基礎小講堂
有關精密泵技術
膜片泵必然發生脈動的原因?
在解釋膜片(往復動作)泵的參考書上,寫著“膜片泵必然發生脈動"。但是,這一說法并不完整,漏掉了“對于泵頭為1聯(單頭:一個泵頭)的情況"這個限制條件。
之所以如此,是因為如果制成1聯以外(2聯、3聯)的結構,就能有效減少泵的脈動。
泰克米納的Smoothflow Pump,就是在多聯隔膜泵的基礎之上,采用了自研特殊凸輪結構,實現了無脈動的送液效果。
3連式隔膜泵
「“ 空氣室原理"(圖1)。我們講過為了消除脈動,填埋圖的空白部分就可以了。然后,補好空白部分的一種方法是使用空氣室。
在此,請注意無脈動是指“圖表的瞬間流速的線相對于時間軸呈一條直線狀"。
因此,通過某種方法使流量特性如(圖1)所示即可。
如果使用3個偏心軸一點點地錯開驅動的時機(具體地說是每120°),從各泵頭噴出的液體的合成波形就會接近直線。
如果將偏心軸的運動各錯開120°,就能得到接近無脈動的狀態。這始終必須是120°。無論是90°還是180°都不能得到無脈動。
用3臺不同的泵
也能得到無脈動嗎?
有3臺泵,也就是說有3臺馬達。
在這種情況下,只要各自的馬達轉速相同就好了,但在現實中卻會有差異不同。
因此,運行當初,即使3連各自的驅動時機很好地取得了無脈動,過了一段時間波形也會偏離。
也就是說,脈動開始發生。不好的情況的話,與1連的情況相比較,脈動會更大。
例如,如果驅動的時間3連都相同(并且同步),則如下圖所示,脈動最大。
在這種狀態下,脈動會變得非常大,伴隨著脈動的現象(壓力過載?產生過大壓力)會明顯出現。
由此可以得出結論,使用3臺泵獲得無脈動實際上是不可能的。
※無視成本的話,理論上可以通過控制馬達的轉速。
Smoothflow Pump
泰克米納根據獨自的流體移送技術,開發了只用泵消除脈動的機構。
Smoothflow Pump采用了高精密等速度凸輪,可產生無脈動連續流動,實現無脈動、定量、高精度輸液。
在保持隔膜泵的優點(例如定量性能和與多種化學溶液的兼容性)的同時,消除流體移送的各種困擾。
動作原理
(1)用減速機減速馬達的旋轉。
(2)通過偏心機構將旋轉運動轉換為泵軸的往復運動。
(3)泵軸前端的隔膜在做往復運動時,泵頭內的容積會增減。
(4)隔膜向后移動時,泵頭內會產生負壓。此時,如(圖1)所示,噴出側的球閥關閉,防止藥液從噴出側配管中逆流。另一方面,吸入側的球閥為了打開流路,藥液從吸入側流入泵頭內。
(5)其次,隔膜向前方擠出時,泵頭內產生正壓,因此吸入側的球閥關閉流路,噴出側打開,藥液向噴出側排出。(圖2)
2連式無脈動機構
偏心機構采用高精密等速度凸輪,使1個泵頭的噴出特性呈(1)那樣的梯形波形。另一個泵頭如(2)所示錯開180°運行,合成波形為恒定流。
另外,吸入側(圖的下半部分)會引起脈動。
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