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蠕动泵的常见参数及常用电机驱动芯片---Trinamic(TMC)
Trinamic曹工 | 2022-10-07 23:31:38    阅读:236   发布文章

蠕动泵是一种可控制流速的液体输送装置,因为可以稳定控制流体的流速;无污染输送流体;维护简单便宜,

且具有输送精度高、较强的耐腐蚀性、剪切作用小、操作简单及易于维护等优势

所以广泛应用在科研、制****、化工、环保、饮料、食品、农业、印刷等各领域

其在科研实验室常被用于细胞组织输送、标本脱色、灌注、液体色谱分析以及酸性或碱性溶液输送等。

一、什么是蠕动泵?

蠕动泵,英文名为peristaltic pump。行业中对其有许多称呼,例如蠕动泵、计量泵、恒流泵、软管泵等。

根据输送的精度命名,其被称为计量泵、恒流泵;

根据产品构造命名,其被称为软管泵;

根据产品的原理命名,其被称为蠕动泵(本文中统一称为蠕动泵)。

二、蠕动泵的组成结构

蠕动泵由三部分组成:蠕动泵驱动器,蠕动泵泵头和蠕动泵软管

是一种可通过控制驱动器转速和不同流量软管,来实现流量高精度控制的液体输送装置。

三、蠕动泵的工作原理

通过挤压软管实现液体的输送,因此这种泵输送的液体在泵内只经过软管,没有死角,因此极易清洗,不易产生残留,非常适合于需要洁净输送的用途。

再因为蠕动泵每转一圈都会输出固定量的流体,因此蠕动泵流量控制非常精准,可以通过调速和计时的方式实现精确的计量输送。

蠕动状态的软管就像人的肠道一下推动管内的流体,因此不会对流体产生挤压和破坏,

所以也适合输送相对粘稠或含有一些颗粒的物料,例如含有果粒的果汁,不过需要注意选择匹配相应需求的软管。

拿辊子直径相同的泵相比较,产生较大“枕”体积的泵,其转子每转一圈所输送的流体体积也较大,但产生的脉动度也较大。

而产生较小“枕”体积的泵,其转子每转一圈所输送的流体体积也较小;快速、连续地形成的小“枕”使传输流体的流量近于恒定平稳状态。

工作原理解析:

(1)电机带动辊子转动

(2)辊子与泵壳,对泵管形成挤压

(3)在辊子转动的过程中,辊子挤压住的泵管区域后端,液体被推向下游

(4)在辊子转动的过程中,辊子挤压住的泵管区域,在辊子离开后,由于泵管的弹性,会恢复圆管形;

泵管由被挤压状态恢复到圆管状态,会形成吸力,而下游被辊子挤压住不导通,该吸力只能吸引上游的液体

(5)辊子连续转动,从而形成连续地液体从入口吸入、从出口排出

蠕动泵的分类及应用场景

按照流量分类

1、小流量蠕动泵:主要用于实验和医疗等行业,流量精度高;

2、中流量蠕动泵:主要用于实验、医疗和小型生产及分配等,流量精度高;

3、大流量蠕动泵:主要用于大流速实验、生产灌装和分配以及工业液体的输送等。

 

蠕动泵优点:

(1)不污染管子之外的其他结构,且无阀、无密封圈

(2)可在无液体填充情况下空转

(3)可以在无液体填充情况下自吸

(4)可处理含杂质较多的液体

(5)可正反两个方向工作

(6)可防止液体回流

蠕动泵缺点:

(1)泵管会老化:

泵管多为橡胶、硅胶等弹性体材料,长时间挤压之后,弹性会变差,不能更好的恢复变形,导致流量下降或流量波动变大。

(2)多个泵头或多根泵管之间,流量一致性不是特别好:

泵管方面,泵管本身是弹性体材料(硅胶、橡胶等材料),泵管壁厚、内径等差异,会引起不同泵管之间的流量差异。

泵头方面,棍子的外径大小、棍子与电机转轴之间的距离上的差异,挤压泵管的泵壳存在的公差,都会导致流量差异。

 

 下面来了解一下蠕动泵常见的一些参数:

在选择驱动器的时候,一般要考虑三个方面:转速,控制形式,防护等级。

驱动芯片:推荐Trinamic(TMC)电机驱动芯片,TMC2209、TMC2225、TMC2130等。

相较于普通的驱动芯片,其具有静音、防抖、高细分等技术,非常适合蠕动泵的应用场景。

转速:转速越高,流量越大,推荐选择略高于自己需求的转速。

控制形式:一般有着可调转速、流量分配、外部控制等多种形式。

防护等级:防护等级越高,防止外物入侵,水浸入的能力越高,结合自己行业的工作环境,选择相应的防护等级。

 

泵头的选择一般考虑五个方面:参考流量,通道需求,滚轮需求,抗化学性,软管更换。

参考流量:不同泵头搭载不同的软管,流量便也不尽相同,所以选择泵头的时候请注意参考流量。

通道需求:通道分为单通道或者多通道,如果有多通道需求的话,选择多通道泵头或者将泵头串接也可以。

滚轮需求:蠕动泵的滚轮越少,流出的流体脉动越高,流速越不稳定,如果对流体的稳定性要求高的,建议选择滚轮数多的泵头。

耐化学性:长时间使用蠕动泵,溢出的流体可能对泵头有所损害,所以这方面也要考虑到。

软管更换:如果更换软管频率比较高,建议选择可快速更换软管的蠕动泵。

 

选择软管时需考虑五个方面:参考流量,耐化学性,流体温度,软管寿命,吸程扬程。

参考流量:不同型号的软管所承载的流量是不一样的,根据自己对流量的需求,选择相应的软管即可。

耐化学性:蠕动泵的三种配件中,主要和流体接触的便是软管,所以软管的耐化学性是选择时需重点考虑的,

例如硅橡胶可耐高温低温,而氟橡胶具有优秀的抗氧化性和耐腐蚀性等。

流体温度:软管材质不同,耐温不同,普通的橡胶软管一般可达100°,而硅橡胶软管最高可耐200°高温。

软管寿命:虽说针对使用情况不同,软管寿命也上下浮动,但普遍来说进口的软管比国产的软管寿命略长一些。

吸程扬程:蠕动泵依靠转子之间产生的真空,利用空气压差进行流体的输送,也因此产生了吸程和扬程。

吸程指抽水口距离待抽液面的垂直距离,扬程是指泵扬水的高度。

软管的材料、内径、壁厚等多种因素都会对吸程扬程有所影响。

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