蠕動(dòng)泵是一種可控制流速的液體輸送裝置,因?yàn)榭梢苑(wěn)定控制流體的流速;無污染輸送流體;維護(hù)簡單便宜, 且具有輸送精度高、較強(qiáng)的耐腐蝕性、剪切作用小、操作簡單及易于維護(hù)等優(yōu)勢, 所以廣泛應(yīng)用在科研、制藥、化工、環(huán)保、飲料、食品、農(nóng)業(yè)、印刷等各領(lǐng)域。 其在科研實(shí)驗(yàn)室常被用于細(xì)胞組織輸送、標(biāo)本脫色、灌注、液體色譜分析以及酸性或堿性溶液輸送等。 一、什么是蠕動(dòng)泵? 蠕動(dòng)泵,英文名為peristaltic pump。行業(yè)中對其有許多稱呼,例如蠕動(dòng)泵、計(jì)量泵、恒流泵、軟管泵等。 根據(jù)輸送的精度命名,其被稱為計(jì)量泵、恒流泵; 根據(jù)產(chǎn)品構(gòu)造命名,其被稱為軟管泵; 根據(jù)產(chǎn)品的原理命名,其被稱為蠕動(dòng)泵(本文中統(tǒng)一稱為蠕動(dòng)泵)。 二、蠕動(dòng)泵的組成結(jié)構(gòu) 蠕動(dòng)泵由三部分組成:蠕動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)器,蠕動(dòng)泵泵頭和蠕動(dòng)泵軟管, 是一種可通過控制驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)速和不同流量軟管,來實(shí)現(xiàn)流量高精度控制的液體輸送裝置。 三、蠕動(dòng)泵的工作原理 通過擠壓軟管實(shí)現(xiàn)液體的輸送,因此這種泵輸送的液體在泵內(nèi)只經(jīng)過軟管,沒有死角,因此極易清洗,不易產(chǎn)生殘留,非常適合于需要潔凈輸送的用途。 再因?yàn)槿鋭?dòng)泵每轉(zhuǎn)一圈都會(huì)輸出固定量的流體,因此蠕動(dòng)泵流量控制非常精準(zhǔn),可以通過調(diào)速和計(jì)時(shí)的方式實(shí)現(xiàn)精確的計(jì)量輸送。 ![]() 所以也適合輸送相對粘稠或含有一些顆粒的物料,例如含有果粒的果汁,不過需要注意選擇匹配相應(yīng)需求的軟管。 拿輥?zhàn)又睆较嗤谋孟啾容^,產(chǎn)生較大“枕”體積的泵,其轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈所輸送的流體體積也較大,但產(chǎn)生的脈動(dòng)度也較大。 而產(chǎn)生較小“枕”體積的泵,其轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈所輸送的流體體積也較小;快速、連續(xù)地形成的小“枕”使傳輸流體的流量近于恒定平穩(wěn)狀態(tài)。 工作原理解析: (1)電機(jī)帶動(dòng)輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng) (2)輥?zhàn)优c泵殼,對泵管形成擠壓 (3)在輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)的過程中,輥?zhàn)訑D壓住的泵管區(qū)域后端,液體被推向下游 (4)在輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)的過程中,輥?zhàn)訑D壓住的泵管區(qū)域,在輥?zhàn)与x開后,由于泵管的彈性,會(huì)恢復(fù)圓管形; 泵管由被擠壓狀態(tài)恢復(fù)到圓管狀態(tài),會(huì)形成吸力,而下游被輥?zhàn)訑D壓住不導(dǎo)通,該吸力只能吸引上游的液體 (5)輥?zhàn)舆B續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),從而形成連續(xù)地液體從入口吸入、從出口排出 蠕動(dòng)泵的分類及應(yīng)用場景 按照流量分類 1、小流量蠕動(dòng)泵:主要用于實(shí)驗(yàn)和醫(yī)療等行業(yè),流量精度高; 2、中流量蠕動(dòng)泵:主要用于實(shí)驗(yàn)、醫(yī)療和小型生產(chǎn)及分配等,流量精度高; 3、大流量蠕動(dòng)泵:主要用于大流速實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)灌裝和分配以及工業(yè)液體的輸送等。 