CN107191364A - 一种蠕动泵液路定标系统及标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蠕动泵液路定标系统及标定方法，包括步进电机、蠕动泵、混匀池、吸样针和控制装置；所述步进电机连接蠕动泵，蠕动泵用于输送液体，所述混匀池上设置连接管，所述的混匀池的连接管由废液出液管、清洗液进液管和稀释液进液管组成，所述废液出液管位于所述混匀池上部，所述清洗液进液管和稀释液进液管位于所述混匀池下部，所述蠕动泵通过连接管与混匀池相连，所述吸样针连接液位探测板，所述控制装置控制吸样针探入混匀池进行两次探测、控制步进电机的行进并通过计算液面高度差计算步进电机每一步对应的液体流量。

Description

一种蠕动泵液路定标系统及标定方法

技术领域

本发明涉及一种针对蠕动泵液路的标定装置及其标定方法。

背景技术

目前采用蠕动泵的液路控制系统，虽然能保证液体流动速度，但由于泵管的工作原理，无法保证液体流量的精度，蠕动泵可以保证较高的液体流动速度，但是在精确度上有待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种可对流动液体进行定标验证，保证液路系统高精确性的装置。

为了达到上述目的，提供蠕动泵液路定标系统，包括步进电机、蠕动泵、混匀池、吸样针和控制装置；所述步进电机连接蠕动泵，蠕动泵用于输送液体，所述混匀池上设置连接管，所述的混匀池的连接管由废液出液管、清洗液进液管和稀释液进液管组成，所述废液出液管位于所述混匀池上部，所述清洗液进液管和稀释液进液管位于所述混匀池下部，所述蠕动泵通过连接管与混匀池相连，所述吸样针连接液位探测板，所述控制装置控制吸样针探入混匀池进行两次探测、控制步进电机的行进并通过计算液面高度差计算步进电机每一步对应的液体流量。

蠕动泵的液体输送在一般定标过程中通常会面临不准确的问题，为了消除误差，本发明将吸样针进行两次探测，其中对蠕动泵进行液体输送并通过液面差计算步进电机与液体流量的关系。

本发明采用三根连接管，可以针对废液、清洗液和稀释液进行测量，如果采用一根连接管测量三种液体，会造成输送过程中的污染，采用三种连接管与蠕动泵连接有效解决了该问题，并且蠕动泵与混匀池中的压强关系可避免一个连接管连通状态下其他连接管中液体回流。

优选的，所述的混匀池内腔底部为锥形底。

锥形底的混匀池底部第一是为了配合吸样针的设计,第二是当液体少量时,混匀池内壁为斜面,能从很大程度上减少液体挂壁的状况从而提高混匀时溶度的准确性，三是锥形底的混匀池对于液位差的测量更具有不准确性，而本发明通过液面差的方式消除了该误差。

优选的，所述的控制装置包括：

主控单元，用于进行逻辑计算和指令信号发送，主控单元向控制单元发送步进电机行进或停止信号，向通讯单元发送吸样针探测信号，并接收通讯单元发送的反馈信号；

所述控制单元，用于控制步进电机行进和停止；

吸样针采样单元，用于控制吸样针位置并在吸样针与液体接触时报警；

主控板，接收通讯单元的信号并控制吸样针行进以及接收到吸样针采样单元报警时反馈信号。

优选的，所述的主控单元的逻辑计算结果输送至显示单元。

优选的，还包括电源单元，所述电源单元连接主控单元和控制单元。

本申请中，步进电机直接由控制单元控制，控制单元控制步进电机带动蠕动泵蠕动一定距离后，控制单元向通讯单元发送吸样针探测信号，通过总线连接到主控板，并指示探测针探测液面并返回探测高度值，并上升一定距离，返回另一探测高度值，主控单元向控制单元发送信号控制步进电机继续蠕动，直到吸样针探测到信号并反馈，控制单元返回步进电机步数，由主控单元进行逻辑计算。

吸样针本身也具有吸样功能,将液位探测、吸样、灌注都集于一身,提高了产品的性能.

