CN107063372A - 一种旋转式流体计量方法及旋转式流体计量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋转式流体计量方法及旋转式流体计量装置，该方法为：流体在弹性软管内流动，所述弹性软管沿着圆弧形轨迹布置，控制所述弹性软管的截止点沿着弹性软管的布置方向做旋转运动，使所述弹性软管内的一端排出流体、同时另一端吸入流体；利用截止点运动过程中的旋转角度来控制计量流量。该装置用来实施上述方法。本发明具有原理简单、成本低廉、精度高等优点。

Description

一种旋转式流体计量方法及旋转式流体计量装置
技术领域
本发明主要涉及到流体计量技术领域，特指一种适用于流体的旋转式流体计量方法及旋转式流体计量装置。
背景技术
随着技术的发展，很多特殊行业对计量的精度及洁净度的要求越来越高，比如生物制药行业、医疗行业、化工行业等。目前，在对流体进行精确计量时，一般采用柱塞泵、蠕动泵技术。但是现有方式仍然存在一些不足，从而大大影响到计量的精确性。现有不足就在于：
1. 现有的柱塞泵在工作时与流体有直接接触，同时柱塞会与泵体之间存在摩擦，这就容易将产生的微粒混入到流体当中，且清洗不方便。
2. 现有的蠕动泵虽然能很好的解决卫生问题，但由于旋转蠕动泵的计量总量是依靠滚子多圈滚动完成，计量精度较差，一般在2%左右。同时，滚子不停的在弹性软管上滚动，对软管的损伤较大。而现有直线蠕动泵精度较高，但采用直线式往复动作，压软管推进的滚子在每一个工作循环中均需要动力提升和下降，使得整个上升和下降的动力都需要跟着做往复运动，因而结构复杂，稳定性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、成本低廉、精度高的旋转式流体计量方法及旋转式流体计量装置。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种旋转式流体计量方法，流体在弹性软管内流动，所述弹性软管沿着圆弧形轨迹布置，控制所述弹性软管的截止点沿着弹性软管的布置方向做旋转运动，使所述弹性软管内的一端排出流体、同时另一端吸入流体；利用截止点运动过程中的旋转角度来控制计量流量。
作为本发明方法的进一步改进：所述截止点是通过滚子对弹性软管的挤压来实现。
本发明进一步提供一种旋转式流体计量装置，包括旋转推滚机构、弹性软管和出口压管机构，所述弹性软管内供流体流动，所述弹性软管内的一端为出口，用来排出流体，所述弹性软管内的另一端为进口，用来吸入流体；所述弹性软管沿着圆弧形轨迹布置，所述旋转推滚机构接触弹性软管并沿着弹性软管的布置方向做旋转运动。
作为本发明装置的进一步改进：所述弹性软管安装于固定座上，所述固定座内设有工作圆弧面。
作为本发明装置的进一步改进：所述弹性软管围绕固定座的工作圆弧面的内侧布置，或者所述弹性软管围绕固定座的工作圆弧面的外侧布置。
作为本发明装置的进一步改进：所述旋转推滚机构包含旋转驱动机构和伸缩推滚机构，所述旋转驱动机构布置在所述弹性软管圆弧形轨迹的中心，所述旋转驱动机构的旋转中心与所述弹性软管圆弧形轨迹的中心线重合。
作为本发明装置的进一步改进：所述伸缩推滚机构包含伸缩摆杆机构和推滚，所述伸缩摆杆含有两套且对称安装在旋转驱动机构的旋转驱动轴上，与旋转驱动轴同步旋转，同时两套伸缩摆杆进行同步伸缩以压紧和松开弹性软管。
作为本发明装置的进一步改进：所述伸缩推滚机构包含伸缩摆杆机构、推滚和固定摆杆，所述伸缩摆杆和固定摆杆对称安装在旋转驱动机构的旋转驱动轴上，与旋转驱动轴同步旋转，所述伸缩摆杆和固定摆杆配合以压紧和松开弹性软管。
作为本发明装置的进一步改进：所述出口压管机构包含压管驱动机构、压管杆和压管座，所述弹性软管从压管杆和压管座中间穿过，所述压管驱动机构带动压管杆上下往复运动以压紧和松开弹性软管。