蠕動(dòng)泵優(yōu)點(diǎn): (1)不污染管子之外的其他結(jié)構(gòu),且無閥、無密封圈 (2)可在無液體填充情況下空轉(zhuǎn) (3)可以在無液體填充情況下自吸 (4)可處理含雜質(zhì)較多的液體 (5)可正反兩個(gè)方向工作 (6)可防止液體回流 蠕動(dòng)泵缺點(diǎn): (1)泵管會(huì)老化: 泵管多為橡膠、硅膠等彈性體材料,長時(shí)間擠壓之后,彈性會(huì)變差,不能更好的恢復(fù)變形,導(dǎo)致流量下降或流量波動(dòng)變大。 (2)多個(gè)泵頭或多根泵管之間,流量一致性不是特別好: 泵管方面,泵管本身是彈性體材料(硅膠、橡膠等材料),泵管壁厚、內(nèi)徑等差異,會(huì)引起不同泵管之間的流量差異。 泵頭方面,棍子的外徑大小、棍子與電機(jī)轉(zhuǎn)軸之間的距離上的差異,擠壓泵管的泵殼存在的公差,都會(huì)導(dǎo)致流量差異。 ![]() 在選擇驅(qū)動(dòng)器的時(shí)候,一般要考慮三個(gè)方面:轉(zhuǎn)速,控制形式,防護(hù)等級(jí)。 驅(qū)動(dòng)芯片:推薦Trinamic(TMC)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,TMC2209、TMC2225、TMC2130等。 相較于普通的驅(qū)動(dòng)芯片,其具有靜音、防抖、高細(xì)分等技術(shù),非常適合蠕動(dòng)泵的應(yīng)用場景。 ![]() 控制形式:一般有著可調(diào)轉(zhuǎn)速、流量分配、外部控制等多種形式。 防護(hù)等級(jí):防護(hù)等級(jí)越高,防止外物入侵,水浸入的能力越高,結(jié)合自己行業(yè)的工作環(huán)境,選擇相應(yīng)的防護(hù)等級(jí)。 泵頭的選擇一般考慮五個(gè)方面:參考流量,通道需求,滾輪需求,抗化學(xué)性,軟管更換。 參考流量:不同泵頭搭載不同的軟管,流量便也不盡相同,所以選擇泵頭的時(shí)候請注意參考流量。 通道需求:通道分為單通道或者多通道,如果有多通道需求的話,選擇多通道泵頭或者將泵頭串接也可以。 滾輪需求:蠕動(dòng)泵的滾輪越少,流出的流體脈動(dòng)越高,流速越不穩(wěn)定,如果對流體的穩(wěn)定性要求高的,建議選擇滾輪數(shù)多的泵頭。 耐化學(xué)性:長時(shí)間使用蠕動(dòng)泵,溢出的流體可能對泵頭有所損害,所以這方面也要考慮到。 軟管更換:如果更換軟管頻率比較高,建議選擇可快速更換軟管的蠕動(dòng)泵。 選擇軟管時(shí)需考慮五個(gè)方面:參考流量,耐化學(xué)性,流體溫度,軟管壽命,吸程揚(yáng)程。 參考流量:不同型號(hào)的軟管所承載的流量是不一樣的,根據(jù)自己對流量的需求,選擇相應(yīng)的軟管即可。 耐化學(xué)性:蠕動(dòng)泵的三種配件中,主要和流體接觸的便是軟管,所以軟管的耐化學(xué)性是選擇時(shí)需重點(diǎn)考慮的, 例如硅橡膠可耐高溫低溫,而氟橡膠具有優(yōu)秀的抗氧化性和耐腐蝕性等。 流體溫度:軟管材質(zhì)不同,耐溫不同,普通的橡膠軟管一般可達(dá)100°,而硅橡膠軟管最高可耐200°高溫。 軟管壽命:雖說針對使用情況不同,軟管壽命也上下浮動(dòng),但普遍來說進(jìn)口的軟管比國產(chǎn)的軟管壽命略長一些。 吸程揚(yáng)程:蠕動(dòng)泵依靠轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生的真空,利用空氣壓差進(jìn)行流體的輸送,也因此產(chǎn)生了吸程和揚(yáng)程。 吸程指抽水口距離待抽液面的垂直距離,揚(yáng)程是指泵揚(yáng)水的高度。 軟管的材料、內(nèi)徑、壁厚等多種因素都會(huì)對吸程揚(yáng)程有所影響。 |
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