CN113007080B - 一种蠕动泵定量输出控制方法及蠕动泵控制设备 - Google Patents

Abstract

一种蠕动泵定量输出控制方法及蠕动泵控制设备，所述方法包括：获取所述蠕动泵的滚轮的初始位置；控制所述蠕动泵进行一次流体定量输出，确定所述滚轮上的滚柱的停止位置；判断是否有所述滚柱的停止位置在脉动区域中，得到判断结果；当判断结果表示没有所述滚柱的停止位置在所述脉动区域中时，将所述滚轮的初始位置确定为第一滚轮预定起始位置；控制所述滚轮按照所述第一滚轮预定起始位置进行定量输出。本发明实施例通过确定蠕动泵定量输出的滚轮预定起始位置，使得每次定量输出完成时没有滚柱位于脉动区域，避开了瞬时流量骤变的脉动区域，使得每次定量输出流量值基本一致，从而降低了定量输出结束时瞬间流量误差对单次定量输出液量精度的影响。

Description

一种蠕动泵定量输出控制方法及蠕动泵控制设备

技术领域

本发明属于蠕动泵技术领域，具体涉及一种蠕动泵定量输出控制方法及蠕动泵控制设备。

背景技术

蠕动泵一般包括驱动器(未示出)、泵头101和弹性软管102，如图1所示。蠕动泵工作时，弹性软管102中充满液体103，由驱动器通过轴杆108驱动泵头101中的滚轮104转动，滚轮104周缘上的多个滚柱105在滚轮转动过程中朝向软管压块106依次交替挤压和释放弹性软管102，从而在弹性软管102内形成负压，泵送液体103。与其他泵类相比，蠕动泵具有可控性好，无污染、洁净且具有一定传输精度等特点，目前广泛应用于生物、环保、化工、制药、实验室以及智能制造等各个领域，具有巨大的市场前景。

其中，液体定量灌装是蠕动泵的一个主要应用。现有蠕动泵定量分配功能通过控制电机转动相同圈数，得到大致相同的分配液量。

但是，蠕动泵在运行过程中存在脉动现象，软管挤压部件(根据特征不同，蠕动泵领域一般称为滚轮或转子)在出口端离开工作面时，会突然瞬间释放侵占的体积，导致出口端液体流量瞬间降低，甚至出现液体回吸的问题。并且，软管内径越大，一个软管挤压部件在软管上侵占体积越大，出口端产生的流量脉动现象越明显。由于脉动现象的存在，导致在固定转速条件下，相同时间间隔内传输的液量可能存在一个软管挤压部件在软管上侵占体积量的偏差。当然，在软管挤压部件于入口端进入工作面时，同样会侵占软管容积，如果此时入口端与出口端处于连通灌装状态，那么在出口端同样也会产生流量脉动现象。

现有技术中为了保证蠕动泵定量分配的精度，减小流量偏差，常规做法是选用较小内径的软管。但该方法带来的问题是，传输同样的液量，较小管径的软管需要增加旋转圈数，不仅延长了灌装时间导致效率降低，还同时使得软管受挤压频率增加，软管使用寿命明显缩短，导致蠕动泵定量传输稳定性降低。

目前市场上的直线蠕动泵产品可解决上述问题，所述直线蠕动泵将旋转运动变为可调行程的单行程重复直线运动，能够实现分配液量的精确定量。但直线蠕动泵结构复杂且成本高，不能连续工作，回程时间长，通用性差。

发明内容

为了解决上述由于蠕动泵滚轮上的滚柱在离开或进入工作面时的脉动现象所导致的定量误差较大的技术问题，本发明实施例提出了一种蠕动泵定量输出控制方法及蠕动泵控制设备。

根据本发明的一个方面，提出一种蠕动泵定量输出控制方法，所述方法包括：

获取所述蠕动泵的滚轮的初始位置；

控制所述蠕动泵进行一次流体定量输出，确定所述滚轮上的滚柱的停止位置；

判断是否有所述滚柱的停止位置在脉动区域中，得到判断结果，所述脉动区域为所述滚柱进入或离开软管压块的切点附近的预定角度范围；

当所述判断结果表示没有所述滚柱的停止位置在所述脉动区域中时，根据所述滚轮的初始位置确定第一滚轮预定起始位置，其中，按照所述第一滚轮预定起始位置进行定量输出时，所述滚柱的停止位置不位于所述脉动区域；

