電機63的軸線的一圈的一部分相對應；就是說，也與柱塞61的很小線性位移相對應；這也與泵入或泵出液壓腔室56的很小確定體積的液體相對應。液壓缸62還連接到具有進口的液壓液體箱65上，該進口由用來選擇性地允許液壓液體引入到液壓回路中和從其退出的閥66來控制，該液壓回路包括液壓缸62、轉子導管57及可擴張液壓腔室56。壓力表67連接到液壓回路上用來測量其中的液壓壓力。分離設備還包括當設備操作時用來探測在分離袋1內發生的分離過程的特性的三個傳感器70、71、72。三個傳感器70、71、72嵌在蓋50中在離轉子的轉動軸線31的不同距離處，第一傳感器70最靠近轉動軸線31，第二傳感器71離轉動軸線31最遠，而第三傳感器72占據中間位置。當蓋50被關閉時，三個傳感器70、71、72如圖2中所示面對分離袋 1。第一傳感器70 (以后為“內部傳感器”)嵌在蓋50中，從而定位在分離腔室6上方在離連接到第二漏斗狀延伸部10的第二傳送管25的端部(血漿出口)的短距離處。內部傳感器70能夠探測氣體/液體界面、在血漿與血小板/單核細胞層之間的界面、在富血小板血漿與單核細胞之間的界面、以及紅血球。第二傳感器71 (以后為“外部傳感器”)嵌在蓋50 中，從而定位在分離腔室6上方在分離腔室離其內邊緣8的寬度的約三分之二處，并且它相對于第二漏斗狀延伸部10偏移，同時離第二傳送管25的端部比離第一和第二傳送管20、 26的相應端部近。外部傳感器71能夠探測液體，例如血液。第三傳感器72(以后為“中間傳感器”)嵌在蓋50中，從而定位在分離腔室6上方在分離腔室離其內邊緣8的寬度的約三分之一處，大體在與連接到第二漏斗狀延伸部10上的第三傳送管沈的端部(血小板出口)相同的半徑上。中間傳感器72能夠探測在血漿與血細胞之間的界面。每個傳感器70、 71,72可包括光電管，該光電管包括紅外LED和光電探測器。電力通過滑環陣列45供給到傳感器70、71、72。分離設備還包括控制器80，該控制器80包括控制單元(微處理器)和用來將與各種分離規約相關的和與按照這樣的分離規約的設備操作相關的信息和編程指令提供給微處理器的存儲器。具體地說，微處理器被編程成用來接收與離心速度相關的信息，在分離過程的各個階段期間轉子要在該離心速度下轉動；以及與各種傳送流量相關的信息，在這些各種傳送流量下，被分離成分要從分離袋1傳送到衛星袋2、3、4中。與各種傳送流量相關的信息例如可表達為在液壓回路中的液壓液體流量，或表達為液壓泵站60的步進馬達63 的轉動速度。微處理器還被編程成，用來直接地或通過存儲器接收來自壓力表67和來自光電管70、71、72的信息，并用來控制離心機馬達40、步進馬達63及夾緊閥部件42、43、44從而使分離設備按照選定的分離規約而操作。控制單元80還被編程成，用來確定和在分離設備的屏幕81上顯示在分離過程期間被分離的成分的實際體積、以及在分離袋1中初始包含的復合液體(全血)的實際體積。下面解釋目標在于從全血捐獻制備四種血液成分，即血漿成分、血小板成分、單核細胞成分及紅血球成分，的第一分離規約的例子。按照第一分離規約的分離設備的操作如下。第一階段(第一規約)在圖1中所示的袋組-其中衛星袋2包含一定體積的全血，在離心機的轉子中設置到位(如圖3、4中所示)。在第一階段的開始處，圖1的袋組的第一衛星袋2包含一定體積的抗凝全血(通常約500ml)。收集管22相對于第一衛星袋2已經密封和切斷。在將第四衛星袋5連接到分離袋1上的傳送管27上的夾子M被關閉。四個衛星袋2、3、4、5彼此上下疊置從而形成堆疊，該堆疊被插入在袋加載器36中，從而第一衛星袋2與袋加載器36的傾斜壁46相鄰。 衛星袋2、3、4、5由它們的上部耳狀物固定到袋加載器36的上部部分上、在傾斜壁46上方。 