CN107923380B - 连续样品输送蠕动泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通过管道泵送流体的方法及设备。所述方法包含使第一滚子在第一角扇区中以第一切向速度及在第二角扇区中以较慢的第二切向速度围绕第一圆盘的外围绕转，使第二滚子以所述第二切向速度围绕第二圆盘的外围绕转，及通过使一个第一滚子以所述第一切向速度完全压缩所述管道且同时使一个第二滚子以所述第二切向速度完全压缩所述管道来增加所述一个第一滚子与所述一个第二滚子之间的管道中的流体的压力。所述设备包含第一圆盘，所述第一圆盘外围具有凹槽，具有标称第一半径的第一角扇区及标称第二半径的第二角扇区；及第二圆盘，所述第二圆盘具有所述标称第一半径且外围具有凹槽。

Description

连续样品输送蠕动泵

相关申请案的交叉参考

本申请案根据35U.S.C.§119(e)要求于2015年8月21日提交且标题为“连续样品输送蠕动泵(CONTINUOUS SAMPLE DELIVERY PERISTALTIC PUMP)”的第62/208,465号美国临时申请案及于2016年8月19日提交且标题为“连续样品输送蠕动泵(CONTINUOUS SAMPLEDELIVERY PERISTALTIC PUMP)”的第15/242,122号美国专利申请案的优先权益，所述申请案的全部内容特此以引用方式并入本文中。

背景技术

存在用于泵送流体(例如液体)的各种类型的泵。取决于所利用的泵的类型，在许多应用中使用泵。许多流式细胞仪使用具有许多优点的蠕动泵。蠕动泵是正排量泵。被泵送的流体仅与柔性管道接触而不会暴露于可能引起交叉污染的其它泵组件。高度无菌的流体以及化学品都可通过蠕动泵来泵送，因为流体仅与柔性管道接触。蠕动泵尤其适用于泵送研磨剂、粘性流体及生物流体。

发明内容

在一个实施例中，可提供一种通过管道泵送流体的方法，所述管道经定位部分地围绕蠕动泵的第一圆盘的外围且部分地围绕所述蠕动泵的第二圆盘的外围。所述方法可包含使多个第一滚子以恒定角速度围绕所述第一圆盘的所述外围绕转，使得所述第一滚子不断地被按压成与所述第一圆盘的所述外围、所述管道或所述第一圆盘的所述外围及所述管道接触。所述第一圆盘可包含第一角扇区及第二角扇区，所述第一角扇区经配置以使所述第一滚子沿着所述第一圆盘的所述外围的第一区段以第一切向速度移动，所述第二角扇区经配置以使所述第一滚子沿着所述第一圆盘的所述外围的第二区段以小于所述第一切向速度的第二切向速度移动。所述方法还可包含使多个第二滚子以恒定角速度围绕所述第二圆盘的所述外围绕转，使得所述第二滚子不断地被按压成与所述第二圆盘的所述外围、所述管道或所述第二圆盘的所述外围及所述管道接触。所述第二圆盘可经配置以使每一第二滚子基本上以所述第二切向速度移动。所述方法还可包含通过使一个第一滚子在所述第一角扇区中完全压缩所述管道且同时使一个第二滚子在所述第二圆盘的所述外围的第一区段中完全压缩所述管道来增加所述一个第一滚子与所述一个第二滚子之间的所述管道中的流体的一部分的压力；及在增加所述流体的所述部分的所述压力之后，通过使所述一个第一滚子在所述第二角扇区中完全压缩所述管道且同时使所述一个第二滚子完全压缩所述管道来使所述流体的所述部分以恒定压力朝向所述管道的输出端移动通过所述管道。

在一些实施例中，所述第一圆盘在所述第一角扇区的至少部分中可具有第一标称半径且在所述第二角扇区中可具有第二标称半径，所述第二圆盘可具有所述第二标称半径，且所述第一标称半径可大于所述第二标称半径。

在一些此类实施例中，所述第一圆盘的半径在所述第一角扇区与所述第二角扇区之间可从所述第一半径逐渐过渡到所述第二半径。

在一些实施例中，使所述流体的所述部分以恒定压力朝向所述管的输出端移动通过所述管道可进一步包含：在所述一个第一滚子已经沿着所述第一圆盘的所述外围的所述第二区段移动之后使所述一个第一滚子沿着所述第一圆盘的第三角扇区移动，所述第三角扇区包含所述第一圆盘的所述外围的第三区段，所述一个第一滚子至少在所述第三区段的起点处时完全压缩所述管道，且所述一个第一滚子至少在所述第一圆盘的所述外围的所述第三区段的终点处不完全压缩所述管道。使所述流体的所述部分以所述恒定压力朝向所述管的输出移动通过所述管道还可包含：使另一第二滚子将所述管道完全压靠在所述第二圆盘上，之后使所述一个第一滚子至少在所述第一圆盘的所述外围的所述第三区段的所述终点处时不完全压缩所述管道。在此实施例中，所述第一圆盘可经配置以使所述一个第一滚子以所述第二切向速度沿着所述第三区段移动。

在一些此类实施例中，所述方法可进一步包含使另一第一滚子完全压缩所述管道，之后使所述一个第一滚子至少在所述第一圆盘的所述外围的所述第三区段的所述终点处时不完全压缩所述管道。

在一些其它或额外的此类实施例中，所述方法可进一步包含当所述一个第一滚子至少在所述第一圆盘的所述外围的所述第三区段的所述起点处时使所述一个第二滚子完全压缩所述管道，且当所述一个第一滚子至少在所述第一圆盘的所述外围的所述第三区段的所述终点处时不压缩所述管。

在一些实施例中，可存在仅两个第一滚子及仅两个第二滚子。

在一些实施例中，所述方法可进一步包含通过使所述第一滚子中的一者完全压缩所述管且围绕所述第一圆盘的所述外围的至少部分绕转来将流体通过入口吸入到所述管道中。

在一些实施例中，使所述多个第一滚子以所述恒定角速度围绕所述第一圆盘的所述外围绕转且使所述多个第二滚子以所述恒定角速度围绕所述第二圆盘的所述外围绕转可包含：将所述第一圆盘及所述第二圆盘固定在某个位置中且使所述多个第一滚子围绕所述第一圆盘绕转且使所述多个第二滚子围绕所述第二圆盘绕转。

在一些实施例中，所述输出端可经配置以将所述流体供应到流动室或比色皿中的一者。

在一些实施例中，所述管道的所述输出端可具有的压力基本上匹配所述流体的所述部分的所述恒定压力。

在一些实施例中，所述输出端可经配置以将所述流体供应到流式细胞仪的喷嘴。

在一个实施例中，可提供一种设备。所述设备可包含第一圆盘，其包含：所述第一圆盘的外围中的第一凹槽，所述第一凹槽经配置以接纳用于输送流体的管道的第一部分，第一角扇区，其具有标称第一半径且包含所述第一圆盘的所述外围的第一区段，及第二角扇区，其具有标称第二半径且包含所述第一圆盘的所述外围的第二区段。在此实施例中，所述第二半径可小于所述第一半径，且所述第一圆盘的所述外围的所述第一区段可长于所述第一圆盘的所述外围的所述第二区段。所述设备还可包含第二圆盘，其基本上为圆形、具有所述标称第一半径且包含所述第二圆盘的外围中的第二凹槽，所述第二凹槽经配置以接纳所述管道的第二部分。所述设备还可包含多个第一滚子，其经配置以围绕所述第一圆盘的所述外围以恒定角速度绕转，且还经配置以当所述管道的所述第一部分在所述第一凹槽中时不断地按压成与所述第一圆盘的所述外围、所述管道或所述第一圆盘的所述外围及所述管道接触。所述设备还可包含多个第二滚子，其经配置以围绕所述第二圆盘的所述外围以所述恒定角速度绕转，且经配置以当所述管道的所述第二部分在所述第二凹槽中时不断地按压成与所述第二圆盘的所述外围、所述管道或所述第二圆盘的所述外围及所述管道接触。所述第一圆盘可经配置使得每一第一滚子在所述第一角扇区中以第一切向速度移动且同时完全压缩所述管道，且使得每一第一滚子在所述第二角扇区中以第二切向速度移动且同时完全压缩所述管道，而所述第二圆盘可经配置使得每一第二滚子围绕所述第二圆盘的所述外围以所述第二切向速度移动。所述第一圆盘、第二圆盘、第一滚子及第二滚子可经配置以使一个第一滚子完全压缩所述管道且同时在所述第一角扇区中移动，且同时使一个第二滚子完全压缩所述管道且同时在所述第二圆盘的所述外围的第一区段中移动，且所述第一圆盘、第二圆盘、第一滚子及第二滚子可进一步经配置以在所述一个第一滚子已经移动经过所述第一角扇区之后使所述一个第一滚子在所述第二角扇区中完全压缩所述管道且同时使所述一个第二滚子完全压缩所述管道。