控制所述滚轮按照所述第一滚轮预定起始位置进行定量输出。

在一个或者多个实施例中，所述获取所述蠕动泵的滚轮的初始位置，具体包括：

检测所述蠕动泵的滚轮的至少一个滚柱的初始位置；

根据所述至少一个滚柱的初始位置确定所有滚柱的初始位置。

在一个或者多个实施例中，所述获取所述蠕动泵的滚轮的初始位置，具体包括：

检测驱动所述滚轮的电机轴的相位角；

根据所述相位角确定所述滚轮上的各滚柱的初始位置。

在一个或者多个实施例中，所述根据所述滚轮的初始位置确定第一滚轮预定起始位置，具体包括：

确定所述初始位置为第一滚轮预定起始位置。

在一个或者多个实施例中，所述方法还包括：

当所述判断结果表示存在至少一个所述滚柱的停止位置在所述脉动区域中时，对所述滚轮的初始位置进行补偿，得到第二滚轮预定起始位置，其中，按照所述第二滚轮预定起始位置进行定量输出时，各所述滚柱的停止位置均不位于所述脉动区域。

在一个或者多个实施例中，所述对所述滚轮的初始位置进行补偿，具体包括：

基于停止位置在脉动区域的滚柱离开所述脉动区域所需转过的角度，对所述滚轮的初始位置进行角度补偿。

在一个或者多个实施例中，所述方法还包括：

判断所述第二滚轮预定起始位置中的各滚柱是否位于所述脉动区域，若是，则对所述第二滚轮预定起始位置进行补偿，得到第三滚轮预定起始位置，其中，所述第三滚轮预定起始位置中的各滚柱不位于所述脉动区域，按照所述第三滚轮预定起始位置进行定量输出时，所述滚轮的各滚柱的停止位置不位于所述脉动区域。

在一个或者多个实施例中，所述对所述滚轮的初始位置进行补偿，得到第二滚轮预定起始位置，具体包括：

驱动所述滚轮继续转动，直至所述滚轮的各滚柱均不位于所述脉动区域，并记录所述滚轮的转动角度；

采用所述转动角度对所述初始位置进行校正，得到第二滚轮预定起始位置，其中，所述第二滚轮预定起始位置为所述初始位置与所述转动角度的和。

在一个或者多个实施例中，所述控制所述滚轮按照所述第一滚轮预定起始位置进行定量输出，具体包括：

当一次定量输出结束后，响应于所述滚轮未运转到所述第一滚轮预定起始位置，控制所述蠕动泵中软管的出口端与泄放管路连通，控制所述滚轮继续向所述第一滚轮预定起始位置运转；

响应于所述滚轮运转到所述第一滚轮预定起始位置，控制所述蠕动泵的软管的出口端与计量管路连通，以输出定量液体。

根据本发明的另一个方面，提出一种蠕动泵控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的控制程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法的步骤。

本发明的有益效果：本发明实施例的蠕动泵定量输出控制方法及蠕动泵控制设备，通过确定蠕动泵定量输出的滚轮预定起始位置，使得每次定量输出完成时没有滚柱位于脉动区域，避开了瞬时流量和流速骤变的脉动区域，使得每次定量输出流量值基本一致，流体以较高的流速从管路喷出，从而降低了结束瞬间流量和流速骤变对定量输出液量精度的影响。

附图说明

图1是现有技术的蠕动泵的结构示意图；

图2是本发明实施例提出的蠕动泵脉动区域的示意图；

图3是图2中圆圈所示区域的放大图；

图4是本发明实施例的蠕动泵定量输出控制方法的流程图；

图5是本发明实施例的蠕动泵定量输出控制系统的结构示意图；

图6是本发明实施例的蠕动泵定量输出控制系统的电路连接示意图；

图7是本发明实施例的蠕动泵定量输出控制系统的工作流程图；

图8是本发明实施例的蠕动泵定量输出控制系统在泄放时的液体流动示意图；

图9是本发明实施例的蠕动泵定量输出控制系统在定量输出时的液体流动示意图；

图10是本发明又一实施例的蠕动泵定量输出控制系统的结构示意图；

图11是本发明又一实施例的蠕动泵定量输出控制系统在泄放时的液体流动示意图；

图12是本发明实施例的蠕动泵的定量输出工作流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本发明并不局限于附图和以下实施例。