优选的，所述的混匀池容积为2ml±0.5ml。

优选的，所述的连接管管径为2mm±0.5mm。

优选的，所述的混匀池外部为长方体。

一种蠕动泵液路定标方法，包括以下步骤：

步骤1，蠕动泵通过连接管注入液体；

步骤2，控制器控制吸样针进行液面探测，通过其上的液位探测板记录液体高度并上升至一定高度；

步骤3，蠕动泵继续注入一定体积液体；

步骤4，吸样针探测到液面并记录液面高度并反馈信号使蠕动泵停止；

步骤5，得出蠕动泵流量和步进电机关系:

Q＝[(h₂-h₁)*s]/a,

其中Q为步进电机每步可灌注的液体量，h₁为第一次液面高度，h₂为第二次液面高度,a为步进电机，s为混匀池横截面积。

本发明通过两次液面感测,得出两次液体体积差值,对应驱动蠕动泵的步进电机走的步数。实则是通过吸样针的液面感测,得出液体流量与步进电机步数的关系.此关系已经在两次体积差计算时,消除了数据误差,此过程称为液体定标,在一定程度上提高了蠕动泵的精确性又保留了蠕动泵大流速的优点。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施方式)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1为本发明的一整体示意图；

图2为本发明的另一整体示意图

图3为本发明液路控制框图；

其中

1-稀释液进液管 2-清洗液进液管 3-废液出液管

4-混匀池 5-吸样针

具体实施方式

如图1至图3所示的一种蠕动泵液路定标系统，包括蠕动泵、混匀池4、吸样针5和控制装置；所述混匀池5上设置连接管，所述蠕动泵通过连接管与混匀池5相连，所述吸样针5连接液位探测板，所述控制装置控制吸样针探入混匀池进行两次探测，并通过计算液面高度差计算步进电机每一步对应的液体流量。混匀池的连接管由废液出液管3、清洗液进液管2和稀释液进液管1组成，所述废液出液管3位于所述混匀池上部，所述清洗液进液管2和稀释液进液管1位于所述混匀池4下部。所述的混匀池4底部为锥形底。所述的混匀池容积为20ml，所述的连接管管径为20mm，所述的混匀池外部为长方体，混匀池4内腔底部为锥形底。锥形底的混匀池底部第一是为了配合吸样针的设计,第二是当液体少量时,混匀池内壁为斜面,能从很大程度上减少液体挂壁的状况从而提高混匀时溶度的准确性，三是锥形底的混匀池对于液位差的测量更具有不准确性，而本发明通过液面差的方式消除了该误差。

控制装置包括：主控单元，用于进行逻辑计算和指令信号发送，主控单元向控制单元发送步进电机行进或停止信号，向通讯单元发送吸样针探测信号，并接收通讯单元发送的反馈信号；所述控制单元，用于控制步进电机行进和停止；吸样针采样单元，用于控制吸样针位置并在吸样针与液体接触时报警；主控板，接收通讯单元的信号并控制吸样针行进以及接收到吸样针采样单元报警时反馈信号。主控单元的逻辑计算结果输送至显示单元。还包括电源单元，所述电源单元连接主控单元和控制单元。

吸样针本身也具有吸样功能,将液位探测、吸样、灌注都集于一身,提高了产品的性能。

动泵液路定标方法，包括以下步骤：

步骤1，蠕动泵通过连接管注入液体；

步骤2，控制器控制吸样针进行液面探测，通过其上的液位探测板记录液体高度并上升至一定高度；

步骤3，蠕动泵继续注入一定体积液体；

步骤4，吸样针探测到液面并记录液面高度并反馈信号使蠕动泵停止；

步骤5，得出蠕动泵流量和步进电机关系:

