CN214660760U - 微型气体采样泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微型气体采样泵，包含：泵体；动力模块，动力模块与泵体相连，用于提供采样气体的进气和出气动力；采样模块，采样模块与泵体相连，动力模块驱动采样模块进行气体采样。本实用新型体积小，但气体流量大，尤其对于低速流量气体的采样精度高、稳定性高；采用单片整体阀片，不仅能够有效密封隔离进气和出气的通道，而且大大节省了制造成本，装配方便，提高了采样稳定性和精度。

Description

微型气体采样泵

技术领域

本实用新型涉及气体采样设备技术领域，特别涉及一种微型气体采样泵。

背景技术

如今，在很多领域都会产生或使用特殊气体，有的特殊气体存在一定的毒性，对人体、环境不友好，因而常需要对特殊气体的使用进行监测，以防泄漏产生不可估量的危害。一般采用微型气泵对特殊气体进行气体采样，以供传感器进行分析，但是，现有技术的微型气泵在工作时，其气缸和缸盖会产生气喘，影响流量的稳定性，尤其是低速流量的气体采样时，几乎无法保证采样的稳定性；其气阀采用两片独立的阀片，并采用O型密封圈将两片独立的阀片，即将气室隔开，以分别进行进气和换气，导致零部件增多，一方面成本增加，需要多开一种模具，且生产工序增加；另一方面，组装时也增加了变数，安装工艺繁琐，对于微型气泵这种精密的微型设备，组装时所增加的任何一点误差，都会导致采样精度和采样稳定性的大幅度下降。

实用新型内容

根据本实用新型实施例，提供了一种微型气体采样泵，包含：

泵体；

动力模块，动力模块与泵体相连，用于提供采样气体的进气和出气动力；

采样模块，采样模块与泵体相连，动力模块驱动采样模块进行气体采样。

进一步，采样模块包含：

缸体，缸体的一端面与泵体相接，端面与泵体之间形成气腔，缸体中设有一进气道和一出气道，进气道和出气道从端面的底部贯通至缸体的另一端面；

膜片，膜片固定在缸体与泵体之间，并与动力模块相连，动力模块带动膜片在气腔中动作；

缸盖，缸盖盖设在缸体的另一端面，缸盖上设有连通外部环境的进气孔和出气孔，进气孔与出气孔分别与进气道和出气道相连通；

阀片，阀片固定在缸盖与缸体之间，当进气时，气体推动阀片贴合位于缸体的另一端面的出气道，当出气时，气体推动阀片贴合缸盖的进气孔。

进一步，缸体与缸盖相贴合的面上，分别设有缸体沉孔和缸盖沉孔，进气道贯通至缸体沉孔的底部，出气孔位于缸盖沉孔的底部。

进一步，缸体沉孔底部设有进气限程板，缸盖沉孔的底部设有出气限程板；进气限程板的高度大于0且小于缸体沉孔的深度；出气限程板的高度大于0且小于缸盖沉孔的深度。

进一步，阀片一体成型，阀片包含：压紧片、隔离片、进气阀芯和出气阀芯；

压紧片为口字型，进气阀芯和出气阀芯设置在压紧片中，隔离片设置在进气阀芯和出气阀芯之间，将进气阀芯和出气阀芯隔离；

压紧片和隔离片被固定于缸盖与缸体之间，进气阀芯位于进气道与进气孔之间，出气阀芯位于出气道与出气孔之间。

进一步，压紧片与隔离片的厚度大于进气阀芯和出气阀芯的厚度。

进一步，压紧片的每条边都向压紧片的片外方向延伸出一压紧边条，压紧边条与压紧片的厚度相同。

进一步，缸体上设有若干定位柱，若干定位柱分别插设在压紧片与进气阀芯、出气阀芯之间，用于定位和张紧阀片。

进一步，进气孔的孔口围设有凸出缸盖表面的凸棱，出气道的一端也围设有凸出缸体的另一端面的凸棱。

进一步，动力模块包含：

偏心轮，偏心轮设置在泵体中；

电机，电机的输出轴与偏心轮相连，电机带动偏心轮转动；

连杆，连杆与偏心轮相连，连杆的端部与膜片相连，连杆与电机的输出轴垂直，偏心轮带动连杆和膜片在气腔中执行靠近或远离缸体的端面的动作。

根据本实用新型实施例的微型气体采样泵，体积小，但气体流量大，尤其对于低速流量气体的采样精度高、稳定性高；采用单片整体阀片，不仅能够有效密封隔离进气和出气的通道，而且大大节省了制造成本，装配方便，提高了采样稳定性和精度。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并 且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例微型气体采样泵的立体图；

图2为根据本实用新型实施例微型气体采样泵的侧视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图3的采样模块的局部放大图；

图5为图3中阀片的平面结构示意图；

图6为图3中阀片带有压紧边条的平面结构示意图；

图7为根据本实用新型实施例微型气体采样泵的俯视图；

图8为图7的B-B向剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图，详细描述本实用新型的优选实施例，对本实用新型做进一步阐述。

