CN113390626B - 微流量控泵阀器件测试系统和测试方法 - Google Patents
微流量控泵阀器件测试系统和测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113390626B CN113390626B CN202110649335.6A CN202110649335A CN113390626B CN 113390626 B CN113390626 B CN 113390626B CN 202110649335 A CN202110649335 A CN 202110649335A CN 113390626 B CN113390626 B CN 113390626B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- micro
- liquid
- valve device
- pump valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 104
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 217
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 25
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001690 micro-dialysis Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/003—Machine valves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L11/00—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
- G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
- G01M3/2876—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for valves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
本发明涉及微流量控泵阀器件测试系统和测试方法,微流量控泵阀器件用于泵送低流量液体,其具有进液口和排液口,该测试系统包括:压力控制组件,其包括空气压缩机、压力控制器、液体压力罐以及气液压力罐;显示操作组件,其与压力控制器信号输入口相电连接,显示操作组件包括显示器和指令输入机构;计量组件,其包括精密称量器、双接口密封称量瓶、压力传感器,双接口密封称量瓶一接口与微流量控泵阀器件排液口通过管路可插拔连接,另一接口与压力控制器的一个气体出口直接或间接相管路连接,压力传感器可选择的设置在微流量控泵阀器件排液管路上,其信号输出端与显示操作组件直接或间接电连接。实现对微流量控泵阀器件进行多项指标的测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种微流量控泵阀器件测试系统,用于对微流量控泵阀器件进行精准测试,还涉及利用该测试系统的测试方法。
背景技术
在当代生物医学研究和工业监测中,对低流量下液体流量的精确监测和控制变得越来越重要。特别是药物给药装置,例如各种各样的医疗输液泵、植入式给药装置、微透析管等微流控器件,其输送精确度是安全保证的前提。微流控器件中的泵、阀通常结构简单,但是输送和控制介质在泵、阀中的运动却十分复杂,当前没有通用的物理模型与解析方法能够准确地确定泵、阀在不同工况下的各个性能参数,因此想要得到准确可靠的参数,必须搭建测试平台,进行实验测试。而现有的测试系统多为大型工业型泵阀设计,测试主要针对大流量、高生产压力、前后压差、泵送扭矩等性能指标,并不适用于微流量、泵送性能受进出口压力影响大的微流量控泵阀器件。
现有大型工业型泵阀测试系统存在的主要问题是:
1、现有测试平台多为大型工业用泵阀设计,测试针对的性能参数不适用于微流量控泵阀器件,不能反映出此类泵阀器件的性能;
2、现有测试平台多为电机驱动高转速大流量泵设计,而用于微流控系统的微阀、微泵往往为压电或静电驱动的低流量泵(≤10μL/min),体积往往小于1cm3,现有测试系统用于测试该类器件比较困难;
3、现有测试系统的定制性差,批量测试成本高、效率低。
发明内容
本发明的目的是要提供一种微流量控泵阀器件测试系统,解决了如何对微流量控泵阀进行测试的问题。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