如背景技术中所述，参照图1，蠕动泵的滚轮104周缘上的多个滚柱105在滚轮转动过程中朝向软管压块106依次交替挤压和释放弹性软管102，由此产生流体的脉动现象。

并且，经过实验验证，蠕动泵产生脉动现象时滚轮104的位置是在固定范围内的，根据产生脉动现象的位置，可以确定泵头101的脉动区域和非脉动区域。

如图2和图3所示，所述脉动区域位于滚柱105进入软管压块106和/或离开软管压块106的切点附近的一定角度范围[-α,+α]内的区域。所述角度与滚柱直径、软管内径和软管压块6弧度相关。需要说明的是：由于滚柱数量的不同，脉动区域可以包括多个连续的角度范围，另外，既可以包括滚柱105离开软管压块106的切点处的一定角度范围的区域，又可以包括滚柱105进入软管压块106的切点处的一定角度范围内的区域。

例如，在滚轮104的一个滚柱105沿软管压块106从泵头的弹性软管102的入口端挤压到出口端的过程中，没有另外的滚柱105进入软管压块106的区域内对弹性软管102进行挤压，此时，脉动区域包括滚柱105离开软管压块106的切点附近的一定角度范围内的区域以及滚柱105进入软管压块106的切点附近的一定角度范围内的区域。在滚轮104的一个滚柱105沿软管压块106从泵头的弹性软管102的入口端挤压到出口端的过程中，有另外的滚柱进入软管压块106的区域内对弹性软管102进行挤压，此时，脉动区域可以认为是仅包括滚柱105离开软管压块106的切点附近的一定角度范围内的区域。其中，所述一定角度范围的区域可以通过实验得到，与滚柱直径、软管内径和软管压块6弧度相关。

如图2所示，以具有三个滚柱105的泵头为例，相邻两个滚柱105间隔120°，两个滚柱105与软管压块106的最小接触角为120°。设定软管压块中心线为0刻线，以流体传输方向为正向。以图3中离开软管压块106的右侧滚柱105为例，如图3所示，脉动区域为右侧滚柱105离开软管压块106的切点附近的一定角度范围[-α,+α]内的区域，例如α＝5°，即，脉动区域为55°≤θ≤65°的区域，在任一滚柱105位于离开软管压块106的切点附近时脉动区域内的弹性软管102具有弹性形变，当任一滚柱105的定量输出停止位置位于脉动区域内时，由于对软管挤压程度变小，液体的流速降低，灌装针头末端会出现挂液的问题，导致流量降低，出现计量误差；非脉动区域为-55°＜θ＜55°，当任一滚柱105的终止位置位于该非脉动区域内时，其他滚柱105的终止位置也不会位于脉冲区域，进而不会影响计量精度。

图3中，只画出了图2右侧60°附近位置的一个脉动区域，即右侧滚柱105离开软管压块106的切点附近的位置。此外，在左侧滚柱105进入软管压块106的切点附近的位置，即图2中-60°附近的位置(图2左侧)也认为是一个脉动区域。

因此，通过检测蠕动泵的滚柱105的终止位置是否在脉动区域中，可以判断泵头的滚轮的起始位置是否会影响计量精度。当蠕动泵的滚柱105的终止位置不在脉动区域中时，那么泵头滚轮的起始位置对计量精度的影响是可以接受的。

由此，根据本发明的第一方面，本发明实施例提供一种蠕动泵定量输出控制方法，在蠕动泵依次向多个容器中分装同等体积的液体前，确定蠕动泵定量输出的滚轮预定起始位置，随后控制所述滚轮按照滚轮预定起始位置重复多次进行定量输出。