在一些实施例中，所述第一圆盘的半径在所述第一角扇区与所述第二角扇区之间可从所述第一半径逐渐过渡到所述第二半径。

在一些实施例中，所述第一圆盘可进一步经配置以在所述一个第一滚子已经沿着所述第一圆盘的所述外围的所述第二区段移动之后使所述一个第一滚子沿着所述第一圆盘的第三角扇区移动，所述第三角扇区包含所述第一圆盘的所述外围的第三区段。所述第一圆盘可经配置以使所述一个第一滚子沿着所述第三区段以所述第二切向速度移动，所述一个第一滚子至少在所述第三区段的起点处时完全压缩所述管道，且所述一个第一滚子至少在所述第三区段的终点处时不完全压缩所述管。所述第二圆盘可进一步经配置以使另一第二滚子将所述管道完全压靠在所述第二圆盘上，之后使所述一个第一滚子至少在所述第一圆盘的所述外围的所述第三区段的所述终点处时不完全压缩所述管道。

在一些实施例中，所述设备可进一步包含第一滚子支架，所述第一滚子安装在所述第一滚子支架上；及第二滚子支架，所述第二滚子安装在所述第二滚子支架上。所述第一滚子支架及所述第二滚子支架可经配置以绕公共中心轴线以所述恒定角速度旋转。

在一些实施例中，所述设备可进一步包含所述管道，所述管道经定位在所述第一凹槽中部分围绕所述第一圆盘的所述外围且在所述第二凹槽中部分围绕述第二圆盘的所述外围。

在一些实施例中，在所述第一圆盘的所述外围中所述第一滚子完全压缩所述管道的区段中，所述第一凹槽可具有的第一深度小于所述管道的标称外径，从而使所述管道延伸超过所述第一圆盘的所述外围，使得所述第一滚子完全压缩所述管道，且在所述第二圆盘的所述外围中所述第二滚子完全压缩所述管道的区段中，所述第二凹槽可具有的第二深度小于所述管道的所述标称外径，这使所述管道延伸超过所述第二圆盘的所述外围，使得所述第二滚子完全压缩所述管道。

在一些实施例中，所述第一圆盘可包含第一调整板，且所述调整板可相对于所述第一圆盘的其余部分移动，使得在所述第一圆盘与第一滚子之间发生所述管道的完全压缩的沿着所述第一圆盘的所述外围的位置是可调谐的。

在一些实施例中，所述第二圆盘可包含第二调整板，且所述调整板可相对于所述第二圆盘的其余部分移动，使得在所述第二圆盘与第二滚子之间发生所述管道的完全压缩的沿着所述第二圆盘的所述外围的位置是可调谐的。

在另一实施例中，可提供一种减少通过蠕动泵泵送的流体的压力变动的方法。所述方法可包含使用第一圆盘在所述蠕动泵的第一级中产生加压流体的供应，以通过使第一滚子围绕所述第一圆盘的外围以不同速度移动来加压流体、使用第二圆盘在所述蠕动泵的第二级中泵送所述加压流体以通过使第二滚子围绕所述第二圆盘的外围以基本上相等的速度移动来使所述加压流体以基本上恒定压力移动到输出。

在一些实施例中，所述第一滚子可以基本恒定的角旋转速度围绕所述第一圆盘枢转。所述第一圆盘在所述第一圆盘上的不同角位置处可具有不同半径，这使所述第一滚子在所述第一圆盘的外围越过较长及较短的路径，这导致所述第一滚子以不同速度越过所述第一圆盘的外围。

在一些实施例中，所述第二滚子可以基本上恒定角旋转速度围绕所述第二圆盘旋转，所述第二圆盘基本上为圆形，使得所述第二滚子以基本上恒定外围速度围绕所述第二圆盘的外围移动。

在一个实施例中，可提供一种蠕动泵，其以基本恒定输出压力产生输出流体流。所述蠕动泵可包含柔性管的第一区段及第一圆盘。所述柔性管的第一区段可被安置在所述第一圆盘中的凹槽中且缠绕所述第一圆盘的外围部分，使得所述柔性管的第一区段在围绕所述第一圆盘的外围的第一预定位置处从所述凹槽突出，且在所述第一圆盘的外围部分周围的第二位置处不从所述凹槽突出。所述第一圆盘也可具有不同的半径，其从所述第一圆盘上的枢轴点延伸到所述第一圆盘上的不同角位置处的外围部分。所述泵还可包含第一滚子，所述第一滚子压靠在所述第一圆盘的外围部分上，且在所述第一预定角位置处压缩缠绕所述第一圆盘的外围部分的所述柔性管的所述第一区段，所述第一滚子经安装以依基本上恒定角旋转速度围绕枢轴点旋转，使得所述第一滚子在围绕所述第一圆盘的外围越过较短及较长的路径，这使得所述第一滚子以不同速度越过所述第一圆盘的外围，且由此使所述流体被加压以产生从所述第一圆盘流动的加压流体。所述泵还可包含柔性管的第二区段及第二圆盘，所述第二圆盘具有圆形形状及圆形形状中心处的枢轴点。所述柔性管的第二区段可被安置在所述第二圆盘中的凹槽中且缠绕所述第二圆盘的外围部分，使得所述柔性管的第二区段在所述第二圆盘的外围部分周围的第一预定位置处从所述凹槽突出，且在围绕所述第二圆盘的外围的第二预定位置处不从所述凹槽突出。所述泵还可包含第二滚子，所述第二滚子压靠在所述第二圆盘的外围部分上，所述第二滚子在围绕所述第二圆盘的外围的所述第一预定位置处压缩缠绕所述第二圆盘的外围部分的所述柔性管的所述第二区段，且所述第二滚子可经安装以便以基本上恒定角旋转速度围绕所述第二圆盘的枢轴点旋转，使得所述第二滚子以基本上恒定速度在所述第二圆盘的外围部分上移动，且产生具有基本恒定输出压力的输出流体。

在一些实施例中，所述蠕动泵可包含被安置在所述第一圆盘上邻近所述第一圆盘的外围部分的第一调整板，其对柔性管的第一及第二区段从所述凹槽突出的第一预定位置提供调整。

在一些进一步实施例中，所述蠕动泵可进一步包含被安置在所述第二圆盘上邻近所述第二圆盘的外围部分的第二调整板，其对围绕所述第二圆盘的外围部分的第一预定位置提供调整。

附图说明

图1是蠕动泵的实施例的第一级的示意图。

图2是蠕动泵的实施例的第二级的示意俯视图。

图3A及3B是说明用于滚子在蠕动泵的第一级及第二级两者的圆盘上的初始位置的示意图。

图4A及4B是滚子在第一级及第二级的实施例的圆盘上的第二位置的示意图。

图5A及5B是滚子在第一级及第二级的实施例的圆盘上的第三位置的示意图。

图6是柔性管道中的开口完全打开的滚子及圆盘的示意横截面视图。

图7是说明具有仅部分地打开的开口的柔性管道的滚子及圆盘的示意图。

图8是具有完全关闭的开口的柔性管道的滚子及圆盘的示意图。

图9是滚子及圆盘及用于调整滚子与圆盘之间的间距的调整板的示意横截面视图。

图10是蠕动泵的实施例的示意透视图。

图11A及11B是图3A及3B的示意图。

具体实施方式

图1是蠕动泵的实施例的第一级100的示意图。如图1中所说明，蠕动泵的第一级100包含具有不规则形状的第一圆盘102。如本文中所使用，“圆盘”用于指代圆形盘及非圆形凸轮，且此类物品可具有圆形或部分圆形形状，如图1中所见。进气管道101连接到具有上吸探测器132的自动装载器134。如本文中所使用，词语“管道”可指代例如经由耦合器接合在一起的管道的不连续区段，或单一长度的连续管道；其也可指代此类结构的不同部分。自动装载器134将上吸探测器132移动到在孔板136(或其它介质及容器)中形成的井，以获得接着通过蠕动泵泵送的生物样品。图1仅是蠕动泵应用的一个实例；除了流式细胞仪以外，所述蠕动泵还可用于其它背景。

