專利名稱：微量軟管泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微量泵，尤其是涉及一種能精確輸送微量液體的微量軟管泵。
技術(shù)背景軟管泵(也叫蠕動(dòng)泵)廣泛應(yīng)用于制藥、食品、化工等行業(yè)，輸送的介質(zhì) 不與泵體接觸，這樣有利于輸送一些帶有敏感性的、粘稠的、強(qiáng)腐蝕性的、具 有磨削作用的、純度要求高的、以及含有一定顆粒狀物料的介質(zhì)。目前使用軟 管泵普遍采用滾子滾動(dòng)擠壓軟管所產(chǎn)生的負(fù)壓來(lái)輸送液體，或者是。泵體中的 軟管被擠壓而拉伸，需要在泵體的進(jìn)出端兩側(cè)用限位裝置來(lái)防止軟管被滾子拉 走；此外系統(tǒng)加工復(fù)雜，而且不能檢測(cè)缺液或氣泡。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種微量軟管泵，該軟管泵采用直接垂直次序擠壓軟 管而輸送液體，該軟管泵不僅取消限位裝置，而且能可以改變泵中液體流動(dòng)方 向；配合光學(xué)系統(tǒng)就可以檢測(cè)是否有氣泡和缺液。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是包括控制系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、 機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、軟管和支撐板；其中1) 控制系統(tǒng)包括嵌入式微機(jī)、模擬速度控制模塊、數(shù)字速度控制接口、 方向控制模塊和狀態(tài)顯示模塊；嵌入式微機(jī)分別與模擬速度控制模塊、數(shù)字速 度控制接口、方向控制模塊和狀態(tài)顯示模塊連接；2) 光學(xué)系統(tǒng)包括光源和光接收模塊；光源和光接收模塊分別連接嵌入式 微機(jī)，光源和光接收模塊，安裝在軟管兩側(cè)，軟管位于光路中央；3) 機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括前頭驅(qū)動(dòng)模塊、后頭驅(qū)動(dòng)模塊和壓板驅(qū)動(dòng)模塊，其 中前頭驅(qū)動(dòng)模塊和后頭驅(qū)動(dòng)模塊是平行的，并且和軟管垂直，軟管放在支撐板 上，壓板驅(qū)動(dòng)模塊位于前頭驅(qū)動(dòng)模塊和后頭驅(qū)動(dòng)模塊中間，前頭驅(qū)動(dòng)模塊、后 頭驅(qū)動(dòng)模塊和壓板驅(qū)動(dòng)模塊分別連接嵌入式微機(jī)。所述的前頭驅(qū)動(dòng)模塊，是由前頭、第一固接裝置和第一驅(qū)動(dòng)裝置組成，前 頭和第一驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)第一固接裝置連接，第一驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)第一控制電纜與 嵌入式微機(jī)連接。所述的壓板驅(qū)動(dòng)模塊是由壓板、第二固接裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置組成，壓 板和第二驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)第二固接裝置連接，第二驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)第二控制電纜與
嵌入式微機(jī)連接。所述的后頭驅(qū)動(dòng)模塊是由后頭、第三固接裝置和第三驅(qū)動(dòng)裝置組成，后 頭和第三驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)第三固接裝置連接，第三驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)第三控制電纜與 嵌入式微機(jī)連接。EM78P458嵌入式微機(jī)的P54、 P55、 P56管腳分別與前頭驅(qū)動(dòng)模塊、后頭 驅(qū)動(dòng)模塊和壓板驅(qū)動(dòng)模塊相連；嵌入式微機(jī)的P62、 P63管腳與數(shù)字速度控制接 口相連；嵌入式微機(jī)的P65、 ADC2管腳分別與光源和光接收模塊相連；嵌入式 微機(jī)的P64管腳與方向控制模塊相連；嵌入式微機(jī)的ADC1管腳與模擬速度控 制模塊相連；嵌入式微機(jī)的P51、 P52、 P57管腳分別狀態(tài)顯示模塊連接。所述的的驅(qū)動(dòng)裝置為電磁鐵或電機(jī)。