CN111255650B - 一种双柱塞输液泵系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双柱塞输液泵系统，其包括第一泵体和第二泵体，第一泵体设有第一柱塞杆、第一入口阀、第一出口阀，第二泵体设有第二柱塞杆、第二入口阀、第二出口阀；第一电机和第二电机，第一电机通过第一凸轮驱动第一柱塞杆，第二电机通过第二凸轮驱动第二柱塞杆；第一传感器和第二传感器，用于分别识别第一凸轮和第二凸轮的位置；控制器，控制器实时获取第一凸轮和第二凸轮的位置信息，并根据位置信息得到第一泵体和第二泵体的状态信息，控制器根据一泵体和第二泵体的状态信息调节第一入口阀、第一出口阀、第二入口阀和第二出口阀的开关，并调节第一电机和第二电机的转速，实现第一泵体和第二泵体配合进行匀速排液。

Description

一种双柱塞输液泵系统
技术领域
本发明涉及柱塞泵技术领域，具体涉及一种双柱塞输液泵系统。
背景技术
在液体输送时，经常会用到双柱塞输液泵，其中一种比较常见的输液泵采用双柱塞，每个柱塞采用一个凸轮驱动柱塞进行往返运动，完成一次吸液体和排液，2个凸轮相位相差180度，由一个电机驱动，带动2个柱塞干交替运行。但由于泵的进出口采用单向阀，单向阀在开启和关闭这个状态下切换时需要一定的时间，造成双柱塞输液泵在输送液体时存在断流的现象，造成输出的液体不平稳，在液相色谱中使用这种泵，由于液体流出的不稳定会造成系统的检测信号不稳定，从而增加了基线噪声，降低了液相色谱仪器的信噪比。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种结构合理，可匀速排液的双柱塞输液泵系统。其采用如下技术方案：
一种双柱塞输液泵系统，其包括：
第一泵体和第二泵体，所述第一泵体设有第一柱塞杆、第一入口阀、第一出口阀，所述第二泵体设有第二柱塞杆、第二入口阀、第二出口阀；
第一电机和第二电机，所述第一电机通过第一凸轮驱动所述第一柱塞杆，所述第二电机通过第二凸轮驱动所述第二柱塞杆；
第一传感器和第二传感器，用于分别识别所述第一凸轮和第二凸轮的位置；
控制器，所述控制器实时获取所述第一凸轮和第二凸轮的位置信息，并根据所述位置信息得到所述第一泵体和第二泵体的状态信息，所述控制器根据所述一泵体和第二泵体的状态信息调节所述第一入口阀、第一出口阀、第二入口阀和第二出口阀的开关，并调节所述第一电机和第二电机的转速，实现第一泵体和第二泵体配合进行匀速排液。
作为本发明的进一步改进，所述第一泵体和第二泵体的状态信息包括匀速排液、减速排液、吸液并预压缩、加速排液，一个匀速排液、减速排液、吸液并预压缩、加速排液状态组成一个完整周期。
作为本发明的进一步改进，当其中一泵体处于匀速排液状态时，另一泵体处于吸液并预压缩状态；当其中一泵体处于减速排液状态时，另一泵体处于加速排液状态。
作为本发明的进一步改进，具体的：
当所述第一泵体的状态为匀速排液时，所述控制器通过第二电机驱动所述第二泵体完成吸液，吸液后控制所述第二入口阀关闭并对液体进行预压缩；
当所述第一泵体的状态从匀速排液进入减速排液的同时，所述控制器控制所述第二出口阀打开使所述第二泵体进入加速排液状态；
当所述第二泵体的第二出口阀完全打开后，第二泵体即从加速排液状态进入匀速排液状态，所述控制器通过第一电机驱动所述第一泵体完成吸液，吸液后控制所述第一入口阀关闭并对液体进行预压缩；
当所述第二泵体的状态从匀速排液进入减速排液的同时，所述控制器控制所述第一出口阀打开使所述第一泵体进入加速排液状态；
当所述第一泵体的第一出口阀完全打开后，第二泵体即从加速排液状态进入匀速排液状态。
