CN111209688A - 一种蠕动泵流量计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于流体机械技术领域，涉及涉及一种蠕动泵流量计算方法。本发明包括蠕动泵几何参数的测量、辊子挤压泵管时占用体积的计算、泵管在相邻两个辊子间体积的计算、蠕动泵旋转一圈输送流量的计算、转速的测量和蠕动泵流量的计算六个步骤。此方法采用累加法对蠕动泵泵管内体积进行累计求和，得出蠕动泵流量，此方法考虑了辊子挤压泵管时占用体积，有效的提高了蠕动泵计算流量精度。解决了现有蠕动泵流量计算存在误差较大的问题。
Description
技术领域
本发明属于流体机械技术领域，涉及一种蠕动泵流量计算方法。
背景技术
蠕动泵由电机、泵头和泵管三部分组成。其中电机提供动力，进行调速；泵头是实现蠕动传输的关键部件，用来固定和挤压泵管，一般由压块，弹簧调整机构，辊子组成，压块是具有弧形工作面的部件，工作时，工作面与辊子之间存在间隙，弹簧调整机构用来调整固定间隙以适应不同外尺寸的泵管，并通过间隙控制吸力，辊子安装在滚轮上，与上压块配合起到挤压泵管的作用。泵管是与介质接触的唯一部件，用于输送流体。蠕动泵应用在医疗、食品安全、仪器测量、化工等行业，并且发挥着不可替代的作用。蠕动泵作为高精度泵种，流量的计算是高精度特性的基础，现有计算方法有经验公式和泵管体积累加法两种，经验公式局限于同型号的泵，现有的泵管体积累加法适用于不同型号的泵，但精度较低。
经检索，目前相关的文献报道有：化工自动化及仪表“蠕动泵流量的理论计算与试验验证”，其中采用泵管体积累加法对流量进行计算，该方法忽略了蠕动泵辊子挤压软管时占用的体积，存在较大的误差。
发明内容
本发明的目的是提出一种蠕动泵高精度的流量计算方法，能够有效的提高蠕动泵计算流量。
为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：一种蠕动泵流量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：测量蠕动泵如下几何参数：泵壳圆周节圆直径D、泵管内径d、泵管壁厚δ、辊子数z、辊子直径d辊。步骤二：为了考虑辊子挤压泵管占用体积，提高蠕动泵理论流量精度，计算出单个辊子挤压泵管时占用泵管输送流体的体积V；步骤三：相邻两辊子间泵管体积是计算蠕动泵流量的最小单元，计算出泵管在相邻两个辊子间储存流体的体积△q；
步骤四：蠕动泵旋转一圈的排量为相邻两辊子间泵管体积与辊子数的乘积，计算出蠕动泵旋转一圈输出排量q；
步骤五：测量蠕动泵转速n；步骤六：蠕动泵流量为旋转一圈的排量与转速的乘积，计算出蠕动泵流量
上述方案中，采用三维建模软件对蠕动泵单个辊子挤压泵管占用体积进行建模，并用体测量功能测量单个辊子挤压泵管时占用泵管输送流体的体积V。
上述方案中，建模时挤压流体体积的外部部件直径为d辊+δ。
本发明的有益效果：采用累加法对泵管内输送流体体积进行求和，并且考虑了辊子挤压泵管时占用的体积，提高了蠕动泵理论计算流量精度，降低了与实际流量的误差。
附图说明
图1是本实施例采用的方案与传统的蠕动泵流量计算公式所得数据的对比图。
具体实施方式
下面结合本发明的技术方案与采用传统的蠕动泵流量计算公式进行实施例的比较。
本发明的技术方案如下所述。
1.测量蠕动泵几何参数，包括：泵壳圆周节圆直径D，泵管内径d，泵管壁厚δ，辊子数z，辊子直径d辊。其中：D＝1.44dm；d＝0.12dm；δ＝0.05dm；z＝4； d辊＝0.24dm。
2.采用三维建模软件对蠕动泵单个辊子挤压泵管占用体积进行建模，并用体测量功能测量单个辊子挤压泵管时占用泵管输送流体的体积V，其中建模时挤压流体体积的外部部件直径为d辊+δ(考虑泵管壁厚)。单个辊子挤压泵管时占用泵管输送流体的体积V＝0.0026667L。
3.采用公式
计算相邻两个辊子间储存流体的体积△q＝0.0101243L。
4.采用公式
计算蠕动泵旋转一圈输出流量q＝0.0404972L。
5.用转速测量仪测量蠕动泵转速n，并采用公式
计算出蠕动泵流量蠕动泵流量Q＝0.0404972n。
流量精度为实际流量与理论计算流量的比值
原有公式流量及精度计算过程如下所述。
1.蠕动泵几何参数：D＝1.44dm；d＝0.12dm；δ＝0.05dm。
2.原有流量计算公式
3.流量精度为实际流量与理论计算流量的比值
对比结果如下表所示。
具体对比如图1所示。由图1可知，原有蠕动泵流量计算公式平均精度为61.18％，本专利流量计算公式平均精度为77.06％。
Claims (3)
1.一种蠕动泵流量计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：测量蠕动泵如下几何参数：泵壳圆周节圆直径D、泵管内径d、泵管壁厚δ、辊子数z、辊子直径d辊。
步骤二：为了考虑辊子挤压泵管占用体积，提高蠕动泵理论流量精度，计算出单个辊子挤压泵管时占用泵管输送流体的体积V；
步骤三：相邻两辊子间泵管体积是计算蠕动泵流量的最小单元，计算出泵管在相邻两个辊子间储存流体的体积△q；
步骤四：蠕动泵旋转一圈的排量为相邻两辊子间泵管体积与辊子数的乘积，计算出蠕动泵旋转一圈输出排量q；
步骤五：测量蠕动泵转速n；
步骤六：蠕动泵流量为旋转一圈的排量与转速的乘积，计算出蠕动泵流量
2.根据权利要求书1所述的一种蠕动泵流量计算方法，其特征在于，步骤二中，采用三维建模软件对蠕动泵单个辊子挤压泵管占用体积进行建模，并用体测量功能测量单个辊子挤压泵管时占用泵管输送流体的体积V。
3.根据权利要求书2所述的一种蠕动泵流量计算方法，其特征在于，建模时挤压流体体积的外部部件直径为d辊+δ。
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Cited By (1)
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| CN114962229A (zh) * | 2021-08-20 | 2022-08-30 | 保定雷弗流体科技有限公司 | 一种蠕动泵的流量控制方法及装置 |
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| CN108119345A (zh) * | 2016-11-29 | 2018-06-05 | 高砂电气工业株式会社 | 蠕动泵装置 |
| CN108869260A (zh) * | 2017-05-11 | 2018-11-23 | 保定兰格恒流泵有限公司 | 一种可升级固件的智能蠕动泵 |
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