本文中揭示的蠕动泵具有两级：图1中所说明的第一级100及图2中所说明的第二级200。蠕动泵的优点在于，通过蠕动泵泵送的流体不接触除柔性管道之外的泵部分中的任一者，例如进气管道101及柔性管道104。在常规的蠕动泵中，管道缠绕在圆盘或凸轮上，且两个或更多个弹簧装载的滚子围绕圆盘或凸轮绕转，使得管道压靠在圆盘或凸轮上。滚子在它们围绕圆盘或凸轮绕转期间将管道压靠在圆盘或凸轮上时迫使或挤压流体通过管道。以此方式，可避免污染通过蠕动泵泵送的流体。然而，常规蠕动泵的缺点在于，液体的输出压力大幅变化，使得输出是随着蠕动泵的旋转速度而脉动的脉冲输出。在许多应用中，流体输出压力变化的脉冲输出是不可接受的。例如，本发明人已经发现，在流式细胞仪背景下，流体流动的脉动不利地影响流式细胞仪数据，因为此类压力波动会导致样品体积在发生流式细胞仪测量的流动室内波动，由此使得更难以正确量化样品中的颗粒或细胞的数量。一些蠕动泵试图通过使用三个或更多个滚子来平均化或消除脉动而减少此脉动，但是额外的滚子会缩短蠕动泵的柔性管道的使用寿命，由此导致维护成本及泵停机时间的增加。例如，使用三个滚子而不是两个滚子，管道的磨损量将会增加50％。

鉴于流式细胞仪背景中的脉动问题，在许多流式细胞仪应用中需要基本上恒定的输出压力。来自常规蠕动泵的输出液体的脉动可能在许多仪器及其它应用中可接受。然而，在蠕动泵的许多其它应用中，例如在流式细胞仪中，将更需要具有不会脉动的基本上恒定的压力输出。

此外，因为流式细胞仪中的样品可能是从小体积容器(例如5毫升管或96孔板)获取，所以使用利用此类容器的密封件的空气压缩泵更加困难及复杂。注射泵也可用于流式细胞仪，但是此类泵缓慢，具有功能问题，难以清理或去阻塞，且不能有效地吸取不同介质及/或不同体积的样品。

本文中揭示的实施例涉及一种两级蠕动泵，其提供通过蠕动泵泵送的液体的基本恒定的输出压力。第一级100用于将管道中的液体的压力增加到入口压力以上，且第一级100及第二级200两者均通过管道泵送(例如，移动)液体到管道的输出端。当在本文中揭示的两级蠕动泵用于向管道的输出端提供背压(即，高于入口压力的压力)的应用中时，所述泵经配置以提供匹配或超过背压的基本上恒定的压力以防止流体回流进入且通过泵。

返回参考图1，第一级100包含第一圆盘102、多个第一滚子106、108(如本文中所讨论的，第一圆盘及第二圆盘各自具有两个滚子，但是可使用额外的滚子；如本文中其它地方所讨论，每个圆盘两个滚子明显使得管道的寿命最长)及柔性管道104(又称“管道”或“管道104”)。如下文更详细地讨论，第一滚子106、108以恒定角速度围绕第一圆盘102的外围绕转，且在绕转期间使每一滚子与第一圆盘102的外围、管道104或第一圆盘102的外围及管道104接触，使得在围绕第一圆盘102的外围的各个位置中，第一滚子中的一或多者完全压缩管道104。应当注意的是，此类滚子(即，第一及第二滚子)的绕转在本文中也可被称为滚子围绕或绕第一圆盘旋转；此绕转还意味着滚子围绕或环绕圆盘的外围的移动。如下面所讨论，围绕圆盘的外围的此绕转或移动不旨在意味着每一滚子围绕每一滚子的单个枢轴点的旋转，但是当滚子围绕圆盘绕转且沿着圆盘的外围滚动时通常可绕它们自己的中心旋转。因此，当每一滚子围绕圆盘的外围绕转时，每一滚子也同时围绕其自己的枢轴点旋转。

如图1中所见，柔性管道104缠绕在第一圆盘102的大部分外部周界(即，外围)上。如下文关于图6到9更详细地说明，柔性管道104定位在凹槽(即，槽)中，使得在围绕第一圆盘102的外围的某些位置中，管道104延伸超过第一圆盘102的外围以使得围绕第一圆盘102的外围绕转(即，旋转)的第一滚子106、108能够在此类位置压缩柔性管道104；第一滚子106、108对管道的此压缩取决于槽的深度或调整板的放置，如下文更详细地解释的。

同样如图1中所见，滚子支架128附接到滚子托架112、114，且使第一滚子106、108以逆时针方向围绕第一圆盘102旋转，如图1中的箭头111所说明。第一滚子106、108分别通过弹簧120、122被压靠在第一圆盘102的外围上，使得柔性管道104在柔性管道104暴露于滚子106、108处的位置中压靠在第一圆盘子102上。滚子托架112、114分别围绕安装在滚子支架128上的枢轴118、116枢转。第一滚子106、108在它们围绕第一圆盘102绕转期间沿着第一圆盘102的外围滚动时围绕点140及142旋转。

同样如图1中所说明，滚子支架128的旋转轴线110经定位使得在轴线110与第一圆盘102的外围之间存在半径124、125、126、127、129。因而，半径(例如，半径124、125及129)大于半径126及127。因此，对于滚子支架128的给定角速度，第一滚子106、108在半径124、125、129处沿着第一圆盘102的外围以比在半径126、127处更高的切向速度移动。因此，如下文所讨论的，当管道中的流体被截留在两个滚子(例如，两个第一滚子或第一滚子及第二滚子)之间且后滚子(即，更靠近进气管的滚子)以比前滚子(即，更远离进气管的滚子)更大的切向速度移动时，含有流体的管道的长度减小，但是因为流体是不可压缩的，所以流体的体积保持恒定且迫使管道膨胀以适应此流体体积，这又增加了这两个滚子之间的管道中的截留流体的压力。本文中揭示的蠕动泵就是使用此过程来增加流过泵的流体的压力。

图2是蠕动泵的第二级200的示意俯视图。如可见，第二级200包含第二圆盘202及第二滚子206、208及滚子支架228，第二滚子206、208安装在滚子支架228上；滚子支架228经配置以围绕第二圆盘202以顺时针方向旋转，如箭头211所说明。在所说明的实施例中，滚子支架228以与滚子支架128相同的方向及相同的角速度旋转；替代地，这两个滚子支架可不彼此连接，而是可例如通过公共马达经由两个独立的皮带传动装置以相同的角速度及相同的角度方向驱动。图2以俯视角度说明第二级200。因此，当以仰视角度观察时，第一级100以逆时针方向移动，而以相同方向旋转的第二级从顶部观察时以顺时针方向旋转。为了协调第一级100及第二级200的功能，滚子支架228的旋转及图1的滚子支架128的旋转是同步的，且在此实施例中，以相同的旋转速度(即，角速度)及相同方向旋转。

在图2中，滚子206、208分别安装在滚子托架214、212上，且分别通过弹簧222、220偏压在第二圆盘202的外围上。当滚子支架228使第二滚子206、208以顺时针方向旋转时，如箭头211所示，滚子206、208沿着第二圆盘202的外围滚动且分别围绕点240及242旋转，由此在柔性软管204暴露于第二滚子206、208的表面的沿着第二圆盘202的外围的位置处挤压或压缩柔性软管204。位于第二滚子前方(即，位于滚子更远离管道入口的侧上)的管道204中的流体由第二级200通过滚子支架228围绕第二圆盘202旋转以移动第二滚子206、208而泵送，使得流体围绕第二圆盘202的外围移动通过柔性软管204，直到流体离开管道的输出端230，所述输出端可连接到流式细胞仪中的流动室或流式细胞仪的喷嘴。当然，流体可被泵入到任何装置中以供使用，而不一定需要被泵入到流式细胞仪中。位于第二滚子206、208中的每一者前方的第二级200中的流体(例如，被每一第二滚子推动)不经受压力增加，而是简单地以恒定压力朝着管道的输出端移动。施加到流体的系统的背压有助于保持从第二级泵送的流体的基本恒定压力。

