CS268261B1

CS268261B1 - Controlled flow peristaltic pump wiring

Info

Publication number: CS268261B1
Application number: CS873911A
Authority: CS
Inventors: Richard Ing Hala; Radko Ing Csc Volf; Zdenek Ing Samek; Vaclav Ing Vokac; Milan Ing Tomsa; Wolfgang Ing Prade; Miloslav Ing Csc Stastny; Bohuslav Doc Ing Csc Dolezal
Original assignee: Richard Ing Hala; Volf Radko; Samek Zdenek; Vaclav Ing Vokac; Milan Ing Tomsa; Wolfgang Ing Prade; Stastny Miloslav; Dolezal Bohuslav
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1990-03-14
Also published as: CS391187A1

Abstract

Režení se týká oboru analytické chemie. Zařízení sestává z řízené děličky kmitočtu a generátoru impulsů krokového motoru, který je přes výkonové zesilovače spojen s krokovým motorem. Vstup řízené děličky kmitočtu je spojen s výstupem oscilátoru. Další řídicí vstupy řízené děličky kmitočtu jsou spojeny s číslicovým voličem čerpaného množství. Hradlovací vstup řízené děličky kmitočtu je spojen se start-stop přepínačem, jehož vstupy jsou spojeny s napěťovým zdrojem logických signálů "0" a "1". Výstup řízené děličky kmitočtu je spojen se vstupem generátoru impulsů krokového motoru, který je dále spojen s přepínačem volby směru čerpání, jehož vstupy jsou spojeny s napěťovým zdrojem logických signálů "0" a "1".The invention relates to the field of analytical chemistry. The device consists of a controlled frequency divider and a stepper motor pulse generator, which is connected to the stepper motor via power amplifiers. The input of the controlled frequency divider is connected to the oscillator output. Other control inputs of the controlled frequency divider are connected to a digital selector of the pumped quantity. The gate input of the controlled frequency divider is connected to a start-stop switch, the inputs of which are connected to a voltage source of logic signals "0" and "1". The output of the controlled frequency divider is connected to the input of the stepper motor pulse generator, which is further connected to a pump direction selection switch, the inputs of which are connected to a voltage source of logic signals "0" and "1".

Description

Vynález se týká zapojení peristaltického čerpadla s řiditelným průtokem, sestávajícího z řízené děličky kmitočtu a generátoru impulsů krokového motoru, který je přes výkonové zesilovače spojen s krokovým motorem, jehož hřídel je mechanicky spojen přes převodovku s rotorem peristaltického čerpadla.The invention relates to the connection of a controllable peristaltic pump, consisting of a controlled frequency divider and a pulse generator of a stepper motor, which is connected via power amplifiers to a stepper motor, the shaft of which is mechanically connected to the peristaltic pump rotor.