本发明提供了一种微流量控泵阀器件测试系统,所述的微流量控泵阀器件用于泵送低流量液体,其具有进液口和排液口,该测试系统包括:
压力控制组件,其包括空气压缩机、压力控制器、液体压力罐以及气液压力罐,所述压力控制器连接所述空气压缩机,所述液体压力罐和所述气液压力罐分别连接所述压力控制器的相异气体出口,所述液体压力罐和所述气液压力罐分别用于连接所述的微流量控泵阀器件的进液口和排液口;
显示操作组件,其与所述的压力控制器信号输入口相电连接,所述的显示操作组件包括显示器和指令输入机构;
计量组件,其包括精密称量器、双接口密封称量瓶、压力传感器,所述的双接口密封称量瓶一接口与所述的微流量控泵阀器件排液口通过管路可插拔连接,另一接口与所述的压力控制器的一个气体出口直接或间接相管路连接,所述的压力传感器可选择的设置在所述的微流量控泵阀器件排液管路上,其信号输出端与所述的显示操作组件直接或间接电连接。
优选地,所述的压力控制器具有气体接入口、至少一个信号输入口以及至少两个气体出口,所述的液体压力罐具有进气口和至少一个出液口,所述的压力控制器上的气体出口与液体压力罐的进气口连接,所述的液体压力罐的一个出液口与所述的微流量控泵阀器件进液口管路可插拔连接;所述的气液压力罐具有至少一个进气口和至少一个出气口,所述的气液压力罐的一个进气口可选择地与所述的压力控制器的一个气体出口连接,所述的气液压力罐的一个出气口可选择地直接或间接连接在所述的微流量控泵阀器件的排液口。
优选地,所述的计量组件有多组,当有多个待测微流量控泵阀器件时,每个所述的微流量控泵阀器件的排液口与对应计量组件中的双接口密封称量瓶接口相管路连接,多个所述的双接口密封称量瓶另一接口相汇合与所述的压力控制器的一个气体出口直接或间接相管路连接。
进一步地,所述的液体压力罐通过管路连接在所述的压力控制器气体出口与所述的微流量控泵阀器件进液口之间,所述的气液压力罐通过管路连接在所述的压力控制器气体出口与双接口密封称量瓶接口之间。
更进一步地,所述的压力传感器一端连接所述的气液压力罐出气口,另一端连接有转接头。
进一步地,所述的液体压力罐通过管路连接在压力控制器一个气体出口与所述的微流量控泵阀器件进液口之间,所述的气液压力罐通过管路连接在所述的压力控制器另一个气体出口与所述的微流量控泵阀器件排液口之间,且所述的压力传感器设置在所述的气液压力罐与所述的微流量控泵阀器件排液口之间排液管路内。
优选地,所述的压力控制组件还包括空气滤清器,所述的空气滤清器通过管路连接在所述的空气压缩机和所述的压力控制器之间。
优选地,所述的精密称量器为精密天平,所述的双接口密封称量瓶放置在所述的精密天平上。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
本发明的微流量控泵阀器件测试系统,设置了压力控制组件、显示操作组件和计量组件,通过压力控制组件中空气压缩机提供高压气体,通过压力控制器调节高压气体的压力,然后高压气体通入液体压力罐,液体压力罐的出液口连接被测微流量控泵阀器件的进液口,从而能够实现开启压力与泄漏率测试;通过压力控制器的两个气体出口分别控制被测微流量控泵阀器件的进液口压力和出液口压力,并通过计量组件称量泵送量,得到被测微流量控泵阀器件在多种进出口压力条件下的输出精度与泵送稳定性性能指标,通过分析单位时间或者单位泵送次数的输出液体量变化,也能够得到被测微流量控泵阀器件的有效使用寿命,即可以实现泵送量测试;通过压力控制器的两个气体出口分别控制被测微流量控泵阀器件的进液口压力和出液口压力,并在被测微流量控泵阀器件出液端设置压力传感器,从而检测被测微流量控泵阀器件的出口压力变化,便可以实现脉动压力监测。因此,通过本发明的微流量控泵阀器件测试系统,能够对微流量控泵阀器件同时进行开启压力与泄漏率测试、泵送量测试、脉动压力监测的测试,测试效率高。
本发明进一步提供了微流量控泵阀器件测试的方法,包括开启压力测试方法、泄漏率测试方法、泵送量测试方法和脉动压力监测方法。
其中,开启压力测试方法包括如下步骤:
A1、使微流量控泵阀器件处于待机状态,空气压缩机产生高压气体,压力控制器调节高压气体压力,并将调节压力后的高压气体连通到液体压力罐的进气口,液体压力罐的出液口向待测试微流量控泵阀器件的进液口提供有压力的液体;
A2、使压力控制器以一定速率增加被测微流量控泵阀器件进液口的压力,压力控制器同时监测微流量控泵阀器件进液口的压力当微流量控泵阀器件进液口的压力出现阶跃式变化时,压力控制器停止加压;
A3、读出阶跃式变化后的压力值为开启压力值。
优选地,压力控制器调节高压气体压力以及以一定速率增加被测微流量控泵阀器件进液口的压力均是根据显示操作组件的指令执行,且压力控制器将监测的微流量控泵阀器件进液口压力信息反馈至显示操作组件,显示操作组件显示并记录压力控制器反馈的压力变化情况。