在這個位置中，它們大體布置在包含轉子的轉動軸線31的平面的一側上，并且包含全血的體積的第一衛星袋2的下部部分比其上部部分離轉動軸線31近。收集袋1然后被放在轉盤37上，并且繞中心腔室35的開口在轉盤37上突出的銷 (未表示)接合在分離袋1的盤形連接元件11的孔13中。將第一衛星袋2連接到分離袋 1上的第一傳送管20接合在第一夾緊閥部件42中，將第二衛星袋3連接到分離袋1上的第二傳送管25接合在第二夾緊閥部件43中，并且將第三衛星袋4連接到分離袋1上的第三傳送管沈接合在第三夾緊閥部件44中。阻止在第一衛星袋2與分離袋1之間的連通的易卸接頭21被打開。轉子的蓋49被關閉。第二階段(第一規約)在第一衛星袋2中包含的抗凝全血被傳送到分離袋1中。在第二階段的開始處，第一夾緊閥部件42是敞開的，并且第二和第三夾緊閥部件 43、44被關閉。轉子由離心機馬達40帶動而運行，并且其轉動速度穩定地增大，直到它達到第一離心速度(例如，約1500RPM)，該第一離心速度選擇成高得足以使第一衛星袋的內容物在離心力下傳送到分離袋1中；高得足以使全部傳送在短時間段中發生；而同時，低得足以不會使在第一衛星袋2內的壓力顯著超過確定的壓力閾值，在該壓力閾值以上會發生溶血；并且低得足以不會在進入分離袋1的血液流動中產生剪切力，這會引起溶血。已經確定壓力閾值是約10PSI，在該壓力閾值以上在第一衛星袋2中發生溶血； 并且最大轉動速度是約1800RPM，在該最大轉動速度下，不會到達這樣的壓力閾值并且在進入分離袋的血液流動中的剪切力不引起溶血。在約1500RPM的轉動速度下，花費約一分鐘用來將約500ml的抗凝血液從衛星袋2傳送到分離袋1中。當外部單元71探測到血液時，控制流體通過連接到第二衛星袋3 (其中血漿成分將被以后傳送)上的第二傳送管25的流動的閥部件43打開預定量的時間(例如，約30 秒)，從而當血液灌注在分離袋1中時允許空氣從分離袋1排出。如果外部單元71在離心過程開始后的預定時間段內還未探測到血液，則控制單元80使轉子停止和發出警報。這可能發生，特別是如果易卸接頭21偶然地還未打開。第三階段(第一規約)在分離袋1中存在的空氣被清除到第一衛星袋2中，其中單核細胞成分要在以后傳送。在第三階段的開始處，第一衛星袋2的全部內容物已經傳送到分離袋1中，第一夾緊閥部件42是敞開的，而第二和第三夾緊閥部件43、44被關閉。轉子在第一轉動速度(約 1500RPM)下轉動。泵站60被致動，從而在恒定流量(例如，240ml/nin)下將液壓液體泵送到液壓腔室56中并因此擠壓分離袋1。在分離袋1中存在的空氣被排出到用于單核細胞成分的第一衛星袋2中。在由內部傳感器70探測到空氣/液體界面后的預定時間段之后，泵站60被停止，并且第一夾緊閥部件42被關閉。很小剩余體積的空氣剩余在分離袋1中。第四階段(第一規約)在分離腔室中的血液被沉積到希望水平。在這個階段的開始處，三個夾緊閥部件42、43、44被關閉。轉子的速度被穩定地增大，直到它達到第二、高、離心速度(例如，約3200RPM，所謂的“強旋轉”)，在該離心速度下， 血液成分將在希望水平下沉積。轉子在第二離心速度下轉動預定時間段(例如，約220秒)， 該預定時間段選擇成，無論初始傳送在分離腔室1中的全血的血細胞比容(hematocrit)如何，血液在其中在預定時段的結束處都沉積到其中外部環形紅血球層的血細胞比容是約90 并且內部環形血漿層大體沒有細胞的點。更詳細地說，在這個沉積階段的最后，分離袋1 呈現四層主要包括血漿的第一內部層、主要包括血小板的第二中間部層、主要包括白血球 (淋巴細胞、單細胞及粒細胞)的第三中間部層、及主要包括紅血球的第四外部層，其中第三和第四層部分地重疊(粒細胞部分地嵌在第四層中)。第五階段(第一規約)
