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當(dāng)前位置:上海之信儀器有限公司>>技術(shù)文章>>蠕動(dòng)泵脈動(dòng)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因
脈動(dòng)現(xiàn)象是蠕動(dòng)泵的一種固有現(xiàn)象,,就目前所有的蠕動(dòng)泵結(jié)構(gòu)而言,,是不可能消除的。但是有些使用場(chǎng)合,,脈動(dòng)現(xiàn)象是不允許的,,或者需要適當(dāng)減小才能滿足要求,。如果使用場(chǎng)合要求不能有任何的脈動(dòng)現(xiàn)象,那么蠕動(dòng)泵是不合適的,,因此需要選擇更加平穩(wěn)的泵型,,比如葉輪泵或者細(xì)齒輪泵。
所謂脈動(dòng)現(xiàn)象指的是蠕動(dòng)泵傳輸液體的時(shí)候是一股一股傳輸?shù)?。一般用兩個(gè)參數(shù)來(lái)描述脈動(dòng)現(xiàn)象,,脈動(dòng)的頻率和脈動(dòng)的幅度。
脈動(dòng)的頻率是指單位時(shí)間內(nèi)脈動(dòng)的次數(shù),,單位時(shí)間可以是1秒鐘也可以是1分鐘或者其他的時(shí)間,。蠕動(dòng)泵在較長(zhǎng)時(shí)間,比如一分鐘內(nèi)傳輸?shù)目偭渴且恢碌?,也就是上一分鐘和下一分鐘傳輸?shù)牧渴窍嗟鹊?,但是如果把時(shí)間縮短到幾秒鐘或者更短時(shí)間,,蠕動(dòng)泵的傳輸量就會(huì)有差異了,,這是因?yàn)槿鋭?dòng)泵傳輸液體的瞬時(shí)速度是程周期性變化的。有些場(chǎng)合,,比如合掌機(jī)點(diǎn)膠時(shí)候需要很均勻的涂抹在包裝袋上,。為了達(dá)到更加均勻的涂抹工藝,一般是先用蠕動(dòng)泵將膠水傳輸?shù)矫藁ɑ蛘吆>d上,,包裝袋通過(guò)接觸棉花或者海綿來(lái)均勻的帶走膠水,。如果想要涂抹的更加均勻,那么棉花或者海綿的膠水飽和度就要保證相對(duì)的穩(wěn)定,。如果蠕動(dòng)泵的脈動(dòng)頻率較低的話,,那么兩股之間的間隔時(shí)間就會(huì)有些長(zhǎng),因?yàn)楹险茩C(jī)是一直高速運(yùn)行的,,這個(gè)間隔時(shí)間內(nèi)就會(huì)帶走大量的膠水,,使棉花或者海綿的膠水飽和度大幅度下降,導(dǎo)致涂抹不均勻。所以為了涂抹均勻,,必須快速的為棉花或者海綿補(bǔ)充膠水,,使飽和度維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的值,這個(gè)時(shí)候可以通過(guò)提高蠕動(dòng)泵脈動(dòng)的頻率來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,。提高脈動(dòng)頻率有兩個(gè)方法,,是提高蠕動(dòng)泵的轉(zhuǎn)速,在泵頭結(jié)構(gòu)一定的情況下,,提高轉(zhuǎn)速是直接的增大脈動(dòng)頻率的方法,。但是如果對(duì)流速有嚴(yán)格要求的話,單純提高轉(zhuǎn)速是不可以的,,因?yàn)檗D(zhuǎn)速提高流速就會(huì)相應(yīng)提高,,因此應(yīng)該更換更細(xì)的軟管,然后提高轉(zhuǎn)速,,這樣就能即保證流速要求,,又提高了頻率。第二是增加泵頭滾輪的數(shù)量,,同樣轉(zhuǎn)速下,,脈動(dòng)的頻率會(huì)顯著增加,但是滾輪數(shù)量多了以后,,同樣圓弧與滾輪結(jié)構(gòu)下,,泵頭的流速會(huì)降低,因此要增加泵的轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到相同的流速,,這樣蠕動(dòng)泵脈動(dòng)的頻率還會(huì)進(jìn)一步增加,。
脈動(dòng)的幅度是脈動(dòng)現(xiàn)象的另一個(gè)重要參數(shù)。不同的泵頭以及軟管,,脈動(dòng)的幅度是不相同的,,脈動(dòng)的幅度由軟管的尺寸和滾輪的直徑兩個(gè)參數(shù)來(lái)決定。將管子直線水平放置,,然后使?jié)L輪以跟管子擺放方向垂直的方向壓下去,,*壓緊后,管子因?yàn)楸粔壕o變形所減小的體積大小即為脈動(dòng)的幅度大小,。實(shí)際上蠕動(dòng)泵傳輸流體的時(shí)候,,不僅是兩個(gè)脈動(dòng)中間有暫停不傳輸液體,并且還會(huì)倒流一小段距離,。那么在整個(gè)傳輸過(guò)程中,,流體就是傳輸―倒流―傳輸,如此循環(huán)動(dòng)作,。在較長(zhǎng)周期內(nèi),,蠕動(dòng)泵的傳輸速度是穩(wěn)定的,,瞬時(shí)速度是隨時(shí)在變化的,在有些場(chǎng)合,,這樣的一個(gè)傳輸方式是不允許的,。為了減小甚至是消除這種脈動(dòng)現(xiàn)象,就有了脈動(dòng)阻尼器這個(gè)產(chǎn)品,??