在蠕动泵多次定量输出同等体积的液体的过程中，蠕动泵泵头中的滚轮的每次转动角度行程是固定的，这样，基于定量输出的液量，将蠕动泵泵头的滚轮的预定起始位置与停止位置相关联，由预定起始位置能够确定停止位置，由停止位置也能够确定预定起始位置。

因此，如前所述，为了提高蠕动泵的定量输出的精度，要保证蠕动泵每次定量输出完成时滚轮上的任意一个滚柱都不停止在脉动区域，而是停止在非脉动区域。由此，可以根据滚柱在非脉动区域上的停止位置确定本次定量输出的预定起始位置，并在蠕动泵进行每次定量输出时将滚轮调整到预定起始位置。在蠕动泵每次进行液体的定量输出时，滚轮转动的角度和转动过程一样，产生的脉动现象的个数也相同，这样还可以提高整体定量输出的稳定性。

如图4所示，所述方法可以包括如下步骤：

S10：获取所述蠕动泵的滚轮的初始位置；

由于滚轮的周缘上设置有至少一个滚柱，对于一款泵头来说，该泵头的滚轮上的滚柱的设置位置是相对固定的，当滚轮上设置有多个滚柱时，所述滚柱一般均匀设置在滚轮周缘上。

由此，可以通过滚轮的初始位置检测装置获取所述蠕动泵的滚轮的初始位置，至少包括两种方式，一种是例如通过传感器检测蠕动泵的至少一个滚柱的初始位置，并根据所述至少一个滚柱的初始位置确定所有滚柱的初始位置，从而确定所述滚轮的初始位置；另一种是例如通过驱动泵头的电机上的检测装置检测驱动滚轮的电机的转动角度，并根据所述转动角度确定所述滚轮上的各滚柱的初始位置，从而确定所述滚轮的初始位置。

优选的，可以控制所述蠕动泵的滚柱的初始位置在非脉动区域，这样，在泵头启动时也不会发生脉动现象。

S20：控制所述蠕动泵进行一次流体定量输出，确定所述滚轮上的滚柱的停止位置；

本发明实施例的方法是为了后续蠕动泵连续向多个容器中分装同等体积的液体，减少或消除脉动现象(滚柱停止在脉动区域)对灌装的影响，因此要基于后续分装的液体体积，控制蠕动泵进行一次流体定量输出，确定滚轮上的每个滚柱的停止位置。

S30：判断是否有所述滚柱的停止位置在脉动区域中，得到判断结果，所述脉动区域为所述滚柱进入或离开软管压块的切点附近的预定角度范围；

如前所述，对于蠕动泵来说，其脉动区域和非脉动区域本领域技术人员能够根据其工况进行确定的。当有滚柱的停止位置在脉动区域中时，脉动现象会影响计量精度，因此需要对滚柱的停止位置进行判断。

S40：当所述判断结果表示没有所述滚柱的停止位置在所述脉动区域中时，根据所述滚轮的初始位置确定第一滚轮预定起始位置，其中，按照所述第一滚轮预定起始位置进行定量输出时，所述滚轮的停止位置不位于所述脉动区域。

一种实施例，可以直接将滚轮的初始位置作为第一滚轮预定起始位置，这样最方便。另外，还可以对初始位置进行微调作为第一滚轮预定起始位置，以不对滚柱的停止位置产生大的影响为界面，即按照所述第一滚轮预定起始位置进行定量输出时，所述滚轮的停止位置依然不能位于所述脉动区域中。

当所述判断结果表示没有滚柱的停止位置在所述脉动区域中，则将所述滚轮的初始位置确定为蠕动泵定量输出的第一滚轮预定起始位置。其中，如果所述滚轮的初始位置在非脉动区域能够进一步降低起步瞬间流量误差对单次定量输出精度的影响。

当所述判断结果表示存在所述滚柱的停止位置在所述脉动区域中时，则表明若以当前记录的滚柱的初始位置做为蠕动泵定量输出的预定起始位置，那么蠕动泵的定量输出会受到脉动效应影响，需要对所述滚轮的初始位置进行补偿，从而得到第二滚轮预定起始位置，使得按照所述第二滚轮预定起始位置进行定量输出时，所述滚轮的滚柱的停止位置不位于所述脉动区域中。