如上文所指示，第二滚子206、208通过弹簧222、220偏压在第二圆盘202的外围、管道204或第二圆盘202的外围及管道204上(即，不断地按压成与其接触)。滚子托架212、214分别围绕枢轴216、218枢转。与图1的第一圆盘102不同，第二圆盘202具有基本恒定半径232，使得第二滚子206、208以基本相同的切向速度(滚子的切向速度可能有一些微小的变化，例如，这是由于因为第二滚子进行的管道压缩的量而引起的滚子位置移位；一般来说，第二滚子将保持相同的标称速度)围绕第二圆盘202的外围移动。因而，泵送的流体(例如，由每一第二滚子206、208朝向管道的输出端推动的流体)的压力与流体被第二滚子围绕第二圆盘202推动保持基本上相同。

图3A、3B、4A、4B、5A及5B说明了当第一及第二滚子分别围绕第一及第二圆盘的外围行进(即，绕转)时蠕动泵的第一级100及第二级200的操作。如图3A中所示，第一滚子106、108位于第一圆盘102周围的第一位置310中。第一滚子106、108以逆时针方向旋转，如箭头111所说明。第一级100具有缠绕在第一圆盘102的大部分外围上的柔性管道104。第一圆盘102的不规则形状导致半径124及129具有与半径125、126及127不同的长度。如上文所提及，第一滚子支架128(未描绘)围绕轴线110旋转且支撑滚子托架112及滚子托架114。滚子托架112围绕枢轴116枢转，而滚子托架114绕枢轴118枢转。弹簧120及122分别偏压滚子106及108以接触第一圆盘102的外围、管道104或第一圆盘102的外围及管道104。

在操作中，滚子支架128使第一滚子106、108围绕第一圆盘102以旋转方向111旋转，即，从底部观察逆时针旋转。由于第一圆盘102的不规则形状，第一滚子106、108围绕第一圆盘108的外围以不同切向速度行进，这是因为滚子支架128以恒定角旋转速度移动，且第一滚子106、108在不同的半径124、125、126、127及129处越过圆盘102的外围。如本文中所使用的，术语“切向速度”是指滚子与其滚动所沿着的表面之间的相对速度。例如，如果1英寸直径的滚子沿着具有4英寸半径的第一圆盘外围的一部分滚动，且驱动所述滚子的支撑臂以30°/秒的速度旋转，那么切向速度或滚子在滚子中心处的速度将是2π·(局部圆盘半径+从圆盘外围到滚子中心的距离)·30°/秒/360°＝2π·4.5·1/12英寸/秒＝2.35英寸/秒。然而，如果相同滚子沿着具有2英寸半径的第一圆盘的外围的一部分滚动且支撑臂以相同速度旋转，那么切向速度或滚子在滚子中心处的速度将是2π·2.5·1/12英寸/秒＝1.31英寸/秒。因此，当第一滚子106、108围绕以半径被展示为半径124及半径129的第一圆盘102的外围越过时，第一圆盘102的外围上的第一滚子106、108的切向速度比第一滚子在半径125、126及127处越过第一圆盘102的外围时其切向速度更大。因为第一滚子106、108在半径较大的区域中移动得较快，所以第一滚子106、108在此类区域中以较大的速度沿着柔性管道104移动。相反，当第一滚子106、108在具有较短半径(例如半径126、127)的第一圆盘102的部分上沿着圆盘102的外围移动时，第一滚子106、108在此类区域中以较慢速度沿着柔性管道104移动。当两个第一滚子106、108均压缩柔性管道104且第一滚子中的一者在第一圆盘102的外围上比另一第一滚子移动得更快时，被截留在第一滚子106及108之间的管道中的流体经历压力增加。

当第一滚子支架128以恒定角速度围绕第一圆盘102旋转时，第一滚子106、108压靠在第一圆盘102的外围、管道104或第一圆盘102的外围及管道104上，且使柔性管道104在围绕第一圆盘102的外围的各个位置处经受各种压缩状态。当第一滚子106、108以逆时针方向111移动且完全压缩柔性管道104时，来自进气管101的流体被吸入到柔性管道104中。流体因此从进气管101被吸取且被迫离开互连管道130且行进到图2中所说明的第二级。

如至少在图3A及3B中所见，互连管道130从第一级100延伸，行进到第二圆盘202，且以顺时针方向缠绕在第二圆盘202的外围的部分上。圆盘102及第二圆盘202可如本文中所讨论般彼此对准，但是应当理解的是，第一及第二圆盘可存在许多其它的布置，其仍然可提供与本文所讨论的功能相同的功能。例如，两个圆盘实际上可如图3A及3B中所描绘般(并排)布置，但是第二圆盘及滚子翻转，使得滚子支架228的旋转方向以与滚子支架128相同的方向旋转-滚子支架128及228均可由相同的驱动系统驱动，且滚子及管道可以与本文中关于所描绘的实例描述的相同的方式有效地操作。

第一滚子支架128与围绕第二圆盘子202旋转的第二滚子支架228同步地围绕第一圆盘102旋转(如图1中所示)。因此，第一滚子106、108及第二滚子206、208的旋转相位保持不变。如上文所讨论，即使箭头111指示逆时针旋转且箭头211指示顺时针旋转，第一级100及第二级200的滚子支架仍然以相同方向旋转。再次，这是因为图1及3A是蠕动泵的仰视图，且图2及3B是蠕动泵的俯视图。

如至少图2及3B中所说明，第二圆盘202具有基本恒定半径232(例如，在圆的±1％或±5％以内；1％或更小可导致在第二滚子围绕第二圆盘绕转时被截留在第二滚子之间的流体中的最小压力变动)。柔性管道204缠绕在第二圆盘202的大部分外围上，使得第二滚子206、208可沿着第二圆盘202的外围中暴露于第二滚子206、208的部分(例如包含位置314、315及316的部分)压缩柔性管道204。流体从第一级100中的互连管道130进入柔性管道204。如下文所讨论的，流体在第一及第二级两者中部分地位于均完全压缩管道的第一滚子与第二滚子之间时压力增加。第二滚子206、208分别安装在滚子托架212、214上。如上所述，滚子托架212、214分别在枢轴216、218上旋转，且弹簧220、222不断地按压第二滚子206、208使其与第二圆盘202的外围、管道204或第二圆盘202的外围及管道204接触。

返回参考图3A，第一滚子106位于第一圆盘102的外围上的位置310处，在所述位置中，管道104没有压缩，因为在此位置处，第一圆盘102经配置使得柔性管道104未暴露于第一滚子106的压力。实际上，柔性管道104甚至未沿着第一圆盘102的外围被安置在位置310处。如上所述，上吸管道101向柔性管道104提供进气流体。柔性管道104从上吸管道101缠绕第一圆盘102的外围，围绕第一圆盘102的外围逆时针缠绕到互连管道130。在沿着第一圆盘102的外围的不同位置处，柔性管道104将暴露于、部分暴露于或不暴露于第一滚子106、108的压力，这导致柔性管道104被完全压缩、部分压缩或不压缩，如下文更详细解释的。

同样如图3A中所示，滚子108在位置305处接触第一圆盘102且完全压缩柔性管道104。位置303、304、305及306、柔性管道104的标记指示管道104在此类位置处被第一滚子106、108完全压缩。在位置308及310处，柔性管道104没有被第一滚子106、108压缩。在位置302处，管道104被部分压缩。

如图3A中进一步所说明，第一圆盘102具有各种长度半径。例如，第一圆盘102具有较长半径124及129(例如，在从位置310开始的顺时针方向上，至少在位置310与304之间的区域中具有较长半径)，这使得第一滚子106、108在此类位置处及在此类位置之间沿着第一圆盘102的外围表面以更快切向速度移动。半径125、126及127比半径129、124更短，使得第一滚子106、108对于此类半径不会沿着第一圆盘102的外围表面如此快速移动。例如，当第一滚子106以顺时针方向从位置310(具有半径129)移动到位置303(具有半径124)时第一滚子106比其从位置305(具有半径125)移动到位置306(具有半径126，在一些实施例中所述半径可具有与半径125相同的长度)时的切向速度更快的切向速度移动(其中滚子支架保持恒定的旋转速度)，因为位置305及306处的半径比位置310与303之间的半径更短。