偟脑砭褪谴罂谶M(jìn)液體,小口出液體,,這樣由于每一股液體快速到來(lái)時(shí)候,,液體來(lái)不及*迅速的從小口流出,多余的液體所產(chǎn)生的壓力就會(huì)被阻尼器中的空氣吸收,,隨著空腔中空氣的壓力逐漸增大,,細(xì)口處流速也會(huì)相應(yīng)增加,終達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),。為什么這樣可以減小脈動(dòng)呢,,是因?yàn)閺脑砩现v,在所有管路狀態(tài)不變的情況下,,只要空腔里的空氣壓力保證穩(wěn)定,,那么出口處流速就會(huì)穩(wěn)定,如果空腔的體積遠(yuǎn)大于脈動(dòng)的幅度,,那么在單次脈動(dòng)到來(lái)時(shí)候,,對(duì)阻尼器空腔空氣的壓力的影響就會(huì)很小,這樣空腔的相對(duì)壓力就會(huì)在一個(gè)很小的波動(dòng)下保證相對(duì)穩(wěn)定,,那么細(xì)口處的流速也會(huì)只是有個(gè)很小的波動(dòng),。因?yàn)槊}動(dòng)阻尼器不可能無(wú)限制大,所以流體的波動(dòng)肯定會(huì)存在,,但是倒流的現(xiàn)象已經(jīng)消除了,。使用脈動(dòng)阻尼器是有條件限制的,,,傳輸?shù)牧黧w必須可以接觸空氣,,第二阻尼器的體積要與流速相兼容,,即空腔大小要與脈動(dòng)幅度保證合適的比例,,這要根據(jù)對(duì)流速穩(wěn)定性的要求來(lái)決定。同一個(gè)脈動(dòng)阻尼器并不能適應(yīng)所有流速,,而只是對(duì)一個(gè)很窄的流速區(qū)間有較好的緩沖作用,。因此如果液體傳輸涉及到一個(gè)較寬的流速區(qū)間并且都要明顯的減小流速的脈動(dòng),那么光靠脈動(dòng)阻尼器是實(shí)現(xiàn)不了的,,可以想象一下,,如果流速過(guò)低,,那么脈動(dòng)阻尼器空腔不能產(chǎn)生穩(wěn)定的壓力,就不能很好的減小脈動(dòng),;如果流速過(guò)快,,脈動(dòng)是可以明顯減小,但是由于細(xì)口想要增加流速,,腔內(nèi)壓力就需要成倍增加,,而蠕動(dòng)泵本身是一個(gè)低壓類的泵型,一般工作壓力不超過(guò)0.15Mpa,,并且長(zhǎng)期處于臨界壓力下,,軟管的壽命會(huì)明顯降低,所以在使用上應(yīng)當(dāng)綜合考慮,。另外在使用脈動(dòng)阻尼器后,,泵停機(jī)時(shí),因?yàn)榭涨粌?nèi)存在壓力,,出口還是會(huì)持續(xù)出液體,,直到腔內(nèi)壓力減小至跟外界壓力相同的程度。
利用類似的原理,,也可以考慮利用軟管的彈性來(lái)吸收脈動(dòng),。蠕動(dòng)泵使用的軟管點(diǎn)要求就是彈性要足夠高,這樣才能保證流速的穩(wěn)定性,。那么可以在泵頭的出口處適當(dāng)延長(zhǎng)軟管,,一般有一米以上就會(huì)有很明顯的效果。根據(jù)不同流速的要求在軟管出口處轉(zhuǎn)接合適內(nèi)徑的細(xì)接頭或者針頭,,同樣在蠕動(dòng)泵工作時(shí)候,,每次脈動(dòng)到來(lái)時(shí),由于細(xì)接頭或者針頭來(lái)不及把液體全部迅速的排出,,出口處軟管內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生壓力,,當(dāng)細(xì)接頭或者針頭的流速與蠕動(dòng)泵進(jìn)液的速度相同時(shí),出口處軟管內(nèi)部壓力就會(huì)穩(wěn)定,,而每一次脈動(dòng)到來(lái)時(shí),,多余的壓力就會(huì)被軟管整體的膨脹來(lái)吸收掉,來(lái)達(dá)到減小脈動(dòng)的作用,。這樣可以達(dá)到跟使用脈動(dòng)阻尼器相同的效果,,并且可以傳輸對(duì)空氣敏感的液體,所以脈動(dòng)阻尼器已經(jīng)很少使用了,。同樣不同口徑的細(xì)接頭或者針頭也只能適應(yīng)一個(gè)很窄的流速區(qū)間,,在泵停機(jī)后,出口處也會(huì)持續(xù)的流出液體,,直到管內(nèi)外壓力平衡,。
第三種減小脈動(dòng)的方式原理稍有些不同,,利用的是液位高度差以及管路狀態(tài)不變的情況下,出口處流體的流速不變這一工作原理,。其實(shí)根本的原理都是相同的,,都是設(shè)法構(gòu)造穩(wěn)定的壓力,來(lái)達(dá)到減小脈動(dòng)的目的,。利用蠕動(dòng)泵控制一個(gè)水槽的液位在一個(gè)很小的高度差內(nèi)變化,,那么出口處流速肯定就會(huì)維持一個(gè)很穩(wěn)定的狀態(tài),但是這種使用方式只適合非常少的案例,,使用不多,。目前常用的方式是第二種方案,利用軟管自身的彈性來(lái)工作,。
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