首先，将结合图1~8描述根据本实用新型实施例的微型气体采样泵，用于特殊气体采样，其可用于安全生产、科学实验、环境监测等场合，其应用场景很广。

如图1、2所示，本实用新型实施例的微型气体采样泵，具有泵体1、采样模块和动力模块3，其中，采样模块与泵体1相连，动力模块3和采样模块相连，并驱动采样模块进行气体采样。

具体地，如图1~4所示，采样模块包含：缸体21、膜片22、缸盖23和阀片24。

进一步，如图3、4所示，缸体21的一端面211与泵体1相接，该端面211与泵体1之间形成气腔212，在本实施例中，该端面211为凹面，凹面与泵体1之间形成气腔212，缸体21中设有一进气道213和一出气道214，进气道213和出气道214从凹面的底部贯通至缸体21的另一端面。

进一步，如图3、4所示，膜片22固定在缸体21与泵体1之间，并与动力模块3相连，动力模块3带动膜片22在气腔212中动作；在本实施例中，膜片22设有鼓包，鼓包位于气腔212中，从而减小了气腔212的体积，保证因膜片22动作而在气腔212中产生的气压，实现进气或出气量与气压的匹配；并且，缸体21采用凹面，膜片22上设有鼓包，其形状相匹配，从而匹配动力模块3带动膜片22动作的轨迹，不发生干涉。

进一步，如图3、4所示，缸盖23盖设在缸体21的另一端面，缸盖23上设有连通外部环境的进气孔231和出气孔232，进气孔231与出气孔232分别与进气道213和出气道214相连通。

进一步，如图3、4所示，缸体21与缸盖23相贴合的面上，分别设有缸体沉孔215和缸盖沉孔233，进气道213贯通至缸体沉孔215的底部，出气孔232位于缸盖沉孔233的底部。

进一步，如图3、4所示，阀片24固定在缸盖23与缸体21之间，当进气时，气体推动阀片24贴合位于缸体21的另一端面的出气道214，当出气时，气体推动阀片24贴合缸盖23的进气孔231。

进一步，如图3、4所示，缸体沉孔215底部设有进气限程板2151，缸盖沉孔233的底部设有出气限程板2331；进气限程板2151的高度大于0且小于缸体沉孔215的深度；出气限程板2331的高度大于0且小于缸盖沉孔233的深度，从而能够保证出气道214被阀片24封住时，进气道213不被封，实现单向进气，同理，能够保证进气孔231被阀片24封住时，出气道214不被封，实现单向出气，从而不仅保证了采样稳定性，还增大了气体流量。

进一步，如图3~5所示，阀片24一体成型，降低了制造成本和装配难度，提升了精度。阀片24包含：压紧片241、隔离片242、进气阀芯243和出气阀芯244；其中，压紧片241为口字型，进气阀芯243和出气阀芯244设置在压紧片241中，隔离片242设置在进气阀芯243和出气阀芯244之间，将进气阀芯243和出气阀芯244隔离；压紧片241和隔离片242被固定于缸盖23与缸体21之间，进气阀芯243位于进气道213与进气孔231之间，出气阀芯244位于出气道214与出气孔232之间。

在本实施例中，压紧片241与隔离片242的厚度大于进气阀芯243和出气阀芯244的厚度，既能通过较厚的压紧片241和隔离片242保证密封效果，又能保证较薄的进气阀芯243和出气阀芯244的动作性能。

在本实施例中，如图6所示，压紧片241的每条边都向与压紧片241的片外方向延伸出一压紧边条2411，压紧边条2411与压紧片241在同一平面，压紧边条2411与压紧片241的厚度相同，提升缸盖23与缸体21与阀片24的压紧效果，确保阀片24的固定，从而阀片24作为动作件被作为静态件的缸盖23和缸体21捉住，动平衡性能更好，不会发生喘振，提升了采样稳定性和采样精度。

在本实施例中，如图6所示，缸体21上设有若干定位柱215，若干定位柱215分别插设在压紧片241与进气阀芯243、出气阀芯244之间，用于定位和张紧阀片24，利于装配，提升制造效率。

进一步，进气孔231的孔口围设有凸出缸盖23表面的凸棱，出气道214的一端也围设有凸出缸体21的另一端面的凸棱，通过线密封，提升阀片24与进气孔231或出气道214之间的密封效果，进一步提升采样稳定性和精度。

具体地，如图1~3、7、8所示，动力模块3与泵体1相连，用于提供采样气体的进气和出气动力，动力模块3包含：偏心轮31、电机32和连杆33。

进一步，如图3、7、8所示，偏心轮31设置在泵体1中；电机32的输出轴与偏心轮31相连，电机32带动偏心轮31转动；连杆33与偏心轮31相连，连杆33的端部与膜片22相连，连杆33与电机32的输出轴垂直，偏心轮带动连杆33和膜片22在气腔212中执行靠近或远离缸体21的端面211的动作，通过偏心结构实现了将电机32的输出轴的转动方向转化为连杆33的轴向方向，结构简单、可靠，成本低。在本实施例中，电机32功率选用8000r/min的微型电机，能够提升20~30%的采样能力，大大提升了气体流量。