血球成分被傳送到第二衛星袋3中。在這個階段的開始處，三個夾緊閥部件42、43、44被關閉。轉子在與在沉積階段中相同的高離心速度下轉動。在中間傳感器72已經探測到向外移動的血漿/血細胞界面—— 這可能發生在預定沉積時段的結束之前，之后的預定時間段之后，控制到第二衛星袋3的進口的第二夾緊閥部件43被打開，并且泵站60被致動從而以恒定流量(例如，220ml/min) 將液壓液體泵送到液壓腔室56中。擴張的液壓腔室56擠壓分離袋1，并且使剩余體積的空氣和血漿傳送到第二衛星袋3中。在由中間傳感器72探測到向內移動的血漿/血細胞界面后預定時間段已經過去之后，泵站60被停止并且第二夾緊閥部件43被關閉。在這個階段的結束處，血漿總體積的第一、較大、部分在第二衛星袋3中，而血漿總體積的第二、較小、部分剩余在分離袋1中。血漿成分的傳送流量(它與液壓流體的流量直接相關)選擇成盡可能高而不干擾血小板層，從而避免用血小板污染血漿成分。控制單元80按如下步驟確定已經傳送到第二衛星袋3中的血漿的體積。首先，在分離袋中存在的殘余量的空氣已經在第二衛星袋3中排空之后，確定何時血漿實際開始灌注到第二衛星袋3中。第二，計數在血漿實際開始灌注到第二衛星袋3中的時刻、與在中間傳感器72已經探測到界面血漿/血細胞之后泵站60停止將液壓液體泵送到液壓腔室56 中的時刻之間由步進馬達63進行的步數。最后，控制單元80由計數步數和與一步相關聯的確定小體積，計算在這個階段期間泵送到液壓腔室56中的液壓液體的總體積，該總體積與在第二衛星袋3中的血漿的體積相對應。控制單元80通過連續地記錄由壓力傳感器67所測量的液壓液體的壓力的離散順序值、并且同時分析壓力如何進展，例如通過每當記錄新壓力值時由最近四個測量值的平均值計算代表壓力關于時間的進展的曲線的斜率、和通過比較如此計算的斜率系列，確定何時血漿實際開始灌注到第二衛星袋3中。控制單元80確定血漿開始灌注到第二衛星袋中的時間點，作為與在穩定增大壓力的第一階段與大體恒定壓力的第二階段之間的急劇拐點相對應。控制單元80可編程成，使在第二衛星袋3中的血漿的實際體積一旦確定就顯示在屏幕81上。控制單元80也確定在第三階段期間已經傳送到分離袋1中的抗凝全血的體積，首先，通過計數在泵站60在第三階段處開始將液壓液體泵送到液壓腔室56中(將空氣傳送到第一衛星袋2中)的時刻、與當血漿實際開始灌注到第二衛星袋3中的時刻之間由步進馬達63進行的步數，如以上確定的那樣；其次，通過控制單元80由計數步數和與一步相關聯的確定小體積，計算直到分離腔室52不包含任何空氣而泵送到液壓腔室56中的液壓液體的總體積；最后，由控制單元80通過將如此計算的液壓液體的體積從在控制單元80的存儲器中存儲的固定體積減去，計算在分離腔室1中的抗凝血液的體積。這個固定體積與減去隔膜陽的體積、減去定界分離腔室6的兩個疊加塑料薄片環的體積、并減去在液壓腔室 56中的液壓液體的固定剩余體積的分離腔室52的固定體積相對應。控制單元80可編程成，使在分離袋1中的抗凝血液的實際體積一旦確定就顯示在屏幕81上。第六階段(第一規約)