如图3A中另外说明的，当第一滚子106、108分别位于位置310、305处时，第一滚子106不压缩柔性管道104，而第一滚子108完全压缩柔性管道104。因而，当第一滚子108移动到位置305中时，滚子108从进气管道101吸取流体，这是因为柔性管道104不被第一滚子106压缩，即，在此类位置处，第一滚子106不影响管道内的流体流动。当第一滚子围绕第一圆盘102的外围逆时针旋转通过位置306直到第一滚子106开始完全压缩位置302与303之间的柔性管道104时，第一滚子108继续通过上吸管道101吸取流体。应当注意的是，第一圆盘102及第一滚子经配置使得当一个第一滚子从位置306移动到位置308时，所述第一滚子不停止完全压缩管道，直到另一第一滚子完全压缩管道之后。

图3B说明了第二级200的操作。当第一滚子106、108处于图3A中所说明的位置中时，第二滚子206、208在第二圆盘202的外围上位于图3B中所说明的对应位置中。例如，第二滚子208位于位置311处，且不压缩柔性管道204。第二滚子206位于位置315处且完全压缩柔性管道204。因而，被截留在位置305处的第一滚子108与位置315处的第二滚子206之间的流体被第一滚子108及第二滚子206通过互连管道130并通过柔性管道204朝向输出管道230移动。当第一滚子108从位置305移动到306时，其以与第二滚子206、208相同的切向速度移动，因为在位置305到308处的圆盘102的半径基本上与第二圆盘202的半径相同。因此，第一滚子108推动(且第二滚子206以相同速率拉动)管道104中的流体并使管道104中的流体从位置305朝向第二圆盘202移动，而不增加当第一滚子108及第二滚子206在此类位置之间移动(即，分别从305移动到306及从315移动到316)时被截留在第一滚子108与第二滚子206之间的流体的压力。被截留在第一滚子108与第二滚子206之间的流体继续进行此恒定压力移动，直到第一滚子108不再完全压缩管道，此时流体不再被截留在第一滚子108与第二滚子206之间。然而，在第一滚子108停止完全压缩管道之前，第二滚子208将开始完全压缩管道，且第二滚子208前方的流体的部分将继续以恒定压力朝向出口移动。在圆盘202的位置312处，通过第二滚子部分地压缩柔性管道204，且在位置314处通过第二滚子完全压缩柔性管道204；第二滚子在位置312与314之间的某个点处过渡到完全压缩。

如上文所指示，在位置315处，柔性管道204完全压靠在第二圆盘202上。在位置316处，柔性管道204仍然被完全压缩，且在位置318，第二滚子206、208没有压缩柔性管道204。柔性管道204流体连接到输出管道230，在蠕动泵用于流式细胞仪中的实施例中，所述输出管道230将流体输送到流动室。在一些替代实施例中，输出管道230流体连接到流式细胞仪的喷嘴，且输出管道230的输出压力可由喷嘴内的流体压力控制。在其它实施方案中，输出管道230仅包括蠕动泵的第二级200的输出。如图3B中所说明，第二滚子206、208以顺时针方向围绕第二圆盘202的外围旋转(即，绕转)，在至少图3B中所指示的位置处压缩、部分压缩或不压缩柔性管道204。

图4A是蠕动泵的第一级100的示意图，其中第一滚子106、108处于第二位置中。第一滚子106已从位置310移动到位置303，在位置303中，第一滚子106完全压缩柔性管道104。类似地，第一滚子108以逆时针方向从位置305移动到位置306，在位置305中，第一滚子108完全压缩柔性管道104，在位置306中，第一滚子308仍然对柔性管道104完全压缩。在第一滚子106从位置310移动到位置303期间及在第一滚子108从位置305移动到位置306期间，第一滚子106开始压缩，且接着完全压缩柔性管道104，这导致流体的一部分被截留在第一滚子106与108之间；当第一滚子继续前进且同时两个第一滚子完全压缩管道时，此被截留的流体部分将经历压力增加。在所描绘的点处，被截留在第一滚子108与第二滚子206之间的流体(包含互连管道130中的流体)已经被加压到最终的输出流动压力。随后，第二滚子208过渡到完全压缩管道，而第二滚子206完全压缩管道。

图4B是蠕动泵的第二级200的示意图。第二滚子208以顺时针方向从管道204未被压缩的位置311移动到管道204部分压缩的位置312。类似地，第二滚子206从管道204完全压缩的位置315移动到管道204同样完全压缩的位置316。在此，当第一滚子108从位置305前进到位置306且以与第二滚子206相同的切向速度(因为半径125及126基本上与第二圆盘202的半径相同)行进时，第一滚子108通过管道104、管道130及管道204推动(即，移动)管道104中的液体。这防止了此流体部分的压力增加，相反使得压力在此流体部分的移动期间保持基本恒定。

图5A是蠕动泵的第一级100的俯视图，其说明第一滚子106、108处于第三位置中。如图5A中所说明，第一滚子106以如箭头111所指示的逆时针方向从管道104完全压缩的位置303移动到柔性管道104同样完全压缩的位置304。第一滚子108已从柔性管道104完全压缩的位置306移动到柔性管道104未被压缩的位置308。如下文所讨论，当第一滚子中的一者从位置303移动到304且另一第一滚子同时从位置306移动到308时，被截留在第一滚子106、108之间的流体的压力可增加，因为从位置303移动到304的滚子以比从位置306移动到308的滚子更快的切向速度移动。在一些实施例中，例如，如果一个第一滚子刚好在另一第一滚子停止完全压缩管道之前开始完全压缩管道，则此压力增加可忽略不计。然而，例如在位置306与308之间在第一滚子停止完全压缩管道之后，被截留在另一第一滚子与第二滚子中的一者之间的流体可能进一步被加压，因为那些滚子继续越过它们相应的圆盘的外围-实际上，当流体被截留在第一滚子中的一者与第二滚子中的一者之间时，可能发生流体所经历的大部分压力增加。因此，第一滚子之间的流体被第一滚子106在压力下移动到互连管道130并被传输到图5B中所说明的第二级200。

当第一滚子及第二滚子分别在图4A、4B、5A及5B中所描绘的位置之间移动时，在第一滚子与第二滚子之间可能发生“切换”，使得被截留在位于位置305及308之间的区域中的第一滚子与位于位置315及318之间的区域中的第二滚子之间的流体的部分随着另一第二滚子完全压缩所截留的流体所处的管道而被细分。被截留在这两个第二滚子之间的流体的部分因此从第一级“切换”到第二级，且第二级滚子在恒定压力下将此流体的切换部分移动到出口。被截留在第一滚子与(最近压缩的)第二滚子之间的流体的另一部分也以恒定压力朝向出口移动。然而，当例如(例如在位置308处)所述第一滚子停止完全压缩管道时，被截留在所述第一滚子与第二滚子之间的流体的部分将经历压力降低，因为其与先前被截留在两个第一滚子之间的低压流体(其可处于或稍高于进气压力，这取决于在此流体被截留于第一滚子之间的同时移动时压力增加的程度)保持平衡。当第一滚子沿着第一圆盘的具有较大半径的外围行进时，第一滚子及第二滚子的不同切向速度会使被截留在第一滚子与第二滚子之间的流体的压力升高到期望的出口压力。

图5B说明了蠕动泵的第二级200，其中第二滚子206、208处于第三位置中。第二滚子208已从位置312移动到位置314，且在位置312之后且在到达位置314之前的某个位置完全压缩管道204。第二滚子206从完全压缩的位置316移动到管道204未被压缩的位置318。以此方式，第二滚子208承担了在管道204中移动流体的任务，而第二滚子206已移动到不存在压缩的位置(例如，位置318)，使得由第二滚子208移动的流体可行进通过到输出管道230。因而，第二级200通过交替地使用第二滚子206、208来简单地移动流体以使管道204中的流体前进。在一些实施例中，第二圆盘202经配置使得管道204的完全压缩是在位置316及318之间移动的第二滚子不完全压缩管道204之前由在位置312及314之间同时移动的另一第二滚子引起的。