当工作时，电机32和偏心轮31驱动连杆33往复运动，从而带动膜片22呼吸，当膜片22远离端面211动作时，即膜片22吸气时，会带动气体从缸盖23外壁的气体采集口233进入进气孔231，推动进气阀芯243压至进气限程板2151，气体从缸体沉孔215底部的进气道213进入气腔212；同理，当膜片22向端面211靠近时，会推动气体推动出气阀芯244压至出气限程板2331，气体从缸盖沉孔233底部的出气孔232输出，经缸盖23外壁的气体输出口234进入外部的测量仪器。

以上，参照图1~8描述了根据本实用新型实施例的微型气体采样泵，体积小，但气体流量大，尤其对于低速流量气体的采样精度高、稳定性高；采用单片整体阀片，不仅能够有效密封隔离进气和出气的通道，而且大大节省了制造成本，装配方便，提高了采样稳定性和精度。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包含……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种微型气体采样泵，其特征在于，包含：

泵体；

动力模块，所述动力模块与所述泵体相连，用于提供采样气体的进气和出气动力；

采样模块，所述采样模块与所述泵体相连，所述动力模块驱动所述采样模块进行气体采样。

2.如权利要求1所述微型气体采样泵，其特征在于，所述采样模块包含：

缸体，所述缸体的一端面与所述泵体相接，所述端面与所述泵体之间形成气腔，所述缸体中设有一进气道和一出气道，所述进气道和出气道从所述端面的底部贯通至所述缸体的另一端面；

膜片，所述膜片固定在所述缸体与所述泵体之间，并与所述动力模块相连，所述动力模块带动所述膜片在所述气腔中动作；

缸盖，所述缸盖盖设在所述缸体的另一端面，所述缸盖上设有连通外部环境的进气孔和出气孔，所述进气孔与所述出气孔分别与所述进气道和所述出气道相连通；

阀片，所述阀片固定在所述缸盖与所述缸体之间，当进气时，气体推动所述阀片贴合位于所述缸体的另一端面的所述出气道，当出气时，气体推动所述阀片贴合所述缸盖的所述进气孔。

3.如权利要求2所述微型气体采样泵，其特征在于，所述缸体与所述缸盖相贴合的面上，分别设有缸体沉孔和缸盖沉孔，所述进气道贯通至所述缸体沉孔的底部，所述出气孔位于所述缸盖沉孔的底部。

4.如权利要求3所述微型气体采样泵，其特征在于，所述缸体沉孔底部设有进气限程板，所述缸盖沉孔的底部设有出气限程板；所述进气限程板的高度大于0且小于所述缸体沉孔的深度；所述出气限程板的高度大于0且小于所述缸盖沉孔的深度。

5.如权利要求3所述微型气体采样泵，其特征在于，所述阀片一体成型，所述阀片包含：压紧片、隔离片、进气阀芯和出气阀芯；

所述压紧片为口字型，所述进气阀芯和所述出气阀芯设置在所述压紧片中，所述隔离片设置在所述进气阀芯和所述出气阀芯之间，将所述进气阀芯和所述出气阀芯隔离；

所述压紧片和所述隔离片被固定于所述缸盖与缸体之间，所述进气阀芯位于所述进气道与所述进气孔之间，所述出气阀芯位于所述出气道与所述出气孔之间。

6.如权利要求5所述微型气体采样泵，其特征在于，所述压紧片与所述隔离片的厚度大于所述进气阀芯和所述出气阀芯的厚度。

7.如权利要求5所述微型气体采样泵，其特征在于，所述压紧片的每条边都向所述压紧片的片外方向延伸出一压紧边条，所述压紧边条与所述压紧片的厚度相同。

8.如权利要求5所述微型气体采样泵，其特征在于，所述缸体上设有若干定位柱，所述若干定位柱分别插设在所述压紧片与所述进气阀芯、所述出气阀芯之间，用于定位和张紧所述阀片。

9.如权利要求2所述微型气体采样泵，其特征在于，所述进气孔的孔口围设有凸出所述缸盖表面的凸棱，所述出气道的一端也围设有凸出所述缸体的另一端面的凸棱。

10.如权利要求2所述微型气体采样泵，其特征在于，所述动力模块包含：

偏心轮，所述偏心轮设置在所述泵体中；

电机，所述电机的输出轴与所述偏心轮相连，所述电机带动所述偏心轮转动；

连杆，所述连杆与所述偏心轮相连，所述连杆的端部与所述膜片相连，所述连杆与所述电机的输出轴垂直，所述偏心轮带动所述连杆和所述膜片在所述气腔中执行靠近或远离所述缸体的端面的动作。

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