作为本发明装置的进一步改进：所述推滚机构的运动曲线是直线或圆弧。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的旋转式流体计量方法及旋转式流体计量装置，原理简单、成本低廉、精度高，滚子一次旋转行程完成整个计量，比现有旋转蠕动泵计量精度高；采用旋转式绕管，与现有直线式蠕动泵相比，大大节约了空间，简化了结构。且滚子无需升降，结构更加简单，稳定性好。相对于弹性软管来说，相对静止或只有非常微小的位移量，对弹性软管的损伤小。
附图说明
图1是本发明在具体应用实例1中的结构原理示意图。
图2是本发明在具体应用实例2中的结构原理示意图。
图3是本发明在具体应用实例1装配后的主视结构原理示意图。
图4是图3的左视结构原理示意图。
图5是本发明在具体应用实例1装配后的轴侧视图。
图6是本发明在具体应用实例1装配后的伸缩推滚机构一种实施例的示意图。
图7是本发明在具体应用实例1装配后的伸缩推滚机构另一种实施例的示意图。
图8是本发明在具体应用实例1装配后的出口压管机构示意图。
图例说明：
1、固定座；2、旋转推滚机构；3、弹性软管；4、出口压管机构；5、流体；21、旋转驱动机构；22、伸缩推滚机构；211、旋转驱动轴；221、伸缩摆杆机构；222、推滚；223、固定摆杆；41、压管驱动机构；42、压管杆；43、压管座。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明的一种旋转式流体计量方法，流体5在弹性软管3内流动，弹性软管3沿着圆弧形轨迹布置，控制弹性软管3的截止点沿着弹性软管3的布置方向做旋转运动，使弹性软管3内的一端排出流体5、同时另一端吸入流体5；利用截止点运动过程中的旋转角度来控制计量流量。
实施例1：如图1所示，本发明进一步提供旋转式流体计量装置，包括固定座1、旋转推滚机构2、弹性软管3和出口压管机构4，流体5在弹性软管3内流动，弹性软管3内的一端为出口，用来排出流体5，弹性软管3内的另一端为进口，用来吸入流体5。固定座1内设有工作圆弧面，弹性软管3围绕圆弧面的内侧布置，旋转推滚机构2以工作圆弧的圆心为中心进行往复旋转运动。
参见如图3～图5所示，旋转推滚机构2包含旋转驱动机构21和伸缩推滚机构22，旋转驱动机构21布置在固定座1的中心，旋转驱动机构21的旋转中心与工作圆弧面的中心线重合。如图6所示，伸缩推滚机构22包含伸缩摆杆机构221和推滚222，伸缩摆杆221含有两套，对称安装在旋转驱动机构21的旋转驱动轴211上，与旋转驱动轴211同步旋转，同时两套伸缩摆杆221可以根据工作需要同步伸缩，起到压紧和松开弹性软管3的作用。
如图7所示，优选的另一种伸缩推滚机构22包含伸缩摆杆机构221、推滚222和固定摆杆223，伸缩摆杆221和固定摆杆223对称安装在旋转驱动机构21的旋转驱动轴211上，与旋转驱动轴211同步旋转，伸缩摆杆221可以根据工作需要伸缩，固定摆杆223固定，起到压紧和松开弹性软管3的作用。
如图8所示，出口压管机构4包含压管驱动机构41、压管杆42和压管座43。弹性软管3从压管杆42和压管座43中间穿过，压管驱动机构41可以带动压管杆42上下往复运动，以达到压紧和松开弹性软管3的目的。工作时，首先伸缩摆杆机构221收缩，带动推滚222压紧弹性软管3；接着压管驱动机构41伸出，顶开压管杆42，松开弹性软管3；然后旋转驱动机构21启动，通过旋转驱动轴211带动旋转推滚机构2向泵的出口旋转，排出流体5。然后压管驱动机构41收缩，收拢压管杆42，压紧弹性软管3；接着伸缩摆杆机构221伸出，带动推滚222松开弹性软管3；然后旋转驱动机构21启动，通过旋转驱动轴211带动旋转推滚机构2反向旋转，回到初始位置，完成一个工作循环。
工作时，首先旋转推滚机构2压紧弹性软管3，接着出口压管机构4松开弹性软管3，让弹性软管3的出口形成通路；接着旋转推滚机构2往出口方向旋转，排出流体5。接下来，出口压管机构4压紧弹性软管3，旋转推滚机构2松开弹性软管3并往进口方向旋转，回到初始位置，完成一个工作循环，等待下一个工作循环。