本發(fā)明具有的有益效果是本發(fā)明的軟管泵，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，達(dá)到 無(wú)縫輸送軟管內(nèi)的物質(zhì)，減少污染，可以精確輸送物質(zhì)的量；本發(fā)明具有速度 調(diào)節(jié)方便，對(duì)軟管無(wú)須加限位裝置，更換軟管簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)、并且該裝置還具有 對(duì)軟管適應(yīng)性寬等優(yōu)點(diǎn)，在生命科學(xué)、化學(xué)分析、食品安全、環(huán)境監(jiān)控和有關(guān) 科學(xué)領(lǐng)域中都可廣泛應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明微量軟管泵的原理示意圖。 圖2是本發(fā)明微量軟管泵的電路結(jié)構(gòu)原理框圖。 圖3是本發(fā)明微量軟管泵的控制系統(tǒng)原理圖。圖中，1、控制系統(tǒng)，2、光學(xué)系統(tǒng)，3、機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，4、軟管，5、支撐 板，101、嵌入式微機(jī)，102、模擬速度控制模塊，103、數(shù)字速度控制接口， 104、 方向控制模塊，105、狀態(tài)顯示模塊，106、 107、 108、 109、 110、控制電纜， 201、光源，202、光接收模塊，301、前頭驅(qū)動(dòng)模塊，302、壓板驅(qū)動(dòng)模塊，303、 后頭驅(qū)動(dòng)模塊，304、前頭，307、壓板，310、后頭，305、 308、 311、固接裝 置，306、 309、 312、驅(qū)動(dòng)裝置。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖l、圖2所示，本發(fā)明包括控制系統(tǒng)l、光學(xué)系統(tǒng)2、機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3、軟管4和支撐板5;其中1)控制系統(tǒng)l:包括嵌入式微機(jī)101、模擬速度控制模塊102、數(shù)字速度控制接口 103、方向控制模塊104和狀態(tài)顯示模塊105;嵌入式微機(jī)101分別與模 擬速度控制模塊102、數(shù)字速度控制接口 103、方向控制模塊104和狀態(tài)顯示模
塊105連接；.2)光學(xué)系統(tǒng)2:包括光源201和光接收模塊202;光源201和光接收模塊 202通過(guò)109、 110、控制電纜分別連接嵌入式微機(jī)101，光源201和光接收模塊 202，安裝在軟管4兩側(cè)，軟管4位于光路中央；3)機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3:包括前頭驅(qū)動(dòng)模塊301、后頭驅(qū)動(dòng)模塊303和壓板驅(qū)動(dòng) 模塊302，其中前頭驅(qū)動(dòng)模塊301和后頭驅(qū)動(dòng)模塊303是平行的，并且和軟管4 垂直，軟管4放在支撐板5上，壓板驅(qū)動(dòng)模塊302位于前頭驅(qū)動(dòng)模塊301和后 頭驅(qū)動(dòng)模塊303中間，前頭驅(qū)動(dòng)模塊301、后頭驅(qū)動(dòng)模塊303和壓板驅(qū)動(dòng)模塊 302分別連接嵌入式微機(jī)101。所述的前頭驅(qū)動(dòng)模塊301:是由前頭304、第一固接裝置305和第一驅(qū)動(dòng)裝 置306組成，前頭304和第一驅(qū)動(dòng)裝置306通過(guò)第一固接裝置305連接，第一 驅(qū)動(dòng)裝置306通過(guò)第一控制電纜106與嵌入式微機(jī)101連接。所述的壓板驅(qū)動(dòng)模塊302:是由壓板307、第二固接裝置308和第二驅(qū)動(dòng)裝 置309組成，壓板307和第二驅(qū)動(dòng)裝置309通過(guò)第二固接裝置308連接，第二 驅(qū)動(dòng)裝置309通過(guò)第二控制電纜107與嵌入式微機(jī)101連接。所述的后頭驅(qū)動(dòng)模塊303:是由后頭310、第三固接裝置311和第三驅(qū)動(dòng)裝 置312組成，后頭310和第三驅(qū)動(dòng)裝置312通過(guò)第三固接裝置311連接，第三 驅(qū)動(dòng)裝置312通過(guò)第三控制電纜108與嵌入式微機(jī)101連接。