作为本发明的进一步改进，在所述吸液并预压缩状态中，所述控制器先控制所述第一电机和第二电机加速旋转进行加速吸液，为预压缩预留时间。
作为本发明的进一步改进，可通过调整所述第一凸轮和第二凸轮的结构来调节所述匀速排液状态占一个完整周期的时间百分比。
作为本发明的进一步改进，所述第一泵体和第二泵体的各个状态对应的位置分别预先标记在所述第一电机和第二电机的电机轴上，所述第一传感器和第二传感器通过电机轴上标记识别所述第一凸轮和第二凸轮的位置。
作为本发明的进一步改进，所述第一传感器为编码器或光电开关，所述第二传感器为编码器或光电开关。
本发明的有益效果：
本发明的双柱塞输液泵系统结构合理，通过两个独立的电机分别驱动两个泵体，通过补偿的方法实现平稳的排液，降低了压力的波动并提高了输液泵的精度，解决了常规输液泵因为流出液体的不稳定造成的液相色谱仪器的噪声偏大问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明优选实施例中双柱塞输液泵系统的示意图；
图2是本发明优选实施例中第一泵体和第二泵体的状态变化示意图。
标记说明：31、第一泵体；32、第一柱塞杆；33、第一电机；34、第一凸轮；35、第一传感器；41、第二泵体；42、第二柱塞杆；43、第二电机；44、第二凸轮；45、第二传感器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，为本发明实施例中双柱塞输液泵系统，其包括第一泵体31、第二泵体41、第一电机33、第二电机43、第一传感器35、第二传感器45和控制器，所述第一泵体31、第二泵体41、第一电机33、第二电机43、第一传感器35、第二传感器45均与控制器连接。
第一泵体31设有第一柱塞杆32、第一入口阀、第一出口阀，第二泵体41设有第二柱塞杆42、第二入口阀、第二出口阀；第一电机33通过第一凸轮34驱动第一柱塞杆32，第二电机43通过第二凸轮44驱动第二柱塞杆42；第一传感器35和第二传感器45用于分别识别第一凸轮34和第二凸轮44的位置。
控制器实时获取第一凸轮34和第二凸轮44的位置信息，并根据位置信息得到第一泵体31和第二泵体41的状态信息，控制器根据一泵体和第二泵体41的状态信息调节第一入口阀、第一出口阀、第二入口阀和第二出口阀的开关，并调节第一电机33和第二电机43的转速，实现第一泵体31和第二泵体41配合进行匀速排液。
具体的，第一泵体31和第二泵体41的状态信息包括匀速排液、减速排液、吸液并预压缩、加速排液，一个匀速排液、减速排液、吸液并预压缩、加速排液状态组成一个完整周期。
当其中一泵体处于匀速排液状态时，另一泵体处于吸液并预压缩状态；当其中一泵体处于减速排液状态时，另一泵体处于加速排液状态。
如图2所示，当第一泵体31的状态为匀速排液11时，控制器通过第二电机43驱动第二泵体41完成吸液，吸液后控制第二入口阀关闭并对液体进行预压缩。
当第一泵体31的状态从匀速排液11进入减速排液12的同时，控制器控制第二出口阀打开使第二泵体41进入加速排液24状态。
当第二泵体41的第二出口阀完全打开后，第二泵体41即从加速排液24状态进入匀速排液21状态。同时，第一泵体31进入吸液并预压缩13状态，具体的，控制器通过第一电机33驱动第一泵体31完成吸液，吸液后控制第一入口阀关闭并对液体进行预压缩。
当第二泵体41的状态从匀速排液21进入减速排液22的同时，控制器控制第一出口阀打开使第一泵体31进入加速排液14状态。
当第一泵体31的第一出口阀完全打开后，第二泵体41即从加速排液14状态进入匀速排液11状态。
其中，在吸液并预压缩状态中，控制器先控制第一电机33和第二电机43加速旋转进行加速吸液，为预压缩预留时间。
