CN100523501C

CN100523501C - 微量软管泵

Info

Publication number: CN100523501C
Application number: CNB2007100707116A
Authority: CN
Inventors: 应义斌; 叶尊忠; 王剑平; 李延斌
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2007-08-06
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2027-08-06
Also published as: CN101117955A

Abstract

本发明公开了一种微量软管泵。嵌入式微机分别与模拟速度控制模块、数字速度控制接口、方向控制模块和状态显示模块连接；光源和光接收模块分别连接嵌入式微机，光源和光接收模块，安装在软管两侧，软管位于光路中央；前头驱动模块和后头驱动模块是平行的，并且和软管垂直，软管放在支撑板上，压板驱动模块位于前头驱动模块和后头驱动模块中间，前头驱动模块、后头驱动模块和压板驱动模块分别连接嵌入式微机。光学系统来实现光的发射和接收，进行软管内缺液和气泡的检测；泵驱动系统通过对泵的动作控制实现液体输送。本发明结构简单，操作方便，达到无缝输送软管内的物质，减少污染，可以精确输送物质的量；有速度调节方便，更换软管简单。

Description

微量软管泵

技术领域

本发明涉及微量泵，尤其是涉及一种能精确输送微量液体的微量软管泵。

背景技术

软管泵(也叫蠕动泵)广泛应用于制药、食品、化工等行业，输送的介质不与泵体接触，这样有利于输送一些带有敏感性的、粘稠的、强腐蚀性的、具有磨削作用的、纯度要求高的、以及含有一定颗粒状物料的介质。目前使用软管泵普遍采用滚子滚动挤压软管所产生的负压来输送液体，或者是。泵体中的软管被挤压而拉伸，需要在泵体的进出端两侧用限位装置来防止软管被滚子拉走；此外系统加工复杂，而且不能检测缺液或气泡。

发明内容

本发明的目的是提供一种微量软管泵，该软管泵采用直接垂直次序挤压软管而输送液体，该软管泵不仅取消限位装置，而且能可以改变泵中液体流动方向；配合光学系统就可以检测是否有气泡和缺液。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括控制系统、光学系统、机械驱动系统、软管和支撑板；其中：

1)控制系统：包括嵌入式微机、模拟速度控制模块、数字速度控制接口、方向控制模块和状态显示模块；嵌入式微机分别与模拟速度控制模块、数字速度控制接口、方向控制模块和状态显示模块连接；

2)光学系统：包括光源和光接收模块；光源和光接收模块分别连接嵌入式微机，光源和光接收模块，安装在软管两侧，软管位于光路中央；

3)机械驱动系统：包括前头驱动模块、后头驱动模块和压板驱动模块，其中前头驱动模块和后头驱动模块是平行的，并且和软管垂直，软管放在支撑板上，压板驱动模块位于前头驱动模块和后头驱动模块中间，前头驱动模块、后头驱动模块和压板驱动模块分别连接嵌入式微机。

所述的前头驱动模块，是由前头、第一固接装置和第一驱动装置组成，前头和第一驱动装置通过第一固接装置连接，第一驱动装置通过第一控制电缆与嵌入式微机连接。

所述的压板驱动模块：是由压板、第二固接装置和第二驱动装置组成，压板和第二驱动装置通过第二固接装置连接，第二驱动装置通过第二控制电缆与嵌入式微机连接。

所述的后头驱动模块：是由后头、第三固接装置和第三驱动装置组成，后头和第三驱动装置通过第三固接装置连接，第三驱动装置通过第三控制电缆与嵌入式微机连接。

EM78P458嵌入式微机的P54、P55、P56管脚分别与前头驱动模块、后头驱动模块和压板驱动模块相连；嵌入式微机的P62、P63管脚与数字速度控制接口相连；嵌入式微机的P65、ADC2管脚分别与光源和光接收模块相连；嵌入式微机的P64管脚与方向控制模块相连；嵌入式微机的ADC1管脚与模拟速度控制模块相连；嵌入式微机的P51、P52、P57管脚分别状态显示模块连接。