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血小板成分在分離袋1中制備。第一變化方式控制到第三衛星袋4的進口的第三夾緊閥部件44是敞開的，并且第一和第二夾緊閥部件42、43被關閉。轉子的轉動速度從第二離心速度迅速減小到第三離心速度(例如，在約10秒內從約3200RPM到約2000RPM)從而將由血小板懸浮液生成的中間成分形成血漿的第二部分，而紅血球層和懸浮血小板層保持大體分離。第二變化方式三個夾緊閥部件42、43、44被關閉。轉子的轉動速度從第二離心速度迅速減小到第三離心速度(例如，在約20秒內從約3200RPM到約1000RPM)從而混合紅血球、血小板及血漿的第二部分。轉子的轉動速度然后從第三離心速度增大到比第一離心速度低的第四離心速度(例如，從約1000RPM到約2500RPM)，從而在分離袋1中分離紅血球成分和包括在血漿中的血小板懸浮液的血小板成分。第七階段(第一規約)血小板成分被傳送到第四衛星袋3中。控制到第三衛星袋4的進口的第三夾緊閥部件44是敞開的，并且第一和第二夾緊閥部件42、43被關閉。轉子在第三離心速度(例如，如果以前階段是第六階段的第一變化方式，則約2000RPM)下或在第四離心速度(例如，如果以前階段是第六階段的第二變化方式，則約2500RPM)下轉動。泵站60被致動，從而在第一流量下將液壓液體泵送到液壓腔室56中并因此擠壓分離袋1并且使血小板成分傳送到第三衛星袋4中。第一流量(例如， 約140ml/min)顯著低于在第五階段中血漿成分被傳送到第二衛星袋3中的流量(例如，約 220ml/min)。血小板成分的第一傳送流量(它直接與液壓流體的第一流量相關)，選擇成高得足以防止懸浮血小板沉積，而同時不觸發血小板的活化。當內部傳感器70探測到在懸浮血小板與單核/紅血球之間的界面時，泵站60被致動從而在顯著低于第一流量的第二流量(例如，約40ml/min)下將液壓液體泵送到液壓腔室56中，以便防止血小板成分由單核/紅血球污染。當預定體積的液壓液體在第二流量下已經泵送到液壓腔室56中時，泵站60被致動從而在比第二流量低的第三流量(例如，約20ml/min)下泵送液壓液體。當預定體積的液壓液體在第三流量下已經泵送到液壓腔室56中時，泵站60被停止。控制單元80按如下方式確定已經傳送到第三衛星袋中的血小板成分的體積它首先計數在第三夾緊閥部件44的打開后泵站60開始將液壓流體泵送到液壓腔室56中的時刻、與內部傳感器70已經探測到在懸浮血小板與單核/紅血球之間的界面之后泵站60 停止這樣做的時刻之間由步進馬達63進行的步數；第二，控制單元80由計數步數和與一步相關聯的確定小體積，計算在這個階段期間泵送到液壓腔室56中的液壓液體的總體積，該總體積與在第三衛星袋4中的血小板成分的體積相對應。控制單元80可編程成，使在第三衛星袋4中的血小板成分的實際體積一旦確定就顯示在屏幕81上。第八階段(第一規約)單核細胞成分被傳送到第一衛星袋2中。第八階段在第三夾緊閥部件44在第七階段的結束處一被關閉就可開始。在這個第八階段的開始處，三個夾緊閥部件42、43、44被關閉。轉子在與以前相同的離心速度下轉動。控制到第一衛星袋2的進口的第一夾緊閥部件42被打開，并且泵送系統60被致動從而在恒定流量(例如，約140ml/min)下將液壓液體泵送到液壓腔室56中。擴張的液壓腔室56擠壓分離袋1，并且使包括淋巴細胞、單細胞、少量紅血球、及剩余體積的富血小板血漿的單核細胞成分傳送到第一衛星袋2中。在預定體積(例如，在10與15ml之間)已經傳送到第一衛星袋2中時，泵送系統60被停止并且第一夾緊閥部件42被關閉。控制單元80通過將實際傳送到第一衛星袋2中的單核細胞成分的體積-該體積與在第一夾緊閥部件42的打開和關閉之間由步進馬達進行的步數相對應，添加到在第一衛星袋2中剩余的全血的經驗確定體積上-該體積被存儲在控制單元的存儲器中，確定在第一衛星袋2中的單核細胞成分的實際體積。控制單元80可編程成，使在第一衛星袋2中的單核細胞成分的實際體積一旦確定就顯示在屏幕81上。控制單元80通過從抗凝全血的以前確定體積減去血漿成分、血小板成分、及單核細胞成分的以前確定體積，確定在分離袋1中剩余的紅血球的體積。