其中,泄漏率测试方法包括如下步骤:
B1、使压力控制器以一定速率增加微流量控泵阀器件进液口压力,直至加压到设定压力值,该设定压力值小于能够打开入口阀的压力,然后使压力控制器停止加压,记录此时的时间t1、压力值为P1;
B2、静置一定时间段,然后记录微流量控泵阀器件进液口下降至趋于平稳的压力值,记录此时的时间t2、压力值为P2;
B3、计算泄漏率 。
优选地,压力控制器增加微流量控泵阀器件进液口压力是根据显示操作组件的指令执行,压力控制器同时对微流量控泵阀器件进液口压力进行监测并反馈给显示操作组件,显示操作组件在测试过程中持续记录压力值并对记录的压力值标记时间。
其中,泵送量测试方法包括如下步骤:
C1、空气压缩机产生高压气体,使压力控制器根据显示操作组件的指令调节高压气体压力,并通过压力控制器的两个气体出口分别供给高压气体至液体压力罐的进气口和双接口密封称量瓶,从而提供压力至微流量控泵阀器件的进液口和排液口,启动微流量控泵阀器件,将液体泵入双接口密封称量瓶,精密称量器读出双接口密封称量瓶中液体的重量或体积。
优选地,还包括:
C2、使压力控制器根据显示操作组件的指令改变微流量控泵阀器件进出口压力,得到微流量控泵阀器件在多种进出口压力条件下的泵送量。
优选地,还包括:
C3、通过分析单位时间或者单位泵送次数的输出液体量变化,得到微流量控泵阀器件的有效使用寿命。
其中,脉动压力监测方法包括如下步骤:
D1、空气压缩机产生高压气体,使压力控制器根据显示操作组件的指令调节高压气体压力,并通过压力控制器的两个气体出口分别供给高压气体至液体压力罐的进气口和气液压力罐的进气口;
D2、启动微流量控泵阀器件,微流量控泵阀器件排液管路中的压力传感器持续监测压力,并将监测的压力信号传输给显示操作组件,通过显示操作组件显示和记录压力值,读出压力值的峰值。
上述开启压力测试方法、泄漏率测试方法、泵送量测试方法和脉动压力监测方法是本发明微流量控泵阀器件测试系统的三种测试模式,且三个模式之间可以切换,从而提高了测试效率。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是发明微流量控泵阀器件测试系统实施例1的泵送量测试模式下的连接示意图;
图2是开启压力与泄漏率测试模式下的连接示意图;
图3是图2的开启压力测试时的结果图;
图4是图2的泄漏率测试时的结果图;
图5是脉动压力监测模式连接示意图;
图6是图5的测试结果图;
图7是液体压力罐结构示意图;
图8是气液压力罐结构示意图;
图9是本发明实施例2微流量控泵阀器件测试系统的结构示意图;
其中,附图标记说明如下:
1、压力控制组件;11、空气压缩机;12、压力控制器;121/122/123、气体出口;13、液体压力罐;131、进气口;132、出液口;14、空气滤清器;15、气液压力罐;151/154、进气口;152/153、出气口;
2、显示操作组件;21、显示屏;22、指令输入机构;
3、管路接线组件;31/32/33/34/35/36/37、连接管;38、转接头;
4、计量组件;41、双接口密封称量瓶;42、精密天平;43、压力传感器;
5、微流量控泵阀器件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
微流量控泵阀器件测试系统用于对微流量控泵阀器件进行测试。微流量控泵阀器件用于泵送低流量液体,其具有进液口和排液口。
该测试系统包括压力控制组件、显示操作组件、计量组件和管路接线组件。其中,压力控制组件用于向待测试的微流量控泵阀器件提供出入口压力,从而模拟使用环境,显示操作组件用于显示测试数据和用于向压力控制组件输入指令,计量组件用于计量待测试的微流量控泵阀器件的泵出量、排液口压力等数据。管路接线组件用于前述组件之间的连接,为气体、液体提供传输媒介。
实施例1
如图1,该测试系统包括压力控制组件1、显示操作组件2、管路接线组件3和计量组件4。
压力控制组件1包括空气压缩机11、压力控制器12、液体压力罐13、气液压力罐15以及空气滤清器14。空气滤清器14连接在空气压缩机11与压力控制器12之间。压力控制器12通过其气体接入口与空气压缩机11连接,压力控制器12具有三个气体出口121、122、123。气体出口121连接液体压力罐13的进气口131。气体出口122、123分别连接气液压力罐15的进气口151、154。
如图7,液体压力罐13具有进气口131、出液口132。其中,出液口132具有多个。在进气口131通入高压气体的情况下,将液体压力罐13内的液体从出液口132排出。
如图8,气液压力罐15具有进气口151、154,出气口152、153。