所述的的驱动装置为电磁铁或电机。

本发明具有的有益效果是：本发明的软管泵，结构简单，操作方便，达到无缝输送软管内的物质，减少污染，可以精确输送物质的量；本发明具有速度调节方便，对软管无须加限位装置，更换软管简单等优点、并且该装置还具有对软管适应性宽等优点，在生命科学、化学分析、食品安全、环境监控和有关科学领域中都可广泛应用。

附图说明

图1是本发明微量软管泵的原理示意图。

图2是本发明微量软管泵的电路结构原理框图。

图3是本发明微量软管泵的控制系统原理图。

图中，1、控制系统，2、光学系统，3、机械驱动系统，4、软管，5、支撑板，101、嵌入式微机，102、模拟速度控制模块，103、数字速度控制接口，104、方向控制模块，105、状态显示模块，106、107、108、109、110、控制电缆，201、光源，202、光接收模块，301、前头驱动模块，302、压板驱动模块，303、后头驱动模块，304、前头，307、压板，310、后头，305、308、311、固接装置，306、309、312、驱动装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，本发明包括控制系统1、光学系统2、机械驱动系统3、软管4和支撑板5；其中：

1)控制系统1：包括嵌入式微机101、模拟速度控制模块102、数字速度控制接口103、方向控制模块104和状态显示模块105；嵌入式微机101分别与模拟速度控制模块102、数字速度控制接口103、方向控制模块104和状态显示模块105连接；

2)光学系统2：包括光源201和光接收模块202；光源201和光接收模块202通过109、110控制电缆分别连接嵌入式微机101，光源201和光接收模块202安装在软管4两侧，软管4位于光路中央；

3)机械驱动系统3：包括前头驱动模块301、后头驱动模块303和压板驱动模块302，其中前头驱动模块301和后头驱动模块303是平行的，并且和软管4垂直，软管4放在支撑板5上，压板驱动模块302位于前头驱动模块301和后头驱动模块303中间，前头驱动模块301、后头驱动模块303和压板驱动模块302分别连接嵌入式微机101。

所述的前头驱动模块301：是由前头304、第一固接装置305和第一驱动装置306组成，前头304和第一驱动装置306通过第一固接装置305连接，第一驱动装置306通过第一控制电缆106与嵌入式微机101连接。

所述的压板驱动模块302：是由压板307、第二固接装置308和第二驱动装置309组成，压板307和第二驱动装置309通过第二固接装置308连接，第二驱动装置309通过第二控制电缆107与嵌入式微机101连接。

所述的后头驱动模块303：是由后头310、第三固接装置311和第三驱动装置312组成，后头310和第三驱动装置312通过第三固接装置311连接，第三驱动装置312通过第三控制电缆108与嵌入式微机101连接。

如图3所示，EM78P458嵌入式微机101的P54、P55、P56管脚分别与前头驱动模块301、后头驱动模块303和压板驱动模块302相连；嵌入式微机101的P62、P63管脚与数字速度控制接口103相连；嵌入式微机101的P65、ADC2管脚分别与光源201和光接收模块202相连；嵌入式微机101的P64管脚与方向控制模块104相连；嵌入式微机101的ADC1管脚与模拟速度控制模块102相连；嵌入式微机101的P51、P52、P57管脚分别与状态显示模块105连接。

所述的的驱动装置是电动执行器，如电磁铁、电机等；可以是三个独立分开的电动执行器，也可采用电动执行器配合集中驱动机械系统来驱动。

本发明的工作过程如下：

1、如图1中，当未放入软管4时，前头304、后头310、压板307三者均处于升起状态。

2、放入软管4后，控制系统1根据模拟速度控制模块102或数字速度控制接口103以及方向控制模块104等参数确定泵运行速度和运动方向，并在状态显示模块105上显示。以下以泵向右为阐述运动方向。

