无刷驱动工业级蠕动泵

蠕动泵是一种能够高效、可靠地输送流体的设备，广泛应用于化工、医药、食品、水处理等行业中。作为一种特殊的泵类，蠕动泵具有独特的工作原理和结构特点，是工业领域中的重要设备。本文将会详细介绍蠕动泵的相关知识，为工业领域的从业者提供全方位的技术支持，帮助大家更好地应用蠕动泵，提高工作效率和经济效益。　　一、蠕动泵的基本原理　　蠕动泵是一种依靠弹性挤压液体的泵，具有无阀、无密封、低剪切力等特点。蠕动泵采用橡胶套管或管路作为输送介质，套管在泵体内依靠振荡器、齿轮等驱动，通过挤压的方式将液体按照一定的流量送入管道中，精准、稳定地完成压力输送。　　二、蠕动泵的优势　　相比传统泵类，蠕动泵在应用中具有以下优势：　　1、无泄漏：蠕动泵采用橡胶套管作为输送介质，不需要密封件，因此不存在泄漏的可能性，避免了环境污染、成本浪费等问题。　　2、低剪切力：蠕动泵在输送液体时，由于弹性套管的挤压作用，液体在管内的剪切力极小，能够保证液体质量，不损伤或破坏液体中的成分和形态。　　3、运行可靠：蠕动泵在运行中，由于系统简单、零部件少、易维护等特点，能够保证稳定可靠的工作状态，大大降低了维修成本和故障率。　　4、精确定量：蠕动泵能够根据实际需要精准地调节流量，控制输送的速度和效率，提高生产质量和经济效益。　　三、蠕动泵的分类　　根据不同的工作原理和结构形式，蠕动泵可以分为以下几种类型：　　1、橡胶套管蠕动泵：由于其简单的结构形式和可靠的工作性能，是工业领域中应用最广泛的蠕动泵类别。橡胶套管蠕动泵能够适应不同的工作环境和输送介质，具有输送压力高、流量大、环保、耐腐蚀等优势。　　2、齿轮泵：齿轮蠕动泵采用齿轮传动的形式，能够稳定地输送高压、高粘度、高温、高浓度等液体介质，具有可靠性高、精度高、维护方便等优点。　　3、柱塞泵：柱塞蠕动泵采用柱塞驱动的输送方式，适用于输送低压、高流量、高浓度等介质，具有输送稳定、流量可调、操作简单等特点。　　四、蠕动泵的应用领域　　作为一种适用范围广泛、具有特殊优势的泵类，蠕动泵在工业领域中得到了广泛的应用。具体应用领域包括：　　1、化工行业：蠕动泵适用于输送酸、碱、盐、溶剂等化学介质，能够保证精准的投药和计量，避免造成环境污染和生产事故。　　2、医药行业：蠕动泵能够稳定、可靠地输送生化试剂、高纯度药品等介质，具有用药精度高、卫生安全等特点。　　3、食品行业：蠕动泵能够输送液态食品、食品添加剂等介质，具有流量稳定、温度一致、营养成分不变等特点。　　4、水处理行业：蠕动泵能够输送污水、废水、处理液等介质，具有流量大、压力高、耐腐蚀等特定。　　五、选择蠕动泵的注意事项　　在应用蠕动泵时，需要注意以下几点：　　1、选择适合的型号：蠕动泵的型号需要根据实际的工作条件和需求进行选择，要满足输送介质的流量、压力、温度等要求，避免选型不当造成不必要的损失。　　2、注意管路的布置：管路的布置需要符合实际的流程要求，避免管路过长、过弯、过窄等问题，防止液体的堵塞和泄漏。　　3、保持清洁卫生：在使用过程中，需要保持蠕动泵的清洁卫生，避免外来物质进入套管，影响输送质量和寿命。　　4、定期维护保养：蠕动泵作为一种机械设备，需要定期进行维护和保养，检查部件的磨损和损坏情况，保证其正常运转和耐用性。　　最后总结，蠕动泵的广泛应用和不断发展，为工业生产和人类生活带来了重要的贡献。作为工业领域中的专家，在掌握蠕动泵的基本原理、优势、分类、应用领域和选择注意事项的基础上，能够更好地运用蠕动泵设备，提高工作效率和经济效益。