如图1,管路接线组件3包括用于连接的连接管31、32、33、34、35、36、37和转接头38。计量组件4包括双接口密封称量瓶41、精密称量器和压力传感器43。双接口密封称量瓶41具有两个接口。精密称量器是精密天平42,双接口密封称量瓶41放置在精密天平42上。
压力传感器43一端连接气液压力罐15的出气口153,另一端连接转接头38。转接头38用于与微流量控泵阀器件5排液口连接。压力传感器43的信号输出端通过压力控制器12间接与显示操作组件2连接。压力传感器43的信号输出端还可以直接与显示操作组件2连接。
液体压力罐13的出液口132通过连接管32连接微流量控泵阀器件5的进液口。微流量控泵阀器件5的排液口通过连接管33连接双接口密封称量瓶41的左边接口。气液压力罐15的出气口152连接双接口密封称量瓶41的右边接口。
压力控制器12还通过其信号输入口与显示操作组件2连接,与显示操作组件2之间进行双向数据传输。显示操作组件2是计算机,包括显示屏21和指令输入机构22。显示操作组件2用于记录、显示压力控制器12反馈的检测信号,显示操作组件2还用于生成控制指令并传输给压力控制器12。
本例具有三种测试模式:开启压力与泄漏率测试模式、泵送量测试模式、脉动压力监测模式。下面分别进行详细介绍:
一、开启压力与泄漏率测试模式
利用图2所示结构即可完成开启压力与泄漏率测试。如图2所示,利用空气压缩机11提供高压气体,空气滤清器14过滤高压气体中水分,压力控制器12通过气体接入口接收高压气体,并在显示操作组件2的指令下调节输出高压气体的压力,输出的高压气体从气体出口121排出。气体出口121与进气口131之间的连接管31为高压气路。出液口132与微流量控泵阀器件5进液口之间的连接管32是高压液路。液体压力13内高压气体的压力经过传递后作用于微流量控泵阀器件5的进液口。
微流量控泵阀器件5处于待机状态(也即未启动状态),压力控制器12根据显示操作组件2的指令以一定速率增加被测微流量控泵阀器件5进液口的压力。压力控制器12将压力信息反馈至显示操作组件2,显示压力变化情况,同时显示操作组件2记录、存储压力值信息。如图3所示,压力上升至 时出现阶跃式变化至/>,说明此时微流量控泵阀器件5入口阀被打开,即/>为该被测器件的开启压力。
检测微流量控泵阀器件5泄漏率的方法如下:使微流量控泵阀器件5处于待机状态,压力控制器12以一定速率增加微流量控泵阀器件5的入口压力,同时将压力信息反馈至显示操作组件2并监控与微流量控泵阀器件5之间的连接管31压力变化。如图4所示,压力上升至时(/>),压力控制器12停止加压,此时管路压力/>随着时间降低至/>,在管路密封良好的前提下,说明压力从微流量控泵阀器件5中泄漏,随着时间的推移逐渐趋于平衡,即泄漏率/>。
总结上述步骤,开启压力测试的方法包括如下步骤:
A1、使微流量控泵阀器件处于待机状态,空气压缩机产生高压气体,压力控制器调节高压气体压力,并将调节压力后的高压气体连通到液体压力罐的进气口,液体压力罐的出液口向待测试微流量控泵阀器件的进液口提供有压力的液体;
A2、使压力控制器以一定速率增加被测微流量控泵阀器件进液口的压力,压力控制器同时监测微流量控泵阀器件进液口的压力当微流量控泵阀器件进液口的压力出现阶跃式变化时,压力控制器停止加压;
A3、读出阶跃式变化后的压力值为开启压力值。
作为优选地,压力控制器调节高压气体压力以及以一定速率增加被测微流量控泵阀器件进液口的压力均是根据显示操作组件的指令执行,且压力控制器将监测的微流量控泵阀器件进液口压力信息反馈至显示操作组件,显示操作组件显示并记录压力控制器反馈的压力变化情况。
泄漏率测试的方法包括如下步骤:
B1、使压力控制器以一定速率增加微流量控泵阀器件进液口压力,直至加压到设定压力值,该设定压力值小于能够打开入口阀的压力,然后使压力控制器停止加压,记录此时的时间t1、压力值为P1;
B2、静置一定时间段,然后记录微流量控泵阀器件进液口下降至趋于平稳的压力值,记录此时的时间t2、压力值为P2;
B3、计算泄漏率。
作为优选地,压力控制器增加微流量控泵阀器件进液口压力是根据显示操作组件的指令执行,压力控制器同时对微流量控泵阀器件进液口压力进行监测并反馈给显示操作组件,显示操作组件在测试过程中持续记录压力值并对记录的压力值标记时间。
二、泵送量测试模式
对微流量泵而言,不仅要求在泵出口压力变化条件下保证输送精度,而且在泵入口压力变化时也要保证输送的精度,因此在出入口压力变化的条件下,微流量泵单位时间或者单位泵送次数的液体输送量是微流量泵的关键性能指标。
利用图1所示结构实现泵送量测试。如图1所示,利用空气压缩机11提供高压气体,经过空气滤清器14过滤高压气体中的水分后将气体输送至压力控制器12,压力控制器12按照显示操作组件2指令分别控制气体出口121、122的输出压力。液体压力罐13连接在气体出口121与微流量控泵阀器件5进液口之间,为微流量控泵阀器件5提供有压力的液体。微流量控泵阀器件5泵出的液体排入双接口密封称量瓶41内,并通过精密天平42称量液体重量。气液压力罐15向双接口密封称量瓶41内提供高压,从而为微流量控泵阀器件5泵出侧提供压力。在该测试模式下,还可以去除气液压力罐15,将气体出口122直接与双接口密封称量瓶41连接。另外,本例的精密天平42还可以被替换为可以测量泵出液体体积的精密称量器。