其中，对所述滚轮的初始位置进行补偿，得到第二滚轮预定起始位置，可以包括：基于停止位置在脉动区域的滚柱离开所述脉动区域的角度，对所述滚轮的初始位置进行角度补偿，不但需要令该滚柱离开所述脉动区域，还要保证没有其他的滚柱进入脉动区域。具体的，可以驱动所述滚轮继续转动，直至所述滚轮的各滚柱均不位于所述脉动区域，并记录所述滚轮转过的角度，即转动角度；采用所述转动角度对所述初始位置进行校正，得到第二滚轮预定起始位置，其中，所述第二滚轮预定起始位置为所述初始位置与所述转动角度的和。需要说明的是，转动角度可以有多种情况，不是确定的一个值，而是一个符合某些要求的角度范围。

为了进一步提高定量输出精度，本实施例还判断所述第二滚轮预定起始位置是否位于所述脉动区域。若是，则对所述第二滚轮预定起始位置进行补偿，得到所述第三滚轮预定起始位置，其中，所述第三滚轮预定起始位置不位于所述脉动区域，按照所述第三滚轮预定起始位置进行定量输出时，所述滚轮的停止位置不位于所述脉动区域。由此，使得每次定量输出的起步瞬间流量值基本一致，降低了起步瞬间流量误差对单次定量输出精度的影响。

S50：控制所述滚轮按照所述第一滚轮预定起始位置、第二滚轮预定起始位置或第三滚轮预定起始位置进行定量输出。

在确定了蠕动泵定量输出的滚轮预定起始位置之后，蠕动泵可以连续重复多次进行流体定量输出或分装。具体的，将蠕动泵的滚轮回复到第一、第二或第三滚轮预定起始位置，向第一容器分装特定容积的液体，由于采用如上方法设定了第一、第二或第三滚轮预定起始位置，因此蠕动泵在第一、第二或第三滚轮预定起始位置进行分装不会由于脉动现象而影响计量精度。向第一容器分装完毕后，再将蠕动泵的滚轮回复到相应的滚轮预定起始位置，进行第二容器的液体分装，直至完成所有后续的容器分装。由于每次分装都是从同一位置开始，整体定量输出的稳定性也得到了提高。

在本发明的一个示例中，获取任意一个滚柱的初始位置的角度a1、a2……或an，n≥1，进行一次定量分装，获取所有滚柱的停止位置的角度b1、b2……bn，判断所有滚柱的停止位置是否有在脉动区域内的情况，如果没有，则可以将任意一个滚柱的初始位置的角度a1、a2……或an确定为所述蠕动泵定量输出的第一滚轮预定起始位置；如果存在一个滚柱n的停止位置的角度bn位于脉动区域中的情况，则需要对该滚柱的初始位置的角度an进行调整，需要根据滚柱n离开脉动区域的角度，对所述滚柱n的初始位置an进行角度补偿cn，使得该滚柱n离开所述脉动区域，并且其他滚柱不进入脉动区域，将滚柱n的补充后的位置角度an+cn作为第二滚轮预定起始位置。

另外，为了防止滚轮的停止位置出现偏差，在每次滚柱停止时，可以检测滚轮的停止位置是否为位于相应的滚轮预定起始位置，若否，则需进行滚轮预定起始位置校正。具体可以包括：驱动所述滚轮朝向相应的滚轮预定起始位置返回，检测所述滚轮的返回位置与所述滚轮预定起始位置之间的距离是否超过阈值，如果超过阈值，则控制滚轮继续转动达到所述滚轮预定起始位置。

根据本发明的第二方面，本发明实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

根据本发明的第三方面，本发明实施例提出一种蠕动泵控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的控制程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

根据本发明的第四方面，本发明实施例提出一种蠕动泵定量输出控制系统，如图5所示，所述蠕动泵定量输出控制系统包括驱动器1、泵头2、计量管路3、管路切换装置4、泄放管路5、输入管路6和位置检测装置。