Peristaltická čerpadla jsou v současné době používána k dávkování malých množství kapalin, a to především v systémech automatické analytické kontroly. Vlastní rotory těchto čerpadel jsou poháněny zpravidla hodinovými synchronními motory přes ručně nastavitelnou mechanickou převodovku nebo jsou poháněny zpřevodovanýml stejnosměrnými motory. Nevýhodou prvního typu peristaltických čerpadel je možnost měnit průtok čerpadlem pouze po velkých skocích. Nevýhodou druhého typu je nestabilita otáček, a tím i průtoku, v důsledku teplotních změn ve stejnosměrných motorech a mechanických převodovkách nebo nutnosti použití poměrně složitých a nepřesných analogových stabilizátorů otáček těchto motorů.Peristaltic pumps are currently used to dispense small amounts of liquids, especially in automatic analytical control systems. The actual rotors of these pumps are usually driven by clockwise synchronous motors via a manually adjustable mechanical gearbox or are driven by geared DC motors. The disadvantage of the first type of peristaltic pumps is the possibility to change the flow through the pump only after large jumps. The disadvantage of the second type is the instability of speed, and thus flow, due to temperature changes in DC motors and mechanical gearboxes or the need to use relatively complex and inaccurate analog speed stabilizers of these motors.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení peristaltického čerpadla s řiditelným průtokem, sestávající z řízené děličky kmitočtu a generátoru impulsů krokového motoru, který přes výkonové zesilovače je spojen s krokovým motorem, jehož hřídel je mechanicky spojen přes převodovku s rotorem peristaltického čerpadla, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že vstup řízené děličky kmitočtu je spojen s výstupem oscilátoru, další řídicí vstupy řízené děličky kmitočtu s číslicovým voličem čerpaného množství a hradlovací vstup řízené děličky kmitočtu je spojen se start-stop přepínačem, jehož vstupy jsou spojeny s napěťovým zdrojem logických signálů 0 a 1, přičemž výstup řízené děličky kmitočtu je spojen se vstupem generátoru* impulsů krokového motoru, který je dále spojen s přepínačem volby směru čerpání, jeho£ vstupy jsou spojeny s napěťovým zdrojem logických signálů O a 1.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the connection of a peristaltic pump with controllable flow, consisting of a controlled frequency divider and a pulse generator of a stepper motor, which is connected via power amplifiers to a stepper motor whose shaft is mechanically connected via a gearbox to a peristaltic pump rotor. Its essence lies in the fact that the input of the controlled frequency divider is connected to the output of the oscillator, other control inputs of the controlled frequency divider with a digital selector of the pumped quantity and the gate input of the controlled frequency divider is connected to a start-stop switch whose inputs are connected to a voltage source of logic signals 0 and 1, the output of the controlled frequency divider being connected to the input of a stepper motor pulse generator *, which is further connected to a pump direction selection switch, the inputs of which are connected to a voltage source of logic signals 0 and 1.

Vyšší účinek zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že frekvenční řízení děličkou kmitočtu, jejíž vstup je zapojen na výstup tepelně stabilního oscilátoru, zajišťuje dlouhodobou stabilitu dodávky čerpadla. V širokém rozsahu nastavitelný dělicí poměr číslicové děličky potom zajišťuje dostatečně jemné nastavení čerpaného množství za časovou jednotku.The higher effect of the circuit according to the invention consists in that the frequency control by a frequency divider, the input of which is connected to the output of a thermally stable oscillator, ensures the long-term stability of the pump supply. The widely adjustable division ratio of the digital divider then ensures a sufficiently fine setting of the pumped quantity per unit time.

Zapojení peristaltického čerpadla s řiditelným průtokem je dále blíže vysvětleno na příkladu zapojení a podle připojeného výkresu.The connection of a peristaltic pump with controllable flow is further explained in more detail on the example of the connection and according to the attached drawing.

Základem zařízení je řízená dělička 2 kmitočtu s dělicím poměrem nastavitelným voličem 2 čerpaného množství, střídavě napájená frekvenčně stabilním oscilátorem 3. Výstup řízené děličky 2 kmitočtu je přiveden na generátor 6 impulsů krokového motoru, přičemž sled Impulsů, vycházejících z tohoto generátoru 6 impulsů krokového motoru je řiditelný přepínačem £ volby směru čerpání. Start nebo zastavení čerpadla 10 je ovládáno pomocí start-stop přepínače 5. Generátor £ impulsů krokového motoru dodává impulsy přes výkonové zesilovače £ do krokového motoru 8, který je přes převodovku £ mechanicky spojen s rotorem peristaltického čerpadla 10.The basis of the device is a controlled frequency divider 2 with a division ratio adjustable by the pumped quantity selector 2, alternately supplied by a frequency stable oscillator 3. The output of the controlled frequency divider 2 is fed to a stepper motor pulse generator 6. controllable by the pump direction selection switch £. The start or stop of the pump 10 is controlled by a start-stop switch 5. The stepper motor pulse generator £ supplies pulses via power amplifiers £ to the stepper motor 8, which is mechanically connected to the rotor of the peristaltic pump 10 via a gearbox £.

Kontakty přepínače £ volby směru čerpání a start-stop přepínače £ jsou spojeny se zdrojem napájecího napětí +5 V /log 1/ a zemí zdrojů /log 0/.The contacts of the pump direction selection switch £ and the start-stop switch £ are connected to the +5 V supply voltage source / log 1 / and the source ground / log 0 /.