生物反应器对于过程中补料、补酸碱的需求决定了设备对蠕动泵控制精度的高要求，而步进电机控制蠕动泵的方式有多种，用于生物反应器上的通常是脉冲、模拟量和RS-485通讯三种。为了研究这三种控制方式对于蠕动泵控制精度的直观影响，HOLVES专门做了一次对比实验。首先，先要了解这三种驱动方式分别是什么？ 脉冲量：是取值总是不断的在0(低电平)和1(高电平)之间交替变化的数字量。每秒钟脉冲交替变化的次数称为频率。脉冲量主要用于步进电机和伺服电机的位置控制、速度控制、扭矩控制等。 模拟量：是连续的电压、电流等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，其经过抽样和量化后就是数字量。模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量，所以要实现它们之间的转换需要有传感器把模拟量转换成数电量。如果这一电量不是标准的，还需要通过变送器把非标准的电量转换成标准的电信号。此外，还需要有模拟量输入单元(AD)把这些标准的电信号转换成数字信号。 RS-485：是一种串行数据接口标准，为了扩展应用范围通信能力，增加了多点、双向通信能力，即允许在一条平衡总线上连接最多32个接收器，同时还增加了发送器的驱动能力和通信冲突的保护特性，通过差分传输扩展总线的共模范围。#实验测试#1、实验设计测试3种不同驱动方式的蠕动泵在“不同转速下泵出相同体积的液体”和“相同转速下泵出不同液体体积”两种情况下，通过液体体积与设定值的差异去判断步进电机的驱动方式在不同于校准参数时对蠕动泵精度的影响。2、实验方法及步骤（1）实验材料脉冲量蠕动泵（测试前已进行校准）模拟量蠕动泵（测试前已进行校准）RS-485通讯蠕动泵（测试前已进行校准）16号硅胶管量筒1（量程: 20mL，精度: 0.5mL)量筒2（量程: 50mL，精度: 1mL）烧杯纯水（2）实验步骤① 将16号硅胶管扣入蠕动泵滚轮中心，扣上盖板以固定蠕动泵；② 将硅胶管进液端和出液端均放置在装有纯水的烧杯中；③ 设定手动转速，将硅胶管内的空气排出，当纯水泵至硅胶管出液端管口时，即下图红线位置，停止泵液；④ 将出液端放置在合适量程的量筒内，注意不要贴壁，以防液体挂壁影响实验结果；⑤ 在设备上设置好蠕动泵的转速和目标泵出液的体积后，运行蠕动泵，并记录运行时间；⑥ 泵液结束后，观察并记录实际泵出液的体积；⑦ 重复以上操作，测试并记录所有蠕动泵的运行数据。3、注意事项① 蠕动泵在进行实验前，统一使用16号硅胶管以50rpm的转速泵出20mL的泵出液体积，以进行校准操作。② 在实验进行过程中，无论泵出液体积出现多少差异，都不可再进行校准操作。③ 读取泵出液体积时，将量筒放在平整的桌面上，使视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平。4、实验数据分析实验的数据进行整理，得到下表：（步进电机驱动精度测试）（精度测试散点示意图）从表中数据可以看出，一旦改变了转速和泵出量，不同的驱动方式控制的蠕动泵会有不同结果。3种驱动方式中，RS-485通讯方式的控制精度最优，脉冲次之，模拟量的误差最大。 RS-485通讯的优点RS-485通讯方式除了赋予蠕动泵高控制精度外，还具备以下优点：① 系统运行稳定——利用专用通信总线把集中器和主站安全、可靠地连接起来。除非设备接口硬件损坏，或者总线线路断开，否则总线抄表系统会一直保持良好的通信效果和抄收成功率。② 通信速率高——由于使用的是专用的有线通信线路连接，线路上除了通信信号外，再无其他信号。且外来的干扰信号耦合到线路后的衰减很大，所以集中器能以较高的速率与主站通信。③ 抗干扰——RS-485总线信道是专用的通信信道，通过在通信线缆上添加的屏蔽，可以有效地保证通信效果，所以具有较强的抗空间干扰性能。HOLVES的生物反应器在步进电机的驱动方式上已基本更新为RS-485通讯方式，有效地提高了发酵过程中蠕动泵的调控性能。HOLVES一直在为全方位提高生物反应器的性能努力希望为生物实验提供更为自动化和更为精密的设备。注：本篇文章内容为霍尔斯HOLVES版权所有，未经授权禁止转载及使用。

蠕动泵由驱动器、泵头和软管三部分组成。液体与泵管隔离，泵管可快速更换，液体可逆行，运行干燥，维护成本低，形成了蠕动泵的主要竞争优势。　　目前，蠕动泵已广泛应用于各个领域PreFluid让我们普及一下：　　制药行业：固体制剂工艺采用蠕动泵作为喷雾干燥机、沸腾造粒机、滴丸机、包装机等设施输送液体 生物制品、疫苗采用高精度蠕动泵包装GMP要求　　食品工业：蠕动泵用于灌装饮料　　医疗行业：血液透析仪循环泵、吸脂注水、骨刀机等牙科仪器、内窥镜等　　化学实验室：液体精密滴入化学实验室　　环保水处理：环保在线检查COD仪器取样，耐腐蚀，自吸能力强 在水处理中，蠕动泵应添加次氯酸钠、氯化铁等化学物质，以调节水PH值　　工业印刷：洗涤剂自动添加到洗衣机行业，用蠕动泵输送油墨和光油　　新能源产业：燃料电池、电池试剂添加 太阳能应用于坩埚喷漆氮化硅　　建材行业：蠕动泵应用于建筑材料、混凝土外加剂等