Q＝[(h₂-h₁)*s]/a,

其中Q为步进电机每步可灌注的液体量，h₁为第一次液面高度，h₂为第二次液面高度,a为步进电机，s为混匀池横截面积。

蠕动泵由管理加急一根充满液体的软管，使液体向前移动。蠕动泵由步进电机驱动板驱动，由于驱动蠕动泵工作原理，其控制需要进行定标验证。定标流程如下：

蠕动泵清洗

当系统运行稳定后，系统控制吸样针到指定高度并进行初始化液面探测。通过连接管向混匀池内注入一定量的清洗液，吸样针下降至感应到水位，停止清洗液注入，吸样针电极探测产生信号警报(混匀池底面积固定，液体体积由混匀池内液面高度决定)。之后吸样针上升至高位，继续通过连接管向混匀池内注入一定量的清洗液，通过吸样针再次检测液面产生信号警报。通过记录在吸样针电极探测产生警报时蠕动泵步进电机总步数及注入清洗液的体积，得出蠕动泵步进电机每步进一次可注入液体的流量，得以达到清洗液定标的效果。

蠕动泵稀释液定标

通过蠕动泵及连接管注入一定量的稀释液到混匀池内并回抽。系统控制吸样针继续下降到液面同时记录液面高度(即蠕动泵泵入液体时步进电机走的步数)后吸样针上升至高位。注入固定体积的稀释液。吸样针再次下降探测液面并记录步进电机走的步数。依据两次数据消除误差，得出蠕动泵稀释液流量和步进电机的关系，即得出定标结果。

蠕动泵废液定标

与稀释液清洗液定标原理相似，根据两次步进电机步数及液面高度变化(液体体积变化)，得出步进电机每一步数对应废液排放流量，从而达到废液定标的效果。

应当理解的是，以上所述，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种蠕动泵液路定标系统，其特征在于，包括步进电机、蠕动泵、混匀池、吸样针和控制装置；所述步进电机连接蠕动泵，蠕动泵用于输送液体，所述混匀池上设置连接管，所述的混匀池的连接管由废液出液管、清洗液进液管和稀释液进液管组成，所述废液出液管位于所述混匀池上部，所述清洗液进液管和稀释液进液管位于所述混匀池下部，所述蠕动泵通过连接管与混匀池相连，所述吸样针连接液位探测板，所述控制装置控制吸样针探入混匀池进行两次探测、控制步进电机的行进并通过计算液面高度差计算步进电机每一步对应的液体流量。

2.根据权利要求1所述的蠕动泵液路定标系统，其特征在于，所述的混匀池内腔底部为锥形底。

3.根据权利要求1所述的蠕动泵液路定标系统，其特征在于，所述的控制装置包括：

主控单元，用于进行逻辑计算和指令信号发送，主控单元向控制单元发送步进电机行进或停止信号，向通讯单元发送吸样针探测信号，并接收通讯单元发送的反馈信号；

所述控制单元，用于控制步进电机行进和停止；

吸样针采样单元，用于控制吸样针位置并在吸样针与液体接触时报警；

主控板，接收通讯单元的信号并控制吸样针行进以及接收到吸样针采样单元报警时反馈信号。

4.根据权利要求3所述的蠕动泵液路定标系统，其特征在于，所述的主控单元的逻辑计算结果输送至显示单元。

5.根据权利要求1所述的蠕动泵液路定标系统，其特征在于，还包括电源单元，所述电源单元连接主控单元和控制单元。

6.根据权利要求1所述的蠕动泵液路定标系统，其特征在于，所述的混匀池容积为2ml±0.5ml。

7.根据权利要求1所述的蠕动泵液路定标系统，其特征在于，所述的连接管管径为2mm±0.5mm。

8.根据权利要求1所述的蠕动泵液路定标系统，其特征在于，所述的混匀池外部为长方体。

9.一种蠕动泵液路定标方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，蠕动泵通过连接管注入液体；

步骤2，控制器控制吸样针进行液面探测，通过其上的液位探测板记录液体高度并上升至一定高度；

步骤3，蠕动泵继续注入一定体积液体；

步骤4，吸样针探测到液面并记录液面高度并反馈信号使蠕动泵停止；

步骤5，得出蠕动泵流量和步进电机关系:

Q＝[(h₂-h₁)*s]/a,

其中Q为步进电机每步可灌注的液体量，h₁为第一次液面高度，h₂为第二次液面高度,a为步进电机，s为混匀池横截面积。