CN106286189A - 一种耐腐蚀的定量泵 - Google Patents

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龚辉
黄凯
黄飞
刘越
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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀的定量泵，包括：单向阀、注射器、腔体夹具、活塞夹具、推杆电机、活动推杆、电机夹具、精密位移传感器、固定底座和控制器；单向阀为T型单向阀；T型单向阀与注射器相连；注射器固定于腔体夹具上，注射器活塞固定于活塞夹具上，活塞夹具与推杆电机的活动推杆相连接；推杆电机固定于电机夹具上；精密位移传感器设置在活塞夹具与电机夹具之间，用于测量推杆的位移；腔体夹具与电机夹具均固定在固定底座上；精密位移传感器与推杆电机均与控制器相连。本发明具有更好的耐腐蚀性和更高的定量精度，而且制作成本较低。采用的闭环反馈控制，让泵液的精度有了可靠保证。

Description

一种耐腐蚀的定量泵
技术领域
本发明属于生物技术领域，更具体地，涉及一种耐腐蚀的定量泵。
背景技术
生物样本在进行显微成像之前，首先需要对生物样本进行固定，脱水，透明等一系列化学试剂的处理，以保持生物样本原有的组织形态。对于这些处理过程，通常使用的试剂都是具有腐蚀性的有机溶剂，例如组织透明过程使用的二甲苯溶液。随着生物成像技术的发展，这一领域对样品自动处理的装置需求越来越迫切。而对于这些能够自动处理样本的仪器，一种既能够耐有机溶剂腐蚀，又能够精确定量泵液的输送装置就成为了关键的部分。
对于目前生物实验常用的泵，例如蠕动泵，主要通过挤压泵管产生压力，从而吸取液体，这种泵受制于泵管的材料，挤压的工作方式就决定了使用的泵管必须是耐撕扯的软管，而耐撕扯的材料通常有硅胶，氟橡胶等。
传统使用的硅胶虽然具有稳定的化学性质，但她与有机溶剂互溶，例如二甲苯。即使使用氟橡胶管，也无法输送树脂单体等腐蚀性更强的有机溶剂。因此，传统的蠕动泵无法完成强腐蚀性有机溶剂的输送。对于其他类型的泵，均由于材料或者工作原理限制，无法完成对强腐蚀性有机溶剂进行微量定量泵液的操作。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种耐腐蚀的定量泵，旨在解决现有的蠕动泵采用的硅胶材料与有机溶剂互溶导致无法完成强腐蚀性有机溶剂的输送的问题。
本发明提供了一种耐腐蚀的定量泵，包括：单向阀、注射器、腔体夹具、活塞夹具、推杆电机、活动推杆、电机夹具、精密位移传感器、固定底座和控制器；所述单向阀为由两个单向阀相连构成的T型单向阀，具有进液口和出液口；所述T型单向阀与所述注射器相连；所述注射器固定于所述腔体夹具上，所述注射器活塞固定于所述活塞夹具上，所述活塞夹具与所述推杆电机的所述活动推杆相连接；所述推杆电机固定于所述电机夹具上；所述精密位移传感器设置在所述活塞夹具与所述电机夹具之间，用于测量推杆的位移；所述腔体夹具与所述电机夹具均固定在所述固定底座上；所述精密位移传感器与所述推杆电机均与所述控制器相连，所述控制器根据输入参数计算出电机推杆往复运动的行程和次数，并以精密位移传感器作为反馈，从而实现从进液口精确的按照设置参数泵出定量的液体到出液口。
更进一步地，所述单向阀的材料和注射器的材料可以均为玻璃材质，耐腐蚀，可以完成强腐蚀性有机溶剂的输送。
更进一步地，所述活塞夹具可以通过螺钉与活动推杆固定连接。
更进一步地，所述T型单向阀通过特氟龙管与所述注射器相连。
更进一步地，所述电机为直线推杆电机，在控制器的控制下，可以驱动推杆电机的推杆伸缩运动。
更进一步地，所述推杆电机通过螺钉与电机夹具紧固在一起。
更进一步地，所述腔体夹具与所述电机夹具均通过螺钉与所述固定底座紧固在一起。
更进一步地，所述注射器为可拆卸部件，可以满足不同的需求。通过改变注射器的容量，可以实现从ul到ml不同量级的定量精度。
相对蠕动泵或者其他形式的泵体，本发明具有更好的耐腐蚀性和更高的定量精度，而且制作成本较低。另外，灵活的可拆卸式设计，可以满足不同的泵液需求。控制系统采用的闭环反馈控制，让泵液的精度有了可靠保证，触摸屏的设计使得使用起来更加方便，更加人性化。
附图说明
图1是本发明实施例提供的耐腐蚀的定量泵的结构图。
图中：1为单向阀，2为注射器，3为腔体夹具，4为活塞夹具，5为推杆电机，6为推杆电机活动推杆，7为电机夹具，8为精密位移传感器，9为固定底座，10为控制器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明涉及一种定量泵装置，尤其是一种能够定量输送各种强腐蚀性溶液的装置。
为了解决上述问题，本发明提供了一种可以实现对强腐蚀性有机溶剂进行连续定量泵液操作的耐腐蚀定量泵。
本发明实施例提供的耐腐蚀的定量泵装置包括：T型单向阀，T型单向阀是由两个单向阀相连构成，两个单向阀上分别是进液口与出液口，连接部分通过特氟龙管与注射器的出口相接。注射器可以根据实际溶剂选择材料。所述注射器的腔体部分固定在腔体夹具上，通过螺钉与所述腔体夹具紧固在一起。