压力控制器12根据显示操作组件2的指令分别改变气体出口121、122压力后再次测试,进行多次压力的改变。
记录微流量控泵阀器件5单位时间或者单位泵送次数的液体输送量,得到微流量控泵阀器件5在多种进出口压力条件下的输出精度与泵送稳定性性能指标,通过分析单位时间或者单位泵送次数的输出液体量变化,得到微流量控泵阀器件5的有效使用寿命。本例中,双接口密封称量瓶41放置在精密天平42上,可以实时读出精密天平42的测量值。
总结上述步骤,泵送量测试的方法包括如下步骤:
C1、空气压缩机产生高压气体,使压力控制器根据显示操作组件的指令调节高压气体压力,并通过压力控制器的两个气体出口分别供给高压气体至液体压力罐的进气口和双接口密封称量瓶,从而提供压力至微流量控泵阀器件的进液口和排液口,启动微流量控泵阀器件,将液体泵入双接口密封称量瓶,精密称量器读出双接口密封称量瓶中液体的重量或体积。
作为优选地,还包括:
C2、使压力控制器根据显示操作组件的指令改变微流量控泵阀器件进出口压力,得到微流量控泵阀器件在多种进出口压力条件下的泵送量。
作为优选地,还包括:
C3、通过分析单位时间或者单位泵送次数的输出液体量变化,得到微流量控泵阀器件的有效使用寿命。
三、脉动压力监测模式
微流量控泵阀经常采用往复驱动机构使泵腔体积循环变化从而引起的振荡流体运动转换成一个方向的净流动。因此循环往复驱动方式引起脉动压力的变化通常是微流量控泵阀的重要参数。高驱动频率泵的压力信号采集往往非常困难(>100Hz),而对低驱动频率的微流量泵器件是可行的。
利用图5所示结构实现脉动压力监测。如图5所示,利用空气压缩机11提供高压气体,经过空气滤清器14过滤高压气体中的水分后将气体加压输送至压力控制器12,压力控制器12按照显示操作组件2指令分别控制气体出口121、气体出口123的输出压力,使液体压力罐13与气液压力罐15到达一定压强并保持。液体压力罐13同时作为微流量控泵阀器件5的储液装置,微流量控泵阀器件5的进液口与液体压力罐13的出液口132连通,微流量控泵阀器件5排液口与气液压力罐15的出气口153通过连接管37连通从而控制微流量控泵阀器件5的排液侧压力。连接管37中被微流量控泵阀器件5泵出的液体逐渐充满,且泵出的液体流入气液压力罐15内。连接管37中设置有压力传感器43,压力传感器43检测微流量控泵阀器件5的排液侧压力变化。压力传感器43信号输出端还与压力控制器12连接,并将检测信号通过压力控制器12输送给显示操作组件2。另外,压力传感器43信号输出端还可以直接与显示操作组件2连接。图5中隐去了图1中的转接头38。将图1中双接口密封称量瓶41与微流量控泵阀器件5分离,然后将转接头38连接在微流量控泵阀器件5的排液口,并封闭151和出气口152,即可以得到图5结构。
如图5,液体压力罐13、气液压力罐15达到测试压力条件后,启动微流量控泵阀器件5,通过压力传感器43监控连接管37压力值,并将压力值传输给显示操作组件2,显示操作组件2显示、记录、储存监测的压力值,结果示意图如图6所示,为每周期出口压力泵送峰值。
总结上述步骤,脉动压力监测的方法包括如下步骤:
D1、空气压缩机产生高压气体,使压力控制器根据显示操作组件的指令调节高压气体压力,并通过压力控制器的两个气体出口分别供给高压气体至液体压力罐的进气口和气液压力罐的进气口;
D2、启动微流量控泵阀器件,微流量控泵阀器件排液管路中的压力传感器持续监测压力,并将监测的压力信号传输给显示操作组件,通过显示操作组件显示和记录压力值,读出压力值的峰值。
上述三种测试模式,即开启压力测试模式、泄漏率测试模式、泵送量测试模式、脉动压力监测模式之间可以进行切换,从而提高了测试效率。
实施例2
如图9所示实施例2,该实施例是在实施例1的基础上扩展为批量测试,可以同时对多个微流量控泵阀器件5进行检测,从而提高检测效率。
本实施例中,双接口密封称量瓶41和精密天平42均置有多个。液体压力罐13上的多个出液口132连接不同的微流量控泵阀器件5,微流量控泵阀器件5排液口与对应的双接口密封称量瓶41左边接口连接。多个双接口密封称量瓶41右边接口相汇合与出气口152连接从而间接连接于压力控制器12的气体出口122。多个双接口密封称量瓶41右边接口相汇合后还可以与压力控制器12的气体出口122直接连接。这样可以同时对多个微流量控泵阀器件5进行开启压力与泄漏率测试、泵送量测试。