如圖3所示，EM78P458嵌入式微機(jī)101的P54、 P55、 P56管腳分別與前 頭驅(qū)動(dòng)模塊301、后頭驅(qū)動(dòng)模塊303和壓板驅(qū)動(dòng)模塊302相連；嵌入式微機(jī)101 的P62、 P63管腳與數(shù)字速度控制接口 103相連；嵌入式微機(jī)101的P65、 ADC2 管腳分別與光源201和光接收模塊202相連；嵌入式微機(jī)101的P64管腳與方 向控制模塊104相連；嵌入式微機(jī)101的ADC1管腳與模擬速度控制模塊102 相連；嵌入式微機(jī)IOI的P51、 P52、 P57管腳分別狀態(tài)顯示模塊105連接。所述的的驅(qū)動(dòng)裝置是電動(dòng)執(zhí)行器，如電磁鐵、電機(jī)等；可以是三個(gè)獨(dú)立分 開的電動(dòng)執(zhí)行器，也可采用電動(dòng)執(zhí)行器配合集中驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明的工作過(guò)程如下1、 如圖1中，當(dāng)未放入軟管4時(shí)，前頭304、后頭310、壓板307三者均處于升起狀態(tài)。2、 放入軟管4后，控制系統(tǒng)1根據(jù)模擬速度控制模塊102或數(shù)字速度控制 接口 103以及方向控制模塊104等參數(shù)確定泵運(yùn)行速度和運(yùn)動(dòng)方向，并在狀態(tài) 顯示模塊105上顯示。以下以泵向右為闡述運(yùn)動(dòng)方向。3、 控制系統(tǒng)1發(fā)令驅(qū)動(dòng)裝置306驅(qū)動(dòng)前頭304降下并壓緊軟管4，壓板307 降下擠壓軟管4使得軟管4中的液體向右運(yùn)動(dòng)，后頭310降下并壓緊軟管4;然 后前頭304和壓板307升起，使得軟管4恢復(fù)并使得軟管4中的液體重新充滿， 前頭304降下并壓緊軟管4，后頭310升起，壓板307降下擠壓軟管4使得軟管 4中的液體繼續(xù)向右流動(dòng)，后頭310降下并壓緊軟管4，這樣完成一個(gè)泵基本動(dòng) 作周期。4、 重復(fù)3步驟，就可以把軟管4中的液體不斷地向右輸送。由于只有垂直 的運(yùn)動(dòng)不會(huì)對(duì)軟管4產(chǎn)生周向的拉力。5、 流量的調(diào)節(jié)方式有可以通過(guò)更換壓板307的尺寸或軟管4的內(nèi)徑尺寸， 或者是泵的運(yùn)行速度來(lái)調(diào)節(jié)流量，通過(guò)選取適當(dāng)?shù)能浌軆?nèi)徑配合壓板尺寸就可 以實(shí)現(xiàn)微量輸送液體。6、 通過(guò)光源201和光接收202可以判斷是否缺液或有氣泡?？刂葡到y(tǒng)根據(jù) 光源和光接收系統(tǒng)的光吸收度的變化來(lái)檢測(cè)軟管中是否缺液、有氣泡以及軟管 是否存在。7、 軟管泵其控制系統(tǒng)根據(jù)模擬控制或數(shù)字控制、方向控制的來(lái)調(diào)節(jié)泵速度 和方向，精確地控制軟管泵的運(yùn)行，精確地控制軟管泵的運(yùn)行，包括流量和流 向，參數(shù)自動(dòng)存貯在控制系統(tǒng)的芯片內(nèi)，斷電也不會(huì)影響參數(shù)的丟失。上述具體實(shí)施方式
用來(lái)解釋說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本 發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落 入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、微量軟管泵，其特征在于包括控制系統(tǒng)(1)、光學(xué)系統(tǒng)(2)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(3)、軟管(4)和支撐板(5)；其中1)控制系統(tǒng)(1)包括嵌入式微機(jī)(101)、模擬速度控制模塊(102)、數(shù)字速度控制接口(103)、方向控制模塊(104)和狀態(tài)顯示模塊(105)；嵌入式微機(jī)(101)分別與模擬速度控制模塊(102)、數(shù)字速度控制接口(103)、方向控制模塊(104)和狀態(tài)顯示模塊(105)連接；2)光學(xué)系統(tǒng)(2)包括光源(201)和光接收模塊(202)；光源(201)和光接收模塊(202)分別連接嵌入式微機(jī)(101)，光源(201)和光接收模塊(202)，安裝在軟管(4)兩側(cè)，軟管(4)位于光路中央；3)機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(3)包括前頭驅(qū)動(dòng)模塊(301)、后頭驅(qū)動(dòng)模塊(303)和壓板驅(qū)動(dòng)模塊(302)，其中前頭驅(qū)動(dòng)模塊(301)和后頭驅(qū)動(dòng)模塊(303)是平行的，并且和軟管(4)垂直，軟管(4)放在支撐板(5)上，壓板驅(qū)動(dòng)模塊(302)位于前頭驅(qū)動(dòng)模塊(301)和后頭驅(qū)動(dòng)模塊(303)中間，前頭驅(qū)動(dòng)模塊(301)、后頭驅(qū)動(dòng)模塊(303)和壓板驅(qū)動(dòng)模塊(302)分別連接嵌入式微機(jī)(101)；