在本发明实施例中，注射器的活塞部分通过螺钉与活塞夹具固定在一起，并且该夹具与推杆电机的推杆部分紧固。所述推杆电机为一个步进电机，在控制器的控制下，可以驱动它的推杆伸缩运动。所述推杆电机与通过螺钉与电机夹具紧固在一起。
推杆电机与活塞夹具之间装有紧密位移传感器。
精密位移传感器与推杆电机均与带触摸屏的控制器相连。
腔体夹具与电机夹具均通过螺钉与基板紧固在一起。
本发明中，耐腐蚀定量泵中与溶液接触的只有单向阀和注射器部分，因此对于不同的溶剂，我们可以选择不同材料的单向阀与注射器。例如，针对有机溶剂，我们可以选择玻璃注射器与玻璃单向阀作为其组件。由于单向阀与注射器制造技术成熟，因此基于本发明装置，可以十分容易的实现对各种腐蚀性溶液的抽取。
装置中的推杆电机由控制器驱动，精密位移装置作为推杆电机的位移传感器构成反馈信号并反馈给控制器，整个位移控制系统构成了闭环反馈系统，因此，可以高精度的控制推杆电机的位移量，从而精确的带动注射器的活塞运动，达到精确定量泵液的效果。
装置中的推杆电机在反馈系统的控制下，精确的进行往复运动，因此该装置可在抽取大体积溶液的情况下依然保证抽液量的精度。
装置中注射器部分可拆卸的设计，可以满足不同的需求。通过改变注射器的容量，可以实现从ul到ml不同量级的定量精度。
现在结合附图对本发明作进一步详细说明。这些图均为简化示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构。
如图1结构所示，最佳实施例包括：T型单向阀1采用了玻璃材质，并通过一段特氟龙管与同样是玻璃材质的注射器2相连。注射器2固定于腔体夹具3上，注射器2活塞固定于活塞夹具4上，活塞夹具4与推杆电机5的活动推杆6接相连，并通过螺钉固定。推杆电机5固定于电机夹具7上。
在活塞夹具4与电机夹具7之间，安装了一个精密位移传感器8，用来测量的推杆的位移。其中，精密位移传感器8可以采用高精度电阻尺。
腔体夹具与推杆电机夹具均固定在一块固定底座9上。
电阻尺8与推杆电机5均与控制器10相连，控制器是以单片机为核心MCU，触摸屏作为输入输出设备的控制系统。我们可以通过触摸屏设置泵液量，和注射器外径。然后控制系统根据输入参数计算出电机推杆往复运动的行程和次数，以电阻尺作为反馈，从而实现从进液口12精确的按照设置参数泵出定量的液体到出液口13。
相对蠕动泵或者其他形式的泵体，本发明具有更好的耐腐蚀性和更高的定量精度，而且制作成本较低。另外，灵活的可拆卸式设计，可以满足不同的泵液需求。控制系统采用的闭环反馈控制，让泵液的精度有了可靠保证，触摸屏的设计使得使用起来更加方便，更加人性化。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐腐蚀的定量泵，其特征在于，包括：单向阀(1)、注射器(2)、腔体夹具(3)、活塞夹具(4)、推杆电机(5)、活动推杆(6)、电机夹具(7)、精密位移传感器(8)、固定底座(9)和控制器(10)；
所述单向阀(1)为由两个单向阀相连构成的T型单向阀，具有进液口(12)和出液口(13)；所述T型单向阀与所述注射器(2)相连；
所述注射器(2)固定于所述腔体夹具(3)上，所述注射器(2)活塞固定于所述活塞夹具(4)上，所述活塞夹具(4)与所述推杆电机(5)的所述活动推杆(6)相连接；
所述推杆电机(5)固定于所述电机夹具(7)上；
所述精密位移传感器(8)设置在所述活塞夹具(4)与所述电机夹具(7)之间，用于测量推杆的位移；
所述腔体夹具(3)与所述电机夹具(7)均固定在所述固定底座(9)上；
所述精密位移传感器(8)与所述推杆电机(5)均与所述控制器(10)相连，所述控制器(10)根据输入参数计算出电机推杆往复运动的行程和次数，并以精密位移传感器(8)作为反馈，从而实现从进液口(12)精确的按照设置参数泵出定量的液体到出液口(13)。
2.如权利要求1所述的定量泵，其特征在于，所述单向阀(1)的材料和注射器(2)的材料均为玻璃材质。
3.如权利要求1所述的定量泵，其特征在于，所述活塞夹具(4)通过螺钉与所述活动推杆(6)固定连接。
4.如权利要求1-3任一项所述的定量泵，其特征在于，所述T型单向阀通过特氟龙管与所述注射器(2)相连。
5.如权利要求1所述的定量泵，其特征在于，所述电机为直线推杆电机，在控制器的控制下，可以驱动推杆电机的推杆伸缩运动。
6.如权利要求1所述的定量泵，其特征在于，所述推杆电机(5)通过螺钉与电机夹具(7)紧固在一起。
7.如权利要求1所述的定量泵，其特征在于，所述腔体夹具(3)与所述电机夹具(7)均通过螺钉与所述固定底座(9)紧固在一起。
8.如权利要求1所述的定量泵，其特征在于，所述注射器(2)为可拆卸部件，通过改变注射器(2)的容量，可以实现从ul到ml不同量级的定量精度。
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