综上所述,本发明的微流量控泵阀器件测试系统和测试方法,弥补了传统泵阀测试系统在测量微流量控泵阀器件测试中存在缺陷的问题,同时测试系统的定制化程度高,批量测试成本低,使测试效率得到提高。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种微流量控泵阀器件测试系统,所述的微流量控泵阀器件用于泵送低流量液体,其具有进液口和排液口,特征在于,该测试系统包括:
压力控制组件,其包括空气压缩机、压力控制器、液体压力罐以及气液压力罐,所述压力控制器连接所述空气压缩机,所述液体压力罐和所述气液压力罐分别连接所述压力控制器的相异气体出口,所述液体压力罐和所述气液压力罐分别用于连接所述的微流量控泵阀器件的进液口和排液口;
显示操作组件,其与所述的压力控制器信号输入口相电连接,所述的显示操作组件包括显示器和指令输入机构;
计量组件,其包括精密称量器、双接口密封称量瓶、压力传感器,所述的双接口密封称量瓶一接口与所述的微流量控泵阀器件排液口通过管路可插拔连接,另一接口与所述的压力控制器的一个气体出口直接或间接相管路连接,所述的压力传感器可选择的设置在所述的微流量控泵阀器件排液管路上,其信号输出端与所述的显示操作组件直接或间接电连接。
2.根据权利要求1所述的微流量控泵阀器件测试系统,其特征在于:所述的压力控制器具有气体接入口、至少一个信号输入口以及至少两个气体出口,所述的液体压力罐具有进气口和至少一个出液口,所述的压力控制器上的气体出口与液体压力罐的进气口连接,所述的液体压力罐的一个出液口与所述的微流量控泵阀器件进液口管路可插拔连接;所述的气液压力罐具有至少一个进气口和至少一个出气口,所述的气液压力罐的一个进气口可选择地与所述的压力控制器的一个气体出口连接,所述的气液压力罐的一个出气口可选择地直接或间接连接在所述的微流量控泵阀器件的排液口。
3.根据权利要求1所述的微流量控泵阀器件测试系统,其特征在于:所述的计量组件有多组,当有多个待测微流量控泵阀器件时,每个所述的微流量控泵阀器件的排液口与对应计量组件中的双接口密封称量瓶接口相管路连接,多个所述的双接口密封称量瓶另一接口相汇合与所述的压力控制器的一个气体出口直接或间接相管路连接。
4.根据权利要求2或3所述的微流量控泵阀器件测试系统,其特征在于:所述的液体压力罐通过管路连接在所述的压力控制器气体出口与所述的微流量控泵阀器件进液口之间,所述的气液压力罐通过管路连接在所述的压力控制器气体出口与双接口密封称量瓶接口之间。
5.根据权利要求4所述的微流量控泵阀器件测试系统,其特征在于:所述的压力传感器一端连接所述的气液压力罐出气口,另一端连接有转接头,所述转接头用于连接所述微流量控泵阀器件排液口。
6.根据权利要求2或3所述的微流量控泵阀器件测试系统,其特征在于:所述的液体压力罐通过管路连接在压力控制器一个气体出口与所述的微流量控泵阀器件进液口之间,所述的气液压力罐通过管路连接在所述的压力控制器另一个气体出口与所述的微流量控泵阀器件排液口之间,且所述的压力传感器设置在所述的气液压力罐与所述的微流量控泵阀器件排液口之间排液管路内。
7.根据权利要求1所述的微流量控泵阀器件测试系统,其特征在于:所述的压力控制组件还包括空气滤清器,所述的空气滤清器通过管路连接在所述的空气压缩机和所述的压力控制器之间。
8.根据权利要求1所述的微流量控泵阀器件测试系统,其特征在于:所述的精密称量器为精密天平,所述的双接口密封称量瓶放置在所述的精密天平上。
9.一种根据权利要求1所述的微流量控泵阀器件测试系统的开启压力测试方法,其特征在于,它包括如下步骤:
A1、使微流量控泵阀器件处于待机状态,空气压缩机产生高压气体,压力控制器调节高压气体压力,并将调节压力后的高压气体连通到液体压力罐的进气口,液体压力罐的出液口向待测试微流量控泵阀器件的进液口提供有压力的液体;
A2、使压力控制器以一定速率增加被测微流量控泵阀器件进液口的压力,压力控制器同时监测微流量控泵阀器件进液口的压力当微流量控泵阀器件进液口的压力出现阶跃式变化时,压力控制器停止加压;
A3、读出阶跃式变化后的压力值为开启压力值。
10.根据权利要求9所述的开启压力测试方法,其特征在于:压力控制器调节高压气体压力以及以一定速率增加被测微流量控泵阀器件进液口的压力均是根据显示操作组件的指令执行,且压力控制器将监测的微流量控泵阀器件进液口压力信息反馈至显示操作组件,显示操作组件显示并记录压力控制器反馈的压力变化情况。
11.一种根据权利要求1所述的微流量控泵阀器件测试系统的泄漏率测试方法,其特征在于,它包括如下步骤:
B1、使压力控制器以一定速率增加微流量控泵阀器件进液口压力,直至加压到设定压力值,该设定压力值小于能够打开入口阀的压力,然后使压力控制器停止加压,记录此时的时间t1、压力值为P1;
B2、静置一定时间段,然后记录微流量控泵阀器件进液口下降至趋于平稳的压力值,记录此时的时间t2、压力值为P2;