控制單元80也可確定在第四衛星袋5中紅血球的體積，該體積由在第一分離規約的第十階段的最后處紅血球從分離袋1到第四衛星袋5中的實際后續傳送而生成。控制單元80通過從抗凝全血的以前確定體積減去血漿成分、血小板成分、單核細胞成分的以前確定體積、和白細胞減少過濾器觀的內部體積；并將在第四衛星袋5中包含的紅血球存儲溶液的已知體積添加到結果上，計算紅血球的體積。控制單元80可編程成，使在分離袋1中的紅血球成分的實際體積和在第四衛星袋 5中的紅血球成分的實際體積之一、或兩者一旦確定就顯示在屏幕81上。第九階段(第一規約)離心過程被結束。轉子的轉動速度減小直到轉子停止，泵送系統60被致動從而在高流量(例如，約 800ml/min)下將液壓液體從液壓腔室56泵出，直到液壓腔室56大體是空的，并且夾緊閥部件42、43、44被致動從而密封和切斷傳送管20、25、沈。紅血球保持在分離袋1中。第十階段(第一規約)紅血球成分被傳送到第四衛星袋5中。轉子的蓋50被打開，并且從其除去連接到第四衛星袋5上的分離袋1。在傳送管 27上的夾子M被打開。堵塞在第四衛星袋5與白細胞減少過濾器觀之間的連通的易卸接頭四被打開。在第四衛星袋5中包含的存儲溶液被允許通過重力流過過濾器觀并且流入分離袋1中，在該處它與紅血球混合從而降低其粘度。分離袋1的內容物然后允許通過重力流過過濾器觀并且流入第四衛星袋5中。白血球(粒細胞和殘余單細胞和淋巴細胞)由過濾器觀捕獲，從而在第四衛星袋5中的最終包裝紅血球成分基本沒有白血球，并且滿足小于每包裝紅血球成分5 X IO6白血球的AABB (American Association of Blood Banks (美國血庫協會))的標準。以上設備可編程成執行其它分離規約，例如用來執行用來分離三種成分——即血漿成分；包括血漿、血小板、白血球及紅血球的“血沉棕黃層(buffy coat)”成分；以及紅血球成分的第二分離規約，或用來分離兩種成分——即富血小板血漿成分和紅血球成分的第三分離規約。在圖1中所示的袋組，沒有第三衛星袋(用于血小板)，被用來執行第二規約。第二規約的主要步驟如下全血從第一衛星袋2被傳送到分離袋1中；在強旋轉沉積步驟 (3200RPM)之后，血漿的大部分被傳送到第二衛星袋3中，并且預定體積的“血沉棕黃層”成分被傳送到第一衛星袋2中；并且紅血球通過重力傳送到紅血球衛星袋5中。控制單元80 如以上關于第一規約解釋的那樣，確定抗凝全血的、血漿成分的、“血沉棕黃層”成分的、及紅血球成分的體積(“血沉棕黃層”成分與單核細胞成分相對應)。在圖1中所示的袋組，沒有第三衛星袋(用于血小板)，被用來執行第三規約。第三規約的主要步驟如下全血從第一衛星袋2 (它以后不重復使用)傳送到分離袋1中；在弱旋轉沉積步驟O000RPM)之后，富血小板血漿成分被傳送到第二衛星袋3中；而紅血球最終通過重力傳送到紅血球衛星袋5中。控制單元80如以上關于第一規約解釋的那樣，確定抗凝全血的、富血小板血漿成分的、及紅血球成分的體積(富血小板血漿成分與血漿成分相對應)。如以上提到的那樣，由控制單元80確定的各個實際體積值可選擇性地顯示在分離設備的屏幕81上。它們也存儲在控制單元的存儲器中以便以后打印在衛星袋上。這種數據也可傳送到從多個分離設備和規約收集分離數據的數據庫，從而用于統計分析。對于本領域的技術人員顯然的是，對于這里描述的設備和方法可進行各種修改。 因而，應該理解，本發明不限于在說明書中討論的主題。而是，本發明打算覆蓋修改和變更。
權利要求