如上文所提及，本文中揭示的蠕动泵通过使第一滚子围绕第一圆盘以比第二滚子更快的切向速度移动而增加所述第一滚子与所述第二滚子之间的管道中流体的一部分的压力。再次，此压力增加是由第一滚子推动流体抵靠第二滚子引起的，由此减小了容纳相同体积流体的管道的长度，这导致管道膨胀以容纳流体，且因此增加了流体的压力。现在将更详细地讨论引起此压力增加的滚子的移动及圆盘的配置。

图11A及11B分别描绘了图3A及3B的蠕动泵，且可看出，已删除图3A及3B中的大部分标记，且每一圆盘中已添加三个阴影部分。如上文所讨论，第一滚子106、108以恒定角速度围绕第一圆盘的外围绕转，且此类第一滚子106、108不断地按压成与第一圆盘102的外围、管道104或第一圆盘102的外围及管道104接触。在图11A中，当第一滚子106围绕圆盘102绕转且到达位置166(其位于图3A中的位置303与304之间且图11A中未标记)时，第一滚子106完全压缩管道104，且第一滚子108不再压缩管道104。同时，第二滚子208位于位置266处且完全压缩管道204。因此，在管道104、130及204中的第一滚子106与第二滚子208之间存在流体的一部分；流体中大部分的压力增加可能发生在此截留流体部分中。

图11A中的第一圆盘102包含第一角扇区160，其横跨位置166及168(位置166位于图3A的位置303与304之间，位置168位于图3A的位置304与305之间)，包含第一圆盘102的外围的第一区段(未识别，但是与位置166与168之间的外围的部分对应)，且具有的半径大于第二圆盘202的半径且大于第二角扇区162中的半径。当第一滚子(例如第一滚子106)沿着第一圆盘102的外围的第一区段在位置166与168之间移动时，所述第一滚子以第一切向速度移动且完全压缩管道。图11A还展示了横跨第一圆盘的位置170及172(位置170对应于图3A中的位置305，且位置172对应于图3A中的位置306)的第二角扇区162，其包含第一圆盘102的外围的第二区段(未识别，但是对应于位置170与172之间的第一圆盘的外围的部分)，且具有的半径基本上等于第二圆盘202的半径且小于第一角扇区160的半径(此半径对应于图3A中的半径125)。沿着第一圆盘的外围的第二区段移动的第一滚子完全压缩管道104且以小于第一切向速度的第二切向速度移动。

参考图11B，第二滚子206、208以与第一滚子106、108相同的恒定角速度围绕第二圆盘202的外围绕转。如上所述，第二滚子不断地按压成与第二圆盘202的外围、管道204或第二圆盘202的外围及管道204接触。因为第二圆盘具有基本恒定半径(所述半径在至少第二角扇区162中也基本上等于第一圆盘的半径)，所以第二滚子206、208也基本上以第二切向速度移动。第二圆盘202还包含角扇区260及另一角扇区262，所述角扇区260包含第二圆盘202的外围的一部分，所述另一角扇区262包含第二圆盘202的外围的另一部分。

图11A的第一圆盘102及图11B的第二圆盘202以及它们相应的滚子如本文中所述般对准及配置，以增加被截留在第一滚子与第二滚子之间的流体的压力。例如，当第一滚子106位于位置166处时，其完全压缩管道104，第一滚子108位于位置172与174之间，使得其不压缩管道104，第二滚子208位于位置266处且完全压缩管道204，且第二滚子206部分地压缩管道204。当第一滚子106以第一切向速度沿着第一圆盘102的外围在第一角扇区160内移动时，第二滚子208以第二切向速度同时沿着第二圆盘的角扇区260移动。因为第一切向速度大于第二切向速度，所以第一滚子106推动第一滚子106与第二滚子208之间的流体，使得此流体的压力增大。流体的体积保持不变，但是含有流体的管道的长度减小，因此增加了管道中的压力，所述管道膨胀以在更短长度的管道中容纳相同的流体体积。在一些实施例中，压力增加可能导致流体具有约10psi的压力增加。此压力增加发生在整个第一角扇区160中。

在第一角扇区160与第二角扇区162之间，例如在位置168与170之间可存在过渡扇区，所述过渡扇区从第一角扇区160的半径到第二角扇区162的半径过渡。过渡扇区的此变化的半径允许第一圆盘的半径从较大的第一半径减小到较小的第二半径。当第一滚子过渡通过过渡扇区时，流体的压力也可增加，但是当第一滚子过渡通过过渡扇区时，压力增加的增加速率将降低。

当第一滚子106沿着第二角扇区162移动时，其基本上以第二切向速度移动，而第二滚子208同时沿着第二圆盘202的外围以基本上第二切向速度移动通过另一角扇区262。因为第一滚子106及第二滚子208的切向速度在此时间段基本上匹配，所以流体的压力不增加，而是保持在基本恒定压力下。在此情况下使用术语“基本上”，因为由于制造公差或其它可忽略的影响因素，在此区段中可能存在速度或压力的轻微变动。滚子106从位置166到170的此移动不仅增加了流体的压力，而且还使流体朝向流出管230移动；从位置170到位置172的移动也使流体朝向流出管230移动，但是不增加流体的压力。

因此，第一圆盘102用于通过使第一滚子106、108在循环的某些部分期间在第一圆盘102的较长半径部分上比第二滚子更快地移动而增加从进气管道101吸取的流体的压力。因而，两级蠕动泵能够在出口处以最小压力变动来泵送流体，这使得输出管道230处的流体的脉动很少或不产生脉动。另外，返回参考图3A，当第二滚子206从存在完全压缩的位置316移动到没有压缩的位置318时，在管道中产生体积。第二滚子208从部分压缩的位置312移动到完全压缩的位置314。因而，第二滚子208压缩管道，这排出的体积与当第二滚子206从位置316移动到位置318时产生的体积相同。以此方式，保持恒定压力。

如上所述，在一些实施例中，第一圆盘102在第一角扇区160的至少部分中可具有第一标称半径且在第二角扇区162中具有第二标称半径，第二圆盘202可具有第二标称半径，且第一标称半径可大于第二标称半径。

返回参考图11A，在第一滚子106已沿着第二角扇区162的第一圆盘102的外围移动之后，可使第一滚子106沿着第一圆盘102的第三角扇区164(其与第二角扇区162相邻且横跨在点172与174之间)移动。此第三角扇区164可经配置以使第一滚子以第二切向速度沿着第一圆盘的外围的第三区段移动(因为第三角扇区164具有与第二角扇区162及第二圆盘202基本相同的半径)。此第三角扇区164还可经配置以使第一滚子至少在第三角扇区164的起点处完全压缩管道104，且使一个第一滚子106至少在第三角扇区164的终点处不压缩管道104。例如，如图11A中所见，第一滚子108及106从位置166到至少172完全压缩管道。如上所述，当第一滚子移动通过第三角扇区时，所述第一滚子从完全压缩管道104过渡到不压缩管道104。

因此，当第一滚子正在移动通过第三角扇区164时，第二滚子以第二切向速度移动通过不同的角扇区264。此不同的角扇区264横跨在分别与位置316及318对应的位置272及274之间。因而，当第二滚子越过此角扇区264时，其在位置272处完全压缩管道204但在位置274处不压缩管道204。

另外，当第一滚子沿着第三角扇区164移动时，第一圆盘102可经配置以在第三角扇区中的第一滚子停止在第三角扇区中完全压缩管道之前使另一第一滚子完全压缩管道104(例如如上所述般在图3A的位置303处完全压缩管道104)。在此时间期间，第二圆盘202还可经配置以使另一第二滚子将管道204完全压靠在第二圆盘202上，之后使所述一个第一滚子在第三角扇区164中不完全压缩管道104。例如，当第一滚子108沿着第三角扇区164移动时，第二滚子208可在第二圆盘202上的大约位置266处完全压缩管道204，之后第一滚子108不完全压缩管道104。