其中，可通过调整第一凸轮34和第二凸轮44的结构来调节匀速排液状态占一个完整周期的时间百分比。
第一泵体31和第二泵体41的各个状态对应的位置分别预先标记在第一电机33和第二电机43的电机轴上，第一传感器35和第二传感器45通过电机轴上标记识别第一凸轮34和第二凸轮44的位置。
在本实施例中，第一传感器35为编码器或光电开关，第二传感器45为编码器或光电开关。
本发明的双柱塞输液泵系统通过两个独立的电机分别驱动两个泵体，通过补偿的方法实现平稳的排液，降低了压力的波动并提高了输液泵的精度，解决了常规输液泵因为流出液体的不稳定造成的液相色谱仪器的噪声偏大问题。
以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均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为准。

Claims (5)

1.一种双柱塞输液泵系统，其特征在于，包括：
第一泵体和第二泵体，所述第一泵体设有第一柱塞杆、第一入口阀、第一出口阀，所述第二泵体设有第二柱塞杆、第二入口阀、第二出口阀；
第一电机和第二电机，所述第一电机通过第一凸轮驱动所述第一柱塞杆，所述第二电机通过第二凸轮驱动所述第二柱塞杆；
第一传感器和第二传感器，用于分别识别所述第一凸轮和第二凸轮的位置；
控制器，所述控制器实时获取所述第一凸轮和第二凸轮的位置信息，并根据所述位置信息得到所述第一泵体和第二泵体的状态信息，所述控制器根据所述第一泵体和第二泵体的状态信息调节所述第一入口阀、第一出口阀、第二入口阀和第二出口阀的开关，并调节所述第一电机和第二电机的转速，实现第一泵体和第二泵体配合进行匀速排液；
所述第一泵体和第二泵体的状态信息包括匀速排液、减速排液、吸液并预压缩、加速排液，一个匀速排液、减速排液、吸液并预压缩、加速排液状态组成一个完整周期；
当其中一泵体处于匀速排液状态时，另一泵体处于吸液并预压缩状态；当其中一泵体处于减速排液状态时，另一泵体处于加速排液状态；
当所述第一泵体的状态为匀速排液时，所述控制器通过第二电机驱动所述第二泵体完成吸液，吸液后控制所述第二入口阀关闭并对液体进行预压缩；
当所述第一泵体的状态从匀速排液进入减速排液的同时，所述控制器控制所述第二出口阀打开使所述第二泵体进入加速排液状态；
当所述第二泵体的第二出口阀完全打开后，第二泵体即从加速排液状态进入匀速排液状态，所述控制器通过第一电机驱动所述第一泵体完成吸液，吸液后控制所述第一入口阀关闭并对液体进行预压缩；
当所述第二泵体的状态从匀速排液进入减速排液的同时，所述控制器控制所述第一出口阀打开使所述第一泵体进入加速排液状态；
当所述第一泵体的第一出口阀完全打开后，第一泵体即从加速排液状态进入匀速排液状态。
2.如权利要求1所述的双柱塞输液泵系统，其特征在于：在所述吸液并预压缩状态中，所述控制器先控制所述第一电机和第二电机加速旋转进行加速吸液，为预压缩预留时间。
3.如权利要求1所述的双柱塞输液泵系统，其特征在于：可通过调整所述第一凸轮和第二凸轮的结构来调节所述匀速排液状态占一个完整周期的时间百分比。
4.如权利要求1所述的双柱塞输液泵系统，其特征在于：所述第一泵体和第二泵体的各个状态对应的位置分别预先标记在所述第一电机和第二电机的电机轴上，所述第一传感器和第二传感器通过电机轴上标记识别所述第一凸轮和第二凸轮的位置。
5.如权利要求1-4任一所述的双柱塞输液泵系统，其特征在于：所述第一传感器为编码器或光电开关，所述第二传感器为编码器或光电开关。
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