Funkce zařízení je následující. Frekvenčně stabilní oscilátor £ dodává impulsy do vstupu řízené děličky 2 kmitočtu. Stav dalších vstupů řízené děličky 2 kmitočtu je porovnáván s číslicovým údajem nastaveným na voliči £ čerpaného množství. Při identitě stavu vstupů děličky 2 kmitočtu a číslicového údaje, nastaveného na voliči £ čerpaného množství, je přenesen signál z výstupu poslední děličky 2 kmitočtu do generátoru 6 impulsů krokového motoru, jehož výstupy jsou spojeny se vstupy výkonových zesilovačů 7, jehož výstupy ovládají krokový motor 8 a přes převodovku £ rotor peristaltického čerpadla 10.The function of the device is as follows. The frequency stable oscillator £ supplies pulses to the input of the controlled frequency divider 2. The state of the other inputs of the controlled frequency divider 2 is compared with the digital value set on the pumped quantity selector £. With the identity of the state of the inputs of the frequency divider 2 and the digital data set on the pumped quantity selector £, the signal from the output of the last frequency divider 2 is transmitted to the stepper motor pulse generator 6, the outputs of which are connected to the power amplifier inputs 7. and via the gearbox £ the rotor of the peristaltic pump 10.

CS 268 261 BlCS 268 261 Bl

Zastavení čerpadla 10 je umožněno start-stop přepínačem 5, jehož vstupy jsou spojeny se zdrojem napájecího napětí +5 V a zemí zdrojů /0 V/. Změna směru čerpání je obdobně ovládána přepínačem £ volby směru čerpání tím. Že je změněn sled impulsů generátoru 6 impulsů krokového motoru.Stopping of the pump 10 is enabled by a start-stop switch 5, the inputs of which are connected to a +5 V supply voltage source and a source ground / 0 V /. The change of the pumping direction is similarly controlled by the pumping direction selection switch £. That the pulse sequence of the stepper motor pulse generator 6 is changed.

Peristaltické čerpadlo s řiditelným průtokem podle vynálezu je možno využít v automatických analyzátorech k dávkování kapalin, přičemž se uplatní především nastavení průtoku po jemných krocích a také možnost reverzace chodu čerpadla.The peristaltic flow-controlled pump according to the invention can be used in automatic analyzers for dosing liquids, whereby in particular the flow setting in fine steps and also the possibility of reversing the pump operation are used.

Čerpadlo podle vynálezu bylo testováno z hlediska stability dodávaného množství v čase, která se ukázala být vyšší, než u stávajících hadicových pump.The pump according to the invention was tested for the stability of the delivered quantity over time, which proved to be higher than with existing hose pumps.

Čerpadlo bylo použito v experimentálním zařízení pro měření tepelného zabarvení chemických reakcí. Jedním čerpadlem byl čerpán konstantní rychlostí vodný roztok sledované složky, druhým byl po jemných krocích nastavován průtok rea.gencie, přičemž byla termistorem sledována teplota obou roztoků vstupujících do reakční komůrky. Teplotní diference byly zapisovány pomocí liniového zapisovače. Ke stabilizaci teploty okolí měřicího systému bylo použito kontinuálního výměníku a vodního termostatu.The pump was used in an experimental device to measure the thermal color of chemical reactions. One pump was used to pump an aqueous solution of the monitored component at a constant rate, the other was used to adjust the reagent flow in fine steps, while the temperature of both solutions entering the reaction chamber was monitored by a thermistor. Temperature differences were recorded using a line recorder. A continuous heat exchanger and water thermostat were used to stabilize the ambient temperature of the measuring system.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Connection of a peristaltic pump with controllable flow, consisting of a controlled frequency divider and a pulse generator of a stepper motor, which is connected via power amplifiers to a stepper motor, the shaft of which is mechanically connected via a gearbox to the rotor of the peristaltic pump. / frequency is connected to the output of the oscillator / 3 /, other control inputs of the controlled divider / 2 / of the frequency with a digital selector / 1 / of the pumped quantity and the gate input of the controlled divider / 2 / of the frequency is connected to the start-stop switch / 5 /, whose inputs are connected to a voltage source of logic signals 0 and 1, the output of the controlled frequency divider (2) being connected to the input of a stepper motor pulse generator (6) which is further connected to a pump direction selection switch (4) whose inputs are connected to a voltage source of logic signals O and í.