所述泵头2中设置有弹性软管(未示出)，泵头2中的弹性软管的入口端与输入管路6连通，所述弹性软管的出口端与管路切换装置4连接。其中，所述输入管路6和泵头2中的弹性软管可以是一条管路，也可以是相互连接的多条管路；所述弹性软管的出口端可以通过另外的连接管连通到管路切换装置4。

所述管路切换装置4能够切换所述弹性软管的出口端与计量管路3或泄放管路5连通。所述管路切换装置4可以为旋转阀、夹管阀、隔离阀、切换阀、电磁阀和隔膜阀的管路切换装置。

所述驱动器1驱动所述泵头2中的滚轮旋转，使得所述滚轮上的滚柱依次交替挤压和释放泵头2中的弹性软管，从而在弹性软管内形成负压，将来自输入管路6中的液体泵送到所述弹性软管的出口端。所述驱动器1与管路切换装置4电连接，所述驱动器1控制管路切换装置4切换所述弹性软管的出口端所连通的输出管路，使得所述弹性软管的出口端与计量管路3或泄放管路5连通。

所述驱动器1驱动所述泵头2的滚轮运转到预定起始位置，随后驱动管路切换装置4将所述弹性软管的出口端从与泄放管路5连通的状态切换到与计量管路3连通的状态。优选的，所述驱动器1响应于定量输出启动信号或定量输出结束信号，驱动所述泵头2的滚轮运转到预定起始位置，随后驱动管路切换装置4将所述弹性软管的出口端从与泄放管路5连通的状态切换到与计量管路3连通的状态。其中，可以在一次定量输出之后、下一次定量输出之前的任意时刻，驱动所述泵头2的滚轮运转到预定起始位置，随后驱动管路切换装置4将所述弹性软管的出口端从与泄放管路5连通的状态切换到与计量管路3连通的状态。

所述位置检测装置用于在确定滚轮预定起始位置的过程中检测所述滚轮的位置，具体可以为检测所述蠕动泵的滚轮的初始位置和停止位置；所述位置检测装置还用于在进行流体定量输出时检测所述泵头2的滚轮是否运转到预定起始位置。所述位置检测装置可以设置在电机、泵头、电机与泵头的连接件上，所述驱动器1与位置检测装置电连接，以获取所述泵头2的滚轮的位置检测信号。

具体的，所述滚轮设置有N个滚柱(可参照图1)，N≥1，所述软管压块的工作区域对应的圆心角不小于360/N，以保证软管压块实时与至少一个滚柱接触。所述位置检测装置检测至少一个所述滚柱的位置信号。其中，当滚轮上设置有多个滚柱时，所述滚柱均匀设置在滚轮周缘上。

在本发明的一个实施例中，所述位置检测装置可以包括磁感应器和磁钢，所述磁感应器设置在电机的后部，与驱动器1电连接；所述磁钢设置在电机的后部出轴上，所述磁感应器能够检测磁钢的转动。由此，在滚轮的转动过程中，其电机上的磁钢会随之旋转，磁感应器的电信号会发生变化，基于与基准位置处的磁感应芯片的电信号阈值的比较，可以确定所述泵头2中的滚轮的位置信息，并且由于泵头中关于滚轮与滚柱的结构已知，进而可以确定滚柱的位置信息。

在本发明的另一个实施例中，所述位置检测装置可以包括霍尔感应器，所述霍尔感应器设置在所述泵头2的软管压块上，与驱动器1电连接。磁钢设置在所述泵头2的滚轮边缘附近，例如设置在至少一个所述滚柱上。当然，当滚柱为钢材料时，无需设置磁钢。由此，在滚轮转动过程中，其上的磁钢或钢材料滚柱会往复的接近—远离软管压块上的霍尔感应器，霍尔感应器的电信号会发生变化，基于与基准位置处的霍尔感应器的电信号阈值的比较，可以确定泵头2中的滚轮及各滚柱的位置信息。

此外，所述位置检测装置还可以包括角度传感器或旋转传感器，所述旋转传感器包括三轴陀螺仪和三轴加速度计，旋转传感器固定安装在滚轮上，通过三轴陀螺仪和三轴加速度计采集的六轴传感数据解算出姿态角和累积旋转角。

图6中示出了本发明实施例的蠕动泵定量输出控制系统的电路连接示意图。其中，驱动器1包括控制板、电机和位置检测装置，位置检测装置设置在电机上，用于检测电机轴的转动位置。所述控制板分别与电机、位置检测装置和管路切换装置4连接。所述控制板控制电机启动，带动泵头输出定量液体；所述控制板根据指令控制管路切换装置4进行管路切换。

本发明实施例的蠕动泵定量输出控制系统在确定滚轮预定起始位置时，控制板获取位置检测装置的位置检测信号，获取所述蠕动泵的滚轮的初始位置，控制电机驱动泵头进行一次流体定量输出，获取位置检测装置检测的所述滚轮上的滚柱的停止位置。控制板判断是否有所述蠕动泵的滚柱的停止位置在脉动区域中；响应于没有滚柱的停止位置在所述脉动区域中，确定所述蠕动泵定量输出的滚轮预定起始位置。

在确定所述蠕动泵定量输出的滚轮预定起始位置后，本发明实施例的蠕动泵定量输出控制系统在进行流体定量输出时，如图7所示，包括如下步骤：

所述驱动器1(控制板)获取位置检测信号，判断泵头2是否运转到预定起始位置。其中，所述驱动器1从位置检测装置获取位置检测信号，所述驱动器1检测泵头2是否运转到预定起始位置。优选的，所述驱动器1响应于定量输出启动信号或定量输出结束信号，获取位置检测信号，判断泵头2是否运转到预定起始位置。其中，所述驱动器1可以在一次定量输出之后、下一次定量输出之前的任意时刻，获取位置检测信号，判断泵头2是否运转到预定起始位置。

当泵头2未运转到预定起始位置时，所述驱动器1控制管路切换装置4使得所述弹性软管的出口端连通泄放管路5，此时所述弹性软管的出口端不与计量管路3连通，如图8所示；所述驱动器1控制泵头2继续向预定起始位置运转。在此过程中，从泵头2中的弹性软管中输出的液体经泄放管路5排出。

在所述泵头2处于预定起始位置后，所述驱动器1控制管路切换装置4使得所述弹性软管的出口端连通计量管路3，此时所述弹性软管的出口端不与泄放管路5连通，如图9所示。从而所述驱动器1能够控制并驱动泵头2运转，输出定量液体。

蠕动泵每次定量输出液体时，重复一次上述过程。

另外，为了防止流体内部循环结束时滚柱的停止位置出现偏差，导致滚轮预定起始位置出现偏差，当一次定量输出结束后，响应于所述滚轮未运转到所述滚轮预定起始位置，控制所述蠕动泵中软管的出口端与泄放管路连通，控制所述滚轮继续向所述滚轮预定起始位置运转；响应于所述滚轮运转到所述滚轮预定起始位置，控制所述蠕动泵的软管的出口端与计量管路连通，以输出定量液体。

基于上述说明，本领域技术人员可以知道，本发明实施例中所述的蠕动泵包括但不限于旋转式蠕动泵、琴键式蠕动泵和直线式蠕动泵。

本发明又一实施例提出了一种蠕动泵定量输出控制系统，如图10、图11所示，与前一实施例不同的是，所述泄放管路5与输入管路6连通，能够形成从所述弹性软管的出口端到输入管路6的回流通路，从而能够使得蠕动泵泄放的液体回流到输入管路6，提高液体利用率，同时避免了液体通过泄放管路泄放后被污染的风险。

本发明实施例还提出一种存储介质，该存储介质中存储有执行前述方法的计算机程序。

本发明实施例还提出一种处理器，所述处理器运行执行如前所述方法的计算机程序。

为了验证本发明实施例的蠕动泵定量输出的滚轮预定起始位置及结束位置对定量分装精度的影响，发明人进行了如下测试：

1、实验仪器：现有蠕动泵，本发明蠕动泵，YZ15泵头(适用13#、14#、17#软管,流量范围3-990ml/min，3滚柱泵头)，高精度电子天平(精度0.00001g)，14#硅胶弹性软管(壁厚1.7mm、内径1.6mm)，电磁阀；

2、测试条件：常温常压，以水为传输介质，蠕动泵输入管路和输出管路的长度均为0.5米；

3、计算方法：在每个实验条件下分别进行四组实验，分别测试0.05ml精度液体的定量输出(灌装)数据(其中对比例数据在蠕动泵弹性软管的出口端测量，本发明实施例数据在计量管路出口端测量)，记录输出量(灌装量)、绝对误差和误差率，其中：

0°为图2中的“0刻线”标记的角度；

绝对误差＝最大值-最小值；

误差率＝绝对误差/均值。

测试数据表(13#软管)

在上述示例1-4中，在进行定量液体输出时，蠕动泵泵头每次均在同一起始位置开始定量输出或灌装，示例1-4的误差率依次为0.12％、0.13％、1.36％、0.13％，其精度明显高于对比例1(误差率4.89％)。

与不预先确定滚轮预定起始位置的示例3的误差率1.36％相比，根据本发明的方法确定了滚轮预定起始位置的示例1、2、4的精度又明显高于示例3。

本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蠕动泵定量输出控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取所述蠕动泵的滚轮的初始位置；

控制所述蠕动泵进行一次流体定量输出，确定所述滚轮上的滚柱的停止位置；

判断是否有所述滚柱的停止位置在脉动区域中，得到判断结果，所述脉动区域为所述滚柱进入或离开软管压块的切点附近的预定角度范围；

当所述判断结果表示没有所述滚柱的停止位置在所述脉动区域中时，根据所述滚轮的初始位置确定第一滚轮预定起始位置，其中，按照所述第一滚轮预定起始位置进行定量输出时，所述滚柱的停止位置不位于所述脉动区域；

控制所述滚轮按照所述第一滚轮预定起始位置进行定量输出。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述蠕动泵的滚轮的初始位置，具体包括：

检测所述蠕动泵的滚轮的至少一个滚柱的初始位置；

根据所述至少一个滚柱的初始位置确定所有滚柱的初始位置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述蠕动泵的滚轮的初始位置，具体包括：

检测驱动所述滚轮的电机轴的相位角；

根据所述相位角确定所述滚轮上的各滚柱的初始位置。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述滚轮的初始位置确定第一滚轮预定起始位置，具体包括：

确定所述初始位置为第一滚轮预定起始位置。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述判断结果表示存在至少一个所述滚柱的停止位置在所述脉动区域中时，对所述滚轮的初始位置进行补偿，得到第二滚轮预定起始位置，其中，按照所述第二滚轮预定起始位置进行定量输出时，各所述滚柱的停止位置均不位于所述脉动区域。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述滚轮的初始位置进行补偿，具体包括：

基于停止位置在脉动区域的滚柱离开所述脉动区域所需转过的角度，对所述滚轮的初始位置进行角度补偿。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述第二滚轮预定起始位置中的各滚柱是否位于所述脉动区域，若是，则对所述第二滚轮预定起始位置进行补偿，得到第三滚轮预定起始位置，其中，所述第三滚轮预定起始位置中的各滚柱不位于所述脉动区域，按照所述第三滚轮预定起始位置进行定量输出时，所述滚轮的各滚柱的停止位置不位于所述脉动区域。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述滚轮的初始位置进行补偿，得到第二滚轮预定起始位置，具体包括：

驱动所述滚轮继续转动，直至所述滚轮的各滚柱均不位于所述脉动区域，并记录所述滚轮的转动角度；

采用所述转动角度对所述初始位置进行校正，得到第二滚轮预定起始位置，其中，所述第二滚轮预定起始位置为所述初始位置与所述转动角度的和。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述滚轮按照所述第一滚轮预定起始位置进行定量输出，具体包括：

当一次定量输出结束后，响应于所述滚轮未运转到所述第一滚轮预定起始位置，控制所述蠕动泵中软管的出口端与泄放管路连通，控制所述滚轮继续向所述第一滚轮预定起始位置运转；

响应于所述滚轮运转到所述第一滚轮预定起始位置，控制所述蠕动泵的软管的出口端与计量管路连通，以输出定量液体。

10.一种蠕动泵控制设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的控制程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-9之一所述方法的步骤。

Images