1.一種用來將一定體積的復合液體分離成至少第一成分和第二成分的方法，包括對包含一定體積的復合液體的分離袋施加離心作用，從而引起在分離袋中的至少第一成分和第二成分的沉積，其中剩余體積的氣體存在于分離袋中；使剩余體積的氣體和第一成分流到與分離袋連接的第一成分袋中； 當第一成分的至少第一部分已經傳送到第一成分袋中時，停止第一成分到第一成分袋中的流動；在剩余體積的氣體已經傳送到第一成分袋中之后，確定第一成分何時開始灌注到第一成分袋中；確定傳送到第一成分袋中的第一成分的第一部分的實際體積，其中第一成分的第一部分的實際體積大體與在第一成分開始灌注到第一成分袋中與第一成分停止流到第一成分袋中之間被傳送的體積相對應。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，使剩余體積的氣體和第一成分流到第一成分袋中包括將壓力施加到分離袋上。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，確定第一成分何時開始灌注到第一成分袋中包括監視施加到分離袋上的壓力的進展；由施加到分離袋上的壓力的變化確定第一成分何時開始灌注到第一成分袋中。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，壓力的變化與在剩余體積的氣體傳送到第一成分袋中期間在已經大體穩定地升高之后變得大體恒定的壓力相對應。
5.根據權利要求3所述的方法，其中，將壓力施加到分離袋上包括將液壓液體泵送到分離腔室中，分離袋被包圍在該分離腔室中。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，監視施加到分離袋上的壓力的進展包括測量液壓液體的壓力。
7.根據權利要求5所述的方法，其中將液壓液體泵送到分離腔室中包括按確定離散體積的增量而泵送液壓液體，并且確定傳送到第一成分袋中的第一成分的第一部分的實際體積包括對在第一成分開始灌注到第一成分袋中與第一成分停止流到第一成分袋中之間的增量數量進行計數。
8.根據權利要求1所述的方法，還包括探測在與離心軸線相距一段距離處在分離袋中的第一與第二成分之間的界面，其中在探測到該界面之后停止第一成分到第一成分袋中的流動。
9.根據權利要求1所述的方法，還包括確定在分離袋中復合液體的實際體積，并且其中引起步驟還包括將液壓流體泵送到具有固定體積并且其中包圍有分離袋的分離腔室中，從而使分離袋中所包含的氣體體積傳送到至少一個成分袋中并且使第一成分的第一部分傳送到第一成分袋中；確定在第一成分開始灌注到第一成分袋中以前泵送到分離腔室中的液壓流體的體積；以及至少由分離腔室的固定體積、和在第一成分開始灌注到第一成分袋中以前泵送到分離腔室中的液壓流體的體積，確定在分離袋中復合液體的實際體積。
10.根據權利要求9所述的方法，其中將液壓流體泵送到其中包圍有分離袋的分離腔室中包括按確定離散體積的增量而泵送液壓流體；并且確定在分離袋中復合液體的實際體積包括對在液壓流體開始流到分離腔室中與第一成分開始灌注到第一成分袋中之間的增量數量進行計數。
11.根據權利要求9所述的方法，還包括至少由所確定的復合液體的實際體積和傳送到第一成分袋中的第一成分的第一部分的確定體積，確定第二成分的實際體積。
12.根據權利要求1所述的方法，其中，對分離袋施加離心作用引起在分離袋中的第一成分與第二成分之間的中間成分的沉積。
13.根據權利要求12所述的方法，還包括當第一成分的第一部分已經傳送到第一成分袋中時，使第三成分流到與分離袋連接的第三成分袋中，其中第三成分包括第二成分的一部分、中間成分以及當第一成分的第一部分已經傳送到第一成分袋中時留在分離袋中的第一成分的第二部分；當第三成分的一定體積已經傳送到第三成分袋中時，停止第三成分到第三成分袋中的流動；以及確定傳送到第三成分袋中的第三成分的實際體積。