类似地，第二圆盘202也可经配置以当一个第一滚子(例如第一滚子108)至少处于第一圆盘102的外围的第三区段的起点处(即，第四角扇区164的起点处)时使第二滚子(例如第二滚子206)完全压缩管道204，且当第一滚子108位于第一圆盘102的外围的第三区段的终点处时不压缩管道204。例如，当第一滚子108位于位置172时，其完全压缩管道104，且滚子206同时在位置272并完全压缩管道204；当第一滚子108位于位置174但不压缩管道104时，第二滚子206同时在位置274处且不压缩管道204。如上文所提及，第二圆盘可经配置使得第二滚子在第三角扇区264中不压缩管道204之前另一第二滚子在位置312与314之间(如图3A中所标记)完全压缩管道。

图6是圆盘102及第一滚子602的横截面视图。虽然图6到9展示了第一圆盘102，但是此类实施例可同样适用于第二圆盘。如图6上所示，第一圆盘102的外围具有槽606(即，凹槽)。在槽606具有第一深度610的情况下，如图6中所示，因为第一滚子602沿着第一圆盘102的外部或外围部分骑跨且不压缩柔性管道104，所以柔性管道104未被压缩。柔性管道在此状态下具有开口608，其未被压缩且完全打开，使得由于槽606在第一圆盘102的外围上的此位置处的第一深度610而使流体可容易地流过柔性管道104。管道104在未变形状态下具有标称外径，且槽606经配置使得第一深度610基本上匹配此标称外径，使得第一滚子602不压缩管道104。第一滚子602在槽606的边缘处沿着第一圆盘102的外围表面滚动且在滚子轴604上旋转。

图7是处于沿着第一圆盘102的外围的不同位置处的第一圆盘102、第一滚子602及柔性管道104的横截面视图。如图7中所说明，槽606的深度不及图6中的槽606，即，图7中的第一深度610小于图6中所描绘的第一深度610。因而，第一滚子602的表面接触柔性管道104，且使柔性管道104在槽606中被部分地压缩。再次，如图7中所说明，第一滚子602沿着第一圆盘102的外围表面滚动且绕滚子轴604旋转。因为柔性管道104被压缩，所以开口608也被部分地压缩，使得没有那么多的流体可流过柔性管道104中的开口608。

图8是处于沿着第一圆盘102的外围的另一位置处的第一圆盘102、第一滚子602及柔性管道104的横截面视图。如图8中所说明，槽606的深度不及图7中的槽606。换句话说，槽或第一凹槽606具有的第一深度610小于管道的标称外径，由此使管道104延伸超过第一圆盘102的外围，使得当第一滚子602的表面接触柔性管道104时第一滚子602在槽606中完全压缩管道104。一般来说，第一深度610将小于或等于管道壁厚的两倍，以引起此完全压缩。如本文使用的术语，“完全压缩”的管道是如下管道：已经被压扁或压缩到在所利用的操作压力下没有流体能够通过管道内的压缩点的程度。开口608完全关闭。再次，如图8中所说明，第一滚子602沿着第一圆盘102的外围表面围绕滚子轴604滚动。因为柔性管道104完全被压缩，所以开口608完全关闭，使得没有流体可流过柔性管道104中的开口608。

图9说明了第一滚子602可用于使用调整板902来压缩柔性管道104的方式的另一实施例。如图9中所说明，调整板902通过调整螺钉906锚固到圆盘102；调整板可视为第一圆盘102的部分。调整螺钉906延伸穿过调整板902中的开口904并被拧入到第一圆盘102中。也可使用本领域中众所周知的其它类型的连接器。在滚子轴604上旋转的第一滚子602搁置在调整板902的外表面上。以此方式，如果槽606没有期望深度，可使用调整板902来提供关于第一滚子602压缩柔性管道104的位置及量的调整。例如，调整板可延伸超过第一圆盘102的外围的部分，由此有效地延伸第一圆盘102的外围，且由此使第一滚子602与第一调整板902接触并偏离第一圆盘102的外围，使得第一滚子602部分地压缩管道104。在一些实施例中，此调整板可形成槽606(即，凹槽)的部分。而且，例如，在图9中所说明的位置处，开口608部分地打开。在没有调整板902的情况下，如果第一滚子602坐落在第一圆盘102的外围边缘上，那么开口608将完全关闭。以此方式，可调整流体的压力以及流体可沿着圆盘流动的位置。通过调整调整板的径向位置，可调整滚子完全压缩柔性管的位置，这允许调整压缩级中产生的压力及滚子206及208的过渡的对准。

图10是蠕动泵1000的示意透视图。如图10中所说明，第二级200直接安装在第一级100上并与第一级100对准。皮带轮1002用皮带1008驱动皮带轮1012。皮带轮1012安装在顶板1016中且驱动第一级100的旋转。类似地，皮带轮1004驱动皮带1010，皮带1010继而驱动皮带轮1014；皮带轮1014驱动第二级200的旋转。皮带轮1002及1004通过公共轴线相互连接，所述公共轴线行进穿过两个皮带轮1002及1004的中心，因此保持皮带轮1002及1004以及因此级100及200同步旋转。皮带轮1002与1004之间的公共轴线是由马达1006及马达皮带轮、皮带及轴皮带轮(未展示)驱动。以此方式，使第一级及第二级的支撑臂的旋转同步。底板1018为皮带轮1014提供结构支撑。柱1020、1022为蠕动泵1000的各个部分提供结构支撑。马达1006驱动连接皮带轮1002、1004的轴，所述轴提供旋转力以驱动蠕动泵1000。因此，连接皮带轮1002、1004及1012、1014的轴提供蠕动泵的第一级100与第二级200之间的同步。此外，由于这两级以所示方式对准及连接，所以为蠕动泵1000提供了紧凑设计。

因此，所揭示的实施例在期望输出压力下对蠕动泵1000提供了很少或没有脉动的输出流体。使用具有不同的半径的圆盘，所述不同半径允许流体在第一级预加压，且随后通过第二级泵送到输出端，使得输出流体的输出压力变动很小或没有变动。由蠕动泵1000泵送的流体可为液体或气体，或液体与气体的混合物。虽然在各个实施例中说明了两个滚子，但是可在第一级及/或第二级中使用三个或更多个滚子。

应当理解的是，除非另有指示，否则在本申请案及权利要求书中使用术语“基本上”是指在规定值的±5％内的关系。例如，“基本上相同的切向速度”将在规定的切向速度的±5％以内。在进一步实例中，与另一压力基本上匹配的压力将在所述另一压力的±5％以内。基本上为圆形形状将具有带下降边界的形状，所述下降边界落入具有在特定正圆的直径的±5％以内的内径及外径的环形空间内。

出于说明及描述的目的已呈现本发明的以上描述。不希望其为穷尽性或将本发明限于所揭示的具体形式，且可能存在依据以上教示的其它修改及变体。选择及描述实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，由此使所属领域的技术人员能够最好地利用各种实施例中的本发明及适于涵盖特定用途的各种修改。希望所附权利要求书被解释为包含除了由现有技术限制的本发明的其它替代实施例。

Claims (20)

1.一种通过管道泵送流体的方法，所述管道经定位部分地围绕蠕动泵的第一圆盘的外围且部分地围绕所述蠕动泵的第二圆盘的外围，所述方法包括：

使多个第一滚子以恒定角速度围绕所述第一圆盘的所述外围绕转，使得所述多个第一滚子不断地被按压成与所述第一圆盘的所述外围或所述管道或所述第一圆盘的所述外围及所述管道接触，其中所述第一圆盘包含第一角扇区及第二角扇区，所述第一角扇区经配置以使所述多个第一滚子中的每一第一滚子沿着所述第一圆盘的所述外围的第一区段以第一切向速度移动，所述第二角扇区经配置以使所述多个第一滚子中的每一第一滚子沿着所述第一圆盘的所述外围的第二区段以小于所述第一切向速度的第二切向速度移动；

使多个第二滚子以所述恒定角速度围绕第二圆盘的外围绕转，使得所述多个第二滚子不断地被按压成与所述第二圆盘的所述外围或所述管道或所述第二圆盘的所述外围及所述管道接触，其中所述第二圆盘经配置以使每一第二滚子以所述第二切向速度移动；