3、控制系统1发令驱动装置306驱动前头304降下并压紧软管4，压板307降下挤压软管4使得软管4中的液体向右运动，后头310降下并压紧软管4；然后前头304和压板307升起，使得软管4恢复并使得软管4中的液体重新充满，前头304降下并压紧软管4，后头310升起，压板307降下挤压软管4使得软管4中的液体继续向右流动，后头310降下并压紧软管4，这样完成一个泵基本动作周期。

4、重复3步骤，就可以把软管4中的液体不断地向右输送。由于只有垂直的运动不会对软管4产生周向的拉力。

5、流量的调节方式有：可以通过更换压板307的尺寸或软管4的内径尺寸，或者是泵的运行速度来调节流量，通过选取适当的软管内径配合压板尺寸就可以实现微量输送液体。

6、通过光源201和光接收202可以判断是否缺液或有气泡。控制系统根据光源和光接收系统的光吸收度的变化来检测软管中是否缺液、有气泡以及软管是否存在。

7、软管泵其控制系统根据模拟控制或数字控制、方向控制的来调节泵速度和方向，精确地控制软管泵的运行，精确地控制软管泵的运行，包括流量和流向，参数自动存贮在控制系统的芯片内，断电也不会影响参数的丢失。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims

1、微量软管泵，其特征在于：包括控制系统(1)、光学系统(2)、机械驱动系统(3)、软管(4)和支撑板(5)；其中：

1)控制系统(1)：包括嵌入式微机(101)、模拟速度控制模块(102)、数字速度控制接口(103)、方向控制模块(104)和状态显示模块(105)；嵌入式微机(101)分别与模拟速度控制模块(102)、数字速度控制接口(103)、方向控制模块(104)和状态显示模块(105)连接；

2)光学系统(2)：包括光源(201)和光接收模块(202)；光源(201)和光接收模块(202)分别连接嵌入式微机(101)，光源(201)和光接收模块(202)安装在软管(4)两侧，软管(4)位于光路中央；

3)机械驱动系统(3)：包括前头驱动模块(301)、后头驱动模块(303)和压板驱动模块(302)，其中前头驱动模块(301)和后头驱动模块(303)是平行的，并且和软管(4)垂直，软管(4)放在支撑板(5)上，压板驱动模块(302)位于前头驱动模块(301)和后头驱动模块(303)中间，前头驱动模块(301)、后头驱动模块(303)和压板驱动模块(302)分别连接嵌入式微机(101)。

2、根据权利要求1所述的软管泵，其特征在于：所述的前头驱动模块(301)，是由前头(304)、第一固接装置(305)和第一驱动装置(306)组成，前头(304)和第一驱动装置(306)通过第一固接装置(305)连接，第一驱动装置(306)通过第一控制电缆(106)与嵌入式微机(101)连接。

3、根据权利要求1所述的软管泵，其特征在于：所述的压板驱动模块(302)，是由压板(307)、第二固接装置(308)和第二驱动装置(309)组成，压板(307)和第二驱动装置(309)通过第二固接装置(308)连接，第二驱动装置(309)通过第二控制电缆(107)与嵌入式微机(101)连接。

4、根据权利要求1所述的软管泵，其特征在于：所述的后头驱动模块(303)，是由后头(310)、第三固接装置(311)和第三驱动装置(312)组成，后头(310)和第三驱动装置(312)通过第三固接装置(311)连接，第三驱动装置(312)通过第三控制电缆(108)与嵌入式微机(101)连接。

5、根据权利要求1所述的软管泵，其特征在于：EM78P458嵌入式微机(101)的P54、P55、P56管脚分别与前头驱动模块(301)、后头驱动模块(303)和压板驱动模块(302)相连；嵌入式微机(101)的P62、P63管脚与数字速度控制接口(103)相连；嵌入式微机(101)的P65、ADC2管脚分别与光源(201)和光接收模块(202)相连；嵌入式微机(101)的P64管脚与方向控制模块(104)相连；嵌入式微机(101)的ADC1管脚与模拟速度控制模块(102)相连；嵌入式微机(101)的P51、P52、P57管脚分别与状态显示模块(105)连接。

6、根据权利要求2、3或4所述的软管泵，其特征在于：所述的的驱动装置为电磁铁或电机。