如何調(diào)節(jié)微型真空泵的流量

     通常我們所說的微型真空泵是薄膜（隔膜）泵的一種，分為水泵和氣泵兩類，人們常常稱為微型水泵、微型氣泵。用于采樣時還稱為采樣泵。它是使用電機、壓電等動力帶動薄膜高速振動來泵送流體。最常用的動力裝置是直流電機。泵腔的入口、出口分別安裝有單向閥，膜片向后運動時，泵腔體積增大，產(chǎn)生真空，在壓差作用下，進口閥打開，吸入流體；當膜片向前運動時，泵腔體積減小，腔內(nèi)壓力升高，在壓差作用下，出口閥打開，排出流體，如此循環(huán)往復。微型薄膜泵的優(yōu)點是效率高；運動機構與輸送介質(zhì)完全隔離，對介質(zhì)無污染；非動密封，無泄漏；可靠性好；體積小、重量輕；具有自吸能力；不怕空轉(zhuǎn)；無需潤滑保養(yǎng)；自身噪音低。微型真空泵作為水泵使用時，無需灌泵，啟動后立即吸水排水。它既能抽氣又能抽水，無水時不怕干轉(zhuǎn)。微型真空泵的優(yōu)點尤其是小巧、無污染性、自吸性使它在環(huán)保、石油、石化、衛(wèi)生、食品、醫(yī)藥、化工、科研等領域得到了廣泛運用。薄膜泵的主要缺點是輸送介質(zhì)溫度受薄膜性能限制，一些薄膜泵不適于高粘度流體，出口壓力波動幅度大，有時需安裝緩沖設備或者對泵進行特殊設計。近年來技術領先的微型泵生產(chǎn)商在電機、隔膜材質(zhì)上取得了突破性的進展，薄膜泵的使用在發(fā)達國家得到了很大發(fā)展，逐步占領了其它泵的一些領域。相信隨著技術的進步，薄膜泵在我國的運用必將日益廣泛。

    微型薄膜泵是利用曲柄把電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為薄膜的振動，由于機構的原理，不可避免地存在壓力和流量的波動。在流量-時間曲線上，泵的瞬時流量以類似正弦曲線的波形變化。每分鐘泵的瞬時流量疊加后稱為平均流量。理論上的平均流量與泵腔和薄膜的大小、薄膜振幅、每分鐘電機轉(zhuǎn)速有關。實際使用中由于單向閥和其它部位可能存在泄漏、輸送的流體具有壓縮性、液體中溶解和蒸發(fā)的氣體都會使泵的實際平均流量低于理論平均流量。微型薄膜泵的流量-轉(zhuǎn)速曲線具有體積泵的特征，在外部阻力不變的情況下，流量基本與泵的轉(zhuǎn)速成正比。當微型薄膜泵的排水流量增大時，其揚程（出口壓力）會近似線性地下降。

    在很多場合我們需要較為精確地調(diào)節(jié)微型真空泵的流量，常常采用以下兩種方法。

    一、降低泵的工作電壓，常用于有刷電機。微型泵的電源首先要有穩(wěn)壓功能，功率要足夠，保證在泵額定工況下電壓穩(wěn)定。降低泵的輸入電壓后，電機轉(zhuǎn)速、流量也隨之降低，而且比較接近線性關系。泵降壓運行附帶的好處是有利于延緩電機電刷的磨損、延長電機的壽命。但是要特別注意降壓后泵能否正常運轉(zhuǎn)。如果泵入口處真空度較高、下游管路阻力較大、泵的負載較大時，降壓后容易造成電機無法啟動，使電機溫度上升，甚至燒毀，產(chǎn)生安全隱患。一般用降壓來調(diào)節(jié)流量只適合于負載不大的場合，小幅度地調(diào)節(jié)流量。微型真空泵額定的流量是在規(guī)定的上下游阻力條件下測得的。用戶的實際使用條件各不相同，需要經(jīng)過試驗確定允許的降壓、調(diào)節(jié)流量范圍。如果用戶使用中，管路阻力、泵的負載經(jīng)常變化，用降壓來調(diào)節(jié)流量容易出現(xiàn)電機工作乏力甚至無法運轉(zhuǎn)，不便于控制。

    二、在管路中調(diào)節(jié)。在泵上游安裝流量調(diào)節(jié)閥，或者下游安裝旁路閥。這種辦法流量調(diào)節(jié)的范圍較大，缺點是增加了能量損失，增大了噪音，微型閥門需要手動調(diào)節(jié)，不便于自動控制。 

隨著各行業(yè)自控水平的進步，人們對微型泵流量精確控制不斷提高的要求呼喚更先進的泵。目前行業(yè)領先的氣海公司研制出了多型可調(diào)速微型真空水、氣泵，是機電一體化技術發(fā)展的最新成果。以前的微型泵都使用傳統(tǒng)的直流有刷電機，采用機械方式換向，在電刷和換向器之間存在機械摩擦，由此帶來了火花、噪聲、電磁干擾以及壽命短等缺點。氣?？烧{(diào)速微型泵配置了先進的、全功能無刷直流電機，自帶PWM（脈寬調(diào)制）線，能方便可靠地調(diào)節(jié)流量，克服了機械換向裝置的固有缺點，具有調(diào)速精度高且穩(wěn)定，體積小、重量輕、效率高、轉(zhuǎn)動慣量小、不存在勵磁損耗等諸多優(yōu)點。無刷直流電機的轉(zhuǎn)速設定，取決于速度指令高低。經(jīng)試驗，“氣海”的調(diào)速泵通過系統(tǒng)的控制可以實現(xiàn)在調(diào)速范圍內(nèi)恒轉(zhuǎn)矩運行，特別適用于高品質(zhì)的調(diào)速領域。氣?？烧{(diào)速微型泵能輸出電機轉(zhuǎn)速反饋信號（FG)，實現(xiàn)了對電機工況的實時監(jiān)控，能及時發(fā)現(xiàn)問題，更便于自動控制。具有完善的自我保護功能，在泵卡死、過熱等意外情況下能自動停機。

用戶使用可調(diào)速微型泵時系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：1、微機系統(tǒng)， 是整個系統(tǒng)的“大腦”，對整個系統(tǒng)進行智能控制和管理，并對檢測信號進行處理，一般采用單片機系統(tǒng)。2、泵。3、檢測裝置，主要是各種流量、壓力傳感器，它們可感應相應的信號，這些信號經(jīng)過放大處理后，送入微機系統(tǒng)進行處理，并得出控制指令，進行相應的控制操作。4、報警裝置，傳感器感應到的信號經(jīng)微機處理后，得出報警控制信號，再由報警裝置響應，主要有光電報警(發(fā)光二極管)和聲音報警(揚聲器和蜂鳴器)等。5、輸入及顯示裝置，輸入部分負責設定各種參數(shù)，顯示部分負責顯示各參數(shù)和當前的工作狀態(tài)等，多采用LED數(shù)碼管顯示和LCD液晶顯示。最新的氣?？烧{(diào)速微型泵是自動控制泵流量的首選設備。

SLS-2012-05