14.根據權利要求13所述的方法，還包括最初將一定體積的復合液體從與分離袋連接的復合液體袋傳送到分離袋中，其中一定剩余體積的復合液體留在復合液體袋中，并且其中該剩余體積具有已知值；將復合液體袋用作第三成分袋；以及至少由復合液體的剩余體積和傳送到復合液體袋中的第三成分的實際體積，確定在復合液體袋中第三成分的實際體積。
15.根據權利要求13所述的方法，其中，使第三成分流到復合液體袋中包括按確定離散體積的增量將液壓液體泵送到包含分離袋的分離腔室中。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，確定傳送到第三成分袋中的第三成分的實際體積包括對在第三成分開始流到第三成分袋中與第三成分停止流到第三成分袋中之間的增量進行計數，以及由增量的計數數量和一個增量的確定體積，計算傳送到復合液體袋中第三成分的實際體積。
17.根據權利要求13所述的方法，還包括確定在分離袋中復合液體的實際體積；至少由所確定的復合液體的實際體積、所確定的傳送到第一成分袋中的第一成分的實際體積、及所確定的傳送到第三成分袋中的第三成分的實際體積，確定第二成分的實際體積。
18.一種用來在分離袋中將一定體積的復合液體分離成至少第一成分和第二成分的設備，包括轉子，用來繞轉子的轉動軸線旋轉分離袋；流體傳送系統，用來使氣體和第一成分的至少第一部分從分離袋傳送到連接到其上的第一成分袋中；存儲器，用來存儲允許分離袋中所包含的一定體積的復合液體的至少第一成分和第二成分的沉積的至少一個轉子離心速度；以及控制單元，編程成用來使轉子以至少一個轉子離心速度轉動，從而引起分離袋中所包含的一定體積的復合液體的至少第一和第二成分的沉積；使流體傳送系統將氣體和第一成分的至少一部分傳送到與分離袋連接的第一成分袋中；以及確定在第一成分開始灌注到第一成分袋中與第一成分停止流到第一成分袋中之間、傳送到第一成分袋中的第一成分的至少一部分的實際體積。
19.根據權利要求18所述的設備，其中，流體傳送系統包括擠壓系統，用來將壓力施加到分離袋上；和壓力傳感器，用來測量施加到分離袋上的壓力，其中控制單元還被編程成用來從壓力傳感器接收信息；監視來自壓力傳感器的壓力信息，從而在一定體積的氣體已經傳送到第一成分袋中之后，確定第一成分何時實際開始灌注到第一成分袋中。
20.根據權利要求19所述的設備，其中，控制單元還被編程成，用來通過探測與在所述一定體積的氣體的傳送期間在已經大體穩定地升高之后變得大體恒定的壓力相對應的壓力變化，確定第一成分何時實際開始灌注到第一成分袋中。
21.根據權利要求18所述的設備，還包括用來探測在離轉動軸線的一段距離處在分離袋中的第一與第二成分之間的界面的界面傳感器，其中控制單元還被編程成用來從界面傳感器接收信息；并且在第一與第二成分之間的界面由界面傳感器探測到之后使流體傳送系統停止將第一成分的第一部分傳送到第一成分袋中。
22.根據權利要求18所述的設備，其中，轉子還包括用來包含分離袋的分離腔室，其中流體傳送系統包括用來按確定離散體積的增量將液壓液體泵送到用來包含分離袋的轉子的分離腔室中的泵送裝置，并且其中控制單元還被編程成用來對在第一成分開始灌注到第一成分袋中與第一成分停止流到第一成分袋中之間的增量數量進行計數；以及由增量的計數數量和與一個增量相對應的確定體積，確定傳送到第一成分袋中的第一成分的第一部分的實際體積。
23.根據權利要求18所述的設備，還包括用來探測在離轉動軸線的一段距離處在分離袋中的氣體與復合液體之間的界面的界面傳感器，其中控制單元還被編程成用來從界面傳感器接收信息；和在氣體與復合液體之間的界面由界面傳感器探測到之后，使流體傳送系統將氣體從分離袋傳送到與該分離袋連接的衛星袋中，直到確定時間段已經過去。
