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影響蠕動(dòng)泵精度的主要因素
蠕動(dòng)泵是軟管泵的一種,依靠軟管的彈性來工作,既可以連續(xù)傳輸,也可以進(jìn)行灌裝,液體只流經(jīng)軟管,因此衛(wèi)生等級(jí)是所有泵型中較高的。蠕動(dòng)泵具有良好的自密封性,在管路的設(shè)計(jì)上可以簡(jiǎn)化,因此近幾年來,越來越多的灌裝機(jī)械開始采用蠕動(dòng)泵作為灌裝單元。但是蠕動(dòng)泵因?yàn)樽陨淼囊恍┙Y(jié)構(gòu)特點(diǎn),會(huì)使蠕動(dòng)泵在使用中存在傳輸精度的問題,下面來詳細(xì)說明一下產(chǎn)生的原因及解決辦法。
蠕動(dòng)泵傳輸液體是一股一股傳輸?shù)模绻恳还芍g的量是相等的,那么不論是灌裝或者連續(xù)傳輸都可以得到非常準(zhǔn)確的結(jié)果。這一股液體的體積是蠕動(dòng)泵兩個(gè)滾輪之間軟管腔體的體積,這個(gè)腔體的形成有兩個(gè)因素:第一,需要兩個(gè)滾輪擠壓截止,第二,需要軟管自身具有彈性,軟管在運(yùn)行過程中彈性是會(huì)發(fā)生變化的,所以這個(gè)腔體的體積也會(huì)發(fā)生變化,就產(chǎn)生了傳輸精度的問題。
一根新管,橫截面是圓形的,當(dāng)在蠕動(dòng)泵上被擠壓幾分鐘后,軟管的截面積就會(huì)變成橢圓形狀(見下圖),這個(gè)變化時(shí)間是很短的;而這個(gè)橢圓形狀會(huì)逐漸的變成更加橢圓的形狀,這個(gè)過程相對(duì)來說是比較長(zhǎng)的,變化量也是比較緩慢的,所以新管子流速衰減在開始的時(shí)候是比較快的,往后會(huì)逐漸變慢,直至軟管破裂。
因此蠕動(dòng)泵的精度問題全部都是圍繞軟管彈性的變化產(chǎn)生的,導(dǎo)致軟管彈性發(fā)生變化分為三方面的原因,第一,軟管自身的彈性特性;第二,泵頭的尺寸精度問題;第三,傳輸液體的變化量。
首先解釋第一方面的原因,軟管自身的彈性特性又是由兩個(gè)方面決定的,一方面是材料的問題,另一方面是軟管尺寸的問題,關(guān)于軟管材料的問題此處不再做詳細(xì)說明,詳情參見“蠕動(dòng)泵軟管的種類及選型”。關(guān)于軟管尺寸的問題是很好理解的,在壁厚相同的情況下,軟管的內(nèi)徑越大,彈性越差,反之則越好;在內(nèi)徑相同的情況下,軟管的壁厚越厚,彈性越好,反之則越差。所以在精度要求高的場(chǎng)合,要選用合適尺寸的軟管來盡可能減小因此產(chǎn)生的誤差。
其次解釋第二方面的原因,泵頭的尺寸精度問題,同樣一根軟管,如果滾輪和圓弧間的間隙過小,或者間隙不均勻,都會(huì)造成軟管局部被過度擠壓,使軟管產(chǎn)生塑性的形變,導(dǎo)致軟管的彈性發(fā)生劇烈變化,從而影響傳輸?shù)木取2痪鶆虻膲汗?,還會(huì)導(dǎo)致軟管壽命的顯著降低,從而增加蠕動(dòng)泵的使用成本。
第三方面,關(guān)于傳輸液體的變化量。同一種液體的變化量可以用兩方面的因素來概括,第一,傳輸液體溫度的變化量,由于軟管是一種彈性的塑膠體,不同的溫度,會(huì)使它的彈性發(fā)生變化,一般來說,溫度越高,軟管的彈性越差;第二,傳輸液體夜位的變化(即蠕動(dòng)泵吸程的變化),由于蠕動(dòng)泵是靠軟管自身彈性來吸取液體的,所以吸程的變化對(duì)蠕動(dòng)泵的流速影響較大(蠕動(dòng)泵的揚(yáng)程對(duì)流量幾乎沒有影響),因?yàn)槲烫幩a(chǎn)生的阻力會(huì)直接抵消軟管回彈的能力,影響回彈腔體的大小。
想要提高蠕動(dòng)泵的精度,就要根據(jù)上述影響因素一一排除優(yōu)化。第一,選用較高彈性材質(zhì)的軟管,并盡量選用尺寸合理的軟管;第二,選用較高品質(zhì)的蠕動(dòng)泵泵頭,排除泵頭尺寸的影響,準(zhǔn)擇蠕動(dòng)泵泵頭針對(duì)上述影響因素做了全面的優(yōu)化,基本上可以排除因?yàn)楸妙^尺寸造成的影響;第三,保證傳輸液體的均勻性,以及液面的穩(wěn)定。
以上是蠕動(dòng)泵在用于高精度傳輸?shù)膱?chǎng)合需要注意的問題,在常規(guī)的傳輸中,即要求精度不是很高的場(chǎng)合,有些問題是可以忽略的。
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