实施例2：如图2所示，本发明进一步提供旋转式流体计量装置，包括固定座1、旋转推滚机构2、弹性软管3和出口压管机构4，流体5在弹性软管3内流动，弹性软管3内的一端为出口，用来排出流体5，弹性软管3内的另一端为进口，用来吸入流体5。固定座1内设有工作圆弧面，弹性软管3围绕圆弧面的外侧布置，这样有利于旋转推滚机构2及其驱动部件的安装、布置和维护。旋转推滚机构2以工作圆弧的圆心为中心进行往复旋转运动。
工作时，首先旋转推滚机构2压紧弹性软管3，接着出口压管机构4松开弹性软管3，让弹性软管3的出口形成通路；接着旋转推滚机构2往出口方向旋转，排出流体5。接下来，出口压管机构4压紧弹性软管3，旋转推滚机构2松开弹性软管3并往进口方向旋转，回到初始位置，完成一个工作循环，等待下一个工作循环。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种旋转式流体计量方法，其特征在于，流体（5）在弹性软管（3）内流动，所述弹性软管（3）沿着圆弧形轨迹布置，控制所述弹性软管（3）的截止点沿着弹性软管（3）的布置方向做旋转运动，使所述弹性软管（3）内的一端排出流体（5）、同时另一端吸入流体（5）；利用截止点运动过程中的旋转角度来控制计量流量。
2.根据权利要求1所述的旋转式流体计量方法，其特征在于，所述截止点是通过滚子对弹性软管（3）的挤压来实现。
3.一种旋转式流体计量装置，其特征在于，包括旋转推滚机构（2）、弹性软管（3）和出口压管机构（4），所述弹性软管（3）内供流体（5）流动，所述弹性软管（3）内的一端为出口，用来排出流体（5），所述弹性软管（3）内的另一端为进口，用来吸入流体（5）；所述弹性软管（3）沿着圆弧形轨迹布置，所述旋转推滚机构（2）接触弹性软管（3）并沿着弹性软管（3）的布置方向做旋转运动。
4.根据权利要求3所述的旋转式流体计量装置，其特征在于，所述弹性软管（3）安装于固定座（1）上，所述固定座（1）内设有工作圆弧面。
5.根据权利要求4所述的旋转式流体计量装置，其特征在于，所述弹性软管（3）围绕固定座（1）的工作圆弧面的内侧布置，或者所述弹性软管（3）围绕固定座（1）的工作圆弧面的外侧布置。
6.根据权利要求5所述的旋转式流体计量装置，其特征在于，所述旋转推滚机构（2）包含旋转驱动机构（21）和伸缩推滚机构（22），所述旋转驱动机构（21）布置在所述弹性软管（3）圆弧形轨迹的中心，所述旋转驱动机构（21）的旋转中心与所述弹性软管（3）圆弧形轨迹的中心线重合。
7.根据权利要求3～6中任意一项所述的旋转式流体计量装置，其特征在于，所述伸缩推滚机构（22）包含伸缩摆杆机构（221）和推滚（222），所述伸缩摆杆（221）含有两套且对称安装在旋转驱动机构（21）的旋转驱动轴（211）上，与旋转驱动轴（211）同步旋转，同时两套伸缩摆杆（221）进行同步伸缩以压紧和松开弹性软管（3）。
8.根据权利要求3～6中任意一项所述的旋转式流体计量装置，其特征在于，所述伸缩推滚机构（22）包含伸缩摆杆机构（221）、推滚（222）和固定摆杆（223），所述伸缩摆杆（221）和固定摆杆（223）对称安装在旋转驱动机构（21）的旋转驱动轴（211）上，与旋转驱动轴（211）同步旋转，所述伸缩摆杆（221）和固定摆杆（223）配合以压紧和松开弹性软管（3）。
9.根据权利要求3～6中任意一项所述的旋转式流体计量装置，其特征在于，所述出口压管机构（4）包含压管驱动机构（41）、压管杆（42）和压管座（43），所述弹性软管（3）从压管杆（42）和压管座（43）中间穿过，所述压管驱动机构（41）带动压管杆（42）上下往复运动以压紧和松开弹性软管（3）。
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