24.根據權利要求18所述的設備，其中，轉子還包括包含分離袋的固定體積的分離腔室，流體傳送系統包括用來將液壓液體泵送到分離腔室中的泵送系統，并且其中控制單元還被編程成用來將液壓流體泵送到分離腔室中，從而使分離袋中所包含的一定體積的氣體傳送到至少一個成分袋中和使第一成分的第一部分傳送到第一成分袋中；確定在第一成分開始灌注到第一成分袋中以前泵送到分離腔室中的液壓流體的體積；以及至少由分離腔室的固定體積和在第一成分開始灌注到第一成分袋中以前泵送到分離腔室中的液壓流體的體積，確定在分離袋中復合液體的實際體積。
25.根據權利要求M所述的設備，其中，泵送系統設計成用來按確定離散體積的增量而泵送液壓流體，并且控制單元還被編程成用來對在液壓流體開始流到分離腔室中與第一成分開始灌注到第一成分袋中之間的增量數量進行計數；由增量的計數數量和一個增量的確定離散體積，計算泵送到分離腔室中的液壓流體的體積。
26.根據權利要求25所述的設備，其中，控制單元還被編程成，用來至少由所確定的在分離袋中的復合液體的實際體積和傳送到第一成分袋中的第一成分的實際體積，確定第二成分的實際體積。
27.根據權利要求18所述的設備，其中存儲器中所存儲的至少一個轉子離心速度允許分離袋中所包含的一定體積的復合液體的至少第一成分、第二成分及中間成分的沉積；并且控制單元還被編程成用來使轉子在允許分離袋中所包含的一定體積的復合液體的第一、第二及中間成分沉積的至少一個離心速度下轉動；當第一成分的第一部分已經傳送到第一成分袋中時，使流體傳送系統將一定體積的第三成分傳送到與分離袋連接的第三成分袋中，其中第三成分包括第二成分的一部分、中間成分以及當第一成分的第一部分已經傳送到第一成分袋中時留在分離袋中的第一成分的第二部分；以及確定傳送到第三成分袋中的第三成分的實際體積。
28.根據權利要求27所述的設備，其中轉子還包括包含分離袋的分離腔室，并且其中流體傳送系統包括用來按確定離散體積的增量將液壓流體泵送到分離腔室中的泵送系統， 并且其中控制單元還被編程成用來對在泵送系統被致動以將第三成分傳送到第三成分袋中與泵送系統被停止之間的增量數量進行計數；和由增量的計數數量和一個增量的確定體積，確定傳送到第三成分袋中的第三成分的實際體積。
29.根據權利要求觀所述的設備，控制單元還被編程成，用來至少由復合液體的實際體積、所確定的傳送到第一成分袋中的第一成分的實際體積以及所確定的傳送到第三成分袋中的第三成分的實際體積，確定第二成分的實際體積。
30.根據權利要求27所述的設備，還包括連接到控制單元上的屏幕，其中控制單元還被編程成用來在屏幕上顯示在分離袋中的復合液體的實際體積、在分離袋中第二成分的實際體積、傳送到第一成分袋中的第一成分的至少一部分的實際體積、及傳送到第三成分袋中的第三成分的實際體積的至少一個。
全文摘要
用來將一定體積的復合液體分離成至少第一成分和第二成分的方法和設備，包括離心包含一定體積的復合液體和一定體積的氣體的分離袋(1)，從而沉積至少第一成分和第二成分分離袋(1)；移動一定體積的液壓流體以抵壓分離袋，從而使分離袋(1)的內容物的至少一部分傳送到連接到分離袋(1)上的至少一個成分袋(2、3、4、5)中；確定移動的液壓流體的體積；并且由所確定的液壓流體的移動體積確定復合液體或傳送成分的體積。
文檔編號B04B13/00GK102274803SQ201110121588
公開日2011年12月14日 申請日期2007年8月28日 優先權日2006年9月6日
發明者B·M·霍姆斯, B·R·斯坦頓, L·斯特蘭德博格, L·珀森, N·赫格博格, P·皮爾斯泰德 申請人:科安比司特公司