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟管泵，其特征在于所述的前頭驅(qū)動(dòng)模塊(301)， 是由前頭(304)、第一固接裝置(305)和第一驅(qū)動(dòng)裝置(306)組成，前頭(304)和第一 驅(qū)動(dòng)裝置(306)通過(guò)第一固接裝置(305)連接，第一驅(qū)動(dòng)裝置(306)通過(guò)第一控制電 纜(106)與嵌入式微機(jī)(101)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟管泵，其特征在于所述的壓板驅(qū)動(dòng)模塊(302)， 是由壓板(307)、第二固接裝置(308)和第二驅(qū)動(dòng)裝置(309)組成，壓板(307)和第二 驅(qū)動(dòng)裝置(309)通過(guò)第二固接裝置(308)連接，第二驅(qū)動(dòng)裝置(309)通過(guò)第二控制電 纜(107)與嵌入式微機(jī)(101 )連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟管泵，其特征在于所述的后頭驅(qū)動(dòng)模塊(303)， 是由后頭(310)、第三固接裝置(311)和第三驅(qū)動(dòng)裝置(312)組成，后頭(310)和第三 驅(qū)動(dòng)裝置(312)通過(guò)第三固接裝置(31 l)連接，第三驅(qū)動(dòng)裝置(312)通過(guò)第三控制電 纜(108)與嵌入式微機(jī)(101)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟管泵，其特征在于EM78P458嵌入式微機(jī)(IOI) 的P54、 P55、 P56管腳分別與前頭驅(qū)動(dòng)模塊(301)、后頭驅(qū)動(dòng)模塊(303)和壓板驅(qū) 動(dòng)模塊(302)相連；嵌入式微機(jī)(101)的P62、 P63管腳與數(shù)字速度控制接口(103) 相連；嵌入式微機(jī)(101)的P65、 ADC2管腳分別與光源(201)和光接收模塊(202) 相連；嵌入式微機(jī)(101)的P64管腳與方向控制模塊(104灘連；嵌入式微機(jī)(IOI)的ADC1管腳與模擬速度控制模塊(102灘連；嵌入式微機(jī)(101)的P51、 P52、 P57 管腳分別狀態(tài)顯示模塊(105)連接。
6、根據(jù)權(quán)利要求2、 3或4所述的軟管泵，其特征在于所述的的驅(qū)動(dòng)裝 置為電磁鐵或電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微量軟管泵。包括控制系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、軟管和支撐板。光學(xué)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)光的發(fā)射和接收，進(jìn)行軟管內(nèi)缺液和氣泡的檢測(cè)；泵驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)泵的動(dòng)作控制實(shí)現(xiàn)液體輸送。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，達(dá)到無(wú)縫輸送軟管內(nèi)的物質(zhì)，減少污染，可以精確輸送物質(zhì)的量；它具有速度調(diào)節(jié)方便，對(duì)軟管無(wú)須加限位裝置，更換軟管簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)、并且還具有對(duì)軟管適應(yīng)性寬等優(yōu)點(diǎn)，在生命科學(xué)、化學(xué)分析、食品安全、環(huán)境監(jiān)控和有關(guān)科學(xué)領(lǐng)域中都可廣泛應(yīng)用。
文檔編號(hào)F04B43/09GK101117955SQ20071007071
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月6日
發(fā)明者葉尊忠, 應(yīng)義斌, 李延斌, 王劍平 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)