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如何调节微型真空泵的流量

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-01-19  来源:中仪学院  浏览次数:695
核心提示:微型薄膜泵是利用曲柄把电机的旋转运动转换为薄膜的振动,由于机构的原理,不可避免地存在压力和流量的波动。在流量-时间曲线上,泵的瞬时流量以类似正弦曲线的波形变化。

通常我们所说的微型真空泵是薄膜(隔膜)泵的一种,分为水泵和气泵两类,人们常常称为微型水泵、微型气泵。用于采样时还称为采样泵。它是使用电机、压电等动力带动薄膜高速振动来泵送流体。最常用的动力装置是直流电机。泵腔的入口、出口分别安装有单向阀,膜片向后运动时,泵腔体积增大,产生真空,在压差作用下,进口阀打开,吸入流体;当膜片向前运动时,泵腔体积减小,腔内压力升高,在压差作用下,出口阀打开,排出流体,如此循环往复。微型薄膜泵的优点是效率高;运动机构与输送介质完全隔离,对介质无污染;非动密封,无泄漏;可靠性好;体积小、重量轻;具有自吸能力;不怕空转;无需润滑保养;自身噪音低。微型真空泵作为水泵使用时,无需灌泵,启动后立即吸水排水。它既能抽气又能抽水,无水时不怕干转。微型真空泵的优点尤其是小巧、无污染性、自吸性使它在环保、石油、石化、卫生、食品、医药、化工、科研等领域得到了广泛运用。薄膜泵的主要缺点是输送介质温度受薄膜性能限制,一些薄膜泵不适于高粘度流体,出口压力波动幅度大,有时需安装缓冲设备或者对泵进行特殊设计。近年来技术领先的微型泵生产商在电机、隔膜材质上取得了突破性的进展,薄膜泵的使用在发达国家得到了很大发展,逐步占领了其它泵的一些领域。相信随着技术的进步,薄膜泵在我国的运用必将日益广泛。

    微型薄膜泵是利用曲柄把电机的旋转运动转换为薄膜的振动,由于机构的原理,不可避免地存在压力和流量的波动。在流量-时间曲线上,泵的瞬时流量以类似正弦曲线的波形变化。每分钟泵的瞬时流量叠加后称为平均流量。理论上的平均流量与泵腔和薄膜的大小、薄膜振幅、每分钟电机转速有关。实际使用中由于单向阀和其它部位可能存在泄漏、输送的流体具有压缩性、液体中溶解和蒸发的气体都会使泵的实际平均流量低于理论平均流量。微型薄膜泵的流量-转速曲线具有体积泵的特征,在外部阻力不变的情况下,流量基本与泵的转速成正比。当微型薄膜泵的排水流量增大时,其扬程(出口压力)会近似线性地下降。

    在很多场合我们需要较为精确地调节微型真空泵的流量,常常采用以下两种方法。

    一、降低泵的工作电压,常用于有刷电机。微型泵的电源首先要有稳压功能,功率要足够,保证在泵额定工况下电压稳定。降低泵的输入电压后,电机转速、流量也随之降低,而且比较接近线性关系。泵降压运行附带的好处是有利于延缓电机电刷的磨损、延长电机的寿命。但是要特别注意降压后泵能否正常运转。如果泵入口处真空度较高、下游管路阻力较大、泵的负载较大时,降压后容易造成电机无法启动,使电机温度上升,甚至烧毁,产生安全隐患。一般用降压来调节流量只适合于负载不大的场合,小幅度地调节流量。微型真空泵额定的流量是在规定的上下游阻力条件下测得的。用户的实际使用条件各不相同,需要经过试验确定允许的降压、调节流量范围。如果用户使用中,管路阻力、泵的负载经常变化,用降压来调节流量容易出现电机工作乏力甚至无法运转,不便于控制。

    二、在管路中调节。在泵上游安装流量调节阀,或者下游安装旁路阀。这种办法流量调节的范围较大,缺点是增加了能量损失,增大了噪音,微型阀门需要手动调节,不便于自动控制。 

随着各行业自控水平的进步,人们对微型泵流量精确控制不断提高的要求呼唤更先进的泵。目前行业领先的气海公司研制出了多型可调速微型真空水、气泵,是机电一体化技术发展的最新成果。以前的微型泵都使用传统的直流有刷电机,采用机械方式换向,在电刷和换向器之间存在机械摩擦,由此带来了火花、噪声、电磁干扰以及寿命短等缺点。气海可调速微型泵配置了先进的、全功能无刷直流电机,自带PWM(脉宽调制)线,能方便可靠地调节流量,克服了机械换向装置的固有缺点,具有调速精度高且稳定,体积小、重量轻、效率高、转动惯量小、不存在励磁损耗等诸多优点。无刷直流电机的转速设定,取决于速度指令高低。经试验,“气海”的调速泵通过系统的控制可以实现在调速范围内恒转矩运行,特别适用于高品质的调速领域。气海可调速微型泵能输出电机转速反馈信号(FG),实现了对电机工况的实时监控,能及时发现问题,更便于自动控制。具有完善的自我保护功能,在泵卡死、过热等意外情况下能自动停机。

用户使用可调速微型泵时系统主要由以下几个部分组成:1、微机系统, 是整个系统的“大脑”,对整个系统进行智能控制和管理,并对检测信号进行处理,一般采用单片机系统。2、泵。3、检测装置,主要是各种流量、压力传感器,它们可感应相应的信号,这些信号经过放大处理后,送入微机系统进行处理,并得出控制指令,进行相应的控制操作。4、报警装置,传感器感应到的信号经微机处理后,得出报警控制信号,再由报警装置响应,主要有光电报警(发光二极管)和声音报警(扬声器和蜂鸣器)等。5、输入及显示装置,输入部分负责设定各种参数,显示部分负责显示各参数和当前的工作状态等,多采用LED数码管显示和LCD液晶显示。最新的气海可调速微型泵是自动控制泵流量的首选设备

 
关键词: 微型真空泵
 
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