通过使一个第一滚子在所述第一角扇区中完全压缩所述管道且同时使一个第二滚子在所述第二圆盘的所述外围的第一区段中完全压缩所述管道来增加所述一个第一滚子与所述一个第二滚子之间的所述管道中的流体的一部分的压力；及

在增加所述流体的所述部分的所述压力之后，通过使所述一个第一滚子在所述第二角扇区中完全压缩所述管道且同时使所述一个第二滚子完全压缩所述管道来使所述流体的所述部分以恒定压力朝向所述管道的输出端移动通过所述管道。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述第一圆盘在所述第一角扇区的至少部分中具有第一标称半径且在所述第二角扇区中具有第二标称半径，

所述第二圆盘具有所述第二标称半径，且

所述第一标称半径大于所述第二标称半径。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一圆盘的半径在所述第一角扇区与所述第二角扇区之间从所述第一标称半径逐渐过渡到所述第二标称半径。

4.根据权利要求1所述的方法，其中使所述流体的所述部分以恒定压力朝向所述管道的输出端移动通过所述管道进一步包括：

在所述一个第一滚子已经沿着所述第一圆盘的所述外围的所述第二区段移动之后：

使所述一个第一滚子沿着所述第一圆盘的第三角扇区移动，所述第三角扇区包含所述第一圆盘的所述外围的第三区段，其中所述第一圆盘经配置以使所述一个第一滚子沿着所述第三区段以所述第二切向速度移动，

使所述一个第一滚子至少在所述第三区段的起点处时完全压缩所述管道，且

使所述一个第一滚子至少在所述第一圆盘的所述外围的所述第三区段的终点处时不完全压缩所述管道；且

使另一第二滚子将所述管道完全压靠在所述第二圆盘上，之后使所述一个第一滚子至少在所述第一圆盘的所述外围的所述第三区段的所述终点处时不完全压缩所述管道。

5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括使另一第一滚子完全压缩所述管道，之后使所述一个第一滚子至少在所述第一圆盘的所述外围的所述第三区段的所述终点处时不完全压缩所述管道。

6.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括当所述一个第一滚子至少在所述第一圆盘的所述外围的所述第三区段的所述起点处时使所述一个第二滚子完全压缩所述管道，且当所述一个第一滚子至少在所述第一圆盘的所述外围的所述第三区段的所述终点处时不压缩所述管道。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个第一滚子仅包含两个第一滚子且所述多个第二滚子仅包含两个第二滚子。

8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括通过使所述多个第一滚子的所述第一滚子中的一者完全压缩所述管道且围绕所述第一圆盘的所述外围的至少部分绕转来将流体通过入口吸入到所述管道中。

9.根据权利要求1所述的方法，其中使所述多个第一滚子以所述恒定角速度围绕所述第一圆盘的所述外围绕转且使所述多个第二滚子以所述恒定角速度围绕所述第二圆盘的所述外围绕转包含：将所述第一圆盘及所述第二圆盘固定在某个位置中且使所述多个第一滚子围绕所述第一圆盘绕转且使所述多个第二滚子围绕所述第二圆盘绕转。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述输出端经配置以将所述流体供应到流动室或比色皿中的一者。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述管道的所述输出端具有的压力基本上匹配所述流体的所述部分的所述恒定压力。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述输出端经配置以将所述流体供应到流式细胞仪的喷嘴。

13.一种用于泵送流体的设备，其包括：

第一圆盘，其包含：

所述第一圆盘的外围中的第一凹槽，所述第一凹槽经配置以接纳用于输送流体的管道的第一部分，

第一角扇区，其具有标称第一半径且包含所述第一圆盘的所述外围的第一区段，及

第二角扇区，其具有标称第二半径且包含所述第一圆盘的所述外围的第二区段，其中所述第二半径小于所述第一半径，且其中所述第一圆盘的所述外围的所述第一区段长于所述第一圆盘的所述外围的所述第二区段；

第二圆盘，其基本上为圆形、具有所述标称第一半径且包含所述第二圆盘的外围中的第二凹槽，所述第二凹槽经配置以接纳所述管道的第二部分；

多个第一滚子，其经配置以围绕所述第一圆盘的所述外围以恒定角速度绕转，且经配置以当所述管道的所述第一部分在所述第一凹槽中时不断地按压成与所述第一圆盘的所述外围或所述管道或所述第一圆盘的所述外围及所述管道接触；及

多个第二滚子，其经配置以围绕所述第二圆盘的所述外围以所述恒定角速度绕转，且经配置以当所述管道的所述第二部分在所述第二凹槽中时不断地按压成与所述第二圆盘的所述外围或所述管道或所述第二圆盘的所述外围及所述管道接触，其中：

所述第一圆盘经配置使得每一第一滚子在所述第一角扇区中以第一切向速度移动且同时完全压缩所述管道，且使得每一第一滚子在所述第二角扇区中以第二切向速度移动且同时完全压缩所述管道，

所述第二圆盘经配置使得每一第二滚子围绕所述第二圆盘的所述外围以所述第二切向速度移动，

所述第一圆盘、第二圆盘、多个第一滚子及多个第二滚子经配置以使一个第一滚子完全压缩所述管道且同时在所述第一角扇区中移动，且同时使一个第二滚子完全压缩所述管道且同时在所述第二圆盘的所述外围的第一区段中移动，且

所述第一圆盘、第二圆盘、多个第一滚子及多个第二滚子进一步经配置以在所述一个第一滚子已经移动经过所述第一角扇区之后使所述一个第一滚子在所述第二角扇区中完全压缩所述管道且同时使所述一个第二滚子完全压缩所述管道。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述第一圆盘的半径在所述第一角扇区与所述第二角扇区之间从所述第一半径逐渐过渡到所述第二半径。

15.根据权利要求13所述的设备，其中：

所述第一圆盘进一步经配置以在所述一个第一滚子已经沿着所述第一圆盘的所述外围的所述第二区段移动之后：

使所述一个第一滚子沿着所述第一圆盘的第三角扇区移动，所述第三角扇区包含所述第一圆盘的所述外围的第三区段，其中所述第一圆盘经配置以使所述一个第一滚子沿着所述第三区段以所述第二切向速度移动，

使所述一个第一滚子至少在所述第三区段的起点处时完全压缩所述管道，

使所述一个第一滚子至少在所述第三区段的终点处时不完全压缩所述管；且

所述第二圆盘进一步经配置以使另一第二滚子将所述管道完全压靠在所述第二圆盘上，之后使所述一个第一滚子至少在所述第一圆盘的所述外围的所述第三区段的所述终点处时不完全压缩所述管道。

16.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括：

第一滚子支架，所述多个第一滚子安装在所述第一滚子支架上；及

第二滚子支架，所述多个第二滚子安装在所述第二滚子支架上，其中所述第一滚子支架及所述第二滚子支架经配置以绕公共中心轴线以所述恒定角速度旋转。

17.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括所述管道，所述管道经定位在所述第一凹槽中部分围绕所述第一圆盘的所述外围且在所述第二凹槽中部分围绕所述第二圆盘的所述外围。

18.根据权利要求13所述的设备，其中：

在所述第一圆盘的所述外围中所述多个第一滚子中的每一第一滚子完全压缩所述管道的区段中，所述第一凹槽具有的第一深度小于所述管道的标称外径，从而使所述管道延伸超过所述第一圆盘的所述外围，使得所述多个第一滚子中的每一第一滚子完全压缩所述管道，且

在所述第二圆盘的所述外围中所述多个第二滚子中的每一第一滚子完全压缩所述管道的区段中，所述第二凹槽具有的第二深度小于所述管道的所述标称外径，这使所述管道延伸超过所述第二圆盘的所述外围，使得所述多个第二滚子中的每一第二滚子完全压缩所述管道。

19.根据权利要求13所述的设备，其中所述第一圆盘包含第一调整板，其中所述第一调整板能相对于所述第一圆盘的其余部分移动，使得在所述第一圆盘与第一滚子之间发生所述管道的完全压缩的沿着所述第一圆盘的所述外围的位置是可调整的。

20.根据权利要求13所述的设备，其中所述第二圆盘包含第二调整板，其中所述第二调整板能相对于所述第二圆盘的其余部分移动，使得在所述第二圆盘与第二滚子之间发生所述管道的完全压缩的沿着所述第二圆盘的所述外围的位置是可调整的。

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