B3、计算泄漏率。
12.根据权利要求11所述的泄漏率测试方法,其特征在于:压力控制器增加微流量控泵阀器件进液口压力是根据显示操作组件的指令执行,压力控制器同时对微流量控泵阀器件进液口压力进行监测并反馈给显示操作组件,显示操作组件在测试过程中持续记录压力值并对记录的压力值标记时间。
13.一种根据权利要求1所述的微流量控泵阀器件测试系统的泵送量测试方法,其特征在于,它包括如下步骤:
C1、空气压缩机产生高压气体,使压力控制器根据显示操作组件的指令调节高压气体压力,并通过压力控制器的两个气体出口分别供给高压气体至液体压力罐的进气口和双接口密封称量瓶,从而提供压力至微流量控泵阀器件的进液口和排液口,启动微流量控泵阀器件,将液体泵入双接口密封称量瓶,精密称量器读出双接口密封称量瓶中液体的重量或体积。
14.根据权利要求13所述的泵送量测试方法,其特征在于:它还包括:
C2、使压力控制器根据显示操作组件的指令改变微流量控泵阀器件进出口压力,得到微流量控泵阀器件在多种进出口压力条件下的泵送量。
15.根据权利要求13所述的泵送量测试方法,其特征在于:它还包括:
C3、通过分析单位时间或者单位泵送次数的输出液体量变化,得到微流量控泵阀器件的有效使用寿命。
16.一种根据权利要求1所述的微流量控泵阀器件测试系统的脉动压力监测方法,其特征在于,它包括如下步骤:
D1、空气压缩机产生高压气体,使压力控制器根据显示操作组件的指令调节高压气体压力,并通过压力控制器的两个气体出口分别供给高压气体至液体压力罐的进气口和气液压力罐的进气口;
D2、启动微流量控泵阀器件,微流量控泵阀器件排液管路中的压力传感器持续监测压力,并将监测的压力信号传输给显示操作组件,通过显示操作组件显示和记录压力值,读出压力值的峰值。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110649335.6A CN113390626B (zh) | 2021-06-08 | 2021-06-08 | 微流量控泵阀器件测试系统和测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110649335.6A CN113390626B (zh) | 2021-06-08 | 2021-06-08 | 微流量控泵阀器件测试系统和测试方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113390626A CN113390626A (zh) | 2021-09-14 |
CN113390626B true CN113390626B (zh) | 2024-05-24 |
Family
ID=77620320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110649335.6A Active CN113390626B (zh) | 2021-06-08 | 2021-06-08 | 微流量控泵阀器件测试系统和测试方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113390626B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113959105B (zh) * | 2021-11-03 | 2023-06-20 | 青岛海尔空调电子有限公司 | 用于供气系统的控制方法及装置、制冷设备、存储介质 |
CN114199332B (zh) * | 2021-11-30 | 2024-07-16 | 保定雷弗流体科技有限公司 | 一种传输泵流量自动检测装置及方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2543404A1 (en) * | 2011-07-04 | 2013-01-09 | Debiotech S.A. | Method and system for detecting malfunction of a mems micropump |
CN205135971U (zh) * | 2015-11-02 | 2016-04-06 | 深圳市帝迈生物技术有限公司 | 一种用于微型泵测试的装置 |
CN105699062A (zh) * | 2016-02-22 | 2016-06-22 | 合肥通用机械研究院 | 一种阀门流量流阻测试系统及其进行小微流量测试的方法 |
CN107703320A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-02-16 | 大连量子流体控制技术有限公司 | 全集成多通道多功能微流控分析实验系统 |
CN110057417A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-26 | 上海伍丰科学仪器有限公司 | 一种微流量及超微流量测定装置及方法 |
CN213180638U (zh) * | 2020-09-24 | 2021-05-11 | 江南大学 | 一种mems微泵测试系统 |
-
2021
- 2021-06-08 CN CN202110649335.6A patent/CN113390626B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2543404A1 (en) * | 2011-07-04 | 2013-01-09 | Debiotech S.A. | Method and system for detecting malfunction of a mems micropump |
CN205135971U (zh) * | 2015-11-02 | 2016-04-06 | 深圳市帝迈生物技术有限公司 | 一种用于微型泵测试的装置 |
CN105699062A (zh) * | 2016-02-22 | 2016-06-22 | 合肥通用机械研究院 | 一种阀门流量流阻测试系统及其进行小微流量测试的方法 |
CN107703320A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-02-16 | 大连量子流体控制技术有限公司 | 全集成多通道多功能微流控分析实验系统 |
CN110057417A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-26 | 上海伍丰科学仪器有限公司 | 一种微流量及超微流量测定装置及方法 |
CN213180638U (zh) * | 2020-09-24 | 2021-05-11 | 江南大学 | 一种mems微泵测试系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113390626A (zh) | 2021-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113390626B (zh) | 微流量控泵阀器件测试系统和测试方法 | |
CN208902684U (zh) | 一种泡排剂动态性能评价装置 | |
CN206772756U (zh) | 一种溶气原油密度、体积系数的评价装置 | |
CN103852125B (zh) | 一种容积式小流量气体计量装置 | |
CN105928832A (zh) | 毛细管粘度测定仪及流体粘度的测定方法 | |
CN205826624U (zh) | 一种长岩心烃气驱实验装置 | |
CN116698162B (zh) | 一种气体流量误差检验系统及其测试方法、气表误差检定方法 | |
CN216894852U (zh) | 一种通用型测量航空燃油泵流阻特性的实验装置 | |
CN202676569U (zh) | 一种全自动多管毛细管粘度计 | |
CN213808033U (zh) | 一种具有流量校准功能的计量泵性能测试装置 | |
CN202000986U (zh) | 一种压裂液动态污染评价系统 | |
CN212508857U (zh) | 自吸泵测试装置 | |
CN216484381U (zh) | 一种储氢瓶试验注水系统 | |
CN112816036B (zh) | 水表检测装置及方法 | |
CN220434998U (zh) | 一种电子水泵带压力测试台 | |
CN210923075U (zh) | 一种液流试验系统 | |
CN209494552U (zh) | 一种井用柱塞控制系统 | |
CN219978144U (zh) | 一种co2与原油的混相压力可视化测试系统 | |
CN113898588A (zh) | 自吸泵测试装置 | |
CN220670950U (zh) | 一种气动缓冲器在线试验装置 | |
CN201635984U (zh) | 单口纺丝泵试验台 | |
CN220794380U (zh) | 一种新型流量计校验装置 | |
CN218481216U (zh) | 一种排气测试装置 | |
CN118392713B (zh) | 一种用于测定溶解二氧化碳水溶液密度的装置及方法 | |
CN214226299U (zh) | 一种水泵供水系统分析模型 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |